文冠果扦插技术与生根过程研究
2022-08-11张寄英
张寄英
(山西省林业生态实验基地,山西 太原 030024)
文冠果(Xanthoceras sorborifolia Bunge)属无患子科文冠果属,落叶乔木或大灌木。文冠果具较强的适应性和抗逆能力,除盐碱地和水涝洼地外,到处都能生长,是绿化荒山的先锋树种。其根系发达、根萌蘖性强,也是水土保持及防沙改造环境的优良树种。作为我国特有的木本油料树种,文冠果种子含油量高、品质好;树枝树叶均可入药;木材纹理致密,结实耐用;花色品种多样,开花时间长,具有较高的观赏价值。因此,文冠果在食用、药用、绿化荒山、保持水土等方面都有极其深远的意义,开发前景非常广阔,市场潜力巨大。
目前已处于文冠果大发展的前夕,但种苗缺乏是影响其迅速发展的重要因素之一。文冠果繁殖以播种为主,也可分株、插根育苗。但播种育苗子代易发生变异,株间分化明显,易导致优良性状受损。分株育苗能保持亲本的优良性状,成活率也较高,但受萌蘖能力的限制,繁殖速度较慢。该试验采用全光照喷雾嫩枝扦插探讨文冠果快繁育苗技术,运用石蜡切片法,通过观察文冠果嫩枝插条生根过程中愈伤组织和插穗基部茎解剖学特征变化,确定文冠果插穗生根类型、不定根的发育阶段,比较不同处理对插条不定根发生的影响,旨在为文冠果扦插技术研究奠定基础。
1 研究方法
1.1 方形育苗池的修建
嫩枝扦插育苗池设在山西省林业生态实验基地。选择光照充足、地势平坦、通风良好、早晚无遮阴、靠近水源和电源的地方修建全光照喷雾扦插育苗床,并根据地形确定育苗池的面积。
根据方形育苗池的大小放线并开挖50 cm 的深沟,然后按照土与石灰7∶3 的比例逐层回填夯实基础。在距地面20 cm 时以砖砌筑37#放大角,在与地面齐平后砌筑24#砖墙,墙高5 cm,并在底层四周预留6~8 个排水孔。为保证扦插床的通透性,在其底部铺设20 cm 的鹅卵石,上铺5 cm 的碎石,再铺设15 cm 的洁净粗河沙作为扦插基质。根据育苗池面积和雾化喷头的喷水半径进行雾化喷头布局设计,确保不留死角,雾化喷头可采用悬吊式或者地插式(图1),依据喷头的总数量来确定潜水泵的大小和扬程,然后用节水管件进行连接,根据说明书进行机械部分、控制传感部分和供电、供水系统的安装配套和调试。
图1 方形育苗池
1.2 嫩枝扦插
1.2.1 扦插时间。5月中旬至9月中旬。
1.2.2 插床准备。每次扦插前一星期翻动沙床(20 cm)暴晒,扦插前1 d 用多菌灵1 000 倍液喷洒床面,翻动沙子(20 cm)。安装调试喷雾装置。
1.2.3 制穗。从采穗圃1年生的母株上剪取发育健壮的半木质化枝条,及时放在盛有清水的桶中。在阴凉处用锋利的剪刀制穗。视插条的木质化程度,分别剪去木质化程度较高的基部和木质化程度较低的梢部。每个插穗长12~15 cm,插穗上部保留2 个复叶,每个复叶仅保留基部2~3 个小叶,插穗剪口需平滑。
1.2.4 插穗处理。①将插穗每20 个1 捆,完全浸入多菌灵1 000 倍液3~5 min,然后用清水冲洗。②将经过消毒的插穗基部2~3 cm 浸入配置好的每种溶液中。③每个处理150 根插穗,共计2 400 插穗。
1.2.5 扦插。①选择在清晨、阴天或傍晚扦插。扦插时先用粗细适宜的木棍引洞,然后将插穗埋入洞中并压实。②按照处理分区扦插,每个处理小区间留10 cm 的间隔,并用标签标明。③扦插深度控制在5 cm 以内,扦插时每个插穗的叶片不交叉、不重叠。④扦插过程中和扦插后及时喷雾。
1.2.6 插床管理。在插穗愈伤组织生成之前,始终保持叶面有水膜存在,设置喷雾间隔时间。在不定根生成时期,适当延长喷雾间隔时间。在炼苗期间,适当控水,喷雾间隔时间根据插床实际情况而定。
1.2.7 起苗。当插床中插穗的不定根颜色变褐后即可进行起苗。
1.2.8 测定项目。生根率(%)、不定根数量(条)等。
1.3 硬枝扦插
1.3.1 扦插时间。2月中旬至5月中旬。
1.3.2 插床准备。沙床扦插,沙床长4 m,宽1 m。床内铺沙厚25 cm,用经过筛选的细河沙。同1.2.2。
1.3.3 制穗。扦插材料选用试验地5年生幼树上的1年生枝条及根部1年生萌发条。选用粗度0.6~1.0 cm,健壮无病的校条截成长度12~15 cm 的插穗。插穗上部保留2 个复叶,每个复叶仅保留基部2~3 个小叶,插穗剪口需平滑。
