两种观赏蕨类植物的繁殖技术研究
2010-09-18冯玉宝詹选怀桂忠民魏宗贤彭焱松
冯玉宝,詹选怀,桂忠民,魏宗贤,彭焱松,张 丽
(1.江西省、中国科学院庐山植物园,江西庐山332900;2.江西省九江林业科学研究所,江西 九江332000)
两种观赏蕨类植物的繁殖技术研究
冯玉宝2,詹选怀1*,桂忠民1,魏宗贤1,彭焱松1,张 丽1
(1.江西省、中国科学院庐山植物园,江西庐山332900;2.江西省九江林业科学研究所,江西 九江332000)
探讨了江南星蕨和庐山石韦两种观赏蕨类的繁殖技术。分株繁殖主要在春季进行,并注意日常管理。两种蕨类的孢子繁殖采用5种基质对照,经试验,江南星蕨孢子繁殖的基质以泥炭土∶蛭石∶珍珠岩=2∶1∶1为最佳,而庐山石韦则以基质泥炭土∶蛭石=2∶1为最好。
江南星蕨;庐山石韦;繁殖技术
本实验对庐山2种观赏价值较高、有推广应用前景的蕨类植物进行了繁殖技术研究。
1 材料
本试验用的江南星蕨(Microsorium fortunei)的孢子2004年11月采自植物园温室,庐山石韦(Pyrrosia sheareri)的孢子于2004年10月份采自三叠泉。
江南星蕨和庐山石韦分株繁殖材料采自植物园引种的植株。
2 方法
2.1 分株繁殖
(1)江南星蕨的分株繁殖。春季,江南星蕨繁殖常用分株法,将横走根状茎以枝剪切成数段,带有足够根系和新芽的部分,剪成各个小节,每个小节上保持一片叶芽,或分成若干小丛,种植于备好的植地上另行栽植,放荫处过渡一段时间,成活后再移至半阴处养护。盆栽用腐叶土2份与砂1份混合,再加少许厩肥。日常放半阴或有散射光的亮处,如树下、建筑物北侧等都较适宜。生长季供给充足的水肥,并每天喷雾保持其周围有较高的湿度,施肥后要用清水喷淋叶片,这样可保证其生长更旺。冬季移入室内保温之后,要放置在能够较多接受光照的地方,盆土也要保持适当湿润,不能太干。
(2)庐山石韦的分株繁殖。春季,选择5~6年生植株,挖取其横走的根状茎,以枝剪切取带有足够根系和新芽的部分,剪成各个小节,每个小节上保持一片叶芽,或分成若干小丛,种植于备好的植地上。植地可用土层深厚、肥沃的腐叶土,种植密度以行株距20~40 cm为好,种植时每穴施菜饼肥100 g左右。每穴填上饼肥,再填细土,栽苗1丛,最后填土压实,浇透定根水即可。栽植时要使叶芽露出土面。一般情况下,地上部分在当年生长不太好,应适当进行修剪,以减少水分蒸发量,第二年发芽后,生长良好。此时可根据生长情况追施浓度的氮、钾肥。经栽培试验,施了肥的植株,叶色深绿,新叶萌发的数量大增。苗床上搭荫棚将更有利于小苗的生长。
2.2 孢子繁殖
(1)播种基质的准备。蕨类植物孢子播种的基质很多,一般要求保水性要好、通透性较强。常用的有泥炭土、菜园土、炉渣土、素沙及蕨根碎片等。本实验采用的播种基质有:
Ⅰ 泥炭土∶蛭石=2∶1
Ⅱ 泥炭土∶蛭石∶珍珠岩 =2∶1∶1
Ⅲ 泥炭土∶蛭石∶素沙 =2∶1∶1
Ⅳ 泥炭土∶素沙=2∶1
Ⅴ泥炭土
将以上基质混合后过细筛备用,选择塑料盒,底部加粗的泥炭土,上面加过筛基质,压实,土面低于盆1 cm。为杀死基质中的杂草种子和其他蕨类植物的孢子以及苔藓、藻类和杂菌等,用40%的甲醛溶液稀释50倍后将土壤浇透,立即用保鲜膜密封,约1周后揭开保鲜膜静置4天,当甲醛溶液挥发完全后,用沸水浇透基质,上面加保鲜膜保湿,第2天基质冷却后即可播种。
(2)孢子的灭菌消毒和播种。
1)孢子的消毒。用滤纸将孢子包成约1 cm2的小包,并用细线扎紧,将滤纸小包先在70%的酒精中浸20 s左右,此时还要用镊子将滤纸包中的气泡赶净,以使孢子表面完全被酒精浸润,然后将滤纸包放入5%的次氯酸钠溶液中浸泡5~10 min,再用无菌水冲洗4~5次。在无菌培养皿中小心打开纸包,用少量无菌水将滤纸上的孢子冲入培养皿中,再将孢子悬浮液倒入已高压灭菌的三角瓶中,并用少量无菌水冲洗培养皿后一并倒入三角瓶,用封口膜封好三角瓶备用。
