不同基质和激素处理对雪果嫩枝扦插生根的影响
2021-04-08李佳陶梁海荣乌日恒刘平生牛艳飞
李佳陶,梁海荣,赵 丽,鲁 敏,乌日恒,刘平生,牛艳飞
(1.内蒙古自治区林业科学研究院,内蒙古 呼和浩特010010;2.沙地生物资源保护与培育国家林业局重点实验室,内蒙古 呼和浩特 010010;3.锡林郭勒盟乌拉盖管理区林业和草原局,内蒙古 乌拉盖 026321)
雪果(Symphoricarpossinensis)为忍冬科毛核木属园林植物,又名毛核木、雪莓,小灌木,原产于北美。雪果生长旺盛,花色艳丽,开花后花穗成串下垂,其果经冬不落尤为独特,是华北地区极为美观独特的观花、观果灌木,近几年其应用越来越广泛,是华北地区重要的园林绿化树种[1]。2010年引种至内蒙古林科院树木园苗圃,经观测生长良好,无抽梢现象,可在呼和浩特市及以南地区进行推广应用。北方地区由于地理气候条件限制,分布植物种类较南方偏少,可选择的园林绿化植物种类十分有限。该种植物的引入对增加北方地区植物种类,特别是丰富绿化树种具有重要意义。因此,对雪果进行扦插技术研究,为雪果苗木规模化生产以及推广利用提供技术基础。
扦插繁殖属于无性生殖,依据选取材料的不同,可分为硬枝扦插、嫩枝扦插和根插等。其中,利用半木质化的绿色枝条作插穗进行扦插育苗的方式为嫩枝扦插。因其具有操作简单、苗木生长快、繁殖系数高、成本低等优点,日益受到人们的重视[2]。在林业生产实践中基质、激素可促进插穗产生愈伤组织,提高插穗的生根率,因此选择适宜的基质、激素和浓度成为提高插穗生根率的重要保障[3-4]。此外,插穗的生根分布方式,可以从生根原理方面揭示插穗生根的实质,对于今后生产实践中选用适宜的树种,采取正确的育苗技术,提高插穗成活率,具有重要的理论和实践意义[5]。目前,对于雪果的扦插繁育仅限于硬枝扦插,嫩枝扦插情况还未见报道[6]。本研究设计了不同基质、激素和浓度处理雪果嫩枝扦插生根试验,研究基质、激素和浓度对雪果生根的影响,探讨雪果的生根方式对扦插苗生根率及根系生长的影响,为今后生产实践中规模化繁育提供参考。
1 试验材料与方法
1.1 苗床建立
雪果扦插繁育试验在内蒙古林科院树木园温室内进行。扦插前平整插床,用5%高锰酸钾对扦插基质进行消毒,药液务必喷洒透彻均匀,将基质装入直径 9.5 cm、高 15.0 cm营养袋后摆放扦插池内,提前浇水保证基质处于湿润状态。在苗床上方安装喷雾装置,进行人工控制调整湿度,喷雾装置上方搭设铁架并用塑料布覆盖,以确保苗木生根空间的湿度,确保湿度在 80% 以上。
1.2 试验材料
试验材料取自内蒙古林科院树木园内苗圃地生长的雪果,树龄在7 a左右,长势良好。6月下旬,从母树的中上部采集生长健壮、无病虫害当年生半木质化的新生枝条。从茎节下方1 cm处剪成 45° 斜切面,剪去上部过嫩的顶端,插穗平均长度约10 cm,每个插穗留2~3个叶芽,上部保留1~2枚叶片。15根整理成1捆进行浸泡,浸泡时确保插穗的下部浸入液体。
1.3 试验设计
1.3.1不同基质的对比试验
1.3.2不同激素及浓度处理的对比试验
以河沙为扦插基质,雪果插穗采用不同激素和不同浓度处理的组合试验。激素为NAA、IBA和ABT,浓度设置为1 000 mg·L-1、200 mg·L-1和100 mg·L-13种浓度,其中1 000 mg·L-1处理采用速蘸处理,时间约为10 s。200 mg·L-1和100 mg·L-1处理浸泡2 h。对照(CK)为清水浸泡2 h。每个处理3个重复,每个重复15株。
1.4 扦插及管理
扦插前对基质浇透水,扦插深度为3~4 cm,插穗处理后尽快扦插,充分浇水。扦插后期注意温度和湿度变化,适时覆盖遮荫网,根据扦插棚内温湿度情况,调节浇水时间和频率。保持湿度在80%以上。
1.5 调查内容
生根率和新根个数是反应扦插成功与否的重要标志,也是决定何种处理方法能提高扦插成活率的指标[7]。10月下旬调查插穗生根率、生根数、最长根长和生根方式。其中,生根率(%)= 生根株数扦插株树×100%;生根数,每个个体生长的根系数量,取平均数;最长根长,每个个体的最长根长,取平均数;生根方式,包括愈伤部位生根型、皮部生根型和中间生根型[5]。具体标准如下:
