山杏嫩枝扦插繁殖试验
2013-04-10董胜君刘明国吴月亮单守田丁瑞军
董胜君,刘明国,戴 菲,吴月亮,单守田,丁瑞军
(1.沈阳农业大学 林学院,辽宁 沈阳 110161;2. 阜新市林业科技实验示范园区,辽宁 阜新 123000)
山杏Armeniaca sibirica为我国三北地区重要的生态经济型树种,杏核产量低而不稳的问题成为制约山杏产业发展的主要“瓶颈”[1],开展丰产稳产、花果期抗(避)霜冻良种选育工作具有重要意义。山杏长期处于野生、半野生状态,自然界中存在着较多优良杂合体,同时通过人工杂交也能不断地创造出新的优良类型,只有通过无性繁殖方式才能可靠地保持其优良特性。嫁接繁殖技术成本较高,不适宜应用于山杏大面积荒山造林工作中。扦插繁殖具有保持母本优良特性、缩短育种周期、操作简单、效率高、成本低等优点,根据插穗成熟度的不同,扦插繁殖可分为硬枝扦插和嫩枝扦插。嫩枝与硬枝相比,前者有较宽的形成层细胞,分生能力强,在适宜的条件下,易分化出皮部根原基和愈合根原基,从而形成新根;同时,嫩枝含水量高,碳氮比值大,过氧化酶活性强,因而半木质化的插条扦插生根率高[2-3]。但山杏为扦插难生根树种,有关该树种扦插繁殖的研究鲜见报道。2012年,戴菲、董胜君等提出了河沙、蛭石、草碳体积比1︰1︰1为山杏扦插的适宜基质,采用激素处理插穗生根率达66.7%[4]。本试验是在前期研究的基础上,深入系统地探讨了混合激素、蔗糖处理插穗,插穗部位及不同无性系对山杏嫩枝扦插生根效果的影响,旨在进一步提高扦插效果,为山杏良种的繁殖推广提供理论依据和技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地设于阜新市林业科技实验示范园区,座落在阜新蒙古族自治县伊马图镇。该县地处北纬 41°44′~ 42°34′,东 经 121°01′~ 122°25′。 气候属温带半干旱季风型大陆性气候,夏短、湿热多雨,冬长、寒冷干旱,年平均温度7.2 ℃,平均降水500 mm左右,68%的降水量集中在6~8月份,多数年份春秋两季干旱,无霜期158 d。土壤以褐土为主,棕壤次之,还有少量风沙土、水稻土及轻度盐碱土分布。
1.2 试验材料
试验材料来自示范园区内的普通山杏和山杏优良无性系。采集1年生枝条的半木质化茎段,将其制成8~12 cm长、带有2~3片叶的插穗,插穗两端切口平滑,下端呈斜面状。
山杏优良无性系包括课题组于2006年选育的丰1、丰3、丰5、丰8、丰21、丰22等6个无性系,2010年定植于阜新市林业科技实验示范园区。
1.3 试验方法
1.3.1 混合激素、蔗糖等处理插穗的正交试验
试验采用4因素3水平正交试验设计,因素和水平见表1。按L9(34)正交表安排试验。每处理插穗30株,3次重复,同时设清水为对照。试验材料为普通山杏。
表1 正交试验中的因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment
1.3.2 山杏无性系嫩枝扦插对比试验
以上述6个山杏优良无性系为试验材料、以普通山杏为对照,进行扦插对比试验。用IBA 900 mg/L+NAA 600 mg/L处理所有插穗30 s,每组处理30个插穗,3次重复。
1.3.3 试验地布设及插后管理
试验于2011年6月26日进行。试验地长30 m,宽1.5 m,东西走向。以河沙为扦插基质,厚度为20 cm。沿东西走向在插床两侧设有间歇喷雾装置,每隔1.5 m设有1个喷头。扦插前1天用高锰酸钾对插床进行消毒,扦插当日浇透水,扦插深度为3~4 cm,插穗株行距为5 cm×5 cm。扦插后,采用自动间歇喷雾装置,保持空气湿度在80%左右。每隔1周于傍晚给插穗喷1次多菌灵。及时除草,以减少杂草与幼苗争水争肥。
1.3.4 结果观测与统计
