饒紅欣,鄒建文,羅先權(quán)
邊沁桉組培苗嫩枝扦插關(guān)鍵因子研究
饒紅欣,鄒建文,羅先權(quán)
(湖南省森林植物園,湖南 長(zhǎng)沙 410116)
本研究以邊沁桉組培苗采穗母株上的半木質(zhì)化枝條為試材,采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的方法,針對(duì)嫩枝扦插中基質(zhì)選擇、母株選擇、插穗預(yù)處理方法等關(guān)鍵因子開展了嫩枝扦插技術(shù)研究。結(jié)果表明:對(duì)生根率和平均每株生根數(shù),扦插基質(zhì)和母株株齡均有顯著影響,預(yù)處理配方有極顯著影響,而預(yù)處理時(shí)間無顯著影響,預(yù)處理配方與預(yù)處理時(shí)間的交互作用也無顯著影響;從1 ~ 3 a生的組培苗采穗母株上剪取穗條,以黃心土:水苔(2 ~ 3:1)為扦插基質(zhì),插穗用IBA300 mg·L-1+NAA200 mg·L-1浸泡預(yù)處理30 min,扦插后每7 d澆灌1次IBA0.3 mg·L-1+NAA0.2 mg·L-1的溶液直至生根,其生根率達(dá)76.3%以上,平均每株生根數(shù)達(dá)3.8條以上,是邊沁桉組培苗嫩枝扦插的最佳方法。
邊沁桉;組培苗;嫩枝扦插;生根率
桉樹(是世界三大速生樹種之一,我國(guó)桉樹人工林面積世界排名前三位,至2014 年底已達(dá)450萬公頃,其年產(chǎn)業(yè)鏈總產(chǎn)值超過3 000 億元,是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要資源[1-2]。邊沁桉()為桉樹屬雙蒴蓋亞屬高大喬木,是澳大利亞瀕危物種[3],天然分布僅限于悉尼西南部地區(qū)[4-5]。其生長(zhǎng)速度快,年平均高生長(zhǎng)量超過3 m,胸徑增長(zhǎng)量為2.5 cm以上,表現(xiàn)出良好的商業(yè)價(jià)值[6-7];同時(shí)其耐寒性較強(qiáng),在平均年溫度14.2 ~ 15.5°C的地帶表現(xiàn)良好[8-9],能耐受-7.4°C的低溫[6],葉可耐受-13.4°C,樹干可耐受-14.3°C低溫[7];另外,其耐旱性也較好,在南非年平均降雨量小于850 mm及澳大利亞年平均降雨量500 ~ 750 mm中度干旱地區(qū)均表現(xiàn)出良好的適應(yīng)性[9-10]。近年來,我國(guó)開展了一系列優(yōu)良桉屬樹種選擇試驗(yàn)[11-13],在中亞熱帶地區(qū)的試驗(yàn)結(jié)果表明,邊沁桉是一個(gè)較適合中亞熱帶地區(qū)推廣的優(yōu)良桉屬樹種[12-15],在湖南的引種試驗(yàn)中,邊沁桉表現(xiàn)出速生、材質(zhì)好,而且抗逆性強(qiáng),既耐嚴(yán)寒、耐高溫又耐瘠薄等特性[16-19]。邊沁桉實(shí)生苗分化大,在美國(guó)南部的試驗(yàn)表明,5 a生樹木胸徑最大和最小值分別為27.9和1.27 cm;樹高最大和最小值分別為22.86和2.44 m[6],應(yīng)用有性繁殖的方法會(huì)使后代嚴(yán)重分離,要保持所選優(yōu)株的優(yōu)良特性只能采用無性繁殖的手段。目前關(guān)于邊沁桉無性繁殖技術(shù)的研究極少,國(guó)外僅巴西開展了邊沁桉無性繁殖技術(shù)研究,但存在生根率低的問題[20-21];而國(guó)內(nèi)僅湖南省森林植物園開展了組織培養(yǎng)技術(shù)研究[22-23],沒有關(guān)于邊沁桉扦插技術(shù)的文獻(xiàn)報(bào)道。本文擬通過剪取邊沁桉組培苗上的嫩枝進(jìn)行扦插,探討影響組培苗嫩枝扦插生根的關(guān)鍵因子,突破邊沁桉生根難的技術(shù)瓶頸,為降低苗木成本、滿足商業(yè)化生產(chǎn)要求提供技術(shù)支持。
以移栽成活的邊沁桉組培苗為采穗母株,插穗為具頂芽的半木質(zhì)化嫩枝,5 ~ 7 cm長(zhǎng),保留頂部2對(duì)葉片。扦插前將插穗扎成一捆,基部用不同濃度的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑浸泡處理,浸泡后扦插。
1.2.1試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地設(shè)在湖南省森林植物園(28°06'34″N,113°01'34″E)。海拔50 ~ 106 m,為丘崗地貌,屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候,年均氣溫16.9℃,年均降水量1 400.6 mm,年均日照時(shí)數(shù)1 726 h。試驗(yàn)在鋼架結(jié)構(gòu)大棚內(nèi)進(jìn)行,苗床高15 cm,下鋪墊一層鵝卵石以利排水,大棚頂配有電動(dòng)控制的遮陽網(wǎng)。
1.2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)
根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容,采用單因子或雙因子隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),其中每處理設(shè)3次重復(fù),每重復(fù)各100根,共300根插穗。
1.2.3 基質(zhì)因子對(duì)插穗生根的影響
