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不同营养液对紫山药扦插繁殖的影响

2020-12-07许竹溦余文慧张鑫李诚永陈润兴

浙江农业科学 2020年12期
关键词:块茎盆栽营养液

许竹溦,余文慧,张鑫,李诚永,陈润兴*

(1.衢州市农业科学研究院,浙江 衢州 324000; 2.衢州市农业信息与教育培训中心,浙江 衢州 324000;3.衢州市种子管理站,浙江 衢州 324000)

紫山药(DioscoreaalataL.)为薯蓣科多年生草质缠绕藤本植物,是一种药粮菜兼用的高效特色经济作物,随着市场需求量剧增,山药价格不断上涨,种植面积也随之迅速扩大[1],近年来在中药材、蔬菜、粮食和加工食品上有广泛应用。山药富含山药多糖、皂苷,以及人体不可缺少的无机盐、氨基酸和微量元素,具有很高的营养价值和药用价值[2]。衢州地处浙江西部,亚热带季风气候,四季分明,冬夏长、春秋短,光热充足、降水丰沛、无霜期长,非常适宜大面积山药的种植。

山药为无性繁殖,通常选用山药块茎上端有芽的一节作为种薯[3]。王鹏程等[4]研究表明,山药种薯越大,产量越高。但近年来山药种薯的价格不断上涨,使用大种薯播种导致种植户成本急剧上升。扦插繁殖技术具有繁殖速度快、利于优良性状保存、生长势好、成本低和操作简单等优点[5],目前多用于工厂化繁种,然而山药藤条进行盆栽扦插繁殖的研究还比较少见。为了提高山药的繁殖速度和繁殖系数,进一步扩大山药种植面积,本文以衢紫蓣1号为试验材料,进行不同营养液对山药扦插成活率和山药生长的研究,旨在探索山药种薯快速高效的繁育技术,提高山药块茎产量和品质,实现盆栽山药繁种的高产、高效和绿色生产。

1 材料与方法

1.1 材料

供试山药为具有早熟性状的紫山药新品系衢紫蓣1号,由衢州市农业科学研究院选育。采用改良霍格兰(Hoagland′s)营养液和MS营养液。采用直径为25 cm、高度为15 cm的塑料盆栽种,基质配比为草炭∶蛭石∶泥土为3∶1∶1。仪器设备有电子数显卡尺为DIGITAL CALIPER(0~300 mm)、电子天平(YP202 N型)、电热恒温鼓风干燥箱(DGG-9140A型)。

1.2 处理设计

试验地位于衢州农业科学研究院莲花东湖基地连栋大棚内,于2019年8月5日开始试验。上午9:00,将山药扦插枝条从母株上剪下,枝条长12 cm,留2个茎节,上茎节留1~2片叶和芽,上剪口离茎节1.5~2.5 cm,剪平口;下茎节不留叶,留未萌发芽,剪斜口,下剪口在节下1 cm处,斜插于盆内,扦插深度为2~3 cm。采用完全随机方式扦插,每3株栽于1个盆内,共计108盆,扦插后浇1次透水。

设Hoagland′s营养液、1/2MS营养液和MS营养液3个处理,分别标记为Y1、Y2和Y3处理,以清水为对照(CK),采用随机区组设计,9个处理小区,重复3次,每周浇灌1次营养液,每盆每次施入量为250 mL。夏季每天浇1次水,秋冬季2 d浇1次水,以每次灌至土壤湿润下孔有水溢出为止。12月16日统计每个处理和对照组扦插枝条的存活率,观察山药植株形态特征指标,测其地上部和地下部表型指标。

1.3 测定项目

1.3.1 山药表型指标测定

设T0~T3共4个时期进行观察测定。2019年8月5日进行扦插,标记为T0;2019年9月16日观测每小区的成活率,标记为T1;2019年11月1日再进行观测,标记为T2;2019年12月16日统计最终成活率,标记为T3。每处理从各小区随机选取3株共计9株进行测定。用电子数显卡尺测定山药植株新发枝条中部的茎粗和叶长、叶宽和叶柄长,记录每处理盆中的分枝数和单株叶数,用卷尺测量新梢长度。破坏性取样后记录每丛块茎数,测定块茎长与宽,将块茎取下洗净后测定其鲜重,后置于干燥箱中烘干2 d,直至恒重,再测其干重,计算块茎的水分含量。

1.3.2 形态特征指标调查

根据山药的生物学特性,参照黄玉仙等[6]和蔡金辉等[7]的测定方法,每处理选取6株,观察山药盆栽植株的地上部和地下部形态特征指标,统计各小区山药茎叶和块茎的形态指标。地上部分调查茎蔓的旋性、茎蔓颜色及棱翼有无等,调查叶形、叶色、叶先端形状、叶基部形状、叶柄颜色、叶柄端颜色等16个指标;地下部调查包括块茎形状、块茎表皮褶皱、肉胶胶质、块茎硬度、块茎肉色等13个指标。

1.4 数据分析

采用Excel 2007对试验数据进行统计与整理,采用SPSS 24.0软件对数据进行单因素方差分析和差异显著性检验(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同处理对盆栽扦插山药存活率的影响

