气雾栽培条件下4种芳香植物扦插生根表现*
2017-08-31刘新科王锋何春梅高健敏王洪峰
刘新科王 锋何春梅高健敏王洪峰
(1. 广东省龙眼洞林场,广东 广州,510520;2. 广东省森林培育与保护利用重点实验室/广东省林业科学研究院,广东 广州 510520)
气雾栽培条件下4种芳香植物扦插生根表现*
刘新科1王 锋1何春梅2高健敏2王洪峰2
(1. 广东省龙眼洞林场,广东 广州,510520;2. 广东省森林培育与保护利用重点实验室/广东省林业科学研究院,广东 广州 510520)
在气雾栽培条件下,对排草香(Anisochilus carnosus),碰碰香(Plectranthus hadiensisvar.tomentosus),广藿香(Pogostemon cablin)和紫苏(Perilla frutescens)4种芳香植物开展扦插繁殖试验,对不同插穗具节数及叶片数进行对比,结果表明,碰碰香扦插后最早3 d即可生根,广藿香最迟15 d可生根;在插穗具3节及2片叶的条件下,排草香和碰碰香可达到90%以上的生根率,根系长度和数量均较高;在一定范围内,4种芳香植物插穗带叶片数越多,插穗平均根数越多,平均根长越长;插穗具节增多,插穗的生根率、平均根长、平均根数均有一定的增长。
气雾栽培;芳香植物;扦插
气雾栽培(雾培)是让植物的根系置于气雾环境中,加快植物生长发育的一种新型无土栽培模式,雾化的营养液给植物提供了充足的营养和氧气,并使根系毫无阻力的自由伸展[1]。气雾栽培相比其他传统栽培方式有着很大的优势,表现在植株生长快、成熟期缩短、产量显著提高、植物生物量和次生代谢产物稳定性提高及产品无污染等方面。
在传统栽培上唇形科(Lamiaceae)芳香植物多采用扦插繁殖[2-4],扦插繁殖具有节约育苗时间和费用、保持品种优良特性、营养生长快等优势。本试验用唇形科4种芳香植物新鲜枝条作为繁殖材料,直接在雾培设施上开展扦插,以期快速获得规模化气雾栽培所需的大量苗木,减少传统栽培模式中的播种、扦插育苗环节,从而使雾化栽培模式更加高效、成本更低。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
气雾栽培条件下4种芳香植物扦插生根试验设立在于广州市广东省林业科学研究院温室,广州市属于南亚热带季风气候区;温暖多雨、光热充足;年平均气温为21.8 ℃,年降雨量约为1 700 mm,年均湿度为79%,年日照时数1 820~1 960 h。
1.2 试验材料
选取来源于广东省林业科学研究院生物技术研究所雾培的4种唇形科芳香植物,分别是排草香(Anisochilus carnosus),碰碰香(Plectranthus hadiensisvar.tomentosus),广藿香(Pogostemon cablin)和紫苏(Perilla frutescens),其植株均含有挥发油成分。
1.3 试验设备
试验所用的气雾栽培设施装置主要由长方体形栽培架、雾化喷头、水泵、控制器、过滤系统、贮液盆等组成。栽培架为120 cm×60 cm×70 cm的长方体,顶面上放置相同规格厚度为0.5 cm的挤塑板,并用防水布将栽培架整体包裹起来。栽培架下面放置20 L贮液盆,从栽培架侧面安装进液管,在管上均匀安装雾化喷头。在顶面防水布及挤塑板上间隔13 cm打取直径4 cm小孔,放置定植篮扦插4种芳香植物。扦插后在雾培架上方搭阴网。
营养液采用日本园式配方(KNO30.81 g/L、NH4H2PO40.155 g/L、Ca(NO3)2·4H2O 0.95 g/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L),通过定时器的控制,白天每隔5 min供营养液50 s,晚上每隔30 min供应营养液60 s,雾化喷头的流量为1 L/min,管道营养液的压力在0.2 Pa左右。每周更换营养液一次,pH值保持在5.8左右。
1.4 试验方法
1.4.1 插穗处理 试验于2014年9月开始,在雾培生长3个月的成年植株的健壮嫩枝上剪取穗条,插穗长度及具节数(节上隐约可见腋芽)见表1,因插穗具1节时太短无法固定在雾培架上,故不取。按如下方式剪取穗条备用:插穗上端在芽上2 cm处剪成平口,下端于中部剪成45°斜切口。