2)孢子的播种。播种时用经过灭菌的胶头滴管吸取孢子悬浮液均匀地滴入基质中,滴入量根据孢子浓度和孢子萌发力而定,在用滴管吸取悬浮液之前要摇动三角瓶,以使悬浮液混合均匀,播种后分别加上标签,记录播种种类、播种时间。
(3)播种后的养护管理。
播种后将塑料盒放于栽植槽中,上面加薄膜覆盖以防止其它杂质落入,槽内放沙和蛭石,加浅水浸润。播种10天后每隔2天取小块土壤于解剖镜下观察孢子的萌发和丝状体发育状况,原叶体、幼孢子体的生长发育状况可通过肉眼观察,观察时做好记录。原叶体发育成熟后即开始产生精子器和颈卵器,并分别形成精子和卵子,为提高受精率,此时应每天喷水雾1~2次。精卵结合后不久就可先后出现寄生于原叶体上的胚芽和胚根,此时打开薄膜通风。
另外,若孢子播种过密,原叶体生长拥挤时,应适当经行分栽,分栽时采用最适生长发育的基质,用牙签小心地将过密处的原叶体以5~10个为一丛挑出,轻轻地栽入基质中,这样既可以防止单个挑起时对原叶体的破坏,同时又利于配子体受精。丛间距1 cm左右。分栽后再用喷雾器将基质表面和移栽的原叶体充分喷湿,以使原叶体与土壤充分接触,提高成活率。
孢子体幼苗长出4~5片真叶时,可将幼苗分栽或定植于小盆中。分栽或定植采用同样基质,栽培环境为温室内无直射光线、空气湿度较大处。
3 结果与分析
3.1 分株繁殖
江南星蕨分株繁殖,20天左右长出第一片小叶,2个月后形成植株,开始着生孢子囊,再过2个月,孢子囊成熟。第2年春夏季可形成商品苗;庐山石韦分株繁殖,30天长出第一片小叶,约80天形成植株,当年不着生孢子囊,第2年的7月份着生孢子囊,9月份成熟,秋季可形成商品苗。
3.2 江南星蕨的孢子繁殖
在相同的光照、温度、湿度条件下,不同栽培基质上江南星蕨孢子的萌发时间、原叶体形成时间、原叶体长势、幼孢子体出现时间、幼孢子体长势和根系生长情况见表1。江南星蕨孢子在最佳基质中播种2周内开始萌发,形成丝状体,丝状体再经20天左右形成原叶体,原叶体经过生长发育,约播种后45天左右开始形成精子器和颈卵器,分别产生精子和卵子,受精后即可产生寄生于原叶体上的孢子体幼苗,当孢子体幼苗长出第3片真叶时,原叶体逐渐枯萎死亡。
表1 江南星蕨孢子繁殖结果
图1 江南星蕨孢子繁殖结果
(1)孢子萌发状况。
由表1可以看出,不同的栽培基质对江南星蕨孢子的萌发时间有很大的影响,其中以基质Ⅱ即泥炭土∶蛭石∶珍珠岩=2∶1∶1最佳,孢子萌发最少只需12天;基质Ⅰ、Ⅲ中孢子萌发也较早,最少需要14天;基质Ⅳ、Ⅴ孢子萌发最晚,最少需要15天、16天才能萌发。
(2)原叶体形成和发育情况。
不同的培养基质对江南星蕨原叶体形成和发育影响较大。从江南星蕨原叶体形成的时间及其长势来看,以基质Ⅱ最佳,最快只需要20天,且原叶体较大,质地较厚,颜色为深绿色;其次是基质Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ,这几种基质上的江南星蕨原叶体形成教基质Ⅱ中的晚,数量较基质Ⅱ中的少,且原叶体质地较薄,颜色黄绿,长势也较差;基质Ⅴ最不适于江南星蕨原叶体的形成和发育,形成原叶体最少需要29天,且数量少,质地很薄,颜色灰绿。
基质Ⅱ中由于孢子萌发率高,形成的原叶体较大,在播种2个月后显得非常拥挤,此时应进行分栽。
(3)幼孢子体形成和生长情况。
不同的培养基质对江南星蕨孢子体形成和发育影响较大。江南星蕨播种后形成原叶体经过1个月的生长发育,逐渐形成精子器和颈卵器,分别产生精子和卵子,精卵结合后即发育成胚,由胚发育成完整的孢子体幼苗。在此期间,要注意保持原叶体表面的湿润以提高受精率;还应注意不时打开塑料薄膜通风,防止温度过高和通气不畅而伤害孢子体幼苗。不同的播种基质对江南星蕨孢子体幼苗形成的早晚及其长势有很大的影响。从表1和图1可以看出,基质Ⅱ形成第一株孢子体幼苗很早,约需67天,且形成的幼苗很多,长势最好,株高很高,颜色最为亮绿,根多而长,根最发达;其次是基质Ⅰ、Ⅲ形成第一株孢子体幼苗约需78天、85天,基质Ⅳ、Ⅴ形成第一株孢子体幼苗的时间最晚,形成的数量也较前几种基质少;形成第一株孢子体幼苗最晚的是基质Ⅴ,至少需要120天,且形成的幼苗少而细弱,叶色偏黄,根少而短。
