祁连山林区野生小檗属植物资源及其扦插技术研究
2020-09-01孙万平陵军成
孙万平,陵军成
(1.甘肃祁连山国家级自然保护区管理局乌鞘岭自然保护站 甘肃 天祝 733203;2.甘肃省天祝县林业工作站 甘肃 天祝 733299)
紫叶小檗(Berberisthunbergiivar.atropurpurea)为小檗科小檗属落叶灌木,是园林绿化中重要的色块组合树种,常与常绿树种作块面色彩搭配,布置花坛和花镜,形成色块、色带和模纹图案。但在海拔2 000 m以上的高原城市园林绿化中应用后,无法安全越冬[1]。野生植物资源一般都有较强的抗逆性,耐寒、耐旱、耐盐碱和耐瘠薄,是植物资源开发利用的源泉[2]。祁连山东西绵延1 000 km,独特的自然环境,奇特的地形地貌孕育了丰富的野生植物资源,部分野生植物与常见的栽培种同科同属,在生长习性和外观形态上与栽培种相似,可作为栽培种的替代品。开展野生植物资源调查,在同科同属中调查相近物种,进行人工繁殖和驯化栽培,可降低育种周期和引种风险。本试验在祁连山林区调查了紫叶小檗同科同属野生植物资源,并对其进行人工扦插繁殖,研究了不同生根药剂浓度对扦插生根和苗木生长的影响,扦插苗移栽后的成活率、生长量和景观效果,以期为丰富高原城市园林绿化树种和野生植物资源开发利用提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
野生植物资源调查地——祁连山地处青藏、蒙新、黄土三大高原交汇地带,跨越甘、青两省,长达1 000 km。祁连山林区(自然保护区)位于黄河以西甘肃省西北部的祁连山北麓,南接青海省,北临河西走廊,东连甘肃连城自然保护区,西至玉门石油河。东经97°25′~103°46′,北纬36°43′~39°36′。行政范围包括天祝藏族自治县、肃南裕固族自治县的大部分地区,以及古浪、凉州、山丹、民乐、甘州、永昌诸县(市、区)的部分地区。总面积2 722 260 hm2,约占甘肃省总土地面积的6%。祁连山境内的高山、峡谷、森林、草原孕育了丰富的野生植物资源,是我国西部生物多样性最为丰富的地区之一。
扦插育苗地设在天祝藏族自治县乌鞘林自然保护站南冲苗圃,东经102°07′,北纬37°31′,海拔2 450 m,属大陆性高原季风气候。年平均气温1.8 ℃,1月平均气温2 ℃以下,7月平均气温24 ℃,年日照2 500 h,≥10 ℃的积温2 400 ℃,早霜9月下旬,晚霜4月下旬,无霜期180 d。年均降水量265 mm。扦插设施为高1.5 m、宽5 m的塑料拱棚,苗床为沙壤土。
1.2 材料
2017年6-12月在祁连山林区调查紫叶小檗同属(小檗属)野生植物,调查时野外采集标本与植物彩色图谱[3]比对。调查完成后(2018年1月),从调查地野生小檗属植株上采集直径0.8~1.5 cm一年生枝条,将枝条带回育苗地剪成长15 cm插条,插条剪好后30根扎成1捆。在背风避光处挖深1.5 m沙藏坑,坑底铺湿河沙,然后将扎捆的插条基部向上整齐摆放在湿河沙上,每摆放一层插条,顶部填充厚15 cm的湿河沙,每层插条之间也要填满湿河沙。沙藏坑填满插条并履土后上覆草帘,定期检查湿度和温度。
2018年3月把ABT生根粉(含吲哚乙酸30%,a-萘乙酸20%),配制成浓度300、200、100 mg·kg-1溶液备用。
1.3 方法
2018年3月在扦插设施塑料拱棚内起高15 cm、宽50 cm的垄,在垄顶覆宽80 cm白色地膜。然后将插条从沙藏坑内取出,每1 500个插条为一组(3次重复,每重复500个)基部在配制成不同浓度的ABT生根粉溶液中浸泡12 h后扦插,以清水浸泡处理为对照(CK)。扦插时株行距均为15 cm,扦插完成后垄沟内灌足水,在塑料拱棚顶部加盖遮阳网,拱棚内温度调控在20~28℃,湿度调控在70%~90%,4个月后揭取遮阳网,全光照生长。扦插后120 d后调查生根率(%)和生根数(条/株),测定根系长度(cm)和新梢长度(cm)。
2019年3月将ABT生根粉200 mg·kg-1溶液处理插条培育的苗木移栽到育苗地花坛内,移栽时株行距均为20 cm。移栽后6月下旬和9月下旬分别重度修剪嫩梢顶端,12月底调查移栽成活率(%)、分枝数(个/株)和枯枝率(%),测定苗高(cm)。并对不同物种的景观效果采用专家综合评定法评价,并用优、良、差直观表述。
所有数据求平均值,利用Excel2007、DPS6.01软件对试验数据整理和分析。
2 结果与分析
2.1 祁连山地区野生小檗属植物资源状况
