丁蕾,李顯玉,烏志顏,王宇航,齊鳳珍,劉冬麗,王江虹
(赤峰市林業(yè)科學(xué)研究所,內(nèi)蒙古 赤峰市 024000)
沙棘(Hippophaerhamnoides),胡頹子科(Elaeagnaceae)沙棘屬 (HippophaerL.),又名醋柳,是雌雄異株的落葉小喬木,分布較廣,耐寒、抗旱、耐鹽堿,是防風(fēng)固沙樹種的最好選擇[1]。沙棘適應(yīng)性強, 是沙漠化地區(qū)及大江、大河上中游保持水土、涵養(yǎng)水源和恢復(fù)土壤肥力的重要樹種,同時它又是集醫(yī)療、保健、美容化妝于一體的經(jīng)濟樹種及能源樹種[2]。沙棘雌雄異體,且雌株較少,制約著沙棘產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為此,在選擇優(yōu)良品種的基礎(chǔ)上,要做好栽培技術(shù)的改進,才能獲得高產(chǎn)量的產(chǎn)品,推動沙棘產(chǎn)業(yè)發(fā)展[3]。進行嫩枝扦插無性繁殖,可以保持品種的優(yōu)良特性,育苗時間短、方法簡便、成活率高[4]。沙棘繁殖多采用無性繁殖嫩枝扦插,此方法可以大大縮短苗木生長周期,在保持品種的優(yōu)良特性的同時更容易控制雌雄比例。提高沙棘嫩枝扦插成活率,是沙棘嫩枝扦插育苗技術(shù)的主要問題。本研究采用自動化全光噴霧技術(shù),按照不同處理時間、不同植物生長劑、不同扦插密度、不同插穗長度、不同種源等進行研究,篩選沙棘扦插繁殖的最適宜方法,為沙棘資源保護及扦插育苗繁殖技術(shù)體系提供理論依據(jù)。
敖漢旗隸屬于赤峰市,位于赤峰市東南部,地處燕山山脈東段努魯爾虎山北麓,科爾沁沙地南緣(119°30′~120°53′E,41°42′~43°02′N)。東與內(nèi)蒙古通遼市奈曼旗毗鄰,南與遼寧省朝陽市接壤,西與內(nèi)蒙古赤峰市松山區(qū)相連,北依老哈河與內(nèi)蒙古赤峰市翁牛特旗隔河相望。地貌類型由南向北依次為淺山丘陵、黃土丘陵、平原沙地,氣候類型是半干旱大陸性氣候,年平均氣溫在7 ℃左右,年降水量在400 mm左右,無霜期在140 d左右,林地面積40萬hm2,有林地面積37.42 萬hm2,森林覆蓋率42.7%,基本上形成了帶網(wǎng)片相結(jié)合的防護林體系。
1.2.1 試驗地點及材料
沙棘扦插育苗試驗在赤峰市敖漢旗瑪尼罕鄉(xiāng)大森林苗圃試驗地進行。插穗采自優(yōu)質(zhì)沙棘豐產(chǎn)園內(nèi)4~5 a生沙棘優(yōu)良單株。
1.2.2 扦插基質(zhì)
扦插育苗床底層放厚度40 cm、直徑10 cm左右的河卵石(滲水層);中層放10 cm厚、直徑1 cm左右的河洗沙(擋質(zhì)層);床面覆15 cm厚的草炭土、珍珠巖、彭化粉等混合基質(zhì)(基質(zhì)層),采用自動化全光噴霧技術(shù)。
1.2.3 試驗設(shè)計及處理方法
(1)插穗長度試驗
試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計,插穗長度設(shè)12 cm、14 cm、16 cm、18 cm、20 cm等5個處理, 每個處理50條插穗, 每個處理重復(fù)3次, 扦插30 d后統(tǒng)計成活率。扦插前用 50%的多菌靈按 20 g/m2的用量進行插床土壤處理, 插穗在扦插前用 GGR6號100 mg.kg-1的濃度蘸根1 min。
(2)不同生長調(diào)節(jié)劑試驗
采用5因素3水平隨機區(qū)組設(shè)計,另設(shè)一個清水(CK)對照。各因素及處理如下:吲哚乙酸:(A1)50 mg/kg、(A2)100 mg/kg、(A3)150 mg/kg;吲哚丁酸:(B1)50 mg/kg、(B2)100 mg/kg、(B3)150 mg/kg;萘乙酸:(C1)50 mg/kg、(C2)100 mg/kg、(C3)150 mg/kg;赤霉素:(D1)50 mg/kg、(D2)100 mg/kg、(D3)150 mg/kg; ABT6生根粉:(E1)50 mg/kg、(E2)100 mg/kg、(E3)150 mg/kg。每個處理50條插穗,插穗長度在10 cm,粗度0.3 cm以上,各生長劑處理時間為6 h。