3.3 庐山石韦的孢子繁殖
在相同的光照、温度、湿度条件下,不同栽培基质上庐山石韦孢子的萌发时间、原叶体形成时间、原叶体长势、幼孢子体出现时间、幼孢子体长势和根系生长情况见表2和图2。庐山石韦孢子在最佳基质中播种2周左右开始萌发,形成丝状体,丝状体再经30天左右形成原叶体,原叶体经过生长发育,约播种后60天左右开始形成精子器和颈卵器,分别产生精子和卵子,受精后即可产生寄生于原叶体上的孢子体幼苗,当孢子体幼苗长出第3片真叶时,原叶体逐渐枯萎死亡。
本试验的播种时间为2004年10月6日,大部分孢子长出绿色原叶体(放大镜下可见),对照组中未见到绿色原叶体。此时更应保持盆土湿润,经常喷水,以增加盆土湿润度和空气湿度,对原叶体表面具适当水雾为好。经2个月左右的时间培育,原叶体继而发育为幼孢子体,培育8~9月,可以将播种盆移至室外荫凉处,一周后,逐渐移开平板平板玻璃或塑料膜,以使孢子体逐步得到锻炼。对照组的情况不太理想,分析原因,可能是孢子着生的基质不太理想,故尽管泥炭藓有保湿效果较好,仍不能使孢子正常产生孢子体。
表2 庐山石韦孢子繁殖结果
图2 庐山石韦孢子繁殖结果
(1)孢子萌发状况。
由表2可以看出,不同的栽培基质对庐山石韦孢子的萌发时间有很大的影响,其中以基质Ⅰ最佳,孢子萌发最少只需12天;基质Ⅱ、Ⅲ中孢子萌发也较早,最少需要13天、15天;基质Ⅳ、Ⅴ孢子萌发最晚,最少需要16天、18天才能萌发。
(2)原叶体形成和发育情况。
不同的培养基质对庐山石韦原叶体形成和发育影响较大。从庐山石韦原叶体形成的时间及其长势来看,以基质Ⅰ即泥炭土∶蛭石=2∶1最佳,最快只需要30天,且原叶体较大,质地较厚,颜色为深绿色;其次是基质Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,这几种基质上的庐山石韦原叶体形成较基质Ⅰ中的晚,数量较基质Ⅰ中的少,且原叶体质地较薄,颜色黄绿,长势也较差;基质Ⅴ最不适于庐山石韦原叶体的形成和发育,形成原叶体最少需要51天,且数量少,质地很薄,颜色灰绿。
基质Ⅰ中由于孢子萌发率高,形成的原叶体较大,在播种2个月后显得非常拥挤,此时进行分栽。
(3)幼孢子体形成和生长情况。
不同的培养基质对庐山石韦孢子体形成和发育影响较大。庐山石韦播种后形成原叶体经过2个月的生长发育,逐渐形成精子器和颈卵器,分别产生精子和卵子,精卵结合后即发育成胚,由胚发育成完整的孢子体幼苗。在此期间,要注意保持原叶体表面的湿润以提高受精率;还应注意不时打开塑料薄膜通风,防止温度过高和通气不畅而伤害孢子体幼苗。不同的播种基质对庐山石韦孢子体幼苗形成的早晚及其长势有很大的影响。从表2可以看出,基质Ⅰ形成第1株孢子体幼苗很早,约需110天,且形成的幼苗很多,长势最好,株高很高,颜色最为亮绿,根多而长,根最发达;其次是基质Ⅱ、Ⅲ形成第一株孢子体幼苗约需120天、135天,基质Ⅳ、Ⅴ形成第一株孢子体幼苗的时间最晚,形成的数量也较前几种基质少;形成第一株孢子体幼苗最晚的是基质Ⅴ,至少需要170天,且形成的幼苗少而细弱,叶色偏黄,根少而短。
(4)孢子体移栽。
待孢子体长到2 cm左右可进行移栽,植地选择在散射光充裕的地方,表面铺上2 cm厚的过筛腐叶土,行株距以10 cm为宜。用镊子将孢子体夹放在植地的植沟中,填上细土压实,移栽完后,用细嘴喷壶喷淋孢子体,充分湿润。1周后可适当施用低浓度的氮把,以使孢子体生长迅速,且叶色碧绿。孢子体长至3~4 cm后,注意中耕除草,保湿。因庐山石韦属附生蕨类,移栽时可以将孢子体栽在石边或腐树桩上,以创造更适合庐山石韦生长的基质条件。
