陳小樺 岑愛華 羅曉青
摘要:通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),研究了在智能化控制條件下小葉櫸枝條年齡、粗度和KF8生根劑溶液浸漬時(shí)間對(duì)枝條扦插的影響。結(jié)果表明,小葉櫸枝條年齡、粗度及KF8生根劑溶液浸漬時(shí)間對(duì)插穗生根及生長(zhǎng)的影響明顯,各因素的最佳組合為采用一年生枝條、枝條粗度1.0~1.5 cm、KF8生根劑溶液的浸漬時(shí)間60 s,在育苗床上扦插后由計(jì)算機(jī)實(shí)施智能化控制管理,則插穗的生根及生長(zhǎng)效果最佳,生根率最高可達(dá)86.3%。其中智能化控制參數(shù)分別是插穗活化期、愈傷期的溫度在18~25 ℃、空氣相對(duì)濕度在90%以上;生根期的溫度在25 ℃左右、空氣相對(duì)濕度在80%~85%;煉苗期的溫度在18~30 ℃。并要及時(shí)給扦插基質(zhì)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)液。
關(guān)鍵詞:小葉櫸;無性繁殖;扦插;生根率
中圖分類號(hào):Q949.737.2;S723.1+35;S723.1+32.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2013)08-1864-04
櫸樹為榆科(Ulmaceae)櫸屬(Zelkova Spach)一類落葉喬木[1],在我國(guó)分布廣泛,生長(zhǎng)較快,材質(zhì)優(yōu)良,是珍貴的落葉樹種,也是我國(guó)特有的珍貴用材樹種,屬國(guó)家二級(jí)珍稀瀕危保護(hù)植物。但由于人為過度砍伐,再加上其自身生物學(xué)特性及自然環(huán)境等因素綜合作用,如今已非常稀少[2],各地的櫸樹資源大多已接近枯竭。櫸樹屬在亞洲有6種,我國(guó)產(chǎn)4種,分別是①大葉櫸(Z. schneideriana Hand-Mazz.),其葉片較大,表面粗糙,葉緣具尖銳鋸齒,背面密生柔毛,小枝密布柔毛,適宜于用材和觀賞等。②光葉櫸[Z. serrate(Thunb.)Makino],其葉背面光滑,葉緣具鈍尖鋸齒,小枝無毛,適宜于用材和觀賞等。③ 小葉櫸(Z. sinica Schneider),其葉片特小,堅(jiān)果大,又叫大果櫸,適宜于觀賞和用材等。④臺(tái)灣櫸(Z.formosana Hayata),樹干通直,適于做行道樹,也是良好的用材[3-5]。貴州省黔西南布依族苗族自治州境內(nèi)的櫸樹為小葉櫸,它樹冠圓闊,高達(dá)20 m,并且樹形優(yōu)美、枝葉細(xì)密、葉色季相變化豐富、病蟲害少,是重要的園林風(fēng)景樹種;因此在造林綠化、園林配置、生物多樣性保護(hù)等方面越來越受到人們的重視。同時(shí)小葉櫸材質(zhì)堅(jiān)硬、有彈性,結(jié)構(gòu)細(xì)致、抗壓力強(qiáng),材色鮮艷、弧面上花紋美麗,成為當(dāng)代貴重的硬材樹種,加上具有油漆性能優(yōu)良、耐水濕、耐腐蝕、用途廣等特點(diǎn)而成為市場(chǎng)上長(zhǎng)期緊俏的特種珍貴用材樹種。因此發(fā)展小葉櫸人工林、擴(kuò)大種群規(guī)模的意義重大。但小葉櫸的常規(guī)繁殖以種子繁殖為主,難以保持母本的優(yōu)良性狀;而利用扦插育苗既能保持苗木的優(yōu)良遺傳性狀、縮短良種選育時(shí)間,又可增加苗木來源,加快群體擴(kuò)大的速率。因此研究小葉櫸的扦插繁殖對(duì)于良種推廣及優(yōu)良無性系造林[6]均具有重要價(jià)值。
1 材料與方法
1.1 概況
試驗(yàn)于2010年6月在黔西南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院農(nóng)業(yè)智能化快繁中心內(nèi)實(shí)施,該中心地處興義市東郊5.5 km處,屬中亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均氣溫16.2 ℃,年降水量1 400 mm左右。中心建有面積為597 m2由計(jì)算機(jī)智能化控制的快繁中心大棚,內(nèi)有1.2 m×10.0 m規(guī)格的育苗床24廂,分成4個(gè)小區(qū),本試驗(yàn)選用第二區(qū)中的第五廂育苗床進(jìn)行。