扦插50 d后对试验地的插穗进行全面调查,观测记录生根率、生根量、根长。根系数量和根系长度为每个处理的单株平均值。
运用SPSS、EXCELL等统计软件对数据进行统计分析,在对生根率进行显著性检验时采用其反正弦转换值。
2 结果与分析
2.1 正交试验中各处理的山杏嫩枝扦插生根效果
用混合激素、蔗糖等处理插穗对山杏嫩枝扦插效果影响的正交试验结果见表2。从表2中可知,9个处理的插穗生根率均极显著高于对照。其中,5号、7号和8号处理生根率较高,为69.47%~83.10%;2号、4号、6号、9号处理次之,生根率为53.10%~55.97%;1号、3号处理效果较差,生根率为41.80%~44.90%。在根系数量上,除1号、3号处理与对照无显著差异外,其余7个处理均极显著高于对照。其中8号处理显著高于其它处理,根系数量为13.50条/株;5号、7号、9号处理次之,根系数量为8.57~11.80条/株;2号、4号、6号较差,根系数量为5.10~6.37条/株。在插穗根系长度上,9个处理均极显著高于对照。其中,8号处理显著高于其它处理,其根系长度达9.33 cm;7号、9号处理次之,根系长度为7.20~7.47 cm;其它处理效果较差,根系长度为2.57~4.77 cm。综合3项生根效果指标,8号处理最好,其生根率、根系数量和根系长度分别为83.1%、13.5条和9.3 cm。
2.2 混合激素、蔗糖、处理时间及插条部位对山杏嫩枝扦插效果的影响
2.2.1 混合激素、蔗糖、处理时间及插条部位对插穗生根率的影响
各因素对插穗生根率影响的极差分析结果见表3。从表3可知,激素质量浓度配比对山杏扦插生根率影响最大,处理时间次之,然后是蔗糖处理,插条部位影响最小,其极差值分别为22.62、17.78、8.61和3.81。除插条部位外,其余3个因素对生根率均有显著影响。从各因素水平看,激素质量浓度配比中A3>A2>A1,各水平间生根率差异极显著;处理时间上B2>B1>B3,B2与B1、B3差异极显著,B1、B3间无显著差异;蔗糖质量分数中C3>C1>C2,C1生根率显著高于C2,C3生根率极显著高于C2。C1、C3间无显著差异;插条部位D3>D2>D1,各水平间生根率差异不显著。插穗生根率最高的组合为A3B2C3D3。
2.2.2 混合激素、蔗糖、处理时间及插条部位对插穗生根数量的影响
各因素对插穗生根数量影响的极差分析结果见表4。由表4可知,各因素对插穗根系数量影响由大到小依次为激素质量浓度配比、处理时间、插条部位、蔗糖质量分数,各因素对根系数量的影响均达到了极显著水平。激素质量浓度配比中A3>A2>A1,各水平间差异极显著;处理时间上B2>B3>B1,水平间差异极显著;蔗糖质量分数 C2> C1> C3,C1、C2极显著高于 C3;插条部位D1>D3>D2,D1、D3间无显著差异,但极显著高于D2。插穗生根数量最多的组合为A3B2C2D1。
表2 正交试验中山杏嫩枝扦插生根效果Table 2 Rooting effect of green-wood cutting in Armeniaca sibirica in orthogonal experiment
表3 不同因素及水平对生根率影响的极差分析Table 3 Range analysis of influence of different factors and levels on rooting rate %
表4 不同因素及水平对根系数量影响的极差分析Table 4 Range analysis of influence of different factors and levels on root number 条
2.2.3 混合激素、蔗糖、处理时间及插条部位对插穗根系长度的影响
