植物生长调节剂对土沉香苗木光合作用的影响
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摘要：对3年生土沉香苗木进行不同浓度植物生长调节剂的处理，通过测定和分析苗木的净光合速率（Pn）、胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）、水分利用效率（WUE）等光合特性指标，结果表明，不同植物生长调节剂对树种光合作用影响不同，整体表现为促进作用；主成分分析结果表明，浓度为50mg/L的ABT-3生根粉处理的土沉香光合作用表现最好。
关键词：生长调节剂；土沉香；光合特性
土沉香属于瑞香科沉香属植物，是国家二级保护植物，是《濒危野生植物中公约》中的保护树种。分布于热带和亚热带，广东、广西、海南等地均有种植，是我国特有的珍贵药用植物，也是生产名贵中药沉香的唯一植物资源，其珍贵程度可见一斑。植物生长调节剂是一种人工合成的化合物，它与植物内源激素有类似的化学结构和特性，可以促进植物的生长刚。植物的生长与光合作用密切相关，本文通过对土沉香光合作用各项指标的测定分析，来探究植物生长调节剂对其生长的影响，为土沉香资源开发和提高其栽培技术提供理论依据。
1材料和方法
1.1试验地概况
本研究位于广州市华南农业大学农学院苗圃的温室中（23°08′N，113°17′37″E）。该温室地处南亚热带季风气候区，年平均气温21℃，最热为7月，平均气温28.7℃；最冷为1月，平均气温13.5℃。
1.2试验材料
本研究所选土沉香苗木的规格为120～130cm的3年生袋装苗，苗木来自广东省中山市树木园苗圃，于2014年8月移栽至华南农业大学农学院苗圃温室中。植物生长调节剂为北京艾比蒂生物科技有限公司生产的ABT-3生根粉（ABT-3）、吲哚乙酸（IAA）和萘乙酸（NAA）。
1.3试验设计
在移栽之后，缓苗5天，植物根系基本恢复，选择10株长势较好的苗木。然后选用ABT-3、IAA和NAA3种植物生长调节剂分别对苗木进行浇灌，且每种植物生长调节剂又分别设置50mg/L、100mg/L、150mg/L3个不同的浓度，另设对照CK（清水处理），共10个处理，每处理共10株苗。处理2个月之后测定数据。
1.4测定方法
采用L-Cor6400光合仪，于2个月后天气晴朗的上午9：00～11：30测定，每株苗挑选出具有代表性的当年生3片成熟叶片进行测定，每片叶子记录3次数据。测定指标有：净光合速率（Pn，molCO2/m2・s）、胞间CO2浓度（Ci，molCO2/mol）、蒸腾速率（Tr，molH2O/m2・s）、饱和蒸汽压亏缺（Vpdl，KPa）和水分利用效率（WUE，μmolCO2/mmolH2O）。
1.5数据分析
采用Excel2007及SPSS19.0软件对测定的光合数据进行处理。综合评价方法采用主成分分析法。
2结果与分析
2.1不同植物生长调节剂对土沉香Pn的影响
光合效率是植物潜在生产力的重要指标，也是探索光合作用调剂机制中光合机构运行状态的必要的参数L引。从图1可知，处理2个月后，对于Pn值，3种植物生长调节剂处理的土沉香所测得的Pn值与CK组（1.88μmol・m-2・s-1）相比具有显著差异，且处理组的值均高于CK组。其中浓度为50mg/L的ABT-3处理的土沉香的Pn值最大，为5.72μmol・m-2・s-1。NAA与ABT生根粉处理组的Pn值随着浓度的增加而减小，IAA处理组随着浓度的增加，Pn值则呈现先增加后减小的趋势。
2.2不同植物生长调节剂对土沉香Ci影响
CO2是植物进行光合作用的重要原料，同时又是呼吸作用的产物，CO2浓度变化必然影响到有关植物生长的生理过程。由图2可知，2个月后，多数处理组的Ci值与CK（179.74μmol・m-2・s-1）组存在显著差异，只有浓度为100mg/L的IAA处理的土沉香Ci值同CK差异性不大。当NAA浓度为150mg/L时，土沉香的Ci值最大，为217.75μmol・m-2・s-1。NAA处理组的Ci值随着浓度的增加而增加，ABT处理组的Ci值随着浓度的增加而降低。