由图1可知,在营养液处理前期T0~T1,所有处理的山药扦插苗存活率呈下降趋势,T2~T3阶段存活率降幅趋于平缓,表明盆栽扦插山药枝条死亡多发于扦插前期。3个测定时期,山药枝条存活率均呈现出Y2>Y1>Y3的趋势,且各处理的3个时期的存活率均大于对照,其中Y2处理的效果最好,存活率最高,其T1时期为77.78%,高于其他处理,较对照增加10.53%;T2时期为69.14%,较对照增加14.30%;T3时期为65.43%,较对照增加17.76%,CK处理存活率仅为55.56%。

图1 不同营养液处理下对山药扦插成活率的影响

2.2 盆栽山药的形态特征指标调查

扦插4个月后对盆栽山药进行观察表明,衢紫蓣1号盆栽性状与田间种植形态特征基本一致。茎蔓为右旋,茎蔓表皮绿色光滑无毛,横截面为方形,中有棱翼,略带紫色。叶序互生,叶全缘,叶呈箭型,有个别叶翻转;叶色为深绿色,叶片光泽明亮,双面有蜡质和浅裂纹,叶脉呈灰紫色,叶耳间距小,叶缘为紫色;叶柄绒毛稀,为绿色,基部紫色。因为盆栽扦插,且时间短,并未发现零余子。地下部为块茎,为近圆形,块茎无分枝,紧密度稀,块茎全部根毛分布于表皮且稀疏;外表皮呈褐紫色,肉色多为白色,肉质胶质,刺激性中等。

2.3 不同处理对盆栽扦插山药地上部指标的影响

由表1可知,不同营养液处理的盆栽扦插山药较CK的地上部指标均有所提高。其中,Y2处理新发枝条的茎粗最大,为3.36 mm;CK最小,为3.03 mm,处理间差异不显著。Y1处理新发分枝数最大,为2.00株;CK最少,为1.67株,处理间差异不显著。Y2对蔓长、单株叶数和叶柄长3个指标影响最多,分别为98.72 cm、34.89片和14.63 mm,显著高于CK处理。相比其他3个处理,Y1处理显著促进了植株叶片生长,叶长、叶宽显著高于CK。综合来看,1/2MS和霍格兰处理改善衢紫蓣1号地上部生长指标效果最佳。

2.4 不同处理对盆栽扦插山药地上部指标的影响

由表2可知,3个营养液处理较对照地下部各指标均有所增加。其中,Y2效果最明显,Y3次之。Y2在块茎鲜重、每丛块茎数、块茎长、块茎宽、块茎干重和水分含量6个指标上均为最大值,相比对照在块茎鲜重和块茎干重指标上有显著增加。综合分析表明,1/2MS营养液处理能有效增加山药植株地下部养分的积累,对地下部生长起促进作用。

表1 不同营养液处理对地上部生长的影响

表2 不同营养液处理对地下块茎生长的影响

2.5 山药地上部指标与地下部指标的相关性

由表3可知,各地上部指标与地下部块茎干鲜重呈较强相关性。茎粗与蔓长均与块茎鲜重和块茎干重呈显著相关(P<0.05);单株叶数与块茎鲜重呈极显著相关(P<0.01),与块茎干重和块茎水分含量呈显著相关(P<0.05);叶柄长与块茎长呈显著相关(P<0.05);综合表明,地上部生长指标对块茎(鲜重和干重)的营养物质积累有显著影响。

表3 山药植株地上部生长指标与地下部指标间的相关性

3 小结与讨论

山药枝条扦插成活决定因素受气候环境、扦插时间和养分含量的影响较大。本试验结果表明,营养液有利于提高山药扦插苗的存活率。其中,1/2MS营养液处理的存活率为65.43%,较对照增加17.76%。不同营养液处理对地上部茎叶各项生长指标均有显著效果,有效促进营养物质在山药植株体内不断累积与分配,这与齐文增等[8-9]的报道一致,促进了山药植株茎粗、藤蔓长度、分枝数和叶面积的增长,其中1/2MS营养液处理对地下部营养物质的积累也有显著促进作用,增加了块茎鲜重与干重。

山药种植适宜在土质疏松、土层深厚的砂质壤土中。本试验在盆栽基质中进行,具有有机质丰富、土壤松软、蓄水能力好等优点[10]。山药需肥量大,营养液的施入对山药地上部与地下部的生长均有改善作用,但不同营养液中养分配比不同,导致山药地上部生长指标与块茎产量改善效果有差异。其中,1/2MS营养液处理改良效果最佳,较对照在块茎鲜重和块茎干重指标上均显著增加。俞凤芳等[11]研究表明,科学合理的养分配比可使山药植株干物质积累量达到最大,影响干物质输送到地下部的比例,同时根茎产量和品质均有提高。当作物生长所需的营养元素缺乏或不足时,会通过影响植物的根系营养及生理代谢活动,从而影响植物的生长发育[12]。此外,山药生长发育所需各种微量元素与山药根茎的矿质营养品质有紧密关系[13],盆栽山药氮磷钾养分及微量元素的优质配比还需要进一步探究。

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