選用水苔、黃心土、糠殼灰、細(xì)沙為基質(zhì),設(shè)置不同配比,采用單因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),5個(gè)處理,將插穗基部浸入IBA100 mg·L-1+NAA100 mg·L-1預(yù)處理溶液中,浸泡30 min。
1.2.4 預(yù)處理因子對(duì)插穗生根的影響
選用IBA、NAA不同濃度組合的預(yù)處理溶液,分別浸泡30、60和90 mim,采用雙因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),共21個(gè)處理,扦插基質(zhì)為黃心土:水苔(2: 1)的混合基質(zhì),插后每7天將預(yù)處理液稀釋1 000 倍后澆淋直至生根。
1.2.5 母株株齡因子對(duì)插穗生根的影響
選用不同株齡組培苗母株上的穗條,采用單因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),共4個(gè)處理,將插穗基部浸入IBA300 mg·L-1+NAA200 mg·L-1預(yù)處理溶液中,浸泡30 min。
1.2.6 扦插與插后管理
試驗(yàn)于10月進(jìn)行,扦插前,將已消毒的基質(zhì)分別裝入營(yíng)養(yǎng)袋中,穗條修剪好后,基部用不同生長(zhǎng)激素配方預(yù)浸泡,插后隨即澆水,使插穗基部和基質(zhì)緊密結(jié)合。大棚內(nèi)溫度控制在15~ 30℃,空氣相對(duì)濕度控制在75% ~ 90%,基質(zhì)保持濕潤(rùn)不積水,每7 ~ 10 d用70%托布津可濕性粉劑1 200 ~ 1 500倍及800倍多菌靈液交替使用防病蟲害,適時(shí)通風(fēng)和遮蔭。
1.2.7 數(shù)據(jù)采集與分析
插后80 d時(shí)記錄生根率、生根數(shù)等情況,采用EXCEL 2003和SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、單因素方差分析或考慮交互作用的雙因素方差分析,并進(jìn)行Duncan法多重比較分析。
扦插基質(zhì)是嫩枝扦插育苗的關(guān)鍵因子之一。根據(jù)插穗的生根情況,對(duì)基質(zhì)進(jìn)行了單因素方差分析,結(jié)果表明基質(zhì)對(duì)插穗的生根率及平均每株生根數(shù)均存在顯著性差異。從試驗(yàn)結(jié)果和Duncan法多重比較分析(表1)可見:在5種扦插基質(zhì)中以黃心土:水苔(2:1)、黃心土:水苔(3:1)為配比時(shí),插穗生根率、生根數(shù)均顯著高于其他配方,是最佳的基質(zhì)配方。
預(yù)處理是影響插穗的生根情況的關(guān)鍵因子之一。根據(jù)插穗的生根情況,對(duì)不同預(yù)處理配方和預(yù)處理時(shí)間進(jìn)行了考慮交互作用雙因素方差分析,結(jié)果表明(表2):預(yù)處理配方對(duì)插穗的生根率和平均每株生根數(shù)影響的值分別為17.56和26.78,即均有極顯著影響;預(yù)處理時(shí)間對(duì)生根率和平均生根數(shù)影響的值分別為0.09和0.01,即均無顯著影響;預(yù)處理配方與預(yù)處理時(shí)間的交互作用對(duì)生根率和平均生根數(shù)影響的值分別為0.05和0.07,即均無顯著影響。由表3可知,IBA與NAA組合,總?cè)苜|(zhì)濃度400、500、600mg·L-1,處理30 ~ 90 min,平均插穗生根率較高,分別為51.6%、72.2%、57.6%,平均每株生根數(shù)較多,分別為3.5、3.7、3.6,平均生根率和平均每株生根數(shù)均極顯著高于其他的預(yù)處理配方;當(dāng)激素組合為IBA300 mg·L-1+NAA200 mg·L-1,處理30 min,插穗生根率可達(dá)76.3%,平均每株生根數(shù)可達(dá)3.8條,效果最佳。
表1 基質(zhì)因子對(duì)生根的影響
注:同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示<0.05,下同
表2 預(yù)處理因子對(duì)插穗生根影響的雙因素方差分析
注:**表示<0.05
表3 不同預(yù)處理配方對(duì)插穗生根的影響
注:同列數(shù)據(jù)后不同大小寫字母分別表示<0.01和<0.05
組培苗采穗母株的株齡也是影響插穗生根情況的關(guān)鍵因子之一。根據(jù)插穗的生根情況,對(duì)株齡進(jìn)行了單因素方差分析,結(jié)果表明株齡對(duì)插穗生根率及平均每株生根數(shù)均存在顯著差異。從試驗(yàn)結(jié)果和Duncan法多重比較分析(表4)可見:當(dāng)年移栽成活的組培苗采出穗條的扦插生根率最佳,以后逐年下降,母株株齡在1 ~ 3年期間采出穗條扦插生根率均在62.3%以上,顯著高于4 a生母株;母株株齡在1 ~ 3 a期間采出穗條扦插平均每株生根數(shù)2.2以上,也顯著高于4 a生母株。扦插以生根率為首要衡量指標(biāo),建議采用1 ~ 3 a生母株的穗條進(jìn)行扦插,以保證扦插成活率,降低生產(chǎn)成本。
表4 株齡因子對(duì)插穗生根的影響
(1) 整個(gè)桉屬樹種插條內(nèi)均無原生的根原基, 插條常需要通過在外界物理或化學(xué)條件刺激下,產(chǎn)生誘導(dǎo)根原基后才能生根[19,24-25],本研究采用較高濃度生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑IBA300 mg·L-1+NAA200 mg·L-1先浸泡處理30 min,扦插后又用低濃度生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑持續(xù)刺激,每7 d澆灌1次IBA0.3 mg·L-1+NAA0.2 mg·L-1的溶液直至生根,達(dá)到了較理想的生根效果。