1.4.2 插穗带叶数量对扦插育苗的影响 每种芳香植物取具2节的穗条,分别留0、1、2片叶,共3个处理,每个处理3个重复,采取单因素随机区组设计,每个小区20株。
表1 4种芳香植物插穗具节数及其长度 cm
1.4.3 插穗具节数对扦插育苗的影响 每种芳香植物取带2片叶的穗条,分别具2节、3节,共2个处理,每个处理3个重复,采取单因素随机区组设计,每个小区20株。
1.5 测定指标
记录4种芳香植物各分类组别开始生根的时间,2014年10月15日统计每种植物生根的株数,计算生根率、平均根数、平均根长。
生根率/%=生根株数/扦插总株数×100%平均根数/条=插条生根数量总和/生根插条总数
平均根长/cm=插条生根长度总和/插条生根总数
1.6 数据处理
采用SPSS 17.0对数据进行差异显著分析。
2 结果与分析
2.1 4种芳香植物扦插生根时间
观察结果显示:广藿香于扦插后10~15 d生根,紫苏于扦插后5~8 d生根,排草香于扦插后4~8 d生根,碰碰香于扦插后3~6 d生根。4种植物属于易扦插成活种类,带叶片数与具节数对生根时间的影响不明显,但带叶片0的插穗均未生根。4种植物均属皮部生根,且大多发生于节间。
2.2 插穗带叶数量对扦插育苗的影响
4种芳香植物在扦插过程中,不同带叶数量对扦插效果有明显的影响。通过1个月的观察,不带叶片的插穗全部死亡、未见生根,生根率为0。表2可知,4种芳香植物带2片叶的插穗生根率均略高于带1片叶的插穗,均无显著性差异。广藿香和紫苏带2片叶的平均根长显著高于带1片叶的(P<0.01),分别是1.35、1.47倍;排草香和碰碰香则是带2片叶的平均根长显著高于带1片叶的(P<0.05),分别是1.15、1.52倍。4种芳香植物带2片叶的根数量显著高于带1片叶的(P<0.01),分别是1.78、1.67、1.23、1.26倍。
2.3 插穗具节数对扦插育苗的影响
由表3可以看出,插穗具节数对4种芳香植物的扦插效果有明显的影响。排草香插穗具2节与具3节的生根率之间没有显著性差异,但具3节的平均根长和根数均显著高于具2节的(P<0.01),分别是1.30、1.48倍。紫苏具3节的生根率显著高于具2节的(P<0.01),具3节是2节的1.65倍,其他3种植物具3节的略高于具2节的,但无显著性差异。4种芳香植物具3节插穗的平均根长显著高于具2节插穗的(P<0.01),具3节插穗平均根长分别是2节插穗的1.30、2.3、1.77、1.68倍。广藿香、紫苏和排草香具3节插穗的平均根数量显著高于具2节插穗的(P<0.01),具3节插穗的平均根数分别是具2节插穗的1.91、2.40、1.48倍。
表2 4种芳香植物插穗带叶数量影响扦插效果的差异性比较
表3 4种芳香植物插穗具节数影响扦插效果的差异性比较
3 结论与讨论
唇形科的4种芳香植物,在气雾栽培条件下扦插繁殖生根率高,最早3 d,最迟15 d即可生根,在插穗具3节及2片叶的条件下,广藿香可达到生根率67%;紫苏达73.33%;碰碰香93%;效果最佳为排草香,生根率可达到98%,根系长度和数量均较高。
研究表明,在一定范围内,插穗保留的叶片越多,光合作用产生的有机物越多,插穗产生的不定根也越多,根系生长快,根系也越发达[5-6]。而在扦插过程中,叶片进行蒸腾作用需要吸收大量水分,而插穗吸水能力很弱,因此并非叶片保留数量越多,成活率越高。方顺清等[7]研究发现带2片叶的红叶石楠(Photiniax fraseri)插穗平均生根根数、平均根长及平均新梢长度均大于其他处理,薛利艳[8]的毛梾(Cornus walteri)扦插繁殖研究发现留2~3片半叶的插穗生根率最高,而留2~3片全叶的插穗生根率反而降低。本试验中,4种芳香植物扦插于雾培架上后,通过1个月的观察,带0片叶的插穗均未生根成活,而带2片叶与带1片叶的插穗生根率之间虽无显著性差异,但带2片叶插穗的平均根数量与根长均要高于带1片叶的插穗。带2片叶的广藿香、紫苏、排草香、碰碰香插穗的平均根数量分别是带1片叶插穗的1.78、1.67、1.23、1.26倍,平均根长是1.35、1.47、1.15、1.52倍。本文分析结果显示,在雾培条件下,这4种芳香植物在一定范围内,插穗带叶片数越多,插穗平均根数量越多,平均根长越长。