2.3不同植物生长调节剂对土沉香Tr的影响
由图3可知，2个月后，多数处理组的土沉香Tr值高于CK组，与CK组有显著差异，其中只有150mg/L的ABT-3处理的土沉香与CK组差异不明显。50mg/L的ABT-3处理的土沉香Tr值最大，为1.56mmol・m-2・s-1，其次是100mg/L的ABT-3处理的土沉香。用不同浓度NAA和IAA处理土沉香时，其Tr随浓度的增加，呈现先增加后降低的趋势，而用不同浓度ABT-3处理时，则是随着浓度的增加，Tr值降低。
2.4不同植物生长调节剂对土沉香Vpdl的影响
由图4可知，2个月后，部分处理组的Vpdl值与CK组差异不显著，CK组的Vpdl值处于中上游水平。100mg/L的ABT-3处理的土沉香Vpdl值最大，为4.37Kpa；50mg/L的ABT-3处理的土沉香Vpdl值最小，为2.8Kpa。随着3种植物生长调节剂浓度的变化，Vpdl值呈现不同的变化趋势。用不同浓度的NAA和ABT处理土沉香时，其Vpdl随浓度的升高呈现先升高后下降的趋势。
2.5不同植物生长调节剂对土沉香WUE的影响 叶片水分利用率指单位水量通过叶片蒸腾散失时，光合所产生的有机物质量，取决Pn与Tr的比值，是水分利用效率的理论值。水分是植物生长发育的主要因素之一，水分利用率可反映植物生长与水分利用之间的关系。由图5可知，2个月后，多数处理组与CK相比差异显著，其中50mg/L的ABT-3和100mg/L的IAA处理的土沉香WUE值差异不显著。150mg/L的ABT-3处理的土沉香WUE值最大，为4.89g/kg，其次是150mg/L的IAA处理的土沉香，为4.87g/kg，而150mg/L的NAA处理的土沉香的WUE值最小，为2.90g/kg。
2.6不同植物生长调节剂对土沉香苗木光合作用的综合评价
主成分分析也称主分量分析，是一种处理高维数据的方法。由于主成分之间相互独立且有着不同的贡献率，因此每个主成分得分就是其加权值，其中权重就是主成分对应的贡献率。
本研究采用主成分分析法对土沉香的5个光合作用指标因子进行综合分析。由表1可以看出，特征值大于1的3个主成分，方差贡献率分别为47.29%、31.02%、21.43%，累积贡献率达到99.74%。可以很好地表现绝大部分信息，证明选择3个主成分是合理的。主成分1的方差贡献率均大于主成分2和主成分3的方差贡献率，因此第1主成分起主导作用。
从表2看出，除了饱和蒸汽压亏缺（Vpdl）系数较小外，其余因子系数的绝对值大小差异不大，说明第1主成分能比较全面地反映出不同植物生长调节剂对土沉香光合作用的影响。主成分1中除了水分利用率（WUE）外，其他指标均与不同植物生长调节剂处理土沉香光合作用指标呈正相关。
利用SPSS19.0软件计算出前3个主成分中得分系数，并与标准化后的数据相乘，得到主成分表达式F1、F2、F3；再根据每个主成分的方差贡献率计算出主成分综合得分模型F如下：
计算结果如下表3：
表3中根据综合得分，将不同浓度植物生长调节剂处理的土沉香苗木做了排序，得分越高说明该浓度的生长调节剂对土沉香的光合作用影响越大。得分最高的是50mg/L的ABT生根粉，其次是浓度为100mg/L的IAA。
3结论
综上所述，不同植物生长调节剂以及植物生长调节剂的浓度对土沉香光合作用影响不同。通过得分排名可知，除了150mg/L的ABT生根粉处理的土沉香苗木光合作用指标低于CK以外，其他均高于CK，说明总体上植物生长调节剂起到了促进作用。其中浓度为50mg/L的ABT生根粉处理的土沉香光合作用表现最好。
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