馮 剛， 李小飛， 鄧秋菊， 陳文靜， 彭方仁

(南京林業(yè)大學林學院， 江蘇 南京 210037)

薄殼山核桃〔Caryaillinoinensis(Wangenh.) K. Koch〕隸屬于胡桃科(Juglandaceae)山核桃屬(CaryaNutt.)，原產于美國和墨西哥北部，又名美國山核桃、長山核桃，是集果用、油用和材用為一體的多效益優(yōu)良樹種[1-2]。雖然薄殼山核桃在國內的引種栽培時間已超過100 a，但由于其營養(yǎng)生長周期長、開花結果時間晚，且長期以來相關基礎理論研究薄弱、栽培管理不科學，其產量和經濟效益較低，嚴重打擊了種植戶的積極性，產業(yè)化進程十分緩慢[3]?？刂票ど胶颂业臓I養(yǎng)生長、促進其生殖生長以及縮短其投產年限是當前需要重點解決的問題。

植物生長調節(jié)劑可以通過調節(jié)植物體內的新陳代謝，達到控制營養(yǎng)生長、促進開花結果及提高產量等目的，較傳統栽培方式更具優(yōu)勢[4]。近年來，植物生長調節(jié)劑在薄殼山核桃上的應用研究主要集中在種子萌發(fā)[5-6]、扦插生根[7-8]和組織培養(yǎng)[9-10]等方面，而在樹勢調控方面的研究卻較少，且生產中尚無快速有效的調控方法。為了有效利用植物生長調節(jié)劑進行化學調控，本研究采用L9(33)正交試驗設計探索植物生長調節(jié)劑不同種類、質量濃度和噴施次數對薄殼山核桃品種‘波尼’(‘Pawnee’)幼樹枝條(新梢)生長和葉片碳氮代謝物積累的影響，以期獲得控制樹勢和提高枝條結果潛力的最佳處理組合，為薄殼山核桃早產豐產實踐提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料為5年生薄殼山核桃品種‘波尼’幼樹，于2015年5月至11月在南京綠宙薄殼山核桃科技有限公司六合基地果園(地理坐標為北緯32°19′、東經118°53′)進行實驗。實驗地屬亞熱帶濕潤氣候，年平均氣溫15.3 ℃，年平均降水量1 013 mm，年平均日照時數2 122 h，無霜期224 d；海拔170 m；土壤中性偏酸。

1.2 方法

1.2.1 處理方法 挑選健康且長勢基本一致的幼樹，按照地理方位東、南、西、北在植株中上部樹冠外圍選取長勢相近的枝條(新梢)，每個方位選取3個枝條，共計12個枝條掛牌標記，于2015年5月至6月晴朗無風時葉面噴施植物生長調節(jié)劑，每次噴施間隔15 d。采用L9(33)正交試驗設計，設置植物生長調節(jié)劑的種類、質量濃度和噴施次數3個因子，每個因子3個水平(表1)。各處理組每次噴施1.5 L相應的植物生長調節(jié)劑溶液。以噴施3次等體積蒸餾水作為CK(對照)組。以單株為小區(qū)，每處理3株，視為3次重復。

表1薄殼山核桃品種‘波尼’噴施植物生長調節(jié)劑的正交試驗設計

Table1OrthogonalexperimentaldesignonsprayingplantgrowthregulatorsonCaryaillinoinensis‘Pawnee’

處理Treatment因子及水平1) Factor and level1)AB/(mg·L-1)CT1(A1B1C1)GA31001T2(A1B2C2)GA32002T3(A1B3C3)GA33003T4(A2B1C3)PP3331003T5(A2B2C1)PP3332001T6(A2B3C2)PP3333002T7(A3B1C2)6-BA1002T8(A3B2C3)6-BA2003T9(A3B3C1)6-BA3001

1)A： 植物生長調節(jié)劑種類Type of plant growth regulators； B： 植物生長調節(jié)劑質量濃度Mass concentration of plant growth regulators； C： 植物生長調節(jié)劑噴施次數Spraying times of plant growth regulators.