紫叶小檗原产于中国东北南部、华北及秦岭,多生于海拔1 000 m左右的林缘或疏林空地。落叶灌木,枝丛生,幼枝紫红色,叶倒卵形,紫红。花黄色,4月开花。果实椭圆形,8月成熟,果熟后红色[4]。由表1所示, 在祁连山林区调查到紫叶小檗同科同属小檗科(Berberidaceae)小檗属(Berberis)野生植物资源6种,分别为鲜黄小檗、拟小檗、匙叶小檗、甘肃小檗、直穗小檗和刺檗。其外观形态均为落叶灌木,枝丛生,多花集成,黄色,果实淡红色或红色,这些都与紫叶小檗相似,但叶色与紫叶小檗差异较大,紫叶小檗为紫红色叶,而鲜黄小檗、拟小檗、匙叶小檗、甘肃小檗和直穗小檗均为绿色叶,刺檗为黄绿色叶。祁连山林区野生小檗属植物均分布在海拔2 000 m以上地带,而紫色小檗天然群落仅分布在东北南部、华北及秦岭海拔1 000 m左右地带,在分布范围上差异也较大。
表1 野生小檗属植物形态特征和分布范围
2.2 适宜扦插育苗的ABT生根粉浓度选择
由表2所示,祁连山林区野生小檗属植物扦插育苗时,生根剂浸泡插条后均提高了生根率和生长量,生根率、生根数、根系长度和新梢长度均随着处理药剂浓度的升高,先升高后降低。生根药剂浓度200 mg·kg-1处理的插条生根率、生根数、根系长度和新梢长度都最高,此浓度就是适宜扦繁育的浓度。
表2 插条生根率和生长量
鲜黄小檗、拟小檗、匙叶小檗、甘肃小檗、直穗小檗和刺檗的生根率最高值分别为72.41%、86.09%、53.12%、60.47%、45.67%和38.62%,较对照(CK)分别提高了35.0%、16.5%、25.9%、24.4%、14.4%和20.4%,差异均达到显著水平(P<0.05);新梢长度最高值分别为8.64、11.52、9.62、9.69、8.08、9.22 cm,较对照(CK)分别提高了24.1%、23.0%、29.1%、11.1%、23.2%和22.0%,差异均达到显著水平(P<0.05)。不同植物之间比较,生根率最高值排序为拟小檗>鲜黄小檗>甘肃小檗>匙叶小檗>直穗小檗>刺檗,新梢长度最高值排序为拟小檗>甘肃小檗>匙叶小檗>刺檗>鲜黄小檗>直穗小檗。
续表2
2.3 扦插苗移栽成活率和生长量比较
表3所示,在筛选出的最佳生根药剂浓度200 mg·kg-1处理下培育的祁连山林区野生小檗属植物扦插苗移栽后,成活率、分枝数和苗高均以拟小檗最高,分别为80.4%,3.12个/株和23.78 cm,较最低者——刺檗分别提高了126.2%、55.2%和51.1%,与其他植物鲜黄小檗、匙叶小檗、甘肃小檗、直穗小檗和刺檗相比,差异均达到显著水平(P<0.05)。
表3 最适宜于浓度(200 mg·kg-1)条件下扦插苗移栽成活率和生长量
2.4 景观效果综合评价
由表4所示,在筛选出的最佳生根药剂浓度处理下培育的祁连山林区野生小檗属植物扦插苗移栽后,通过重度修剪和景观塑造,不同植物鲜黄小檗、拟小檗、匙叶小檗、甘肃小檗、直穗小檗和刺檗的枯枝率分别为4.1%、3.8%、3.2%、4.2%、3.8%和5.0%,枯枝率均≤5.0%,枯枝率由高到低排序为刺檗>甘肃小檗>鲜黄小檗>直穗小檗>拟小檗>匙叶小檗。景观效果均表现为枝条稠密,叶色浓郁,棱角鲜明,综合评价分别为优、优、优、良、良和良。
表4 不同植物的景观效果
3 结论与建议
园林栽植树种都起源于野生种并经过或正在驯化,现有的野生种具有较强的抗逆性,是人工驯化栽培和育种的宝贵资源[5]。在植物的引种和驯化栽培中优先选择地理起源相似的同科同属植物,因为在植物漫长的进化过程中,形成了对特定环境的适应机能,同科同属物种之间也有相似的形态和应用价值[6]。在园林绿化中贯彻适树适栽原则的最简单做法就是选用性状优良的乡土树种,其成活率高、生长量大[7]。在苗木培育中,扦插繁殖因取材方便、育苗周期短、繁殖苗木遗传性状稳定而受到广泛应用[8]。梁玉婷等[9]研究表明,吲哚乙酸和萘乙酸处理对红花玉兰嫩枝插条生根有明显的影响,随着激素处理浓度的升高,生根率呈先升高后降低的趋势。本试验在祁连山林区调查到紫叶小檗同属(小檗属)野生植物6种,分别为鲜黄小檗、拟小檗、匙叶小檗、甘肃小檗、直穗小檗和刺檗。采集冬枝插条用ABT生根粉(含吲哚乙酸30%,a-萘乙酸20%)不同浓度处理后,生根率随着处理浓度的升高,呈先升高后降低的趋势,但均以浓度200 mg·kg-1处理的效果最佳。浓度200 mg·kg-1处理插条培育的苗木移栽后,拟小檗和鲜黄小檗的移栽成活率均大于68%,重度修剪后,枯枝率小于5.0%,说明拟小檗和鲜黄小檗适应性强、耐修剪,适合于修剪造型,在高原城市园林绿化中有一定的应用价值。