(1)愈伤部位生根型:绝大多数为愈伤根,占总根数的 70.01%~100.00%,皮部生根占少数;
(2)皮部生根型:绝大多数为皮部根,占总根数的 70.01%~100.00%,愈伤生根占少数;
(3)中间生根型:愈伤根和皮部根的数量相差较小,即愈伤根和皮部根占总根数的 30.01%~70.00%。
1.6 数据分析
数据采用Excel和SPSS 19.0 统计分析软件进行整理和方差分析,差异性检验主要采用Duncan检验和LSD多重检验。
2 结果与分析
2.1 不同基质对雪果嫩枝扦插生根的影响
由表1可知,不同基质对雪果嫩枝扦插生根影响显著(P<0.05),以河沙为基质,其扦插生根率明显高于其他基质,生根率高达90%,河沙内掺加草炭土和珍珠岩或使用园土基质,生根率明显降低,表现为:河沙> 12河沙+14草炭土+14珍珠岩> 45园土+15珍珠岩> 13园土+23草炭土。不同基质对雪果生根数影响显著(P<0.05),其中河沙为基质插穗的生根数最多,为 40.40 条,45园土+15珍珠岩基质处理生根数最少,为 20.80 条,说明基质中园土成分的增加明显降低雪果生根数。基质对雪果最长根长的影响与生根数表现出相反的趋势,不同基质对雪果根长存在显著影响(P<0.05),4种基质中,45园土+15珍珠岩基质根长最长,为 13.50 cm,河沙基质根长最短,为 6.84 cm。
表1 不同基质对雪果嫩枝扦插生根的影响
2.2 不同激素及浓度对雪果嫩枝扦插生根的影响
激素和浓度对雪果嫩枝扦插生根的影响见表2。不同激素和浓度组合处理对雪果扦插生根率影响极显著(P<0.01),其中ABT 200 mg·L-1和NAA 1 000 mg·L-1处理雪果生根率明显低于CK,说明这两种激素处理对扦插生根率有一定的抑制作用。激素和浓度的处理对雪果生根数影响极显著(P<0.01),其中NAA 200 mg·L-1处理雪果生根数多达 50.20 条,为CK的 1.24 倍,NAA 1 000 mg· L-1处理生根数最少,仅 17.40 条。另外,除NAA 200 mg·L-1处理之外,其余不同激素和不同浓度处理雪果生根数都低于CK。激素和浓度的处理对雪果生根最长根长影响显著(P<0.01),其中ABT 1 000 mg·L-1和ABT 200 mg·L-1处理明显高于其他处理,使用这两种激素处理明显促进根系的生长,ABT 200 mg·L-1处理雪果最长根长达到 13.28 cm,是CK的 1.94 倍。
表2 不同激素、浓度对雪果嫩枝扦插生根的影响
2.3 不同激素对雪果嫩枝插穗生根方式的影响
3种激素同种浓度处理下插穗生根类型表现见表3。雪果生根类型以愈伤生根类型为主,皮部生根类型次之,不存在中间生根类型;不同激素对雪果生根愈伤生根类型影响显著(P<0.05);NAA 200 mg·L-1和CK处理的插穗表现相同,仅有愈伤生根型出现;ABT 200 mg·L-1和IBA 200 mg·L-1处理插穗均出现皮部生根和愈伤生根,但愈伤生根类型明显低于CK和NAA 200 mg·L-1处理,说明ABT和IBA外源激素可促进雪果皮部生根。
表3 不同激素对雪果嫩枝插穗生根方式的影响
3 讨论
3.1 不同基质对雪果嫩枝扦插生根的影响
适宜的扦插基质对植物插穗生根的促进作用极为明显,基质的物理性状及养分状况对生根效果影响极大,扦插基质保水性和透气性不同,直接影响嫩枝扦插苗木的生根率。雪果嫩枝扦插表现出在河沙基质处理下扦插生根率明显高于其他基质,这与雪果的硬枝扦插在净沙+泥炭基质中生根率显著高于其他基质表现一致[6]。蓝靛果忍冬嫩枝扦插也表现出在河沙基质中生根率明显高于其他基质[8]。同样,河沙透水、透气、保水性强的特点对雪果根系发育影响显著,表现为河沙基质生根数最多,园土和其他基质的加入明显降低了雪果的生根数,特别是河沙基质中雪果的生根数为 40.40 条,是45园土+15珍珠岩基质中插穗生根数的近2倍。由于河沙养分匮乏,不利于根系的后期生长,河沙基质中雪果的最长根长仅 6.84 cm,45园土+15珍珠岩基质中雪果的最长根长为 13.50 cm,是河沙基质插穗的 1.97 倍。说明河沙毛管孔隙度适中或较大,通气孔隙度较小或适中时,对扦插部分花灌木而言有利于愈伤组织形成及根系生长[9]。
