卡西亚松扦插育苗技术研究
2017-12-11李光友朱映安徐建民张朝玉高兴华刘继伟
李光友,朱映安,徐建民,张朝玉,高兴华,刘继伟,韩 超
(1.中国林科院热带林业研究所,广东 广州 510520;2.普洱市玉林林业开发有限公司,云南 普洱 665000;3.普洱市卫国林业局,云南 普洱 665000)
卡西亚松扦插育苗技术研究
李光友1,朱映安1,徐建民1,张朝玉2,高兴华2,刘继伟3,韩 超1
(1.中国林科院热带林业研究所,广东 广州 510520;2.普洱市玉林林业开发有限公司,云南 普洱 665000;3.普洱市卫国林业局,云南 普洱 665000)
对国外引进卡西亚松种子的播种苗苗期扦插育苗技术进行研究。通过采用不同基质、不同浓度激素配比对成苗株生长指标、干/鲜质量、分根数、含水率等15个性状指标进行比较分析。结果表明:卡西亚松扦插后所有研究性状在不同基质/激素配比之间均达到极显著差异;激素与基质对扦插成苗率具有重要的作用;以多性状坐标综合评定法进行评定,云南南部卡西亚松扦插育苗,基质的最优类型为黄心土+泥炭土+珍珠岩按3∶5∶2配比,扦插中使用激素IBA好于ABT1,以低浓度(100~250 ppm)浸泡穗条根部2 h为佳。
卡西亚松;扦插育苗;基质;激素;坐标综合法
卡西亚松Pinus kesiyaRoyle ex Gord属松科松属常绿乔木,主要分布于印度东部、缅甸、老挝、柬埔寨和越南北部[1]。在我国云南南部有卡西亚松的变种思茅松Pinus kesiyaRoyle ex Gordon var.langbianensis分布[2]。卡西亚松生长快、分布广,具速生性、适应性和经济开发价值。通过引种开展种内和种间杂交育种研究[3,4],可选育出材、脂兼用型商品材资源持续利用和推广。通过卡西亚松首次引进中国[5],对其种源/家系育苗、营林等早期表现优良的单株开展扦插快繁、生长研究,以期获得适应性更强的遗传资源,提高利用价值和丰富我国热带、南亚热带针叶树种种质资源。
扦插是松科植物保存优良基因和扩繁无性系的主要方式,可以通过优选的幼苗/幼林中的“超级苗”培养母株采集穗条来进行无性繁殖,也可通过优树的幼态化侧枝嫁接后获得穗条[6-7]。我国引种卡西亚松时间短、人工林发展以种植实生苗为主,但引入的种子资源总量有限,而建立种子园或杂交控制授粉供种时间需10 a以上。目前松科类针叶植物组培困难,嫁接母株也仅为生产无性系插穗提供少量材料,大规模扩繁以扦插繁殖无性系苗为主,对于卡西亚松扦插繁殖技术仍处于摸索和总结阶段。提高松类扦插成活率的主要方式有选择好的萌条、合适扦插季节、设计基质配比、设计激素类型和浓度等。本文选择卡西亚松苗圃播种苗优株资源,设计不同基质类型和激素浓度等进行扦插试验,获得不同处理类型下的苗期生长和生物量表现,比较其成苗率差异,探讨卡西亚松扦插育苗提高成苗数量和苗木质量的优化条件和技术,为该树种扦插扩繁和在国内推广提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
利用从越南和泰国引进的卡西亚松种源/家系播种育苗,将优良单株采穗扦插,按表1和表2处理扦插穗条,出圃时统计生长、形质、生物量和成苗率等指标。引种及采穗圃营建方法等文献[5]。其中为便于分析,将苗高、根长、地径、苗高H×地径D2等4个指标归入生长指标,用电子游标卡尺或直尺测定;地上、地下和整株干鲜重归入生物量指标,用精度为0.01 g电子天平测定;分根数直接统计数量;含水率%=(鲜重-烘干)/鲜重%,烘干条件为植株在85℃烘箱内烘6 h。
1.2 育苗地点
2013年1月在云南省普洱市进行播种育苗,当年9月建采穗圃,2015年6月开展扦插试验。试验地黄心土由砂页岩发育而来。采穗圃地处北纬 22°48′、东经 100°58′、海拔 1 100 m,属亚热带季风气候,年均温在15 ℃~21 ℃之间,年最高气温35.7 ℃,年最低气温-2.5 ℃;年均日照时数在2 000 h,年降水量在1 500 mm。
1.3 试验设计
扦插设计包括基质配比、2种激素及不同浓度的组合处理。具体试验设计方案见表1和表2。
表1 扦插基质配比试验处理表Table 1 The medium proportion of Soil for cuttage propagation in trials
由表1和2见,基质配比共包括5种类型、2种激素、8个浓度梯度加2种处理时间,计30类。
表2 扦插激素配比试验处理表Table 2 The types of hormone content for cuttage propagation in trials
1.4 统计方法
