引种竹子竹鞭扦插繁育技术体系优化研究
2020-01-01刘翠兰王开芳燕丽萍臧真荣王因花吴德军
任 飞,刘翠兰,王开芳,燕丽萍,臧真荣,王因花,吴德军
(山东省林业科学研究院 山东省林木遗传改良重点实验室,山东 济南250014)
竹子种质资源丰富,全世界有70 多属1200 余种,我国是世界上竹类植物分布最多的国家,其中有10 属48 种为中国特有竹种[1-2]。蓉 城 竹(Phyllostachys bissetii Mc Clure)又名白夹竹,是中国特有竹种之一,属禾本科(Grammineae) 刚竹属(Phyllostachys Sieb. et Zucc),生命力强,成活率高,耐寒,具有较高的观赏价值[3]。主要分布在四川、重庆、浙江等地,是区域性重要生态经济资源[4-6]。20 世纪60—70年代,大规模的“南竹北移”引种工作使一些抗寒性较强的散生竹引种到北方,竹子引种工作取得了较大成功[7],蓉城竹是2000年左右被引种到山东省。
近年来,随着园林绿化对观赏性蓉城竹的需求不断扩大,繁殖材料是个关键。现有的繁殖方式多数采用移母竹繁殖,不仅浪费材料,破坏生态景观,而且其繁殖速度慢、运输也不方便,且裸根苗的母竹移栽造林成活率相对较低[8],已无法满足生产需求,这就为蓉城竹生产推广带来限制。因此,开展蓉城竹竹鞭容器苗快繁,对于节约资源、扩大繁殖系数,实现全年园林绿化应用等均具有重要意义。
以往对竹子育苗的研究,多集中在容器育苗,因其具有周期短、播种量小、苗木质量易于控制,起苗移栽过程中根系完好,显著提高造林成活率及造林不受季节限制等优点进行研究[9-11]。竹子容器育苗基质配比的研究也有报道[12],如谷瑞等,对两种地被竹菲黄竹(Sasa auricoma E.G.Camus)和美丽箬竹(Indocalamus decorus Q. H. Dai)以林地覆盖后的废砻糠、泥炭和黄心土为基质材料,进行3 种体积比(A-3:5:2、B-3:4:3、C-10:0:0)的基质配比试验,得出处理A 和处理B 的配方比例最佳,还有唐海龙等[13]对筇竹(Qiongzhurea tumidinoda Hsueh et Yi),龙碧等对 毛 竹(Phyllostachysedulis (Carrière) J. Houz.)[14]的基质研究,都得出了最佳的基质配比。
目前为止,尚未见关于蓉城竹竹鞭容器扦插繁育方面的研究报道。因此,本研究采用蓉城竹不同竹鞭长度、配合不同类型基质和不同激素处理进行扦插育苗,建立竹鞭扦插快速繁育的最佳技术体系,将对蓉城竹在引种地区扩大生产和推广起到很大的促进作用。
1 材料与方法
1.1 材料
以引进竹种(蓉城竹)竹鞭为试验材料,进行轻型基质无纺布营养杯扦插。营养杯规格:高11 ~12 cm,直径:9 ~10 cm。
试验地点:泰安林科院基地与山东省林科院试验苗圃。时间:2019年4月26日。
1.2 试验方法
选取1 ~2 a 生竹鞭,挖取壮鞭,保留鞭芽,将竹鞭截成5 cm、7 cm、9 cm 的鞭段,备用。结合3 种植物生长调节剂:吲哚乙酸、萘乙酸、吲哚丁酸+萘乙酸 (质量比为3:2),质量浓度均为1000 mg·L-1,速蘸;3 种基质(体积比):椰糠(椰糠:蛭石:珍珠岩=7:1:2)、草炭(草炭土:蛭石:珍珠岩=5:2:3)、蚯蚓粪(蚯蚓粪:草炭土:珍珠岩=1:1:1)和CK(田园土:河沙=1:1)。采用正交试验设计,见表1。处理好的插穗平理于营养杯中,每杯放入鞭段1 根,覆营养基质厚5 ~6 cm,保持营养杯基质湿润。每个处理30 根,3 次重复,水为对照。
表1 埋鞭育苗正交试验(L9 34)