1.2 插穗的選擇與處理
在完成了有關(guān)小葉櫸資源調(diào)查的前提下,選擇從興義市萬屯鎮(zhèn)采集的小葉櫸枝條,其粗度為0.5~2.0 cm,用0.5%的高錳酸鉀溶液消毒后將其剪成長(zhǎng)30 cm左右、上平下斜、留少量葉片的枝段,用KF8生根劑(快繁中心研制的復(fù)合強(qiáng)效生根劑,主要成分有IBA、NAA、DA-6)溶液浸漬處理[7],浸漬時(shí)間為30~90 s, 待其稍干后直插于育苗床上,插入深度為枝條長(zhǎng)度的1/3,隨后開啟計(jì)算機(jī),將控制閥調(diào)到活化期、愈傷期部位,溫度、空氣相對(duì)濕度自動(dòng)控制。
1.3 插床及管理
試驗(yàn)所用的苗床下鋪厚10 cm的粗石粒(直徑約3 cm),其上再鋪厚2 cm的細(xì)石粒(直徑約1 cm)并整平,然后用珍珠巖作為基質(zhì)(厚度為15 cm),扦插前2~3 d用0.3%的高錳酸鉀溶液消毒。插后每15 d進(jìn)行一次隨機(jī)抽樣檢查,80%的枝條初生根后將計(jì)算機(jī)控制閥調(diào)到生根期部位,溫度、空氣相對(duì)濕度自動(dòng)控制;在80%的枝條長(zhǎng)出二次根后將計(jì)算機(jī)控制閥調(diào)到煉苗期部位,加大晝夜溫差。煉苗期間,每7 d用園試配方(自配)營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行一次澆灌,共4次;煉苗30 d后實(shí)施露地移栽[2-5]。
1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與調(diào)查方法
采用L9(33)正交試驗(yàn)方法[8],因素有3個(gè):因素A是枝條年齡(3個(gè)水平分別為一年生、二年生、三年生)、因素B是枝條粗度(3個(gè)水平分別為0.5~1.0、1.0~1.5、1.5~2.0 cm)、因素C是KF8生根劑溶液的浸漬時(shí)間(3個(gè)水平分別為30、60、90 s),每個(gè)處理隨機(jī)挑選100支小葉櫸枝條,重復(fù)3次;插后30 d抽樣檢查生根情況,以后每過15 d隨機(jī)抽樣檢查一次,每次各取5支,并記錄、統(tǒng)計(jì)、分析[9]。愈傷期至煉苗期間加強(qiáng)各項(xiàng)苗床管理,盡量排除非試驗(yàn)因素的干擾。試驗(yàn)因素與水平設(shè)置見表1。
2 結(jié)果與分析
2.1 正交試驗(yàn)對(duì)小葉櫸插穗生根的影響
2.1.1 正交試驗(yàn)對(duì)插穗生根率的影響 小葉櫸扦插的正交試驗(yàn)結(jié)果見表2。從表2可見,在9個(gè)處理組合中,以第二個(gè)組合A1B2C2的插穗生根率最高,即采用一年生枝條、枝條粗度為1.0~1.5 cm、KF8生根劑溶液的浸漬時(shí)間60 s組合處理則小葉櫸插穗生根率可達(dá)試驗(yàn)結(jié)果的最高水平,為86.3%。比較各因素的極差R值,排出了因素的主次順序,依次為A、C、B,說明枝條年齡的選擇最重要,枝條粗度對(duì)插穗生根率的影響最?。辉?個(gè)參試因素中,枝條年齡以A1的生根率最高(77.5%),枝條粗度以B2的生根率最高(66.3%),KF8生根劑溶液的浸漬時(shí)間以C3的生根率最高(67.1%),此結(jié)果與試驗(yàn)中最高生根率的處理組合A1B2C2相比,只是在KF8生根劑溶液的浸漬時(shí)間上有所差異,然而KF8生根劑溶液的浸漬時(shí)間60 s和90 s處理之間在生根率上只差了0.6個(gè)百分點(diǎn),差異不明顯,所以A1B2C3組合為最佳處理。
