不同生根剂浓度与基质种类对南方红豆杉插条生根的影响
2013-12-29曹基武刘春林黎恢安尹大军伍细莲吴林世
曹基武 ,刘春林 ,吴 毅 ,黎恢安 ,尹大军 ,伍细莲 ,吴林世 ,胥 雯
( 1.中南林业科技大学,湖南 长沙410004;2. 崀山珍稀植物研究所,湖南 新宁422700)
不同生根剂浓度与基质种类对南方红豆杉插条生根的影响
曹基武1,刘春林1,吴 毅1,黎恢安2,尹大军2,伍细莲2,吴林世1,胥 雯1
( 1.中南林业科技大学,湖南 长沙410004;2. 崀山珍稀植物研究所,湖南 新宁422700)
为满足人们对南方红豆杉苗木的需求,对南方红豆杉的扦插繁殖技术进行研究,即采用不同种类和浓度的生长素激素及不同种类的扦插基质对南方红豆杉扦插繁植技术进行研究,结果表明:经处理后插穗的各项生根指标都得到了显著提高,以吲哚丁酸钾盐8 g/kg(液态) + 荷尔蒙顿38 g/kg(固态)处理10 s,效果为最佳,平均生根率达87.63%,平均根体积达38.87 cm3,根数和根长均达最大值;不同扦插基质比较,以种植在以70%河沙:30%黄心土的基质为最优配方,平均生根数为21.67条,生根率高达72.22%,生根数和生根率均达最大值。
南方红豆杉;生长激素;扦插基质;生根率
南方红豆杉 Taxus wallichiana var. marirei 是红豆杉科红豆杉属植物,富含紫杉醇且树形优美,材质坚硬细致、颜色美观,属稀有珍贵树种。本种分布较广,甘肃南部至广东、云南及台湾,所跨省区都有分布,在山地森林中常为群落的伴生种,很少形成南方红豆杉单优群落,常成为亚热带常绿阔叶林、常绿与落叶阔叶林混交林的组成种,或与其它阔叶树、竹类以及针叶树混生[1-2]。近年来发表的有关南方红豆杉的研究多集中在地理分布和生境要求[3]、南方红豆杉群落的分析[4-5]、多样性研究[6-8],以及种子休眠[9]等方面,但是对提高南方红豆杉存活率、繁殖方式及育种方法方面的研究则较少,且对南方红豆杉扦插育苗的研究[10]甚少。南方红豆杉具重要经济价值,然而其母树数量稀少,且种子繁殖成苗时间长,变异率大的问题未能攻克;探求简便易行、经济快速的扦插繁殖方法对其推广繁育至关重要。南方红豆杉的自然繁殖能力很低,种子含有发芽抑制剂且需要后熟过程,实生苗培育需要经历较长的种子处理期,且种苗出圃至少需要两年的时间,利用扦插育苗则可以保持母株优良性状并可当年出圃,因此,扦插已经成为当前和今后人工繁育南方红豆杉的主要手段。本研究在使用不同生长激素及浓度与不同扦插基质方面,为提高南方红豆杉扦插育苗的成活率提供了创新的成果,此成果对大规模繁育南方红豆杉具有重要意义。
1 试验地概况
试验地位于湖南省长沙市中南林业科技大学苗圃,地理位置为 27°51′~ 28°41′N,111°53′~114°15′E。属亚热带季风性湿润气候,四季分明,春末夏初多雨,夏末秋初多旱,春湿多变,夏秋多睛,严冬期短,暑热期长,年平均气温16.8~17.2 ℃,极端最高温40.6 ℃,极端最低温-12℃,≥10℃积温5 466℃,年平均降水量约1 422.4 mm,全年无霜期 275 d。
2 材料与方法
2.1 不同生长激素及浓度对南方红豆杉扦插成活率的影响
实验材料:采自于中南林业科技大学植物园中3年生南方红豆杉幼树侧枝木质化1年生以内主梢,插穗基质为珍珠岩和泥炭土的混合物(体积比为3∶1)。ΙBA共2种,即KΙBA(吲哚丁酸钾盐)和Hormodin (荷尔蒙顿2号和3号),处理浓度自配[11]。试验于2011年11月至2012年2月在中南林业科技大学植物园的小温室中进行。供试插穗于11月2日早上采集。采后的枝条被放在黑色的塑料袋里并喷上少许水(以免插条失水)后带回实验室然后放在4℃的低温冰箱里保存至第2天对插穗进行处理。
实验方法:处理与方法 试验采用完全随机区组设计。8种处理,处理Ⅰ:荷尔蒙顿3 g/kg(液态)处理10 s;处理Ⅱ:吲哚丁酸钾盐8 g/kg(液态)处理 10 s;处理 ΙΙΙ:吲哚丁酸钾盐 5 g/kg(液态)+ 荷尔蒙顿 23 g/kg(固态)处理 10 s;处理 ΙV:吲哚丁酸钾盐 8 g/kg(液态) + 荷尔蒙顿 38 g/kg(固态)处理10 s;处理Ⅴ:吲哚丁酸钾盐16 g/kg(液态)处理10 s;处理Ⅵ:吲哚丁酸钾盐0.2 g/kg(液态)处理24 h;处理Ⅶ:吲哚丁酸钾盐0.4 g/kg(液态)处理24 h;CK:用清水浸泡10 s作对照。每个处理分3个重复,每个重复用32个插穗。然后用技剪对这些枝条进行愈伤,即用剪刀以适当的力度轻敲枝条基部的1/3处(以利于插条更好的吸收ΙBA从而提高生根率)。依据ΙBA存在状态分为固体粉末和液体2种,液态+固态处理组合为第一种药品液态处理10 s后晾干(15 min),然后在扦插时再蘸固态药品扦插。ΙBA处理插条时分大剂量快蘸(10 s),并自然干燥不小于15 min的小剂量浸泡(24 h) 2种组合形式。处理后的插条用喷雾状水管浇透水后放在常温温室中带有底温加热(24.5 ℃)的间隙喷雾苗床上。开始几天间隙喷雾时间为 20 s/10 min(每隔 10 min 喷水 20 s)以后根据具体情况调整喷雾的时间间隔和长度使湿度保持在70%左右一般情况下为20 s/20 min。做好观察记录插穗的生根情况扦插4个月后统计数据。
