不同处理方法对刺柏扦插繁殖的影响
2022-03-26张旭东
张旭东
(甘肃省子午岭林业管理局正宁分局西坡林场 甘肃庆阳 745300)
刺柏(Juniperus formosana Hayata)属柏科刺柏属乔木,是我国特有的树种,分布较为广泛,在江苏、浙江、福建、湖北、湖南、陕西、甘肃、四川、云南等地均有分布。其心材红褐色,边材淡黄色,有香气,耐水湿,可作工艺品、家具等。且刺柏树形优美,果红褐或蓝黑色,能有效吸附尘埃,净化空气,是城乡绿化和水土保持的造林树种[1]。
对刺柏进行高效繁殖是人工造林的重要环节,扦插是目前刺柏主要的繁殖方法,但是受到木质化程度和生根的影响,导致扦插成活率低[2]。研究刺柏扦插繁殖的技术措施是刺柏培育的重要方法。相关研究表明,基质、枝条类型、枝条部位及激素种类和浓度都是影响扦插成活率的影响因素[3],其中生根剂可通过调控影响酶活性促使不定根原基的萌发,增强根的分裂能力,提高成活率,质量较好的基质具有疏松透气、保肥保水的能力,能够保证插穗的正常生长发育[4]。因此,本试验研究IBA浓度、扦插基质对扦插效果的影响,为刺柏的扦插繁殖提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
选择生长健壮、无病虫害的树作为母树。截取母树上发育充实、1~2年生、茎粗1 cm左右的健壮硬枝作为插条,截取约25 cm长,剪去下部的叶子,插穗下切口剪成马蹄形。
1.2 试验设计
试验于2020年9月进行,设置3个不同浓度IBA 处理, 分别为 50 mg/L(A1)、 100 mg/L(A2)和200 mg/L(A3),设置 2 种基质,分别为黄土(B1)和泥炭+珍珠岩(2∶1)(B2)。 容器育苗采用随采、随剪、随蘸、随插的办法。扦插前用质量浓度为20 g/L的多菌灵浸泡15 min进行消毒,然后将插穗基部在配好的生根剂溶液中浸泡30 min,扦插深度为10 cm左右,定期进行喷水、通风等常规管理。
1.3 测定项目和方法
1.3.1 扦插成苗率的调查 扦插成苗率(%)=(每小区成苗插条数/每小区插条数)×100。
1.3.2 生根性状的测定 在扦插60 d后,调查每个处理的生根情况,包括生根率、平均根长、生根数量并计算生根指数。生根指数=生根率×平均根数×平均根长。
1.3.3 酶活性的测定 扦插20 d后在各处理中随机抽取3株插穗,取基部韧皮部木质组织均匀剪碎,称取 0.5 g,并立即用液氮速冻,放置于-80℃超低温冰箱中,用于测定生理指标。参考李合生的方法测定超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)的活性。
1.4 数据处理和分析
用Excel进行数据整理和作图,数据采用SPSS 22.0进行显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理方法对刺柏扦插成苗率的影响
由附图可知,不同处理方式对刺柏扦插成苗率有显著的影响。在B1基质处理下,随IBA浓度的升高成苗率呈现逐渐升高的变化趋势;在B2基质处理下,成苗率呈现先升高后降低的变化趋势,在A2B2处理时达到最大值。在同一生根剂处理下,B1基质的成苗率均显著高于B2基质处理。
附图 不同处理方法对刺柏扦插成苗率的影响
2.2 不同处理方法对刺柏扦插生根的影响
由表1可知,不同处理方式下刺柏扦插生根效果不同。生根率在B1基质处理下,随IBA浓度的升高呈现逐渐升高的变化趋势,在B2基质处理下,呈现先升高后降低的变化趋势,在A2B2处理时达到最大值, 各处理表现为 A3B1>A2B1>A2B2>A1B1>A3B2>A1B2,各处理除了 A2B2和 A1B2外,其他处理差异均显著。在同一生根剂处理下,B1基质的生根率均显著高于B2基质处理。生根条数变化趋势和生根率相似,各处理表现为 A3B1>A2B1>A2B2>A1B1>A3B2>A1B2, 其中 A2B1和 A2B2、A1B2 和 A3B2处理间没有显著差异,A3B1处理的生根条数最多。平均根长变化趋势和生根率相似,A3B1处理最长,但是和A2B1处理差异不显著。
表1 不同处理方法对刺柏扦插生根的影响
2.3 不同处理方法对刺柏插穗酶活性的影响
由表2可知,不同处理方式对刺柏插条酶活性具有显著的影响。SOD活性在B1基质处理下,随IBA浓度的升高呈现逐渐升高的变化趋势,在B2基质处理下,呈现先升高后降低的变化趋势,在A2B2处理时达到最大值,各处理表现为A3B1>A2B1>A2B2>A3B2>A1B1>A1B2,各处理除了 A1B1 和 A3B2外,其他处理差异均显著。在同一生根剂处理下,B1基质的SOD活性均显著高于B2基质处理。POD活性变化趋势和SOD相似,A3B1处理POD活性最高,显著高于其他处理,PPO活性变化趋势和SOD相似,A1B1和A1B2、A2B1和A2B2处理间差异不显著。
表2 不同处理方法对刺柏插穗酶活性的影响
3 讨论与结论
扦插是目前刺柏繁殖的主要手段,通过不定根的形成从而产生新的植株。研究表明,生长环境是影响扦插生根的主要因素,其中扦插基质能够影响插穗的生长环境,影响根系的分布和生长,同时不同基质含有的矿质元素和营养成分不同也是造成扦插生根差异的主要原因[5]。生根剂能够促进根原基的产生,从而提高根系形成的速度和增加不定根的条数,不定根生长越快、条数越多,越容易进行养分的吸收,提高其成活率[6]。本研究结果表明,在黄土基质中,成活率、生根率和生根条数呈逐渐升高的趋势,在泥炭+珍珠岩(2∶1)的基质中,表现为先升高后降低的趋势,说明生根剂刺激了形成层细胞的活动,促进细胞进行脱分化,进而产生新根,根系的产生又能够促进成苗。但是在同一生根剂处理下,黄土基质成活率、生根率和生根条数均高于泥炭+珍珠岩(2∶1)的基质,说明刺柏插穗在黄土基质中的生长条件较好,更有利于根系的生长,从而促进成苗。不同类型基质的理化性质不同,因此对根系生长的影响不同。
SOD、POD、PPO活性也与不定根的发生和生长有密切的关系。SOD是植物抗氧化关键酶,能够反映植物抗氧化能力,控制细胞过氧化水平,维持细胞膜的稳定性,抵抗逆境伤害。POD是植物保护酶之一,能够氧化多余的IAA,有利于愈伤组织的形成[7]。PPO可以催化IAA与酚类物质缩合成复合物,具有增强呼吸、促进不定根形成的作用。本研究结果表明,黄土基质中,抗氧化酶活性呈逐渐升高的趋势,在泥炭+珍珠岩(2∶1)的基质中,表现为先升高后降低的趋势。说明生根剂能够提高抗氧化酶活性来抵御自由基对插穗的伤害。在黄土基质中的抗氧化酶活性高于泥炭+珍珠岩(2∶1)的基质,一方面可能是由于基质中存在抗氧化酶,另一方面可能是由于不定根生长较好,从而提高了插穗的抗氧化能力。整体比较,黄土基质在IBA浓度为200 mg/L时的成苗率最高,生根效果最好,是适合推广的刺柏扦插模式。