采用SAS软件包[8-9]对苗高(H)、根长(M)、地径(D)、生根数(R)、生物量及含水率等15个指标进行方差分析和多重比较。
方差分析模型为:yij=μ+αi+βi+εij。 (1)式中:yij为观测值、μ为总体平均值、αi为重复效应值、βi为无性系效应,εij为误差。
为综合评判不同处理类型对多个性状的影响,采用多性状综合坐标评定法的改进方法[10-11],评价值Σpi2越小则表明该无性系优良度越高。计算公式为:Σpi2=ΣKj(1-aij)2。 (2)式中:Kj为第j个性状的权重系数,亦即在原评定方法中加入性状对综合指标贡献的大小程度;Σ(1-aij)2为各调查因子数值商的点间距离平方和;aij为各性状调查数据与该性状最大值的比值。
2 结果与分析
2.1 各年度不同季节扦插成苗率统计分析
对卡西亚松优株选择后,进行过不同时期的四批次大规模扦插育苗结果统计,其成苗率结果见表3。以不同处理50条穗条扦插后的结果统计,观测地点均在云南南部普洱市。
表3 卡西亚松各年度扦插成苗率统计Table 3 The survival ratio of cuttage propagation in different months %
从表3可知,2013和2014年11月以及2015年6月卡西亚松采穗扦插的成苗率均超过50%,但2014年2月批次经历低温,穗条扦插后其生根期相应延长2周左右,穗条生长受到较大抑制,造成扦插成苗率远低于50%。各年度扦插结果有所不同。
2.2 不同基质/激素配比类型的方差分析及检验
2015年6月进行了不同基质、激素配比下的扦插试验,同年11月对生根成活的扦插苗进行生长、形质指标和生物量等性状调查,性状包括生根数R、地上苗高H、地径D、苗高H×地径D2、根长M、地上鲜质量W、根鲜质量L、地上干质量SW、根干质量RW、生物量鲜质量GW、生物量干质量DW、茎含水量%、根含水量%、苗+土质量、单株含水率P共15个指标。最后基质和激素处理试验分析结果见表4。
表4 卡西亚松扦插试验苗木生长指标方差分析结果†Table 4 Variation analysis of different traits according to the types
由表4可见,扦插苗生长指标在处理(类)上均达到极显著差异水平,仅部分性状在重复或类与重复的交互作用上达到显著到极显著水平,说明不同类对扦插苗生长、形质指标和生物量影响极大,类型的设计符合实验的要求,可以选择到适宜的基质配比、激素浓度,但重复间差别较小,实验结果具有可重复性,重复间苗的生长基本没有差别。
苗生长指标显著性检验表明,苗高最好三处理是22、21和27类,分别达到19.16、18.87和18.83 cm,是对照25类平均值16.78 cm的116.59%、114.81%和114.56%;根长最长三处理是10、21和18类,分别达24.03、22.72和21.83 cm,是对照25类16.78 cm的143.24%、135.42%和130.08%;地径平均最高三处理是1、27和22类,分别达3.73、3.71和3.70 mm,是对照25类2.96 mm的126.04%、125.32%和124.84%;指标H×D2平均值最高三理是22、27和1类,分别达到274.01、271.28和263.23 cm3,是对照25类151.15 cm3的181.28%、179.48%和174.15%。 以上结果说明,苗高、根长、地径等4个指标均以对照表现最差,22、21和27类对苗生长具有显著的影响作用。
扦插苗生物量显著性检验表明,地上鲜质量平均值最高三处理是27、26和18类,分别达2.75、2.61和2.57 g;地下鲜质量平均值最高三处理是18、27和17类,分别达到1.12、1.08和1.06 g;整株鲜质量平均值最高三处理是27、18和10类,分别达3.83、3.70和3.67 g;地上干质量平均值最高三处理是27、1和26类,分别达0.7876、0.7782和0.7650 g;地下干质量平均值最高三处理是27、10和26类,分别达0.2835、0.2776和0.2766 g;整株干质量平均值最高三处理是10、27和26类,分别达1.06、1.034和1.030 g。以上结果说明,27、18和10类型对地上和地下鲜质量、地上和地下干质量等生物量指标具有明显的促进作用。
