小兴安岭地区刺五加嫩枝扦插育苗技术
2022-06-24王洪刚刘运伟张巍李金禹高智涛
王洪刚 刘运伟 张巍 李金禹 高智涛
摘要: 以小兴安岭高寒林区所采集的刺五加插穗为试验材料,分别开展了3种外源激素和4种扦插基质的人工繁育技术研究工作,对不同外源激素处理浓度、处理时间及不同基质配比对扦插生根的影响作用进行数据分析,结果显示:(1)在100 mg/L处理条件下,浸泡30 s最佳,以各激素综合数据为指标,生根表现为 ABT1>IBA>NAA。(2)不同扦插基质在相同水分、温度管理条件下,对刺五加生根影响差异显著,而基质透气性是这种差异的主要影响因子。
关键词: 小兴安岭; 刺五加; 扦插育苗; 生长性状; 全光喷雾; 生根率
中图分类号: S 567. 19 文献标识码: A 文章编号:1001 - 9499(2022)03 - 0007 - 04
刺五加(Acanthopanax senticosus),又名五加、五加皮、刺拐棒等,为五加科(Araliaceae)五加属(Eleutherococcus)落叶灌木,一般高 1~3 m,灌分枝较多,叶柄生细刺,小叶片纸质,果实球形,黑色,直径7~8 mm,花期6~7 月,果期 8~10 月[ 1 ]。刺五加的茎、叶、果、根和皮均可入药,喜温暖湿润气候,耐寒、耐荫蔽、萌发力强,是东北道地药材、龙九味之首,具有重要的生态应用价值[ 2 ]。由于刺五加药效高、用途广、市场占有率高,致使其野生资源消耗与日俱增,种群数量日趋下降[ 3 , 4 ]。自然状态下刺五加主要靠无性繁殖维持种群数量与分布[ 5 ]。小兴安岭是刺五加的主要分布区之一,近几年野外调查发现,年龄较大的刺五加植株较少,大多都已被割干。天然刺五加虽然是可再生资源,但是由于自然环境的限制,使其生长缓慢,割干后势必影响根系生长,资源已大幅减少。但灭绝性采挖也远远满足不了市场需求,而且越挖越少,因此急需开展刺五加的规模化栽培。现阶段种苗繁育的方法主要以种子育苗和扦插育苗,但是刺五加种子来源不足,成熟度一般只能达到45%左右,且具有休眠特性,实生苗育种存在一定的技术难度,所以扦插育苗技术在刺五加市场化发展方面顯得由为重要。
本文以3种外源激素和4种扦插基质的设计方案,完成了刺五加扦插生根激素配比和扦插基质的数据分析。同时针对不同外源激素处理浓度、处理时间及一同基质配比对扦插生根影响作用进行数据分析,阐明了刺五加扦插生根效果,旨在对现有的相关研究起到补充,并对我国东北地区刺五加产业化发展起到借鉴和指导作用。
1 材料与方法
1. 1 试验材料采集
试验材料均采集于黑龙江省小兴安岭伊春市伊美区,位于128°49′~128°50′30″E,47°40′50″~47°48′30″N,属于寒温带大陆性季风气候。年均温-1~1 ℃,无霜期90~120天,降雨量550~670 mm,干湿指数1.13~0.92[ 6 ]。冬季漫长,干燥、严寒。夏季短促,日照时间长,降水多且集中,气温季节性变化较大。最热在7月份,月平均气温20.6 ℃;最冷在1月份,月平均气温为-23.6 ℃。年中最热月平均气温与最冷月平均气温之差高达44 ℃左右[ 7 ]。
本次试验利用在塑料大棚内制做扦插床进行。
1. 2 扦插基质选择
扦插基质选择细河沙、珍珠岩、腐殖土3个基质为试验材料,制作4种插床,分别为:
(1)60%细河沙+40%腐殖土混合制作;
(2)100%细河沙;
(3)细河沙80%+20%珍珠岩混合制作;
(4)100%腐殖土。制成宽度110 cm、厚度25 cm的扦插苗床。
扦插前将床整平后,喷施恶霉灵800~1000倍液进行消毒24 h后进行使用。
1. 3 插穗修剪
于6月中旬至7月初在野外采集直径5~7 mm、无虫害、髓心洁白的当年生半木质化野生刺五加嫩枝。将采集的刺五加半木质化插穗进行修剪,剪成12~15 cm的段,上端平口、下端斜口,保留1~2个芽并留复叶。如叶片较小时保留1~2个小叶,叶片较大时将小叶剪除一半。
1. 4 药剂处理
药剂处理应用吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)和 ABT1号生根粉3种生长激素进行刺五加扦插生根试验。其中IBA和ABT1浓度设计为50、100、150 mg/L。NAA浓度设计为1、2、3 g/L。3种药剂处理时间同为15、30、45 s,3次重复[ 7 - 8 ]。
1. 5 扦插方式
每个试验扦插90株,3次重复。插床浇水至含水率到达85%以上时,将处理后的插条插入插床10 cm左右。扦插行距10~15 cm,株距8~10 cm为宜。扦插后给水,至插床湿度达65%~75%。