各因素对插穗生根长度影响的极差分析结果见表5。由表5可知,各因素对插穗根系长度影响由大到小的次序为激素质量浓度配比、处理时间、蔗糖质量分数、插条部位,4个因素对根系长度均有极显著影响。从各因素水平看,激素质量浓度配比中A3>A2>A1,A3处理效果极显著好于A2、A1,而A2、A1间无显著性差异;处理时间上B2>B3>B1,水平间差异极显著;蔗糖质量分数处理上C3>C1>C2,水平间差异极显著;插条部位D3>D1>D2,D3处理效果极显著好于D2、D1,D2、D1间无显著差异。山杏扦插不定根最长的处理组合为A3B2C3D3。
表5 不同因素及水平对根系长度影响的极差分析Table 5 Range analysis of influence of different factors and levels on root length cm
综合上述分析,影响山杏嫩枝扦插生根效果的主导因子为激素质量浓度配比和处理时间,激素质量浓度配比以A3即IBA 900 mg/L+NAA 600 mg/L效果最好,处理时间以B2即30 s为最佳。蔗糖质量分数及插条部位对生根效果也有重要影响,插条部位以下段生根综合效果最好,蔗糖质量分数对3项生根指标的影响效果不完全一致。
2.3 不同山杏无性系嫩枝扦插的效果
不同山杏无性系嫩枝扦插生根效果见表6。由表6可知,不同无性系在插穗生根率、根系数量、根系长度方面均存在显著差异(P<0.05)。从生根率来看,丰1、丰3、丰8的生根率显著高于对照(普通山杏),丰5、丰21显著低于对照,丰22虽高于对照但差异不显著;在根系数量上,丰1、丰3、丰8、丰22显著高于对照,丰21显著低于对照,丰5与对照相近;在根系长度上,丰1、丰3、丰5、丰8、丰22显著高于对照,丰21虽高于对照但差异不显著。综合考虑,在参试的6个无性系中,丰1、丰3、丰8、丰22的生根效果较好,其中效果最好的为丰1,其生根率为92.5%,根系数量4.8条/株,根系长度5.2 cm,丰5、丰21生根效果较差。
表6 不同山杏无性系嫩枝扦插生根效果Table 6 Effect of cutting rooting of different Armeniaca sibirica clones
3 结论与讨论
混合激素、蔗糖等处理插穗的正交试验结果表明,不同处理间山杏嫩枝扦插生根效果差异显著,其中8号处理生根效果最好,生根率为83.1%,根系数量13.5条,根系长度9.3 cm。激素质量浓度配比和处理时间为影响山杏嫩枝扦插生根效果的主导因子,激素以IBA900 mg/L+NAA600 mg/L、处理时间以30 s效果最好。蔗糖质量分数及插条部位对生根效果也有重要影响,插条部位以下段生根效果最好,蔗糖质量分数对3项生根指标的影响效果不完全一致。对比试验结果表明,不同山杏无性系嫩枝扦插生根效果差异显著。
许多学者经研究发现,在相同的处理条件下,不同树种、品种其插条不定根发生难易存在差异[5-7],郑开文等对23个品种桃进行扦插繁殖发现,大久保等11个品种生根较好,而京艳等12个品种较差[6]。本试验中参试的6个山杏无性系中,3个生根效果显著好于对照,2个显著低于对照,1个与对照无显著差异;植物生根的难易同自身所含生根促进物质与抑制物质的多少有关,采取人工措施增加插条促进生根物质或降低抑制生根物质的含量,可以提高扦插成活率。很多研究结果表明,植物生长调节剂可调节插穗内部与不定根形成有关的内源激素、营养物质和酶类,从而促进插穗生根[8-11]。几种生长调节剂组合使用效果往往优于单独使用,合理地使用组合生长调节剂可以弥补单一生长调节剂的不足[12-13]。本试验中结果表明,采用混合激素、蔗糖等综合处理插穗后,山杏扦插生根效果较课题组前期研究结果有明显提高[4];本试验中发现激素质量浓度配比和处理时间为影响山杏插穗生根的主导因子,与庞晓慧、邓文韬等人相关研究结果类似[14-15]。
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