蕨类植物组培苗炼苗及移栽技术
2017-03-11王德新王逸之
古 旭,王德新,王逸之
(西南林业大学生物多样性研究院,云南 昆明 650224)
蕨类植物组培苗炼苗及移栽技术
古 旭,王德新,王逸之
(西南林业大学生物多样性研究院,云南 昆明 650224)
我国拥有丰富的蕨类植物资源,其在药用、食用和观赏方面具有较高的利用和经济开发价值。移栽作为影响蕨类植物组培苗出瓶后成活率的关键环节,决定了组培苗能否顺利从室内培养应用到大田生产中。文章在前人工作的基础上,对蕨类植物组培苗的出瓶时间、炼苗方式以及移栽的基质、温度、光照、湿度、肥料等影响因子进行了阐述。
蕨类植物;组培苗;炼苗;移栽环境
蕨类植物(Pteridophyta)是高等植物三大门类之一,在系统演化上介于苔藓植物门与种子植物门之间。我国的蕨类植物资源丰富,约有2 600多种,占世界蕨类 12 000 种的近20%[1]。蕨类植物用途广泛,在药用、食用和观赏方面具有较高的利用和经济开发价值。生物组培技术是当前蕨类植物繁育研究的热点,移栽作为影响组培苗出瓶后成活率的关键环节,决定了组培苗能否顺利从室内培养应用到大田生产中。本文在前人工作的基础上,对蕨类植物组培苗炼苗及移栽的影响因子进行总结和讨论。
1 炼苗
由于前期组培苗一直在无菌、恒温恒湿、光照适宜的人工控制条件下培养,移栽后生长环境会发生较大变化,因此组培苗在出瓶前必须通过炼苗增强其对自然环境的适应性。当组培苗长至2~6 cm高并有2~3条须根后即可进行炼苗,部分植株矮小的物种也可根据叶片数量(2片及以上)和叶片大小(2 cm左右)进行判断[2-4]。
常规炼苗方式为将组培瓶移到自然环境中,在遮光70%~80%或仅有少量散射光照射的条件下放置5~7 d,然后打开瓶盖3 d[2,6-8]。也有研究者利用灭过菌的沙瓶对扇叶铁线蕨进行炼苗,其研究表明,与在培养瓶中炼苗相比,沙瓶炼苗后的幼苗移栽成活率更高、生长势更好,且栽培基质受污染的情况更少[9]。
炼苗结束后,用镊子轻轻将组培苗从培养基中取出,注意尽量不要伤及其根。研究者对12种观赏蕨组培苗移栽的研究发现,有根苗和无根苗的移栽成活率均达到80%以上,但有根苗移栽后缓苗期要比无根苗缩短10~15 d左右[10]。用清水洗去根部粘附的培养基。为防止幼苗移栽入基质后受微生物影响,可用1%亚硫酸钠、0.01%高锰酸钾或0.1%多菌灵对幼苗进行灭菌消毒,浸泡时间一般在3~10 min[3,6]。
2 移栽环境
2.1 基质
蕨类植物组培苗移植基质使用广泛,如泥炭土、珍珠岩、蛭石、河沙、腐殖土和碎椰壳等。而目前较为常用的基质为泥炭土+珍珠岩和泥炭土+珍珠岩+蛭石,前者体积比在1∶1~0.25,后者体积比多为1∶1∶1或2∶1∶1。
泥炭土是水生植物死亡后,在空气不足和过度湿润的条件下,通过厌氧微生物缓慢分解逐渐形成的产物。具有质地轻、有机质丰富、保水保肥能力强、有害孢子和虫卵少等特点。土壤pH值偏酸性。
珍珠岩质地轻、无菌、不腐,内部呈蜂窝状结构,吸水能力能达到自身重量的2~3倍。珍珠岩由于透水透气性良好,可以有效降低土壤粘性和密度。
蛭石是一种天然、无毒的矿物质,属于硅酸盐,呈弱碱性,具有透气性好、吸水性强、温度变化小等特点。此外,因其还有离子交换的能力,对土壤营养起到一定调节作用。
有研究利用泥炭土、珍珠岩、蛭石和河沙作为蕨类植物组培苗移栽基质,结果表明,移栽入混合基质的幼苗成活率及其后期长势要明显优于单一基质中的幼苗[10,12]。原因是珍珠岩、蛭石和河沙本身不带养分,作为单一基质不能满足幼苗生长所需营养,而在混合基质中,泥炭土提供养分,珍珠岩、蛭石和河沙起到调节土壤保水透气性和土壤pH值的作用。
移栽前可用多菌灵或甲醛水溶液对土壤进行灭菌消毒。
2.2 温度
研究者在对不同环境因子下巢蕨移栽成活率影响的研究中发现,遮荫度、温度和湿度均能显著影响组培苗的移栽成活率,但其中温度影响最大,其次为遮荫度和湿度[11]。
由于绝大多数蕨类属于喜温植物,过低温度会抑制幼苗生长,但过高的温度又容易引起植株萎蔫。因此温度应控制在白天20~25℃,夜晚15℃左右。
2.3 光照
由于绝大部分的蕨类植物是林下草本层和附生植物的重要组成部分,属耐荫性植物,其组培苗移栽后要进行遮荫处理,决不可被阳光直射。移栽后7 d内在自然光条件下用遮阳网遮光70%~80%。7 d后可逐步提高光照强度和时间,但中午前后仍需遮光,照射光仅为散射光,如果光照调节不当,易引起幼苗死亡或徒长。根据不同物种幼苗的生根及叶片生长情况,半个月至一个月后即可去掉遮阳网进行正常养护。