2.1.2 正交試驗(yàn)對(duì)插穗生出的根長(zhǎng)度的影響 由表2可見,在9個(gè)處理組合中,以第三個(gè)組合A1B3C3的插穗生出的根長(zhǎng)度最長(zhǎng), 即采用一年生枝條、枝條粗度為1.5~2.0 cm、KF8生根劑溶液的浸漬時(shí)間90 s組合處理則小葉櫸插穗生出的根長(zhǎng)度可達(dá)試驗(yàn)結(jié)果的最好水平,為14.2 cm。比較各因素的極差R值,排出了因素的主次順序,依次為A、B、C,這說明枝條年齡的選擇還是首要因素,KF8生根劑溶液浸漬時(shí)間對(duì)插穗生出的根長(zhǎng)度影響最??;在3個(gè)參試因素中,枝條年齡以A1的插穗生出的根長(zhǎng)度最長(zhǎng)(13.0 cm),枝條粗度以B3的插穗生出的根長(zhǎng)度最長(zhǎng)(11.5 cm),KF8生根劑溶液浸漬時(shí)間以C2的插穗生出的根長(zhǎng)度最長(zhǎng)(11.0 cm)。由此可見,最佳的處理組合應(yīng)該是A1B3C2。此結(jié)果與試驗(yàn)中根長(zhǎng)度最長(zhǎng)的處理組合A1B3C3相比,仍然是在KF8生根劑溶液的浸漬時(shí)間上有所差異,然而KF8生根劑溶液的浸漬時(shí)間60 s和90 s處理之間在根長(zhǎng)度上只差了0.5 cm,差異不明顯,所以A1B3C2組合為最佳處理。
2.1.3 正交試驗(yàn)對(duì)插穗生根數(shù)量的影響 由表2還可見,在9個(gè)處理組合中,以第二個(gè)組合A1B2C2的插穗生出的根數(shù)量最多, 即采用一年生枝條、枝條粗度為1.0~1.5 cm、KF8生根劑溶液的浸漬時(shí)間60 s組合處理則每支插穗生出的根數(shù)量可達(dá)試驗(yàn)結(jié)果的最好水平,為11.0條。比較各因素的極差R值,排出了因素的主次順序,依次為A、C、B,說明枝條年齡的選擇最重要,枝條粗度對(duì)單穗生根數(shù)的影響最小;在3個(gè)參試因素中,枝條年齡以A1的單穗生根數(shù)最多(8.7條),枝條粗度以B1的單穗生根數(shù)最多(7.7條),KF8生根劑溶液的浸漬時(shí)間以C2的單穗生根數(shù)最多(8.0條),此結(jié)果與試驗(yàn)中最多單穗生根數(shù)的處理組合A1B2C2相比,只是在枝條粗度上有所差異;然而枝條粗度在0.5~1.0 cm與1.0~1.5 cm處理之間單穗生根數(shù)相差了0.7條,差異明顯,故最佳的處理組合應(yīng)該是A1B2C2。
綜合上述結(jié)果,在本試驗(yàn)中以A1B2C2為最優(yōu)組合,即采用小葉櫸一年生枝條、枝條粗度為1.0~1.5 cm、KF8生根劑溶液的浸漬時(shí)間60 s組合處理后扦插于育苗床,生根效果最佳。
2.2 溫度對(duì)小葉櫸插穗生根的影響
溫度是扦插生根的重要保障條件之一,扦插后的植物枝條處在一定的溫度條件下才可能生出新根,這個(gè)溫度要略高于正常完整植株生長(zhǎng)時(shí)生根的溫度,通常以18~35 ℃為其適宜范圍[10-12],其中25 ℃左右為插穗最適生根溫度。試驗(yàn)在計(jì)算機(jī)智能化控制背景下實(shí)施,計(jì)算機(jī)智能化控制系統(tǒng)將插穗生長(zhǎng)期設(shè)計(jì)為4個(gè)時(shí)期,即活化期、愈傷期、生根期、煉苗期;小葉櫸插穗管理始終以25 ℃為中心調(diào)控育苗小環(huán)境溫度,所以在試驗(yàn)中未對(duì)溫度因素進(jìn)行相關(guān)處理與分析,只是在試驗(yàn)過程里利用自動(dòng)控制系統(tǒng)將插穗活化期、愈傷期的溫度控制在18~25 ℃、生根期的溫度控制在25 ℃左右、煉苗期的溫度控制在18~30 ℃。從試驗(yàn)最后的結(jié)果來看,計(jì)算機(jī)實(shí)施智能化控制的溫度參數(shù)可以說對(duì)小葉櫸插穗的生根及生長(zhǎng)起到了保障作用。
2.3 空氣相對(duì)濕度對(duì)小葉櫸插穗生根的影響