1. 6 调查方法
数据采集主要依据样地设计进行采集,每隔20天每小区随机采集30株单株样本观察记录1次,同时记录生根情况以及腐烂情况。试验数据处理采用Excel和SPSS19.0等进行。
2 结果与分析
2. 1 试验设施条件分析
试验材料扦插后,每30 min分别记录1次扦插棚室温度和扦插基质温度(图1)。在整个试验周期内,试验大棚内棚室有效平均温度为27.65 ℃,扦插基质有效平均温度为25.36 ℃,其中,棚室第一温度峰值为7月15日~7月19日,第二峰值为8月15日~8月19日,第三温度峰值为8月31日~9月3日。扦插基质有效平均温度变化与棚室有效平均温度峰值基本一至,但在棚内温度下降时,扦插基质有效平均温度波动变化明显小于棚室有效平均温度,这是由于棚室有效平均温度更容易受环境因子影响而在短期内产生明显变化,而基质因具有一定保温性,短期内的环境温度变化对其产生的影响较小。对两因子进行相关系数分析,在置信度Sig为0.05水平上,两指数之间相关系数为0.642,相关性系数为0.002,小于0.05,证明棚室有效平均温度与基质有效平均温度高度相关。2B57BD50-9631-4906-BD37-B0A4381C63A8
2. 2 生根率与保存率分析
应用3种不同药剂对刺五加插条进行处理后,扦插在不同基质之中,20天进行观测时发现形成愈伤组织,之后每隔5天进行1次检测,于30天起发现有生根迹象,45天时大部分插条均生根。
由表1可知,ABT1生根剂在不同基质中的生根率总体平均值达到48.25%,明显高于其他试验材料;IBA生根剂总体平均值为40.4%,表现稍差于ABT1生根剂;而NAA生根剂表现最差,总体平均值只达到38.48%,这表明ABT1生根剂对于刺五加生根效果最好。
各基质配比试验中,以细河沙+珍珠岩做为试验基质,生根率可达到55.8%,保存率也可达53.6%,为本次选择各基质中最好;其次为细河沙基质,生根率和保存率分别达到54.63%和51.33%;表现最差的是以腐殖土做为扦插基质的配方,生根率和保存率只达到26.1%、23%。刺五加在扦插生根过程中对于基质透气性要求较高,在温度、湿度等条件相同情况下,“细河沙+珍珠岩”、“细河沙”两种基质完全满足了刺五加生根过程中对于透气性的要求,而以腐殖土做为试验基质所获得的结果也证实了透性不够对扦插枝条生根影响较大。
2. 3 不同浓度及处理时间分析
本次试验的3种激素中,在ABT1浓度100 mg/L,浸泡时间30 s生根率最高,为58.3%。浸泡时间45 s表现稍差,但仍明显高于其他设计,生根率可达到55%。而在浸泡时间为15 s的条件下,其生根率只能达到53.3%,说明这一浸泡时间较短,并不适合生根设计。综合比较本次设计的3种浓度,在浓度50 mg/L条件下,综合生根率只达到39.37%,而在浓度100 mg/L及浓度150 mg/L条件下,刺五加生根率分别达到55.53%和50.03%。说明ABT1浓度100mg/L,浸泡时间30 s为适合刺五加生根的最佳外源激素配比。
由表2可知,IBA在浓度100 mg/L,浸泡时间15 s条件下生根率为47.2%,浸泡时间30 s条件下生根率为42.2%,为IBA激素各设计最高。分别对浓度50、100、150 mg/L条件下综合生根率进行统计分析表明,其在100 mg/L设计条件下综合生根率最高,为42.5%,而在50 mg/L和150 mg/L設计条件下综合生根率分别为40.9%及37.93%。
NAA浓度1g/L处理浸泡时间15 s条件下生根率最高,而浓度3 g/L处理浸泡时间30 s生根率次之。NAA在浓度1、2 g/L及3 g/L设计条件下,其综合生根率分别为41.37%、37.50%及36.73%,说明使用NAA做为外源激素,在浓度1 g/L,浸泡时间15 s条件下最为适合。
综合比较所使用的3种外源激素对刺五加的生根影响,在外源激素种类中,ABT1生根效果最好,IBA生根效果次之,而NAA在此次试验设计中表现较差。浓度100 mg/L,浸泡时间30 s为ABT1激素的最佳生根设计;浓度100 mg/L,浸泡时间15 s为IBA激素的最佳生根设计;浓度1 g/L处理浸泡时间15 s为NAA激素的最佳生根设计。
2. 4 不同扦插基质对生根的影响