1.2.2 枝條生長指標和葉片碳氮代謝物指標測定

在所有處理完成后的30、60和90 d分別測量枝條的生長指標。用卷尺(精度0.1 cm)測量枝條長度，用電子游標卡尺(精度0.01 mm)測量枝條基部的直徑，即枝條粗度。

采集枝條頂芽以下第2至第4節(jié)位之間羽狀復葉的第3至第4對葉片，以單株為單位混合取樣，對葉片碳氮代謝物指標進行測定。其中，葉片可溶性糖和淀粉含量采用蒽酮比色法[11]195-197進行測定，可溶性蛋白質含量采用考馬斯亮藍G-250染色法[11]184-185進行測定，總氮含量采用微量凱氏法[11]186-191進行測定，并根據公式“C/N比=(可溶性糖含量+淀粉含量)/總氮含量”[12]計算C/N比。所有指標重復測定3次。

1.3 數據分析

采用EXCEL 2013軟件進行數據統計，采用SPSS 19.0統計分析軟件中的Duncan’s新復極差法進行差異顯著性分析，采用極差分析法(R法)對正交試驗結果進行極差分析。

2 結果和分析

2.1 不同植物生長調節(jié)劑處理對薄殼山核桃品種‘波尼’枝條生長的影響

不同植物生長調節(jié)劑處理對薄殼山核桃品種‘波尼’枝條長度和粗度的影響見表2。由表2可見：T2(200 mg·L-1GA3噴施2次)處理組枝條長度最大，其次為T3(300 mg·L-1GA3噴施3次)處理組，分別較CK(對照，蒸餾水噴施3次)組顯著增加了35.7%和27.4%；此外，T1(100 mg·L-1GA3噴施1次)和T8(200 mg·L-16-BA噴施3次)處理組的枝條長度也較CK組顯著增加。

由表2還可見：T5(200 mg·L-1PP333噴施1次)處理組枝條粗度最大，其次為T7(100 mg·L-16-BA噴施2次)處理組，分別較CK組顯著增加了23.8%和22.7%；此外，T1、T2和T6(300 mg·L-1PP333噴施2次)處理組的枝條粗度也較CK組顯著增加，分別較CK組增加了20.6%、12.3%和18.3%。

極差分析結果顯示：植物生長調節(jié)劑種類對薄殼山核桃品種‘波尼’枝條長度的影響最大，其次為植物生長調節(jié)劑噴施次數；植物生長調節(jié)劑噴施次數對枝條粗度的影響最大，其次為植物生長調節(jié)劑質量濃度。

處理Treatment枝條長度/cmBranch length枝條粗度/mmBranch diameterCK53.2±2.5ef11.43±1.32dT1(A1B1C1)62.5±2.4c13.78±1.17abT2(A1B2C2)72.2±2.6a12.84±1.23bcT3(A1B3C3)67.8±3.2b12.18±1.65cdT4(A2B1C3)55.0±1.9ef12.42±0.98cdT5(A2B2C1)51.9±2.3f14.15±1.13aT6(A2B3C2)55.9±3.2ef13.52±0.92abT7(A3B1C2)56.2±2.3de14.03±0.90aT8(A3B2C3)60.5±1.9cd11.91±1.37cdT9(A3B3C1)52.1±2.4ef11.50±1.26dKA167.512.93KA254.313.36KA356.212.48R13.20.88KB157.913.41KB261.512.97KB358.612.40R3.61.01KC155.513.14KC261.413.46KC361.112.17R5.91.29

1)同列中不同的小寫字母表示差異顯著(P<0.05) Different lowercases in the same column indicate the significant difference (P<0.05). CK： 對照，蒸餾水噴施3次The control， spraying distilled water thrice. A1，A2，A3： 分別為GA3、PP333和6-BA Representing GA3， PP333， and 6-BA， respectively； B1，B2，B3： 植物生長調節(jié)劑質量濃度分別為100、200和300 mg·L-1Representing mass concentrations of plant growth regulators of 100， 200， and 300 mg·L-1， respectively； C1，C2，C3： 植物生長調節(jié)劑噴施次數分別為1、2和3 Representing spraying plant growth regulators once， twice， and thrice， respectively.