成活扦插苗分根数及含水率等性状显著性检验表明,分根数平均值高的三类处理是10、22和21类,分别达到6.81、5.91和5.43条;单个容器杯内土和苗重平均值低的三类处理是26、21和24类,分别为147.62 g、152.78 g和154.14 g;地上茎含水率平均值低的三类处理是2、8和11类,分别为68.60%、69.43%和69.68%;根系含水率平均值低三处理是1、2和28类,分别为70.70%、71.07%和71.57%;整株含水率平均值低的三类处理是28、2和11类,分别为69.35%、70.23%和70.72%。以上结果表明,苗的分根数及含水率等指标排序受类型的影响具不确定性,但排列较前的类型均比对照类型对性状的影响高。
2.3 不同基质/激素配比类型下的性状比较及排序
以调查数据统计分析,按成苗率排序将不同类型各性状平均表现列于表5中(因篇幅所限,表中仅列排名前10和后3名处理的部分性状的平均值)。
从表5可以看出,不同激素配比的成苗率排名前3类型为13、1和7类型,表示在以黄心土为基质的扦插成苗试验中,以IBA或ABT1低-中浓度,速蘸或穗条根浸泡2 h的成苗率效果较好,平均成苗率可高达92%,分别是对照25类型平均成苗率74%的1.30倍、1.22倍和1.22倍,说明卡西亚松扦插时激素具有较大作用,使用激素可以促进穗条成苗。
从表5中还可见,在不同基质影响下,相同激素配比的扦插苗,其成苗率从大到小排列为28、26和27类,其分别达到90%、86%和80%,平均成苗率为85.33%,这3类的成苗率差异并不大,与29和30类相比,后二者扦插苗全部没有存活,表明其基质组成并不适于扦插育苗。
表5 基质/激素处理下卡西亚松成苗率及(部分)生长指标汇总(按保存率排序)Table 5 The value of seedling traits by different treatment at 6 months
2.4 不同基质/激素配比类型的综合评价
为方便直观评价基质、激素对扦插苗指标的影响,通过坐标综合法得分来评价,结果见图1。
结合表5和图1可以看出,在基质均为黄心土的所有类型中,最优处理类型排名前3的依次为10、1和6类型,分别表示以IBA150 ppm浸泡穗条根部2小时、穗条根部速蘸400 ppmIBA液10 s、穗条沾黄心泥速蘸150 ppm IBA液,表明激素对生根起明显促进作用,以IBA低浓度浸泡穗条的处理效果好于其它浓度对扦插苗生长及成苗的影响。
图1 坐标综合法评定基质配比与激素浓度所有处理的得分示意Fig.1 Estimated value of different treatments by coordinate assessment method
在以激素浓度ABT500 ppm浸泡穗条2 h后的基质类型比较中,表明基质对插穗成苗率和生长影响极为重要,以黄心土、草炭土和珍珠岩按3∶5∶2比例最好,得分最高。
以黄心土为基质、穗条浸泡清水2 h即对照的第25类,其坐标综合排名最差;28类与25类相比,除穗条浸泡500 ppm浓度ABT1外,其它与25类同,但前者排名11名,远好于后者的最后1名,而且成苗率前者比后者高16%,进一步表明在扦插中加入生长激素对成苗率的重要影响。
以黄心土基质、穗条浸泡500 ppmABT1的28类,与17和18类比,仅后2者为激素速蘸穗条,但结果表明浸泡明显好于速蘸,28类的成苗率可达到90%,综合排名11,好于后2者(17和18类)的47%平均成苗率和综合排名。
3 结论与讨论
(1)卡西亚松不同批次扦插效果以11月好于2月。表明在易受低温影响的2月扦插,成苗率及生长水平均低于11月,且2月低温影响会使穗条扦插后生根较11月时间晚2周, 因此在云南南部卡西亚松扦插应避免在有低温影响的上半年开始,这与李莲芳等人对思茅松的研究结果不同[12],而与李倩等对思茅松嫁接苗的研究的结果相一致[13]。
(2)扦插苗各性状在不同处理间均达到极显著水平,仅部分性状在处理与重复交互作用上达到显著或极显著水平,说明不同基质/激素处理对扦插苗生长、形质指标、生物量及成苗率影响极大。
(3)以13、1和7类型的成苗率排名前3,表示扦插试验,以IBA或ABT1低-中浓度,速蘸或穗条根浸泡2 h的成苗率效果较好,平均成苗率可达92%,激素对扦插成苗率影响较大;相同激素配比的不同基质扦插苗,其成苗率差异显著,5类处理中有3类成苗率之间差异不超7%,平均成苗率为85.33%,但另2类成苗率为0%,表明基质对扦插成苗率也具有较大影响,其中泥炭土+火烧土和泥炭土+松针土不适合卡西亚松扦插育苗,究其原因可能在于基质环境酸碱性不平衡,造成苗木死亡,另一原因可能基质过轻,保水和保肥能力较低,结论与思茅松扦插试验一致[14]。