1.3 调查统计方法
扦插2 个月后调查统计。每个处理分别随机抽取20 根竹鞭,调查各试验容器苗的生根率、根长度、立竹数、出苗率、株高和地径。竹苗长势分3 级:长势旺盛,叶片绿色,根系发达;长势一般,叶片黄绿色,根系较发达;长势弱,根系不发达。对应分数为3 分、2 分和1 分。
1.4 数据处理与统计分析
数据处理和图表制作采用Excel 分析。生根状况统计:竹鞭的生根率见公式(1)、竹鞭的出苗率见公式(2)、隶属函数值计算见公式(3)。
式(1)中A 为每处理竹鞭生根率,a 为每处理生根鞭数,W 为每处理总扦插鞭数。式(2)中B 为每处理竹鞭出苗率,b 为每处理出苗鞭数,V 为每处理总扦插鞭数。式(3)中X (i)为某一指标隶属函数值,X为指标测定值,Xmax 、Xmin 为所有处理某一指标的最大值和最小值。
2 结果与分析
2.1 不同处理的竹鞭扦插苗生长状况
扦插2 个月后进行调查统计,见表1 所示,经过植物生长调节剂处理竹鞭各生长指标明显优于对照;处理3 号、7 号、8 号最好,长势旺盛,叶片绿色,根系发达;处理2 号次之,处理1 号、4 号、5 号、6 号和9 号最差,长势弱,根系不发达。
表2 不同处理的竹鞭扦插苗生长状况
2.2 不同基质对竹鞭生长指标的影响
如图1 所示,不同类型基质对蓉城竹竹鞭的生根率、根长度、立竹数和出苗率差异明显,椰糠和蚯蚓粪明显优于草炭和对照田园土,而椰糠又明显优于蚯蚓粪,生根率、根长度、立竹数和出苗率椰糠分别为100%、10.33 cm、20 株和100%,蚯蚓粪分别为96.67%、7.67 cm、19 株和95%,草炭分别为61.67%、5.33 cm、14.67 株和73.33%,而对照田园土分别为68%、6 cm、14 株和46.67%,与草炭差异不明显;株高没有明显差异,蚯蚓粪略高于其它3 种基质,为33.72 cm,椰糠次之为31.02 cm,草炭最差为29.48 cm;地径也没有明显差异,椰糠、蚯蚓粪和草炭略优于对照田园土,分别为2.17 mm、2.36 mm、2.05 mm 和1.90 mm,而草炭又略优于其它3 种基质。
2.3 植物生长调节剂对生长指标的影响
如图2 所示,不同植物生长调节剂对蓉城竹竹鞭的生根率、根长、立竹数、出苗率和地径差异明显,利用植物生长调节剂NAA、IBA 和ABT1 号处理明显优于不处理的对照,生根率、根长、立竹数、出苗率和地径NAA 处理分别为86.67%、7.33 cm、17.7株、88.33%、1.98 mm,IBA 处理分别为93.33%、8.33 cm、18.7 株、93.33%、2.54 mm,ABT1 号处理分别为78.33%、7.67 cm、17.3 株、86.67%、2.06 mm,对照则为68%、6 cm、14 株、46.67%、1.90 mm,而IBA 又明显优于NAA 和ABT1 号;株高没有明显差异,NAA、IBA 和ABT1 号处理和CK 分别为32.25 mm、30.08 mm、31.86 mm 和30.53 mm ,NAA 和ABT1 号处理略优于IBA 和CK。
2.4 竹鞭长度对生长指标的影响
如图3 所示,不同竹鞭长度对蓉城竹竹鞭的生根率、根长度、立竹数、出苗率和地径均有明显差异,采用竹鞭长度7 cm 和9 cm 明显好于5 cm,生根率、根长度、立竹数、出苗率和地径竹鞭长度5 cm分别为78.33%、7.33 cm、17.7 株、88.33%、2.08 mm,竹鞭长度7 cm 分别为90%、7.67 cm、18 株、90%、2.11 mm,竹鞭长度9 cm 分别为90%、8.33 cm、18株、90%、2.39 mm,对 照则 为68%、6 cm、14 株、46.67%、1.90 mm;株高差异不明显,竹鞭长度9 cm略高于5 cm 和7 cm; 从节约资源经济学角度综合考虑竹鞭长度7 cm 为最佳。