(3)扦插時間試驗
采用單因素3水平隨機區(qū)組試驗設(shè)計,根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c,3個時間處理分別為:7月10日、7月30日、8月20日,每個處理50條插穗,插穗長度在10 cm,粗度0.3 cm以上,每個處理設(shè)置3次重復(fù)。
(4)扦插密度試驗
采用單因素4處理隨機區(qū)組試驗設(shè)計,4個處理分別為:扦插1000 條/m2,800 條/m2,500 條/m2,300 條/m2。將同一時間采集的插條處理后按不同密度進行扦插,每個處理 50 條,插穗長度在10 cm,粗度0.3 cm以上,重復(fù)3次。
(5)不同種源對比試驗
選取不同沙棘品種,采取同樣的插穗采集與扦插方法,并于同一天、同一試驗地進行扦插試驗,種源1為黑棘1號、種源2為白丘雜、種源3為中棘12號、種源4為中棘42號,每個品種50條,插穗長度在10 cm,粗度0.3 cm以上,重復(fù)3次。
2020年9月調(diào)查插穗成活情況,隨機取20條,分別測量根長度、側(cè)根數(shù),調(diào)查統(tǒng)計插穗成活率和發(fā)根數(shù)。
生根率 = 生根插穗數(shù)量/插穗總數(shù)×100%;
平均根長(cm) = 插穗不定根總長度/重復(fù)數(shù);
平均根數(shù) = 插穗生根數(shù)量/重復(fù)數(shù);
數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用Excel和SPSS16.0軟件處理,處理間和品種間扦插生根進行方差分析和多重比較。
表1 不同扦插時間下沙棘的生根情況
由表1可知,不同扦插時間對插穗生根效果影響顯著,處理間差異顯著(p<0.05)。插穗的生根率及平均根長隨著時間的推移,呈下降趨勢。生根率、平均根長效果最好的是7月10日,生根率為95.7%,相比8月20日的生根率高7.3%,且能獲得較多的根數(shù)和較長的根長,根長達到10 cm以上,說明此時植株的內(nèi)源激素水平發(fā)生變化,枝條生長旺盛,氣溫達全年最高時段,插穗內(nèi)各種酶反應(yīng)對生根及組織修復(fù)愈合十分有利,所以生根率高,根數(shù)和根長均較多;8月20日無論生根率還是平均根長及根數(shù)都不及7月10日、7月30日的生根情況,說明8月20日以后隨著氣溫的降低,嫩枝中的頂芽和葉子合成生長素與生根素的功能降低,不利于產(chǎn)生愈傷組織和生根,不易成活。
表2 不同扦插密度下沙棘生根情況
由表2可知,不同扦插密度下,生根率、平均根長、平均根數(shù)均不同,各處理間存在顯著差異(p<0.05),表現(xiàn)較好的是密度為800條/m2和500條/m2,其生根率均在90%以上,平均根長都在7 cm以上;次之是密度為1000條/m2,生根率在89%,平均根長在6.8 cm,表現(xiàn)最差的密度為300條/m2,不論是生根率還是平均根長、平均根數(shù)都表現(xiàn)不佳。說明沙棘苗木扦插密度過小反而不利于苗木生根,可能是在同一噴灌條件下,扦插密度過小,苗木間空隙過大,通透性強蒸發(fā)快,達不到插條生根所需要的溫度和濕度,從而不利于插條生根。在今后生產(chǎn)中可以多推廣合適的扦插密度,這不僅有利于插穗生根率的提高,而且能夠增加苗木生產(chǎn)量。
表3 不同插穗長度對沙棘生根的影響