4 讨论
在繁殖实验中我们发现,分株繁殖是蕨类植物传统的繁殖方法,只要方法得当一般都能得到理想的结果。但是孢子繁殖却对生长基质有较严格的要求,不同的培养基质对蕨类植物的生长发育所造成的结果是各不相同的。
实验结果显示,用播种基质Ⅱ(泥炭土∶蛭石∶珍珠岩=2∶1∶1)作江南星蕨孢子繁殖的基质,其孢子萌发时间、原叶体形成时间和幼孢子体出现时间最短,而原叶体长势、幼孢子体生长势和幼孢子体根系生长情况又最好,植株生长情况也达到最好。由此可见,基质Ⅱ(泥炭土∶蛭石∶珍珠岩 =2∶1∶1)用于江南星蕨孢子播种繁殖基质是最好基质。
在庐山石韦的孢子繁殖实验中,可以看到不同的播种基质对庐山石韦孢子体形成和发育影响较大。播种基质Ⅰ(泥炭土∶蛭石=2∶1)和播种基质Ⅱ(泥炭土∶蛭石∶珍珠岩 =2∶1∶1)对庐山石韦的孢子繁殖都能产生很好的结果(表2),但基质Ⅰ中孢子萌发时间、原叶体形成时间和幼孢子体出现时都较基质Ⅱ中培养的时间短,原叶体长势也较基质Ⅱ中培养的结果表现优良,但5个月后幼孢子体生长势和幼孢子体根系生长情况和植株生长情况则表现为基质Ⅱ中培养的结果比基质Ⅰ中表现优良,原因可能是:基质Ⅰ中孢子萌发较密,直接影响其生长势,造成基质Ⅱ中的生长势反而要好。
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Study on the Propagation Techniques of Two Ornamental Ferns
Feng Yubao2,Zhan Xuanhuai1*,Gui Zhongmin1,Wei Zongxian1,Peng Yansong1,Zhang Li1
(1.Lushan Botanical Garden,the Chinese Academy of Sciences and Jiangxi Province,Lushan 332900,China;2.Jiujiang Forestry Academy,Jiujiang 332000,China)
This study focuses on propagation techniques of Microsorum fortune and Pyrrosia sheareri.The best period is spring for division propagation and the daily management is very important.The effects of five different mediums on the budding and growth were studied.The results showed that the best ubstrate for Microsorum fortunei was a mixture of peat- soil∶vermiculite∶perlite=2∶1∶1,and that a mixture of peat- soil∶vermiculite=2∶1 was best for Pyrrosia sheareri.
Microsorum fortunei;Pyrrosia sheareri;propagation techniques
S682.35
A
1006-9690(2010)03-0057-05
10.3969/j.issn.1006- 9690.2010.03.014
2009-11-12
江西省星火计划项目(2007cx07700)
冯玉宝(1963-),男,江西都昌人,主要从事园林植物研究
* 通讯作者。E-mail:zxh64@vip.sina.com