沙棘嫩枝扦插生根技术研究
2022-09-12丁蕾李显玉乌志颜王宇航齐凤珍刘冬丽王江虹
丁蕾,李显玉,乌志颜,王宇航,齐凤珍,刘冬丽,王江虹
(赤峰市林业科学研究所,内蒙古 赤峰市 024000)
沙棘(Hippophaerhamnoides),胡颓子科(Elaeagnaceae)沙棘属 (HippophaerL.),又名醋柳,是雌雄异株的落叶小乔木,分布较广,耐寒、抗旱、耐盐碱,是防风固沙树种的最好选择[1]。沙棘适应性强, 是沙漠化地区及大江、大河上中游保持水土、涵养水源和恢复土壤肥力的重要树种,同时它又是集医疗、保健、美容化妆于一体的经济树种及能源树种[2]。沙棘雌雄异体,且雌株较少,制约着沙棘产业的发展。为此,在选择优良品种的基础上,要做好栽培技术的改进,才能获得高产量的产品,推动沙棘产业发展[3]。进行嫩枝扦插无性繁殖,可以保持品种的优良特性,育苗时间短、方法简便、成活率高[4]。沙棘繁殖多采用无性繁殖嫩枝扦插,此方法可以大大缩短苗木生长周期,在保持品种的优良特性的同时更容易控制雌雄比例。提高沙棘嫩枝扦插成活率,是沙棘嫩枝扦插育苗技术的主要问题。本研究采用自动化全光喷雾技术,按照不同处理时间、不同植物生长剂、不同扦插密度、不同插穗长度、不同种源等进行研究,筛选沙棘扦插繁殖的最适宜方法,为沙棘资源保护及扦插育苗繁殖技术体系提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
敖汉旗隶属于赤峰市,位于赤峰市东南部,地处燕山山脉东段努鲁尔虎山北麓,科尔沁沙地南缘(119°30′~120°53′E,41°42′~43°02′N)。东与内蒙古通辽市奈曼旗毗邻,南与辽宁省朝阳市接壤,西与内蒙古赤峰市松山区相连,北依老哈河与内蒙古赤峰市翁牛特旗隔河相望。地貌类型由南向北依次为浅山丘陵、黄土丘陵、平原沙地,气候类型是半干旱大陆性气候,年平均气温在7 ℃左右,年降水量在400 mm左右,无霜期在140 d左右,林地面积40万hm2,有林地面积37.42 万hm2,森林覆盖率42.7%,基本上形成了带网片相结合的防护林体系。
1.2 试验材料及方法
1.2.1 试验地点及材料
沙棘扦插育苗试验在赤峰市敖汉旗玛尼罕乡大森林苗圃试验地进行。插穗采自优质沙棘丰产园内4~5 a生沙棘优良单株。
1.2.2 扦插基质
扦插育苗床底层放厚度40 cm、直径10 cm左右的河卵石(渗水层);中层放10 cm厚、直径1 cm左右的河洗沙(挡质层);床面覆15 cm厚的草炭土、珍珠岩、彭化粉等混合基质(基质层),采用自动化全光喷雾技术。
1.2.3 试验设计及处理方法
(1)插穗长度试验
试验采用随机区组设计,插穗长度设12 cm、14 cm、16 cm、18 cm、20 cm等5个处理, 每个处理50条插穗, 每个处理重复3次, 扦插30 d后统计成活率。扦插前用 50%的多菌灵按 20 g/m2的用量进行插床土壤处理, 插穗在扦插前用 GGR6号100 mg.kg-1的浓度蘸根1 min。
(2)不同生长调节剂试验
采用5因素3水平随机区组设计,另设一个清水(CK)对照。各因素及处理如下:吲哚乙酸:(A1)50 mg/kg、(A2)100 mg/kg、(A3)150 mg/kg;吲哚丁酸:(B1)50 mg/kg、(B2)100 mg/kg、(B3)150 mg/kg;萘乙酸:(C1)50 mg/kg、(C2)100 mg/kg、(C3)150 mg/kg;赤霉素:(D1)50 mg/kg、(D2)100 mg/kg、(D3)150 mg/kg; ABT6生根粉:(E1)50 mg/kg、(E2)100 mg/kg、(E3)150 mg/kg。每个处理50条插穗,插穗长度在10 cm,粗度0.3 cm以上,各生长剂处理时间为6 h。
(3)扦插时间试验
采用单因素3水平随机区组试验设计,根据当地气候特点,3个时间处理分别为:7月10日、7月30日、8月20日,每个处理50条插穗,插穗长度在10 cm,粗度0.3 cm以上,每个处理设置3次重复。
(4)扦插密度试验
采用单因素4处理随机区组试验设计,4个处理分别为:扦插1000 条/m2,800 条/m2,500 条/m2,300 条/m2。将同一时间采集的插条处理后按不同密度进行扦插,每个处理 50 条,插穗长度在10 cm,粗度0.3 cm以上,重复3次。
(5)不同种源对比试验
选取不同沙棘品种,采取同样的插穗采集与扦插方法,并于同一天、同一试验地进行扦插试验,种源1为黑棘1号、种源2为白丘杂、种源3为中棘12号、种源4为中棘42号,每个品种50条,插穗长度在10 cm,粗度0.3 cm以上,重复3次。
1.3 调查与统计方法
2020年9月调查插穗成活情况,随机取20条,分别测量根长度、侧根数,调查统计插穗成活率和发根数。