2.2 不同植物生長調節(jié)劑處理對薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片碳氮代謝物指標的影響

不同植物生長調節(jié)劑處理對薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片中可溶性糖和淀粉含量的影響見表3，對其葉片中可溶性蛋白質含量和C/N比的影響見表4。

2.2.1 對可溶性糖含量的影響 由表3可見：處理后30～90 d，所有處理組薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片中可溶性糖含量均呈逐漸升高的變化趨勢，且處理后90 d，所有處理組葉片中可溶性糖含量均高于CK(對照，蒸餾水噴施3次)組。處理后30 d，T5(200 mg·L-1PP333噴施1次)處理組葉片中可溶性糖含量最高，較CK組顯著升高了40.0%；且除T1(100 mg·L-1GA3噴施1次)、T2(200 mg·L-1GA3噴施2次)和T8(200 mg·L-16-BA噴施3次)處理組葉片中可溶性糖含量低于CK組或與CK組差異不顯著外，其余處理組葉片中可溶性糖含量均顯著高于CK組。處理后60和90 d，T6(300 mg·L-1PP333噴施2次)處理組葉片中可溶性糖含量均最高，分別較CK組顯著升高了38.0%和37.4%。總體上看，T4(100 mg·L-1PP333噴施3次)、T5和T6處理組對薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片中可溶性糖含量的促進作用較顯著。

極差分析結果顯示：植物生長調節(jié)劑種類對薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片中可溶性糖含量的影響最大，植物生長調節(jié)劑質量濃度的影響次之，影響最小的為植物生長調節(jié)劑噴施次數。

處理Treatment處理后不同時間的可溶性糖含量/(mg·g-1)Content of soluble sugar at different times after treatment處理后不同時間的淀粉含量/(mg·g-1)Content of starch at different times after treatment30 d60 d90 d30 d60 d90 dCK41.18±2.16de50.71±1.89c55.16±2.67f28.46±1.45e38.46±2.72ef15.79±0.73gT1(A1B1C1)38.52±3.15f49.26±4.28c59.53±3.16ef35.48±1.02cd41.14±3.56de22.56±1.05efT2(A1B2C2)44.84±1.48cd52.99±2.41c66.55±3.48cd29.72±2.56e49.64±0.83c20.85±1.49fT3(A1B3C3)49.49±0.94bc60.12±3.16b64.24±1.46de39.41±1.08b36.14±1.46f28.31±2.11bcT4(A2B1C3)56.49±2.47a65.53±4.70a72.71±3.72ab33.78±2.44d39.64±2.22ef21.81±3.07fT5(A2B2C1)57.64±2.56a67.80±3.46a73.40±1.13ab49.15±2.56a57.14±3.46b37.99±0.46abT6(A2B3C2)46.77±3.47bc69.99±1.46a75.80±1.13a46.43±3.47a62.92±1.46a39.21±1.13aT7(A3B1C2)46.26±1.57bc59.03±0.76b64.10±2.43de40.18±1.57b59.49±0.76ab25.03±2.43deT8(A3B2C3)41.48±1.54de51.21±1.26c56.85±1.72f37.46±1.54bc45.06±1.26d25.71±1.72cdT9(A3B3C1)49.41±3.02b60.12±3.71b69.94±0.43bc33.08±3.02d54.92±3.71b25.14±0.73deKA162.7923.65KA273.9733.00KA363.6325.30R11.189.35KB165.4623.14KB265.2627.92KB369.6630.89R4.407.75KC167.6428.57KC268.4928.11KC364.2625.28R4.233.29

1)同列中不同的小寫字母表示差異顯著(P<0.05) Different lowercases in the same column indicate the significant difference (P<0.05). CK： 對照，蒸餾水噴施3次The control， spraying distilled water thrice. A1，A2，A3： 分別為GA3、PP333和6-BA Representing GA3， PP333， and 6-BA， respectively； B1，B2，B3： 植物生長調節(jié)劑質量濃度分別為100、200和300 mg·L-1Representing mass concentrations of plant growth regulators of 100， 200， and 300 mg·L-1， respectively； C1，C2，C3： 植物生長調節(jié)劑噴施次數分別為1、2和3 Representing spraying plant growth regulators once， twice， and thrice， respectively.

2.2.2 對淀粉含量的影響 由表3還可見：處理后30～90 d，所有處理組薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片中淀粉含量總體上呈先升高后降低的變化趨勢，且處理后90 d，所有處理組葉片中淀粉含量均顯著高于CK組。處理后30 d，T5處理組葉片中淀粉含量最高，較CK組顯著升高了72.7%。處理后60和90 d，T6處理組葉片中淀粉含量均最高，分別較CK組顯著升高了63.6%和148.3%?？傮w上看，T5、T6和T7(100 mg·L-16-BA噴施2次)處理組對薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片中淀粉含量的促進作用較顯著。

極差分析結果顯示：植物生長調節(jié)劑種類對薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片中淀粉含量的影響最大，植物生長調節(jié)劑質量濃度的影響次之，影響最小的為植物生長調節(jié)劑噴施次數。