2.5 隶属函数法筛选出最佳竹鞭扦插体系
隶属函数法是目前应用比较广泛的研究综合评定的方法,利用模糊数学中隶属函数的方法[15-17],对10 个不同处理6 个指标的隶属函数值进行累加,计算其综合值,进行比较分析,根据各处理综合值排序大小确定最佳技术体系。排在前4 位的是3 号>2 号>7 号>8 号,与形态观察指标相一致。由此得出蓉城竹竹鞭扦插最佳技术体系为竹鞭长度采用7 cm、基质采用椰糠和植物生长调节剂采用IBA。
表3 竹鞭扦插体系隶属函数法评价
3 结论与讨论
3.1 结论
利用3 种植物生长调节剂:吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)和ABT1(吲哚丁酸+萘乙酸,质量比为3:2),质量浓度均为1000 mg·L-1;3 种扦插基质;3种不同长度竹鞭,采用正交试验设计及利用隶属函数法,对插穗生根率、根长度、立竹数、出苗率及株高、地径进行测定和综合评价。结果发现:扦插基质椰糠的生根率最好,达到100%;吲哚丁酸处理的插穗生根效果较好,生根率为93.33%;竹鞭长度为7 cm、9 cm 生根效果好于5 cm,而竹鞭长度为9 cm时,株高最高、地径最粗,分别达到33.39 cm 和2.39 cm,从节约资源的角度综合考虑竹鞭长度7 cm 为最佳。由此,初步筛选出了适合引进竹种快速繁育的最佳技术体系,竹鞭长度采用7 cm、基质采用椰糠和植物生长调节剂采用IBA。
3.2 讨论
基质配比是影响竹鞭繁育容器苗生长指标的关键因素之一,本研究发现不同类型基质对蓉城竹竹鞭的生根率、根长度、立竹数和出苗率差异明显,椰糠和蚯蚓粪明显优于草炭和对照田园土,而椰糠又明显优于蚯蚓粪,一般容器苗的成活率除了取决于自身生物学特性外,也受温湿度、通气及基质等环境因素的影响[18],说明椰糠和蚯蚓粪基质透气性好与草炭和田园土,有利于蓉城竹竹鞭的扦插生根和出苗; 植物生物量是植物生长状态的反映,植物的生长状态越好,其生物量也越高[19],本研究中,株高没有明显差异,蚯蚓粪略高于其它3 种基质,说明蚯蚓粪基质养分含量较高,能够提供扦插竹鞭良好的生长环境,促使高生长;基质特性决定了对容器苗水分和营养的供给状况[20],本研究中,地径略有差异,椰糠、蚯蚓粪和草炭略优于对照田园土,这与生长基质密切相关,说明椰糠、蚯蚓粪和草炭适用于蓉城竹竹鞭的扦插。综上所述,不同类型基质处理显著影响蓉城竹竹鞭的生根指标,椰糠基质优于其它3 种,因此,选择椰糠基质配比,作为蓉城竹竹鞭容器苗繁殖的生产基质。
植物生长调节剂能刺激细胞分裂,促进不定根形成,有利于插穗生根[21-22],但每种植物生长调节剂的作用不同,本研究中利用植物生长调节剂NAA、IBA 和ABT1 号处理,对蓉城竹竹鞭的生根率、根长、立竹数、出苗率和地径有明显差异,均明显优于不处理的对照,而IBA 处理又明显优于其它2 种处理,原因可能由于IBA 传导扩散性能差,易保留在原部位,从而有效促使形成层细胞分裂造成的[23],说明植物生长调节剂IBA 适合于蓉城竹竹鞭的扦插生根。
竹鞭长度本身因素对扦插生根也有影响,竹鞭越长自身含有的营养物质越多,越有利于竹鞭生根,本研究发现,采用竹鞭长度7 cm 和9 cm,生根率、根长度、立竹数、出苗率和地径明显好于5 cm,竹鞭长度7 cm 和9 cm 差异不明显,从节约资源经济学角度综合考虑竹鞭长度7 cm 为最佳。