生根剂对苦草生长影响的研究

阮慧林，龚明杰，夏明升，李鹏程，孙玉童，汪向阳，王猛

（安徽省通源环境节能股份有限公司，安徽合肥230001）

水体富营养化导致的水质污染是目前存在的普遍问题，通过构建沉水植物系统解决水体富营养化工程已得到广泛应用，并取得良好效果。沉水植物群落亦可构成水体景观，营造生态景观的同时可以改善水体水质。

如何提高沉水植物的成活率，提升生长速度，是目前构建水体生态景观的一大难题。近年来，学者们对此进行了大量研究，主要集中于光照强度、种植方式、水质以及底质改良等方面，严俊等研究的基于光补偿深度的白洋淀沉水植物修复技术，确定可通过降低水体中的悬浮物含量和叶绿素a，提高沉水植物光补偿深度，进而恢复沉水植物群落；王珺等研究的不同种植方式对常见沉水植物生长的影响，结果表明，采用扦插法和移植法种植方式对苦草、狐尾藻、金鱼藻的前期生长有明显影响，植物存活并稳定生长后，植株的株高及生物量变化不显著；高敏等研究的不同水质对马来眼子菜主要生理指标的影响，结果表明，马来眼子菜比较适合中营养水质条件；董百丽等研究的三种沉积物（砂、锁磷剂和粘土）改良措施比较其对苦草生长的影响，结果表明，砂处理对苦草生长起到了促进作用，锁磷剂和粘土处理对苦草生长效果影响不明显，甚至抑制其生长。

从目前的研究成果来看，光照受外界条件影响大，水质改善和底质改良需要消耗大量人力物力，并且改良时间周期长，因此，探索其他促进沉水植物生长的方法有较大的现实意义。

生根剂已在农业中广泛应用，其主要成分是吲哚乙酸，属于植物生长调节剂，其生理功能是维持植物的顶端优势，植物吸收后转化为所需的营养物质，促进植物生根等。本研究选用生根剂作为外源激素，在试验中通过控制不同添加量来观察沉水植物苦草的生长特性，选取最优的生根剂浓度为沉水植物生长提供试验数据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验用水与底泥均来自合肥市某河道，该河道水质为地表V 类水；生根剂为市售；苦草的品种为改良型矮生苦草，苦草植株状态良好，无病害，性状基本相同，植株高15 cm左右。

1.2 研究方法

将从河道中采取回来的苦草先进行植株驯化，然后进行激素处理。

植株驯化：将初步筛选后的苦草移植至驯化容器，驯化容器选用半透明聚乙烯桶，尺寸为

φ

40×55 cm，在容器底部铺设15 cm 厚河道底泥作为种植土，加河水至45 cm 高处，试验时控制室温在（26±2）℃，每个容器内等间距种植20株苦草，将苦草驯化7天后取出，选择生长良好、形态基本相同的去除枯死叶片后，清洗干净并杀菌，修剪至株高（叶片长）7 cm，根长度2.0 cm，根须数量5个，生物量（鲜重）（3.0±0.05）g的植株待用。激素试验：将驯化处理后的苦草栽植在

φ

40×55 cm的半透明聚乙烯容器中，容器底部铺设15 cm厚河道底泥，每个容器种植12株苦草，加入河水或含激素河水至45 cm 处，试验温度控制在（26±2）℃，试验周期为30天。试验分两组进行：第一组为空白样；第二组为分别添加含0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L 和2.0 mg/L（以加入的河水体积计）生根剂的河水。

试验过程中观察容器内水位，定期补充河水以保持水位恒定，每6天取植株检测叶片长度、根长度、根须数量及鲜重。

2 结果与分析

实验结束时，第一组空白组苦草成活9 株，死亡3株，成活率仅为75%；第二组苦草全部成活，说明苦草经生根剂处理后，提高了成活率。因为生根剂影响苦草植株营养物质的分配，促进苦草植株内部的呼吸作用和新陈代谢，加快愈伤组织的形成，所以生根剂能够促进苦草植株生根，提高成活率。

2.1 生根剂浓度对苦草叶片长度的影响

图1 为生根剂浓度对苦草叶片长度的影响，生根剂浓度小于0.5 mg/L 时，苦草叶片长度随着生根剂浓度增加而增加，苦草叶片长度明显大于对照组，说明生根剂可促进苦草叶片的生长，这点与其他学者研究结果一致。Donner发现，生根剂的运输决定叶片及叶脉的形成，决定叶原基的起始。李林川等认为生根剂是植物生长过程中生长发育的调控因子，其稳态调控、极性运输和信号转导都会影响植物叶片发育的全过程。

