扁蓿豆无性扦插繁殖实验研究
2018-02-01范洪文
范洪文
(忻州市牧草饲料工作站,山西 忻州 034000)
扁蓿豆(Medicago ruthenica(L.)Trautv.)是异花授粉多年生豆科牧草[1],其蛋白质高[2-3]、适口性好、抗干旱、耐盐碱、耐瘠薄,在黑钙土、栗钙土和中度盐碱土上均能良好生长,因其能够固氮,亦能有效的改良土壤[4-8]。是非常适合于北方地区开发利用的优异豆科牧草资源。在我国多年生栽培草种区划中,将扁蓿豆作为内蒙古高原苜蓿、沙打旺、老芒麦和蒙古岩黄芪栽培区的辅助草种[9]。扁蓿豆种子硬实较多,透水性能差,导致种子发芽慢,发芽期长,发芽不整齐,田间出苗率低,给扁蓿豆种苗的规模生产带来一定的困难[10]。扦插是一种较易操作、成本低、易于推广且能保持亲本的优良性状的繁殖技术。但在目前尚无关于扁蓿豆扦插繁殖研究的相关报道,多采用种植方法。本研究通过分析不同因素对扁蓿豆扦插繁殖实验,旨在为今后扁蓿豆扦插提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
实验于2017年7月选取3年生扁蓿豆枝条,选用无病虫害、生长健壮的半木质化枝条,分别随机选取不同基因型3株,标记为1、2、3号。扦插基质是珍珠岩,蛭石混合为1∶3的基质。
1.2 实验方法
将扁蓿豆枝条剪成3~5cm长的插穗,上端留有叶片2片,低端剪成斜切口。扦插基质先经过高温灭菌然后扦插到加满基质的花盆中,扦插深度为2cm,扦插密度以叶片之间不重叠为宜,扦插完成后浇透一次水保湿,并覆盖塑料农膜保湿,膜边密封。当基质表面变得干燥时,揭开膜边喷水后密封。每一扦插处理为10株,3次重复。5d后一次性起苗进行发芽率、生根数,根长的观察和统计。
1.2.1 不同基因型实验。将3种不同基因型编号后置于不同花盆中,分别置于日照条件下与培养箱内,顶端包膜处理与顶端不包膜处理。统计其成活率。
1.2.2 包裹顶端实验。从同种基因型同种扦插枝段部位的枝条中选出一部分的顶端包裹保鲜膜,其余因素相同。测量生根情况。
1.2.3 不同生长环境实验。将其余因素相同的植株分为两组,一组放在常温光照下生长,另一组放在培养箱内。统计生根率、生根数量和根系长度。
1.3 数据分析
利用Excel2010处理成活率、平均生根数和平均根系长度,运用SPSS19.0进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 不同基因型对扁蓿豆扦插的影响
通过观测3种不同基因型的成活数以及生根数,得出不同基因型的成活率以及生根率。其中A基因型的扁蓿豆成活率以及生根率最高,为33%和17%。B与C基因型不但生根率较低且生根能力也很差,生根率均为 0(表 1)。
表1 不同基因型扁蓿豆的成活率及生根率
2.2 包裹顶端对扁蓿豆扦插的影响
图1 培养箱内顶端包膜对扁蓿豆扦插成活率的影响
对数据进行处理得出,在日照条件下,顶端包膜与不包膜对扁蓿豆扦插成活率(P>0.05)的影响无显著性差异;而在培养箱内,顶端包膜与不包膜对扁蓿豆扦插的成活率(P<0.05)有显著性差异。在培养箱内,包膜处理的成活率极显著高于不包膜处理的成活率。包膜处理的成活率为33%,而不包膜的扦插处理效果最差,成活率仅为5%(图1)。
2.3 生长环境对扁蓿豆扦插生长的影响
