基于正交试验的木麒麟扦插生根最优组合筛选
2021-11-22李进华孙开道
李进华,林 茂,孙开道,李 冰,唐 庆
(广西壮族自治区林业科学研究院,广西 南宁 530002)
木麒麟(Pereskia aculeataMill.)别名叶仙人掌、虎刺,属于仙人掌科木麒麟属的木质藤本;其叶可作蔬菜,果酸甜可食,易于种植,有“巴巴多斯醋栗(Barbados Gooseberry)” 之称;原产中美洲、南美洲北部及东部、西印度群岛[1-2],在我国分布在云南、广西、广东、福建、台湾、浙江及江苏南部等地区。目前,有关木麒麟的研究报道国外相对较多,国内的相对较少。木麒麟属植物含有谷甾醇、槲皮素和黄酮类等生物活性成分,具有抗氧化、抗菌、利尿、抗癌以及抗细胞毒性等作用;同时,木麒麟属植物含有丰富的蛋白质、膳食纤维、矿物质、微量元素及低水平的脂质等营养物质[3-5],具有较高的营养价值。徐霏等[6]研究发现,木麒麟还具有镇痛、促进伤口愈合以及保护心血管等作用;彭志洁等[7]研究发现,木麒麟对佐剂性关节炎大鼠足肿胀有明显的抑制作用。总之,木麒麟不仅具有广泛的药效功能和营养价值,而且其花量大,带有浓香味,深受人们的喜爱。目前,市场上木麒麟的需求越来越多,但木麒麟繁育技术的相关研究却较少。该研究采用正交试验设计,以河沙、椰糠和“泥炭土+珍珠岩(3 ∶1)”为基质,设置不同的浸泡时间,以萘乙酸和ABT2 号为生根剂进行试验,以期获得木麒麟扦插生根的最优组合,为其无性繁殖体系的建立提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料来源于广西壮族自治区林业科学研究院园林花卉所苗圃,选择生长健壮、无病虫害的植株剪取插穗。
1.2 试验方法
试验开始于2020 年春季,采用3 因素3 水平的L9(34)正交试验,因素水平见表1,设计9 个处理,每个处理扦插数为32 株,3 次重复。扦插育苗容器为32 孔穴盘,将基质按照设计分装,扦插前1 d,用1 000 倍高锰酸钾水溶液消毒基质,待用。扦插后,放置在遮光率为60%~70%的遮阳网下栽培,浇透水,使枝条与基质紧密接触。用铁线做小拱棚,盖上薄膜,压紧薄膜边缘。每天观察并记录各项指标。
表1 正交试验因素和水平
1.3 测定指标及方法
栽培60 d 后,统计生根情况,并测定根长、根数等指标(精确至0.1 cm),按公式(1)~(4)计算生根率、平均生根数、平均根长和根系效果指数,各指标采用公式评分法进行评价,综合评分越高,说明生根效果越好。
1.4 数据处理
采用Excel 2003 和DPS 软件对数据进行极差分析、方差分析和多重比较分析(LSD 法)。
2 结果与分析
2.1 不同基质对木麒麟扦插生根效果的影响
2.1.1 生根率由表2 可知,9 个处理中,以处理7 的生根率最高为100%,处理2 的生根率最低,仅76.03%,二者差异显著,其他处理差异不显著;从极差值来看,3 个因素对生根率的影响表现为基质>生根剂>浸泡时间,其最优组合为A3B1C3,即以泥炭土+珍珠岩(3 ∶1)为基质,使用清水浸泡60 min。
表2 各处理的生根率
2.1.2 平均根长由表3 可知,9 个处理中,以处理5~7 的平均根长较长(≥20.93 cm),显著长于处理8~9(≤19.14 cm),其他处理差异不显著;从极差值来看,3 个因素对平均根长的影响表现为浸泡时间>基质>生根剂,其最优组合为A2B1C3,即以椰糠为基质,使用清水浸泡60 min。
表3 各处理的平均根长
2.1.3 生根插穗数由表4 可知,9 个处理中,以处理7 的生根插穗数最多,达32 株,以处理2 的生根插穗数最少,仅24 株,二者差异显著,其他处理差异不显著;从极差值来看,3 个因素对生根插穗数的影响表现为浸泡时间>基质>生根剂,其最优组合为A3B1C3,即以泥炭土+珍珠岩(3 ∶1)为基质,使用清水浸泡60 min。
表4 各处理的生根插穗数
2.1.4 平均生根数由表5 可知,9 个处理的平均生根数为5.30~8.50 条,处理间差异不显著;从极差值来看,3 个因素对平均生根数的影响表现为基质>生根剂>浸泡时间,其最优组合为A1B2C1,即以河沙为基质,以萘乙酸为生根剂浸泡0 min。