1.3.4 其他。插穗处理、扦插、插床管理、起苗、测定项目同嫩枝扦插。
2 结果与分析
2.1 试剂处理的嫩枝扦插生根情况
2019年8月份嫩枝扦插(图2),扦插后每隔4 d 随机采样1 次,每次抽取3 根观测愈伤组织和生根状况。通过清水浸泡3 h 的文冠果嫩枝插穗第19 天开始产生愈伤组织,直到第35 天仍没有生根迹象。
图2 2019年8月份嫩枝扦插文冠果嫩枝扦插床
采用IBA(吲哚丁酸)浸穗3 h,200、400、600、900 mg/kg 4 种浓度相比较,400 和900 mg/kg 处理的插穗,扦插后第11 天就开始形成愈伤组织,第27 天在愈伤组织处生根,1个插穗生根数可达4 根,长度1 cm 左右(图3、4),与清水对照相比提前8 d 形成愈伤组织。200 mg/kg 处理的插穗,虽然和清水对照产生愈伤组织的时间相同,但第35 天愈伤组织处开始生根(图5)。
图3 400 和900 mg/kg IBA 嫩枝浸穗生根进程
图5 嫩枝IBA 200 mg/kg 浸穗3 h 生根状况
采用ABT 生根粉3号处理的嫩枝插穗1 h,200、500、800 mg/kg 3 种浓度相比较,200 mg/kg 处理的插穗在第15天开始形成愈伤组织,比清水处理的插穗形成愈伤组织早4 d,500、800 mg/kg ABT 生根粉3号处理的插穗第11天形成愈伤组织,较对照插穗早8 d(表1)。
表1 文冠果嫩枝插穗愈伤组织和生根进程
2.2 试剂处理的硬枝扦插生根情况
文冠果硬枝插穗在清水中浸泡18 h,愈伤组织诱导时间长达35 d,从表2 可见,100、200、300 mg/kg IBA 浸穗相比较,300 mg/kg IBA 浸穗愈伤组织诱导期最短,为10 d,愈伤组织生根在第27 天;100、200 mg/kg IAA 浸穗相比较,以200 mg/kg IAA 浸穗愈伤组织诱导期最短,为10 d,愈伤组织生根在第35 天,即采用300 mg/kg IBA 浸穗愈伤组织诱导期短,愈伤组织生根较早。
表2 文冠果硬枝插穗愈伤组织和生根进程
2.3 插穗试剂处理和插床加热对硬枝扦插生根率的影响
从表3 可以看出,未铺电热丝的插床(清水处理)无插穗生根。铺电热丝的清水处理的文冠果生根率为7.76%;600 mg/kg处理的文冠果生根率为66.09%;800 mg/kg 处理的文冠果插穗生根率为65.55%;1 000 mg/kg处理的文冠果插穗生根率为50.00%;1 200 mg/kg 处理的文冠果插穗生根率为49.15%。即采用IBA 600 和800 mg/kg处理1年生插穗4 h,在加热温床中育苗,扦插后1~7 d 为愈伤组织形成期,8~19 d 为根源基形成期,20~31 d 为生根期,生根率较高,达66.09%和65.55%。
表3 IBA 浸穗和电热丝加热插床处理对文冠果生根率调查
3 结论与讨论
(1)无论是嫩枝还是硬枝,文冠果插穗不定根均起源于愈伤组织,没有皮部生根,扦插过程中通过诱导而形成根原基。所以,愈伤组织的形成和发育,直接影响文冠果生根进程。
图4 嫩枝IBA 400 mg/kg 浸穗3 h 生根状况
(2)文冠果愈伤组织生成需要较长时间,插穗营养和 水分逐渐消耗及其土壤基质积水缺氧或病菌感染往往导致穗基腐烂、生根率低;外源激素促进插穗愈伤组织的诱导和不定根的产生。
(3)文冠果嫩枝采用IBA 400 和900 mg/kg 浸穗3 h,扦插后第11 天就开始形成愈伤组织,第27 天在愈伤组织处生根,与清水对照相比较,提前8 d 形成愈伤组织。文冠果硬枝采用300 mg/kg IBA 浸穗,愈伤组织诱导期最短10 d,愈伤组织生根在第27 天。与清水对照相比较,提前14 d形成愈伤组织。即0~11 d 为诱导期,11~27 d 为愈伤组织表达阶段,27~37 d 及以后为根系形成发育期。
(4) 采用IBA 800 mg/kg浸穗并加热插床,硬枝插穗快繁效果最佳,生根率达65.55%。
(5)嫩枝扦插试验中,没有采用专用镰刀菌杀菌剂处理插穗,导致插穗早早腐烂,故应改进插穗灭菌过程,以大大提高生根率。