(2) 桉樹體內(nèi)存在發(fā)根抑制物,其枝條扦插發(fā)根能力高低與之有關(guān),且體內(nèi)發(fā)根抑制物含量會(huì)隨著枝條成熟度增加而相應(yīng)升高, 因而用成熟枝條作插條就難以發(fā)根[26]。組培苗是經(jīng)過了幼化的苗木[27],本研究采用經(jīng)過幼化的優(yōu)株組培苗為母株,剪取半木質(zhì)化插穗,母株株齡控制在1 ~ 3 a,盡量減少生根抑制物的作用,可顯著提高扦插成活率。
(3) 組培育苗繁殖速度快,但技術(shù)環(huán)節(jié)多、前期投入大,扦插具有簡(jiǎn)單易行、成本低等優(yōu)點(diǎn),采用組培育苗和組培苗嫩枝扦插育苗相結(jié)合的技術(shù)途徑,既綜合了組培技術(shù)和扦插技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),又摒棄了二者的缺點(diǎn),其繁育速度快、成苗率高、程序簡(jiǎn)單、容易操作,可顯著降低生產(chǎn)成本,短時(shí)間內(nèi)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,目前美國(guó)紅櫨()、葡萄()及赤桉()、柳桉()等少數(shù)桉屬植物均有組培苗嫩枝扦插技術(shù)的報(bào)道[27-32]。邊沁桉試管苗移栽成活率僅70%,組培育苗的方法周期較長(zhǎng)成本較高[22],本研究用組培苗截頂促萌,加強(qiáng)水、肥管理, 可多次剪取嫩梢,1 a時(shí)間的繁殖系數(shù)可達(dá)1∶30左右,能有效提高產(chǎn)能,降低邊沁桉優(yōu)良無性系苗木成本。
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Study on Key Factors of Softwood Cutting Propagation ofTissue Culture Seedlings
RAO Hongxin, ZOU Jianwen, LUO Xianquan
()
Trials of rooting semi-lignified (softwood) stem cuttings from mother plants of tissue culturedseedlings were carried out to examine the effects of key factors such as rooting media selection, mother plants selection and pretreatment, using a randomized block design trial. Results showed that the rooting media and the age of mother plants both had significant effects on rooting. Pretreatment formulation had highly significant effects on rooting but both the pretreatment time and the interaction between pretreatment formulation and pretreatment time had no significant effect. The best method for rooting ofsoftwood cuttings is that using a mixture of yellow subsoil:sphagnum moss (2 ~ 3:1) as the rooting media, taking cuttings from the 1 ~ 3 year-old mother plants of tissue cultured seedlings pretreated by soaking in IBA300 mg·L-1+ NAA200 mg·L-1for 30 min, and then irrigated with IBA 0.3 mg·L-1+ NAA 0.2 mg·L-1solution every 7 days until rooting. In this way, the rooting rate could reach over 76.3 % and the average root number of roots per cutting over 3.8.
tissue culture seedlings; softwood cutting; rooting rate
S722.3+7
A
10.13987/j.cnki.askj.2019.03.007
湖南省質(zhì)量監(jiān)督局標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目(201300168);科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目子項(xiàng)目(2016YFD0600502);湖南省優(yōu)良林木快繁工程技術(shù)研究中心項(xiàng)目(2014)10
饒紅欣(1970—),女,學(xué)士,研究員,主要從事植物組織培養(yǎng)和林木育種等方面的研究,E-mail: zwyrhx@163.com