3.2 不同激素及浓度对雪果嫩枝扦插生根的影响
激素对生根有促进作用,能加快插穗生根速度,提高插穗成活率,促进及早生根和增加生根数量,但是浓度使用不当时,不仅不会促进生根,还会抑制插穗生根[10]。与CK相比,试验中所采用的9种不同激素和浓度处理对雪果生根率影响不显著,说明不同激素和浓度对雪果生根率的提高没有促进作用,反而是ABT 200 mg·L-1和NAA 1 000 mg·L-1处理雪果嫩枝扦插的生根率明显低于CK,说明这2种激素处理对扦插生根率有一定的抑制作用。激素和浓度对雪果嫩枝扦插的生根数和根系生长有明显的促进作用:其中NAA 200 mg·L-1处理雪果生根数多达 50.20 条,为CK的 1.24 倍;ABT 1 000 mg·L-1和ABT 200 mg·L-1处理雪果插穗的最长根长明显高于其他处理,其中ABT 200 mg·L-1处理雪果最长根长达到 13.28 cm,是CK的 1.94 倍。以上结果表明,ABT 200 mg·L-1处理在雪果早期生根的过程中,并不利于愈伤组织的形成,因此生根率不高,但在后期根系发育过程中,ABT 200 mg· L-1处理明显起到促进根系生长的作用;NAA 200 mg·L-1处理虽然对雪果生根率没有明显的促进作用,但在愈伤组织形成后,对生根数量发挥积极作用,探讨其深层机理,认为激素可以提高雪果插穗的生根质量。艾克拜尔·毛拉等[11]也认为激素能提高鞑靼忍冬插穗的成活率和生根质量,主要是因为外源激素可以提高插穗的细胞渗透压、吸水力和酶活性,促进细胞顺利脱分化和再分化,还可能影响插穗内部营养物质的分配,促进插穗下切口附近愈伤及不定根的形成。
3.3 不同激素对雪果嫩枝插穗生根方式的影响
雪果嫩枝扦插的插穗能否成活主要取决于后期根系的形成和生长。一般情况下,在扦插后15~20 d,在插穗切口部位可以形成白色的愈伤组织,随着细胞持续分化,逐渐形成木质部、韧皮部和形成层等对应部位,待组织充分愈合后,形成根系。本试验中雪果插穗在无生长调节剂处理(CK)的条件下仅有愈伤生根出现,表明在没有生长调节剂的条件下,不定根发生的先决条件是愈伤组织的出现,这与陈四维等[12]观点一致;NAA 200 mg·L-1处理,也仅出现愈伤生根类型,但IBA 200 mg·L-1和ABT 200 mg·L-1处理同时出现愈伤生根和皮部生根2种方式,说明IBA和ABT激素对雪果插穗皮部生根具有促进作用。总体分析不同激素处理雪果插穗生根类型,愈伤生根类型比例远高于皮部生根类型,按照梁玉堂对树木插条生根类型的划分,雪果插条属于愈伤部位生根型[7]。
4 结论
(1)不同基质对雪果生根影响显著,其中河沙基质生根率为90%,生根数最多,为 40.40 条,45园土+15珍珠岩基质插穗根长最长,为13.50 cm,是河沙基质插穗的 1.97 倍。
(2)不同激素和浓度处理对雪果生根影响显著,NAA 200 mg·L-1处理雪果生根数最高,为 50.20 条;ABT 200 mg·L-1处理雪果插穗的最长根系明显高于其他处理,为 13.28 cm。不同激素和浓度对雪果插穗生根率促进作用不显著,ABT 200 mg·L-1和NAA 1 000 mg·L-1处理对雪果生根率存在明显抑制作用。
(3)激素种类对雪果扦插生根方式的影响显著,NAA 200 mg·L-1和CK处理的插穗仅有愈伤生根类型出现,ABT 200 mg·L-1和IBA 200 mg·L-1处理雪果插穗同时出现皮部生根和愈伤生根。雪果插穗属于愈伤部位生根型。