表5 各处理的平均生根数
2.1.5 根系效果指数由表6 可知,9 个处理中以处理1 的根系效果指数最高,为5.79,显著高于处理4、处理6 和处理7,而处理6 和处理7 的根系效果指数显著低于处理1 和处理3;其他处理间差异不显著;从极差值来看,3 个因素对根系效果指数的影响表现为基质>生根剂>浸泡时间,其最优组合为A1B2C3,即以河沙为基质,以萘乙酸为生根剂浸泡60 min。
表6 各处理的根系效果指数
2.2 正交试验方差分析
由表7 可知,平均根长与因素A、因素C 的P值分别为0.003 3、0.000 4,均小于0.01,表明平均根长与基质和浸泡时间极显著相关;生根率、平均生根数和根系效果指数与因素A 的P值均小于0.05,表明这3 个指标与基质均显著相关;生根插穗数与因素C 的P值为0.033 6 <0.05,表明生根插穗数与浸泡时间显著相关。
表7 正交试验方差分析结果
2.3 各因素不同水平之间的多重比较分析
由表8 可知,基质对木麒麟插穗的生根率、平均根长、平均生根数和根系效果指数影响显著,浸泡时间对平均根长和生根插穗数影响显著,而生根剂对各指标的影响均不显著;由此可知,各组合中生根率最高的是A3B0C0(A0B0C0表示因素在任意水平皆可,下同),平均根长最长的是A2B0C3,生根插穗数最多的是A0B0C3,平均生根数最多的是A1B0C0,根系效果指数评定最优的是A1B0C0,这与极差分析结果一致。
表8 各因素不同水平之间的多重比较分析结果
3 结论与讨论
该研究以木麒麟枝条为插穗,以基质、生根剂、浸泡时间设计3 因素3 水平的正交试验,通过生根率、平均根长、生根插穗数、平均生根数等指标计算根系效果指数来考察不同组合的生根效果,以期筛选出适宜木麒麟扦插生根的最优组合。结果表明:从L9(34)正交试验设计的9 个处理来看,以处理1(A1B1C1组合)的根系效果指数最高,为5.79;从极差值来看,3 个因素对根系效果指数的影响表现为基质>生根剂>浸泡时间;从k 值来看,最优组合为A1B2C3,即以河沙为基质,以萘乙酸为生根剂浸泡60 min;从各因素不同水平之间的多重比较结果来看,基质对木麒麟插穗的生根率、平均根长、平均生根数和根系效果指数影响显著,表明该因素是影响木麒麟生根的主要因素,其中各组合中根系效果指数最优的组合是A1B0C0。综合上述分析可知,适宜木麒麟扦插生根的最优组合是A1B1C1,即以河沙为基质直接扦插。
蒋向辉等[8]在优化金银花扦插生根条件时发现,基质土壤越疏松,越有利于金银花插穗生根;储博彦等[9]在研究太阳李嫩枝扦插条件时发现,扦插基质是太阳李嫩枝扦插繁育的主要影响因素;谢金兰等[10]在研究梅片树扦插育苗时发现,梅片树最适合扦插繁育的基质是黄心土。该研究采用河沙、椰糠和“泥炭土+珍珠岩(3 ∶1)”3 种基质,从根系效果指数综合分析得知河沙是最适合木麒麟扦插繁育的基质,这与陈少鹏等[11]研究松叶百合无性繁殖时的结果相同,而与秦波等[12]研究光耀藤扦插繁育时的结果不一致。导致这种结果的原因可能是木麒麟虽然属于仙人掌科,但其叶片水分过多,容易掉落形成伤口,导致插穗感染病菌,从而降低生根率。
生根剂和浸泡时间是直接影响扦插繁育的因素,周威等[13]在研究冰菜扦插生根时发现,插穗采用500 mg/L 的萘乙酸浸泡5 min 时,生根率最高,为78%;何国振等[14]在研究萘乙酸对阳春砂不同插穗扦插繁殖效果的影响时发现,阳春砂3 种插穗经200 mg/L NAA 处理后可以显著提高成活率;张蕊等[15]在研究ABT 生根粉对楸树硬枝扦插生根率的影响时发现,使用300~500 mg/L ABT 生根粉溶液速蘸插穗基部,能够显著提高楸树硬枝扦插生根率。孙衍汤等[16]在研究美藤果扦插时发现,采用1 000 mg/L ABT-1 浸泡2 min 后,插穗成活率最高,达到75.56%。这与笔者的研究结果(生根剂和浸泡时间对木麒麟扦插生根效果影响不大)有较大差异,原因可能与木麒麟本身的特性有关,而有关木麒麟繁育的其他技术参数有待进一步研究。