2.2.3 對可溶性蛋白質含量的影響 由表4可見：處理后30～90 d，所有處理組薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片中可溶性蛋白質含量均呈先升高后降低的變化趨勢。處理后30 d，T8處理組葉片中可溶性蛋白質含量最高，較CK組顯著升高了192.3%。處理后60和90 d，T4處理組葉片中可溶性蛋白質含量均最高，分別較CK組顯著升高了68.8%和87.8%?？傮w上看，T4和T8處理組對薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片中可溶性蛋白質含量的促進作用較顯著，而T2和T5處理組葉片中可溶性蛋白質含量低于CK組。

極差分析結果顯示：植物生長調節(jié)劑噴施次數對薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片中可溶性蛋白質含量的影響最大，植物生長調節(jié)劑質量濃度的影響次之，影響最小的為植物生長調節(jié)劑種類。

處理Treatment處理后不同時間的可溶性蛋白質含量/(mg·g-1)Content of soluble protein at different times after treatment處理后不同時間的C/N比C/N ratio at different times after treatment30 d60 d90 d30 d60 d90 dCK0.26±0.03d0.96±0.02de0.49±0.05de8.86±0.41ef9.43±0.88e8.66±0.44cdeT1(A1B1C1)0.46±0.04c1.18±0.05c0.68±0.02c8.42±0.45f9.77±1.01e7.52±0.11eT2(A1B2C2)0.08±0.01e0.99±0.01de0.36±0.02fg9.98±1.01de11.62±1.20bcd8.72±0.34cdeT3(A1B3C3)0.39±0.03c1.01±0.05de0.50±0.02d10.81±0.43bcd13.03±0.35b9.52±1.15cdT4(A2B1C3)0.62±0.02b1.62±0.01a0.92±0.03a9.59±0.98ef9.63±0.66e9.34±0.88cdT5(A2B2C1)0.11±0.04e0.89±0.04e0.39±0.06efg13.27±1.24a14.74±0.21a13.17±0.14aT6(A2B3C2)0.16±0.04de1.32±0.13bc0.42±0.07def11.78±0.10b11.40±0.78cd13.76±0.99aT7(A3B1C2)0.58±0.08b1.10±0.07cd0.30±0.01g12.02±0.37ab12.86±0.64bc8.34±1.32deT8(A3B2C3)0.76±0.01a1.39±0.11b0.81±0.02b11.35±0.61bc11.29±0.11d11.04±0.13bT9(A3B3C1)0.22±0.02d0.90±0.08e0.70±0.06c10.02±1.04cde8.80±0.54e9.89±0.67cKA10.518.58KA20.5712.09KA30.609.78R0.093.50KB10.638.40KB20.5210.99KB30.5411.06R0.112.66KC10.5910.19KC20.3610.27KC30.749.99R0.380.28

1)同列中不同的小寫字母表示差異顯著(P<0.05) Different lowercases in the same column indicate the significant difference (P<0.05). CK： 對照，蒸餾水噴施3次The control， spraying distilled water thrice. A1，A2，A3： 分別為GA3、PP333和6-BA Representing GA3， PP333， and 6-BA， respectively； B1，B2，B3： 植物生長調節(jié)劑質量濃度分別為100、200和300 mg·L-1Representing mass concentrations of plant growth regulators of 100， 200， and 300 mg·L-1， respectively； C1，C2，C3： 植物生長調節(jié)劑噴施次數分別為1、2和3 Representing spraying plant growth regulators once， twice， and thrice， respectively.

2.2.4 對C/N比的影響 由表4還可見：處理后30～90 d，除T6、T8和T9(300 mg·L-16-BA噴施1次)處理組外，其他處理組薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片C/N比均呈先升高后降低的變化趨勢。處理后30和60 d，T5處理組葉片C/N比均最大，較CK組顯著升高了49.8%和56.3%；處理后90 d，T6處理組葉片C/N比最大，較CK組顯著升高了58.9%?？傮w上看，T5處理組對薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片C/N比的提高作用最顯著。

極差分析結果顯示：植物生長調節(jié)劑種類對薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片C/N比的影響最大，植物生長調節(jié)劑質量濃度的影響次之，影響最小的為植物生長調節(jié)劑噴施次數。