在对生长环境对扁蓿豆扦插成活率数据分析中,在不包膜的条件下,不同生长环境对扁蓿豆扦插的成活率(P<0.05)显著性差异;但在包膜条件下扁蓿豆的扦插成活率(P>0.05)不受环境影响。在扦插顶端无包膜的条件下,日照下扁蓿豆扦插处理的成活率为37%高于培养箱内扦插处理,成活率仅为10%(图2)。
图2 不包膜生长环境对扁蓿豆扦插的影响
2.4 不同因素对扁蓿豆扦插生根率的影响
通过对比各条件下,不同因素对扁蓿豆扦插生根率的影响差异均不为显著 (P>0.05)。但在光照条件下,包膜处理的平均根长以及根数都远高于不包膜处理的平均根长及根数(表2)。分别为根长20.28>16.75(mm),根数 7>3(根)。
表2 顶端包膜与不包膜根的生长状况分析
3 讨论与结论
本试验通过对扁蓿豆无性扦插繁殖实验研究,发现影响扁蓿豆扦插成活率最主要的因素为基因型,基因的生存能力决定了扦插的成活率。这可能是因为扁蓿豆为异花授粉,导致基因型不同。在扦插顶端不包膜的条件下,分析得出日照比培养箱内的成长率要高。因为扦插生根需要一定的光照条件,尤其是一些带叶的嫩枝扦插及常绿植物扦插,需要日光进行光合作用制造有机物质和产生生长素促进生根,对于这些插条,在发根初期应给予充足的日光[11]。而在培养箱内,顶端包裹对植株的成活率具有显著的影响。包裹可以锁住其水分,有效减少切口水分的挥发。目前对于扁蓿豆扦插生根的机理尚不十分清楚,扦插基质、生长调节剂等都是影响植物生根的因素。通过分析不同因素对扁蓿豆扦插生根率影响,虽不存在显著差异。但是,通过传统数据分析,表明包裹顶端有利于扦插根的生长与数量。日照条件下的生根率高于培养箱内的扦插生根率。
本研究表明,基因型是影响扁蓿豆扦插成活率最主要的因素,在顶端不包裹的前提下,日照的环境下有利于扁蓿豆扦插成活;在培养箱内,顶端包裹有利于植物成活;日照环境下的顶端包裹有利于扁蓿豆扦插生根。
[1]Small E.Alfalfa and Relatives: Evolution and classification of Medicago [M].Ottawa: NRC Research Press,2011.
[2]白玉龙,李英,梁玉珍等.内蒙古赤峰北部五旗主要野生豆科牧草营养价值的研究 [J].甘肃农业大学学报,2001,36(2):145-149
[3]郝建辉,石凤翎.不同扁蓿豆材料抗旱性比较研究[J].中国草地学报,2006,28(3):39-43.
[4]王平,周道玮,姜世成.半干旱地区禾-豆混播草地生物固氮作用研究[J].草业学报,2010,19(6):276-280.
[5]李海贤,石凤翎,高翠萍.扁蓿豆开花习性及花荚脱落现象的初步研究[J].种子,2006,25(4):11-17.
[6]刘军,卢萍.红豆草和扁蓿豆种子种皮结构的比较研究 [J].内蒙古师范大学学报 (自然科学汉文版),2005,34(3):369-371.
[7]李海贤,石凤翎.我国扁蓿豆种子生产研究现状及提高产量的途径[J].草原与草坪,2006,(3):14-16.
[8]赵淑芬,孙启忠,韩建国,等.科尔沁沙地扁蓿豆生物量研究[J].中国草地学报,2005,27(1):26-30.
[9]黄迎新,周道玮,岳秀泉等.扁蓿豆研究进展[J].草业科学, 2007,24(12): 34-39.
[10]王颖,侯宇,李晓宇等.扁蓿豆荚果和种子发育及硬实发生的关系[J].草业学报,2012,21(3):303-307.
[11]张俊红,魏文革,郑秀梅等.提高苗木扦插苗成活率的方法[J].现代园艺,2012,10:130.