从图1可以看出，苦草经过不同浓度的生根剂处理后，以0.1 mg/L 浓度生根剂处理效果最佳，叶片长度为14.3 cm，是对照组的1.2 倍。在0～6 天时，叶片长度增长1.01 cm，增长率14.43%；6～18 天时，叶片长度增长4.77 cm，增长率59.55%；18～30 天时，叶片长度增长4.77 cm，增长率11.89%。由此可见，前6天苦草叶片长度生长较快，6～18 天进入快速生长期，18～30 天增长速率逐渐减缓，说明生根剂在前期对苦草叶片生长的促进作用逐渐增强，后期逐渐趋于稳定。

图1 生根剂浓度对苦草叶片长度的影响

2.2 生根剂浓度对苦草根长度的影响

图2 为生根剂浓度对苦草根长度的影响。不同浓度生根剂处理苦草后，对苦草根长度的生长均具有促进作用，表现为低浓度促进效果优于高浓度。随着生根剂浓度的增加，苦草根长度呈现先增加后减小的趋势，0.1 mg/L 浓度生根剂处理效果最佳，因为生根剂的作用是诱导同化产物向果实运输，促进植物生根。

苦草经过不同浓度的生根剂处理后，根的生长速度随着处理时间不同也不尽相同。苦草经过处理0～6天根生长速度较快，在6～18天根生长进入到一个快速生长期，在18 天之后根的生长速度缓慢。以生根剂浓度为0.1 mg/L为例，前6天叶片长度增速为0.17 cm/d，6～24 天叶片长度增速为0.48 cm/d，24 天后根长度增速为0.31 cm/d。通过对比不同浓度生根剂下植物的生长情况可知，在浓度为0.1 mg/L 时，苦草根长度和生长速度均达到最佳效果。

图2 生根剂浓度对苦草根长度的影响

2.3 生根剂浓度对苦草根须数量的影响

图3 为生根剂浓度对苦草根须数量的影响。不同浓度生根剂均可以促进苦草根须的生长，与根长度变化趋势一致，对根须数量的促进作用先增强后减弱，这点与孙叶迪、张晓虹等研究结果一致。

从图3 可以看出，0.1 mg/L 浓度的生根剂处理效果最好，生长速率为0.54 条/天，对照组苦草根须生长速率为0.31 条/天，高出对照组42.59%，说明生根剂对苦草根须的生长效果明显。因为生根剂在植物根须生长及发育调控过程中起主导作用，植物根须发育于根系基部分生组织的中柱鞘细胞，通过细胞分裂形成原基逐渐突破母根系表皮，然后伸长形成成熟的根须。生根剂中的生长素成分是重要的信号分子，通过生长素信号途径对植物根须发育、胚胎发育、维管形成、顶端优势等各个方面进行调控，庞大的根须可很大程度上增强根系的附着能力和对水分营养的吸收能力，达到净化水质的作用。

图3 生根剂浓度对苦草根须数量的影响

2.4 生根剂浓度对苦草鲜重的影响

图4为生根剂浓度对苦草鲜重的影响。由图4可以看出，经生根剂处理过的苦草鲜重均大于对照组，其中0.1 mg/L浓度的生根剂处理效果最好，鲜重为6.15 g，高出对照组1.08 g，在0.05～2 mg/L 5个处理组中，苦草鲜重先增大后减小，这点与刘生财研究IAA对花叶苋菜幼苗生长的影响效果一致。

由图4 可知，经过0.1 mg/L 生根剂浓度处理过的苦草叶片长度、根长度、根须数量均大于其他处理组，说明生根剂通过改变苦草形态结构，影响根系及叶片发育，进而影响植株鲜重。

图4 生根剂浓度对苦草鲜重的影响

由图1～图4可知，生根剂浓度为0.1 mg/L时，相同实验条件下苦草的叶片长度、根长度、根须数量、鲜重均为最大，为促进苦草生长的最佳浓度；生根剂对苦草生长促进作用主要体现在使用后12～18 天，工程上沉水植物种植通常需要两到三周的蓄水过程，生根剂作用时间与沉水植物种植后蓄水时间基本相当，因此，沉水植物系统构建时，使用生根剂可确保蓄水至常水位前有较高的成活率及健康茁壮的植株，有利于生态系统的快速完善。

3 结论

生根剂对苦草的生长具有促进作用，能显著提高苦草的成活率；生根剂对苦草生长具有双重性，适宜浓度的生根剂能促进苦草的生长，浓度过高会抑制苦草生长；浓度为0.1 mg/L 的生根剂对苦草生长促进效果最佳。