插穗具节数对4种芳香植物的扦插效果也有较大影响。排草香插穗具2节、3节的生根率没有显著性差异,但具3节的平均根长和根数均显著高于具2节的,分别是1.3、1.48倍。另外3种植物插穗具3节的生根率、平均根长、平均根数均高于具2节的插穗。插穗具节数越多,积累的营养物质越多,可以为生根提供的营养就越多,但超过一定范围,节数多的优势并不明显,甚至有时候生根率会随着节数增多而下降[8]。本文研究表明,在一定范围内,随着4种芳香植物插穗具节数增多,插穗的生根率、平均根长、平均根数量均有一定的增长。雾培条件下的扦插生长,与土培条件下的扦插规律基本一致[6]。
[1] 徐伟忠, 王利炳, 詹喜法, 等. 一种新型栽培模式——气雾培的研究[J]. 广东农业科学, 2006(7): 30-33.
[2] 吕顺端, 梅家东, 袁良济. 迷迭香扦插育苗试验研究[J].现代农业科技, 2010(5): 179; 182.
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[6] 李继华. 扦插的原理与应用[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 1987.
[7] 方顺清, 王波. 红叶石楠插穗带叶数量对扦插生根的影响[J]. 江苏林业科技, 2010, 37(3): 36-37.
[8] 薛利艳. 毛梾扦插繁殖技术及其生根机理研究[D]. 西安: 西北农林科技大学, 2012.
Rooting Performance of Four Aromatic Plants Cutting under the Aeroponic Cultivation Condition
LIU Xinke1WANG Feng1HE Chunmei2GAO Jianmin2WANG Hongfeng2
(1. Longyandong Forest Farm of Guangdong Province,Guangzhou,Guangdong 510520,China;
2
. Guangdong Provincial Key Laboratory of Silviculture,Protection and Utilization/Guangdong Academy of Forestry,Guangzhou,Guangdong 510520,China)
Anisochilus carnosus,Plectranthus hadiensisvar.tomentosus,Pogostemon cablinandPerilla frutescenswere used to carry out the cutting propagation test under the aeroponic cultivation condition. The results showed thatP. hadiensisvar.tomentosustook root after 3 days, andP. cablinneed 15 days. The rooting rate ofA. carnosusandP. hadiensisvar.tomentosuswere over 90% while their cuttings with 3 nodes and 2 leaves. The root number and length had positive correlation with the nodes and leaves of cutting within limits.
aeroponic cultivation;aromatic plants;cutting propogation
S723.1+32.1
:A
:2096-2053(2017)04-0039-04
广东省林业科学创新项目“粤西油茶林下经济植物的培育技术研究”(2017KJCX049,2015KJCX034)。
刘新科(1971— ),男,工程师,主要从事森林培育及管理工作,E-mail: Lc38087455@163.com。
何春梅(1984— ),女,工程师,主要从事药用植物资源与培育研究,E-mail:hcm_09@163.com。