2.2 不同扦插基质对南方红豆杉嫩枝扦插生根的影响
实验材料:扦插基质为洗净的河砂、黄心土、珍珠石、泥炭土、蛭石,扦插条为3年生南方红豆杉幼苗幼树上的侧技主梢,枝龄为70 d左右的半木质化枝条。
实验方法:试验于2012年5月20日开始,在中南林业科技大学的植物园苗圃,床用长方形72孔(6×12)黑色育苗穴盘,每孔长×宽×高为4.5 m×4.5 m×5.0 cm 扦插所采用的基质有 5 种处理:A:100%河砂;B:70%石珍珠石∶30%泥炭灰;C:70%黄心土∶30%河沙;D:70%河砂∶30%黄心土;E ∶70%蛭石∶30%黄心土。把插穗放入ABT~1号生根粉200 (mg/L)的浓度生根液浸泡30 min,过15 min后进行扦插。每个处理30根插穗,共3个重复,插穗插入基质深度为插穗1/3,中午高温阶段,适当遮荫降温。当扦插90 d后,对扦插的南方红豆杉取出,对插穗进行根系发育状况数据测定,统计数据。
3 结果与分析
3.1 不同激素及浓度处理后南方红豆杉扦插成活情况
ΙBA类型及浓度的不同对插穗的生根具有不同的影响[12],表1、图1和图2中看出,在8组不同激素及浓度与处理方式对南方红豆杉生根影响的试验中,2种激素所有不同浓度,不同处理时间和不同处理方式的7组试验,对与南方红豆杉苗的6个根生长指标均明显大于对照组CK,根据方差分析与F值检验,7组处理在6个根生长指标中均表现为极显著生长水平(实际F值在12.51以上,理论K0.01为4.03,F0.05为2.66),可见7种处理方法对插穗的生根率和根的质量(体积)具有显著性影响。
表1 不同生长激素及其浓度与处理方式对南方红豆杉生根的影响Table 1 Effects of different rooting agent concentrations, substrate types and treatment types on cuttings rooting of T. wallichiana var. marirei
图1 不同生长激素及其浓度与处理方式对南方红豆杉生根率和根体积影响Fig. 1 Effects of different rooting agent concentrations, substrate types and treatment types on cuttings rooting of T. wallichiana var. marirei
图2 不同生长激素及其浓度与处理方式对南方红豆杉生根数量和各级根长的影响Fig. 2 Effects of different rooting agent concentrations, substrate types and treatment types on cuttings number and every-level rooting length of T.wallichiana var. marirei
从图1和图2中,各个处理组的生根率6.23%,最高的Ⅳ号处理组生根率高达87.63%,说明ΙBA是影响其能否生根的一个关键因素;从表中的起伏情况来看,ΙBA的浓度也对生根数量有显著影响,处理ΙV(吲哚丁酸钾盐8 g/kg(液态) + 荷尔蒙顿 38 g/kg(固态)处理 10 s)的生根率远高于其余6种处理,在一定范围内95 kg~8 g/kg),KΙBA生根剂浓度越高,生根效果越好;当浓度过高(8 g/kg)时则会抑制生根,但仍比对照组效果好。
实验结果(表2和表3)表明,经过各浓度的生长激素处理后,均能够在一定程度上提高扦插生根率、根体积及各级根长,但Ⅳ号处理的效果最为突出,显著高于其它几种,其根体积平均达36.37 cm3,一级根的平均数量有9.33条,一级根平均长5.27 cm,二级根的平均数量有11.33条,二级根平均长6.63 cm,是最优组。
3.2 不同扦插基质处理后对南方红豆杉嫩枝扦插生根的情况
表2 不同扦插基质对南方红豆杉嫩枝生根的影响†Table 2 Effects of different cutting substrate types on tendertwig rooting of T. wallichiana var. marirei
根据表2和图3试验结果表明, 用不同种类基质扦插的生根率不同、生长情况也不同。5 类基质中,以配方D最好,其平均生根率平均达72.22%, 平均生根数达21.67条;配方E次之,但是差距不大,平均生根率平均达67.78%,平均生根数也有20.33条,根据调查发现河沙和蛭石基质疏松、透气排水能力良好,而且黄心土是土层以下的心土,具有一定的保水保肥能力,两者结合,克服了黄心土易板结透气性差的因素,是基质达到优秀程度,有利于扦插枝条生根,插条生根后能及时吸收混合基质中的养分, 同时促进了根系的生长, 能很好的调节水、肥、气、热。配方基质A是单纯的河沙,基质内营养含量少,因此各项指标都是最差的,只有45.56%的平均生根率和13.36的平均生根条数。配方B、C也是混合基质,但是排水透气性和基质内的养分也显著少于E、D。在这些配方中,材料都教易取得,价格差距也不大,因此综合生根率与生根数两项指标,嫩枝扦插以70%河沙∶30%黄心土最好处理,70%蛭石∶30%黄心土(E处理)次之,两者平均生根率相差6.55%,平均生根数相差6.59%。这两种基质均可作为南方红豆杉嫩枝扦插的基质。