3 討 論

植物生長調節(jié)劑具有有效提高作物的產量和品質、增加植物抗逆性以及調控植物生長勢等作用，在農林生產中應用廣泛[13-14]。已有研究結果表明：植物生長調節(jié)劑對枝條生長的影響顯著，在果樹的樹形調控上具有良好的效果[15-16]。本研究中，GA3、PP333和6-BA 3種植物生長調節(jié)劑對薄殼山核桃品種‘波尼’枝條生長有顯著影響，其中，GA3和6-BA促進枝條伸長效果較好，而PP333促進枝條增粗效果較好，與油茶(CamelliaoleiferaAbel.)[17]、桔?！睵latycodongrandifloras(Jacq.) A. DC.〕[18]和薄殼山核桃品種‘馬罕’(‘Mahan’)[19]的相關研究結果基本一致。植物生長調節(jié)劑對植物的作用往往受其種類和濃度等的影響，如改變濃度不僅可能影響效果還可能起反作用[15]。本研究中，T1(100 mg·L-1GA3噴施1次)、T2(200 mg·L-1GA3噴施2次)和T3(300 mg·L-1GA3噴施3次)處理組薄殼山核桃品種‘波尼’的枝條長度較大，表明GA3對枝條伸長的促進效果優(yōu)于PP333和6-BA。極差分析結果也表明：植物生長調節(jié)劑種類對枝條伸長生長的影響最大。T4(100 mg·L-1PP333噴施3次)、T5(200 mg·L-1PP333噴施1次)和T6(300 mg·L-1PP333噴施2次)處理組薄殼山核桃品種‘波尼’的枝條粗度總體上較大，推測原因為PP333能有效抑制植物細胞分裂和GA3合成，并能削弱頂端優(yōu)勢[20]。而翟敏等[21]研究認為，葉面噴施300 mg·L-1PP333對薄殼山核桃容器苗增粗生長的促進效果最好，造成差異的原因可能為薄殼山核桃苗期和幼樹對PP333的需求量不同。

植物生長調節(jié)劑通過影響植物體內蛋白質和酶等物質的合成，對植物花芽分化、落葉和休眠等生命活動起調控作用[22]。研究表明：PP333能夠抑制植物營養(yǎng)生長，且在到達頂端分生組織后抑制GA3的合成，并將同化物質轉運，用于生殖生長和花芽形成等[23-24]。本研究中，噴施PP333和6-BA總體上顯著提高了薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片中可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白質的含量，這與郭楠等[25]對青錢柳〔Cyclocaryapaliurus(Batal.) Iljinsk.〕和劉靜雅等[26]對紫穗槐(AmorphafruticosaLinn.)的研究結果相符?？傮w上看，噴施PP333促進薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片中碳氮代謝物積累的效果優(yōu)于6-BA，但其質量濃度的變化會影響促進效果，因此，噴施200 mg·L-1PP333促進薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片中碳氮代謝物積累的效果較好，但其最佳濃度仍需進行進一步的實驗研究。

C/N比對植物開花有調控作用，特別是對長日照植物，C/N比增大可促進植物開花[12]。本研究中，噴施PP333和6-BA總體上顯著提高薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片C/N比，促進薄殼山核桃品種‘波尼’的生殖生長。極差分析結果表明：植物生長調節(jié)劑種類對薄殼山核桃品種‘波尼’枝條葉片中可溶性糖和淀粉含量以及C/N比的影響最大，植物生長調節(jié)劑質量濃度的影響次之，植物生長調節(jié)劑噴施次數的影響最小，因此，選擇合適的植物生長調節(jié)劑最重要，其次是對其質量濃度的篩選和優(yōu)化；而植物生長調節(jié)劑噴施次數對葉片中可溶性蛋白質含量的影響較大，植物生長調節(jié)劑種類和質量濃度的影響較小。

綜上所述，建議在薄殼山核桃幼樹營養(yǎng)生長期噴施GA3，促進枝條生長和快速成形。在幼樹成形后，為了控制營養(yǎng)生長并加速生殖生長可噴施PP333，這樣不僅有利于枝條增粗，還有利于樹體矮化控冠，進而減輕人工修剪工作量，也有助于植株中碳氮代謝物的積累。綜合考慮環(huán)境和栽培措施等因子的影響，在生產實踐過程中建議根據生長階段噴施200 mg·L-1GA3或PP3332～3次，并且在噴施后加強水肥管理等措施，以期達到早產、豐產的目的。由于本研究僅針對薄殼山核桃品種‘波尼’，研究結果有一定局限性，而噴施植物生長調節(jié)劑對薄殼山核桃其他品種的影響仍需要進一步的研究。