(4)坐标综合法评价不同处理对扦插育苗质量和数量的影响,表明激素对成苗率和生长等具有明显促进作用,以IBA低浓度(100~250 ppm)浸泡穗条、穗条速蘸IBA低-中浓度(150~400 ppm)同时沾黄心泥的效果较好,而激素间比较,以IBA好于ABT1;研究结果还表明基质对插穗成苗率和生长具有重要影响,以黄心土、草炭土和珍珠岩按3∶5∶2比例最好,基质轻且保温、保湿、保肥且通气性好,是适宜卡西亚松扦插采用的基质配比;穗条浸泡2 h成苗率比速蘸10 s提高1倍左右。
(5)苗期含水量高表明苗木耐寒性能降低[15],易受冻害,还会因苗木顶端木质化程度低影响抗风性。针叶树苗或幼林期因苗质影响而造成苗木歪斜和风到,可以通过施加某些肥料加以提高[16]。
(6)试验表明卡西亚松在滇南的采穗圃营建及扦插等技术措施中,插穗幼态程度是扦插成活的关键,扦插基质和激素配比是提高成苗率的重要环节。水肥条件适宜,穗条培育90 d可出圃造林。
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[本文编校:吴 彬]
Study on cuttage propagation ofPinus kesiyain different soil medium and hormones
LI Guangyou1, ZHU Yingan1, XU Jianmin1, ZHANG Chaoyu2, GAO Xing-hua2, LIU Jiwei3, HAN Chao1
(1.Research Institute of Tropical Forestry, CAF, Guangzhou 510520, Guangdong, China; 2.Yulin Forestry Development Co., Ltd. Pu’er 665000, Yunnan, China; 3. Weiguo Forestry Bureau of Pu’er City, Pu’er 665000, Yunnan, China)
To study on the techniques ofPinus kesiyain cuttage propagation by introduction in south of Yunnan. By variance analysis of different 15 traits, there were significant differences in growth traits, biomass, root quantity and water percentage among 30 different soil medium or hormones types; compare with the survivor rate of different treatment-types, the soil medium units and hormone are important toP. Kesiyain clonal reproduce; The results of synthesis analysis among traits showed that the best type such as the best medium proportion is 3:5:2 of yellow-subsoil+ peat soil+ pearlite according to volume, and the best hormone content is 100-250 ppm IBA, plus to dip the stump root of stem cutting in root stimulate 2 hours can achieve good results for seedlings propagation.
Pinus kesiya; cuttage propagation; soil medium; hormone; coordinate assessment
S791.24 文献标志码:A 文章编号:1673-923X(2017)10-0013-05
10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.10.003
http: //qks.csuft.edu.cn
2016-06-28
引进国际先进林业科学技术“卡西亚松种质资源及无性繁殖技术引进项目(2012-4-45)”的部分研究内容
李光友,副研究员,博士 通讯作者:徐建民,研究员;E-mail:jianmxu@163.com
李光友,朱映安,徐建民,等.卡西亚松扦插育苗技术研究[J].中南林业科技大学学报,2017, 37(10): 13-17.