2.4 湿度
绝大多数蕨类喜阴湿环境,此外由于其幼苗叶表保护组织(如角质层等)尚未发育完全,根茎组织不发达,植株吸水能力差而易失水[13],因此移栽时需保持较高的空气湿度。移栽后覆盖塑料薄膜或透气罩,除保湿外,还可起到防风保温的作用。移栽后7 d内空气湿度应保持在85%~90%[2,3,6,8,10,14,15]。保湿使用喷雾器最好,不宜直接用浇水壶浇灌,之后空气湿度可适当降低。土壤基质的相对含水率一般在35%~60%即可[14],若湿度长时间过高,土壤介质会通气不足,影响幼苗根部发育,且容易滋生苔藓和菌类。夏季,土壤基质基本上是一次浇透水后,间隔7~8 d才第二次浇水。
移栽后10 d左右逐步揭开薄膜或打开透气孔进行通风,直至幼苗适应自然环境后取下薄膜或透气罩。夏季高温时节,要特别注意增加通风强度和通风时间,但不能让风直接吹到幼苗上,以防幼苗因蒸腾作用过强而萎蔫。
2.5 施肥
移栽7~10 d后幼苗基本成活,可施加第一次肥料。在浇水添加低浓度MS或者普肥,也可用0.1%的尿素或者磷酸二氢钾喷洒叶面[6]。对于一些生长于石灰岩地区的喜钙蕨类植物,还需适当添加一些钙肥。以后每间隔一周进行营养成分补充,肥料浓度逐步增加。
3 讨论
相比于种子植物,关于蕨类植物组培苗炼苗及移栽技术的研究甚少,仅有少部分物种进行过相关影响因子研究,且不全面、深入。虽然上述炼苗及移栽技术可应用于多数蕨类植物,但对于一些生长于特殊生境中的物种,其应用性尚不明确。有研究者在对一种生长在德克萨斯州西部耐强光照、耐旱的蕨类植物NotholaenaSun-Tuff进行研究时发现,其组培苗移栽在高湿的环境中时,幼苗易腐烂,幼苗成活率低,反之却高[16]。可见一些具有独特生活习性的蕨类植物其组培苗炼苗及移栽技术还有待进一步研究。
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Transplanting Techniques on Tissue Culture Seedling of Ferns
GU Xu, WANG Dexin, WANG Yizhi
(Yunnan Academy of Biodiversity, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China)
China has abundant resources of ferns, which have high utilization and economic development in the field of medicinal, edible and ornamental. As a key link, the transplanting techniques directly affect the survival rate of seedlings, and decide the success of field cultivation. Based on the research works, this paper summarized the influence factors of the cultivation and transplanting for fern plantlets from matrix, temperature, illumination, humidity and fertilizer etc.
Fern; tissue culture seedling; hardening-seedling; transplanting environment
10.3969/j.issn.1671-3168.2017.01.022
2016-10-26.
云南省环保专项(215025).
古 旭(1988-),女,云南昆明人,硕士,助理实验师.主要从事生物多样性保护研究.Email:675129144@qq.com
王逸之(1984-),男,博士,助理研究员.主要从事竹林培育、生物多样性保护研究.Email:scauwyz@163.com
S682.35;F723.133;S723.3
A
1671-3168(2017)01-0098-03