随着社会发展,科技的进步,引发的环境问题也日益严重,选择栽培树冠大、叶片滞尘能力强的绿化树种,是治理空气污染的一种措施。美国木豆树(Catalpa bignonioides)树冠宽阔,生长较为迅速,有很强的适应性,叶片大,且春可观叶,夏可观花,秋可观果,是可以改善目前环境问题的一种绿化树种。因此,开展美国木豆树的引种繁殖和栽培工作显得尤为重要。针对美国木豆树的引种和栽培技术,本文从木豆树的种子繁殖、扦插繁殖以及实生苗的后期施肥调控管理开展了一系列研究,主要研究结果如下:1.以从种源地购买到种源1(田纳西)、种源2(北卡罗来纳)和种源3(俄亥俄),3个种源美国木豆树种子为材料,测定种子的种长、种宽、长宽比和千粒重等表型性状,以及种子在不同GA3浓度处理下的发芽率、发芽势和发芽指数,并比较不同GA3浓度对种子发芽的影响。结果表明,(1)美国木豆树种源3的种子种长、种宽、长/宽的值和千粒重最小(分别为2.34cm、0.45cm、5.27和7.13g),但种源3的发芽率、发芽势和发芽指数最高,分别为32.67%、27.33%和1.62。(2)GA3浓度对美国木豆树种子发芽影响显著,在150mg/LGA3处理下种源3的发芽率和发芽指数达到最高,分别为90.67%和4.50。2.以美国木豆树当年生嫩枝为材料制作插穗,分析不同生长调节剂种类、质量浓度和处理时间对插穗生根形态、生根性状、氧化酶活性、内源激素以及营养物质的影响。结果表明,(1)美国木豆树扦插生根过程可划分为5个时期:起始期、愈伤期、根原基期、不定根产生期、不定根伸长期,且插穗生根类型属于混合生根型。(2)在正交试验中,插穗在IBA激素1000mg/L处理60s的生根率最高为84.00%,愈伤组织产生率为41.33%,平均每株生根数量22.00条,平均最长根直径为2.19mm,平均最长根长为15.00cm。对照组的生根率最低为8.00%,愈伤组织产生率为2.00%,平均每株生根数量9.33条,平均最长根直径为0.70mm,平均最长根长为10.40cm。生长调节剂浓度差异对插穗的生根影响突出。通过极差分析,影响美国木豆树生根率能力大小的排序为:生长调节剂浓度>处理时间>生长调节剂种类,在激素浓度中1000mg/L的IBA促进生根效果是最好的。(3)插穗基部的内源激素含量与生根密切相关,IAA含量处于较高水平,IAA/ABA、IAA/ZR的比值高,GA3、ABA和ZR含量低,对于插穗生根有促进作用。(4)美国木豆树插穗基部MDA含量、酶活性与插穗生根密切相关,经过不同的激素处理,插穗内的酶活性在生根过程中变化不一致。对比不同的处理,美国木豆树插穗内SOD、POD和PPO的活性高时,有利于根的生长,能够提高插穗生根率、愈伤组织产生率、平均生根数量、最长根长和最长根直径等根表型性状。(5)营养物质为插穗生根提供能量,高水平的可溶性糖以及溶性蛋白含量,也对插穗的生根有促进作用。3.以长势良好且均匀的3个月生美国木豆树幼苗为材料,采用氮、磷、钾等3种无机肥:配以生物炭有机肥设置试验方案,共8个处理,设置3种施肥措施:不同水平氮磷钾肥配置,不同氮磷钾肥缺失和生物炭肥添加,对美国木豆树苗木地径、株高、冠幅和叶绿素含量变化进行分析。结果表明,(1)相比于磷、钾元素,美国木豆树更加需要氮肥的调控。(2)生物炭肥配以无机肥对美国木豆树苗木的生长有促进作用,但单纯的中量无机肥处理效果更好。(3)氮、磷、钾肥共同适量配施对美国木豆树快速优质生长影响最大,以尿素20g/株,钙镁磷肥33～34g/株,硫酸钾肥11～12g/株组合配施是美国木豆树的最佳施肥量。通过本课题的研究,既成功引进了新的绿化树种,也解决了该树种在我国繁殖和栽培中出现的技术问题,为我国植物繁殖和栽培工作提供了理论依据以及进行了科学的指导。