在扦插完成后90天,对试验材料根部进行观测(表3),在本次试验所设计的4个基质条件下,分别对蜕皮率、腐烂率、黑根率及不生根率进行统计分析,并依据计算结果统计此次试验生根率。结果表明,以腐殖土和细河沙+腐殖土做为扦插基质,扦插条的蜕皮率、腐烂率和黑根率为4个设计最高。同时,扦插条在无病变情况下,不生根情况也较严重,成活率低,这主要是由于扦插基质透气性差导致的,由此也证明此两种基质并不适合刺五加的扦插生根。表现较好的为细河沙和细河沙+腐殖土基质设计,扦插条蜕皮、腐烂和黑根情况均低于腐殖土和细河沙+腐殖土设计。同时,在无病变条件下生根率均能达到50%以上。由此证明透气性高的扦插基质更适合刺五加插条生根。结合表1数据综合分析,刺五加扦插基质应选择保水性、透气性均佳的河沙或河沙+珍珠岩为宜。
3 结论与讨论
3. 1 试验证明,不同激素处理及不同扦插基质对插穗的生根率均有明显影响,这与刘海峰[ 14 ]等的试验结果相近。外源激素以ABT1号生根粉100 mg/L浸泡30 s的处理方法为最佳,浸泡45 s次之。两种设计生根率明显高于其他处理,为较适宜的外源激素处理方法。
3. 2 利用细河沙+珍珠岩混合物做为扦插基质,刺五加生根率最高;利用细河沙做为扦插基质效果稍差,但仍在合理范围内;沙土基质及腐殖土基质生根率及保存率表现较差。这是由于沙土基质及腐殖土基质透气性无法满足刺五加在扦插过程中对于透气性的需要,从而导致蜕皮、腐烂、黑根等问题的出现,由此也证明其不适合作为刺五加扦插基质。所以适合刺五加嫩枝扦插的基质为细河沙或细河沙80%+珍珠岩20%。
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第1作者简介: 王洪刚(1984-), 男, 工程师,研究方向: 森林经营学科学。
通讯作者: 高智涛(1983-), 男, 工程师, 研究方向: 森林生态学。
收稿日期: 2022 - 01 - 20
Softwood Cutting Seedling Raising Technology of Acanthopanax Senticosus in Xiaoxing′anling Area
WANG Honggang
(Yichun Branch of Heilongjiang Academy of Forestry Sciences, Heilongjiang Yichun 153000)
Abstract Taking the cuttings of Acanthopanax senticosus collected in the alpine forest area of Xiaoxing'anling Mountains as experimental materials, the researchers carried out the research on the artificial breeding technology of three exogenous hormones and four cutting substrates respectively, and analyzed the effects of different exogenous hormone treatment concentrations, treatment time and different matrix ratio on cutting rooting. The results show that: 1 Under the condition of 100 mg/L treatment, soaking for 30 s is the best. Taking the comprehensive data of various hormones as the index, the rooting performance is ABT1>IBA>NAA. 2. Different cutting substrates had significant effects on the rooting of Acanthopanax senticosus under the same water and temperature management, and the permeability of the substrate was the main factor affecting the difference.
Key words Xiaoxing'anling mountains; Acanthopanax senticosus; Cutting seedling; Growth traits; All optical spray; Rooting rate
国家科技基础资源调查专项(2017FY101302-5);中央引导地方科技发展专项(ZY19C11);伊春市重大科技专项(G2020-5)2B57BD50-9631-4906-BD37-B0A4381C63A8