4 结 论
国内外大量学者研究结果显示植物激素与扦插苗不定根形成之间存在密切的关系[13-14]。用外源激素处理插穗之后,与插穗内部的激素相互作用,调节内源激素的变化,从而诱导插穗形成愈伤组织,进而促进侧根的发生,激素的种类对插穗的生根率存在显著的影响[15]。同样扦插基质在植物扦插繁殖中起着重要的作用,不同的扦插基质对于插条的存活生根率有着很大的影响。常见的固态基质如土壤、河沙、蛭石、珍珠岩、泥炭、砻糠灰、锯末、黄心土、水苔等,液态的水和营养液以及气态的雾插也可用于扦插[16]。由于基质自身理化性质的不同,导致它们在保温性、持水力、透气性、透水性、抗菌性等方面都各有不同。在实际应用中,需要根据植株生长的特点选择不同的基质。
本研究扦插过程选用了8种类型的激素及不同浓度的处理方式对扦插枝条进行处理,并且在5种不同基质上进行培育,经过数据记录及分析,生长激素能够促进扦插南方红豆杉生根,但是浓度不同则功效不同[17-21],浓度低时促进生根,过高反会抑制,而以吲哚丁酸钾盐8 g/kg(液态) + 荷尔蒙顿38 g/kg(固态)处理10 s,这一处理的效果为最佳的,平均生根率达87.63%,平均根体积达 38.87 cm3。
扦插基质的成分在很大程度上能够影响南方红豆杉的成活率[22],在5种基质的透气性和保水保肥能力都不同,结合试验数据分析,以配方4为最优,即种植在以70%河沙∶30%黄心土的基质上的平均生根数为21.67条,生根率高达72.22%,因为河沙保水透气,黄心土含足量的微量元素,是最适宜的基质。
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Effects of different rooting agent concentration and different substrate types on cuttings rooting of Taxus wallichiana var. marirei
CAO Ji-wu1, LΙU Chun-lin1, WU Yi1, LΙ Hui-an2, YΙN Da-jun2, WU Xi-lian2, WU Lin-shi1, XU Wen1
(1. Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China;2. Langshan Academy of Valuable and Rare Plants, Xinning 422700, Hunan, China)
Ιn order to meet the demands for Taxus wallichiana var. marirei seedlings, the cutting propagation technology of T. wallichiana var marire was studied by applying different types of cutting matrix and concentrations of hormone auxin cultivated in different cutting medium. The results show that the every rooting indexes of the cuttings were improved signif i cantly after treated, for example, the cuttings were treated with indole butyric acid potassium salt 8 g/kg (liquid state) + hormone Dayton 38g/kg (solid state) for 10 seconds, the effect was the optimal, the average rooting rate was 87.63% and the average root volume reached 38.87 cm3, the rooting number and rooting length also reached their maximum values; when comparing different cutting matrix, the optimum formulation was a combination of 70% sand and 30% yellow soil matrix, resulting an average rooting number of 21.67 and a rooting rate of 72.22%, the rooting number and rooting rate both reached the maximum.
Taxus wallichiana var. marirei; growth hormone; cutting matrix; rooting rate
S791.49
A
1673-923X(2013)12-0010-05
2013-06-18
国家公益性行业专项(20110416)
曹基武(1965-),男,湖南新宁人,高级工程师,主要从事植物学方面的研究
[本文编校:吴 彬 ]