空氣相對(duì)濕度的有效控制對(duì)扦插生根的影響也是環(huán)境中最重要的因子之一。過高的濕度容易造成插穗枝葉腐爛,并抑制插穗生根后的蒸騰作用,從而影響到無性繁殖生根后植株對(duì)營(yíng)養(yǎng)及水分的吸收,所以植物扦插生根后開始從扦插基質(zhì)中吸收營(yíng)養(yǎng)及水分時(shí),必須控制環(huán)境的空氣相對(duì)濕度保持在一定的范圍內(nèi)[11,13]。計(jì)算機(jī)智能化控制系統(tǒng)將小葉櫸插穗生長(zhǎng)的各個(gè)時(shí)期的空氣相對(duì)濕度自動(dòng)控制在一定的范圍內(nèi),減少了人工手動(dòng)控制的繁瑣操作,也減少了試驗(yàn)誤差。在扦插初期(一般7~15 d),植物的細(xì)胞處于活化期,空氣相對(duì)濕度一般需保持在90%以上,以最大限度地減少扦插枝條水分的損失,保持其鮮活狀態(tài)[12-14];在愈傷組織形成時(shí)期可略為降低空氣相對(duì)濕度,保持在85%左右;開始進(jìn)行煉苗后,空氣相對(duì)濕度更應(yīng)降低,以利蒸騰作用運(yùn)行,使植株正常吸收基質(zhì)中的營(yíng)養(yǎng)與水分來完成自身的生長(zhǎng)發(fā)育。所以在試驗(yàn)中未對(duì)空氣相對(duì)濕度因素進(jìn)行相關(guān)處理與分析,只是在試驗(yàn)過程里利用自動(dòng)控制系統(tǒng)將插穗活化期、愈傷期的空氣相對(duì)濕度控制在90%以上,生根期的空氣相對(duì)濕度控制在80%~85%水平;而煉苗期不控制,任由自然環(huán)境的空氣相對(duì)濕度作用于插穗苗。從試驗(yàn)最后的結(jié)果來看,計(jì)算機(jī)實(shí)施智能化控制的空氣相對(duì)濕度參數(shù)對(duì)小葉櫸插穗的生根及生長(zhǎng)也起到了保障作用。
3 小結(jié)與討論
試驗(yàn)結(jié)果表明,小葉櫸扦插采用一年生枝條、枝條粗度1.0~1.5 cm、KF8生根劑溶液的浸漬時(shí)間60 s的組合處理,于育苗床上扦插,插后管理由計(jì)算機(jī)實(shí)施智能化控制,結(jié)果插穗的生根效果最佳,生根率最高可達(dá)86.3%。由于在快繁中心的大棚內(nèi)實(shí)施試驗(yàn),其環(huán)境條件由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能化控制,充分滿足了小葉櫸枝條扦插生根所需要的溫度、濕度等條件的需求,如小葉櫸插穗的活化期、愈傷期環(huán)境溫度控制在18~25 ℃、空氣相對(duì)濕度控制在90%以上,生根期環(huán)境溫度控制在25 ℃左右、空氣相對(duì)濕度控制在80%~85%,煉苗期環(huán)境溫度控制在18~30℃,并及時(shí)給扦插基質(zhì)加入營(yíng)養(yǎng)液,加上對(duì)苗床及周邊環(huán)境實(shí)行了嚴(yán)格的消毒殺菌等管理,可以說為插穗生根及生長(zhǎng)提供了充分保障,并且基本排除了非試驗(yàn)因素的干擾,有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性得到了保證。
從試驗(yàn)過程反映出的問題來分析,我們認(rèn)為有這樣一些情況需要注意。
1)小葉櫸枝條年齡對(duì)扦插生根各指標(biāo)均有明顯的影響,一年生的枝條扦插生根率遠(yuǎn)大于二年生及三年生枝條。因枝條年齡越小,薄壁細(xì)胞的厚度越薄,其分生能力越強(qiáng),相比較而言也越容易生根,因此最好選擇健壯的實(shí)生母樹上當(dāng)年生枝條作為插穗[9]。
2)在自然環(huán)境條件下扦插時(shí)期是提高插穗發(fā)根生長(zhǎng)能力及成活率的關(guān)鍵。當(dāng)?shù)孛磕甑?~7月為小葉櫸的自然物候生長(zhǎng)期,且環(huán)境溫度、濕度均衡,有利于愈傷組織的產(chǎn)生和不定根的形成,是最適宜的露地扦插時(shí)間,尤以7月份最為理想。
3)試驗(yàn)選用的扦插基質(zhì)為珍珠巖,其雖然具有保濕、保溫、易消毒、通氣等特點(diǎn),但最大的缺點(diǎn)就是缺乏營(yíng)養(yǎng)的供給,所以要在插穗生根的后期及時(shí)給扦插基質(zhì)注入營(yíng)養(yǎng)液以保證插穗正常生長(zhǎng)。
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