由表3可知,不同插穗長度對沙棘扦插苗生根率影響存在顯著差異性(P<0.05),生根率及平均根長均隨著插穗的增長而增大。插穗長度在18 cm、20 cm時,無論是生根率還是根長都表現(xiàn)最為突出,插穗長度在14 cm、16 cm表現(xiàn)良好。結(jié)果表明:插穗長度在16~20 cm時,其生根率表現(xiàn)更好;插穗長度越小則生根率降低。本研究表明插穗長度在20 cm,生根率、平均根長均表現(xiàn)最好,原因可能是插穗的長度影響著愈傷組織的形成和根系的生長情況,插穗越長,其愈傷組織形成和根系生長情況越好,這與長的插穗中含有相對較多的營養(yǎng)物質(zhì)有著直接的關(guān)系。較長的枝條含有較多的生物量和水分,能夠保證扦插初期插穗的愈合組織生成以及葉片生長的維持。
表4 不同生長劑對沙棘生根的影響
由表4可知,不同生長劑處理間存在顯著差異(P<0.05),生長劑能有效促進沙棘插條愈傷組織的形成。不同生長劑對插條的生根影響不同,同種生長劑不同濃度對插條的生根影響亦不同。試驗結(jié)果表明:生根率和根長、根數(shù)最好的生長劑是吲哚丁酸濃度100 mg/kg、較好的是吲哚乙酸濃度50 mg/kg、生根粉濃度150 mg/kg,較清水對照的生根率分別提高14.2%、13.3%、12.7%,而生長劑赤霉素在各個濃度處理下均表現(xiàn)不佳。通過本試驗還說明,不是生長劑濃度越高越能促進插條的生根能力,試驗中,吲哚丁酸在相對高濃度的影響下起到抑制作用,生根率及根長情況均低于對照。研究結(jié)果表明:適量的生長劑處理對沙棘嫩枝扦插生根有促進作用,但不是濃度越高越好。
表5 不同種源沙棘扦插苗生根力
由表5可知,沙棘插穗不同種源間存在顯著差異(P<0.05),生根率和平均根長最好的品種是種源1,次之是種源3,種源2、種源4均表現(xiàn)良好。試驗結(jié)果表明:種源1和種源3好于種源2、種源4,表現(xiàn)出更好的適應(yīng)性,其原因可能與遺傳品質(zhì)有關(guān)。在今后生產(chǎn)中,應(yīng)多引用種源1和種源3。
扦插時間是影響插穗生根的重要因素之一[5]。龔作華和董建、劉立成[6-8]等研究表明:扦插時間對插穗生根具有一定的影響。本試驗中,不同扦插時間對沙棘插穗生根影響明顯,7月中旬扦插的插穗生根率、平均根長效果最佳,7月下旬和8月中旬的插穗生根效果表現(xiàn)一般,根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁?月中旬的平均溫度在25~30 ℃,賀春梅[9]研究指出沙棘插穗生根形成期溫度宜控制在28~ 30 ℃,這與前人研究結(jié)果一致。董建,尤文忠等[5]研究表明:插穗長度對生根率影響顯著,插穗長度15~20 cm生根率最高,這與本文研究結(jié)果一致。張西珍[10]研究指出沙棘嫩枝扦插采用沙土及腐殖質(zhì)土最適宜密度為400~600條/m2,此時生根率及成活率最佳。本研究結(jié)果表明:最適宜的扦插密度在500~800條/m2,這與前人研究結(jié)果有偏差,可能與本區(qū)域的氣候特征及插穗基質(zhì)不同有關(guān)。不同植物生長調(diào)節(jié)劑可有效提高插穗的生根率和平均根長[11-13]。廖愛君[14]等研究指出,不同生長激素對插穗生根有明顯促進作用。不同植物生長劑對插穗生根率的影響差異顯著(P<0.5),吲哚丁酸濃度100 mg/kg表現(xiàn)最好。張小紅[15]研究表明:植物生長劑對大果沙棘扦插育苗成活率的影響差異極顯著,其中吲哚丁酸的處理效果最好,這與本研究結(jié)果一致。沙棘苗木的快繁及種源選擇至關(guān)重要,沙棘不同種源插穗生根試驗結(jié)果表明:種源間存在顯著差異,各個種源在生根率、平均根長等方面都表現(xiàn)出很好的適應(yīng)性,種源1最佳,扦插生根率、平均根長與其他品種差異顯著,發(fā)根效果最好。
植物插穗生根過程的機理較為復(fù)雜,影響插穗生根的因素較多,本研究僅對扦插時間、扦插密度、插穗長度、生長劑和不同種源等影響因子進行了探討,對于插穗部位、扦插基質(zhì)調(diào)配等因素均未進行研究,需要在今后進行更為全面、系統(tǒng)的深入探索,以期能為沙棘快繁苗的生產(chǎn)提供完善的技術(shù)支撐。