生根率 = 生根插穗数量/插穗总数×100%;
平均根长(cm) = 插穗不定根总长度/重复数;
平均根数 = 插穗生根数量/重复数;
数据统计采用Excel和SPSS16.0软件处理,处理间和品种间扦插生根进行方差分析和多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同扦插时间对沙棘生根的影响
表1 不同扦插时间下沙棘的生根情况
由表1可知,不同扦插时间对插穗生根效果影响显著,处理间差异显著(p<0.05)。插穗的生根率及平均根长随着时间的推移,呈下降趋势。生根率、平均根长效果最好的是7月10日,生根率为95.7%,相比8月20日的生根率高7.3%,且能获得较多的根数和较长的根长,根长达到10 cm以上,说明此时植株的内源激素水平发生变化,枝条生长旺盛,气温达全年最高时段,插穗内各种酶反应对生根及组织修复愈合十分有利,所以生根率高,根数和根长均较多;8月20日无论生根率还是平均根长及根数都不及7月10日、7月30日的生根情况,说明8月20日以后随着气温的降低,嫩枝中的顶芽和叶子合成生长素与生根素的功能降低,不利于产生愈伤组织和生根,不易成活。
2.2 不同扦插密度对沙棘生根的影响
表2 不同扦插密度下沙棘生根情况
由表2可知,不同扦插密度下,生根率、平均根长、平均根数均不同,各处理间存在显著差异(p<0.05),表现较好的是密度为800条/m2和500条/m2,其生根率均在90%以上,平均根长都在7 cm以上;次之是密度为1000条/m2,生根率在89%,平均根长在6.8 cm,表现最差的密度为300条/m2,不论是生根率还是平均根长、平均根数都表现不佳。说明沙棘苗木扦插密度过小反而不利于苗木生根,可能是在同一喷灌条件下,扦插密度过小,苗木间空隙过大,通透性强蒸发快,达不到插条生根所需要的温度和湿度,从而不利于插条生根。在今后生产中可以多推广合适的扦插密度,这不仅有利于插穗生根率的提高,而且能够增加苗木生产量。
2.3 不同插穗长度对沙棘生根的影响
表3 不同插穗长度对沙棘生根的影响
由表3可知,不同插穗长度对沙棘扦插苗生根率影响存在显著差异性(P<0.05),生根率及平均根长均随着插穗的增长而增大。插穗长度在18 cm、20 cm时,无论是生根率还是根长都表现最为突出,插穗长度在14 cm、16 cm表现良好。结果表明:插穗长度在16~20 cm时,其生根率表现更好;插穗长度越小则生根率降低。本研究表明插穗长度在20 cm,生根率、平均根长均表现最好,原因可能是插穗的长度影响着愈伤组织的形成和根系的生长情况,插穗越长,其愈伤组织形成和根系生长情况越好,这与长的插穗中含有相对较多的营养物质有着直接的关系。较长的枝条含有较多的生物量和水分,能够保证扦插初期插穗的愈合组织生成以及叶片生长的维持。
2.4 不同生长剂对沙棘生根的影响
表4 不同生长剂对沙棘生根的影响
由表4可知,不同生长剂处理间存在显著差异(P<0.05),生长剂能有效促进沙棘插条愈伤组织的形成。不同生长剂对插条的生根影响不同,同种生长剂不同浓度对插条的生根影响亦不同。试验结果表明:生根率和根长、根数最好的生长剂是吲哚丁酸浓度100 mg/kg、较好的是吲哚乙酸浓度50 mg/kg、生根粉浓度150 mg/kg,较清水对照的生根率分别提高14.2%、13.3%、12.7%,而生长剂赤霉素在各个浓度处理下均表现不佳。通过本试验还说明,不是生长剂浓度越高越能促进插条的生根能力,试验中,吲哚丁酸在相对高浓度的影响下起到抑制作用,生根率及根长情况均低于对照。研究结果表明:适量的生长剂处理对沙棘嫩枝扦插生根有促进作用,但不是浓度越高越好。
2.5 不同种源沙棘生根能力比较
表5 不同种源沙棘扦插苗生根力
由表5可知,沙棘插穗不同种源间存在显著差异(P<0.05),生根率和平均根长最好的品种是种源1,次之是种源3,种源2、种源4均表现良好。试验结果表明:种源1和种源3好于种源2、种源4,表现出更好的适应性,其原因可能与遗传品质有关。在今后生产中,应多引用种源1和种源3。
3 结论与讨论
扦插时间是影响插穗生根的重要因素之一[5]。龚作华和董建、刘立成[6-8]等研究表明:扦插时间对插穗生根具有一定的影响。本试验中,不同扦插时间对沙棘插穗生根影响明显,7月中旬扦插的插穗生根率、平均根长效果最佳,7月下旬和8月中旬的插穗生根效果表现一般,根据当地气温7月中旬的平均温度在25~30 ℃,贺春梅[9]研究指出沙棘插穗生根形成期温度宜控制在28~ 30 ℃,这与前人研究结果一致。董建,尤文忠等[5]研究表明:插穗长度对生根率影响显著,插穗长度15~20 cm生根率最高,这与本文研究结果一致。张西珍[10]研究指出沙棘嫩枝扦插采用沙土及腐殖质土最适宜密度为400~600条/m2,此时生根率及成活率最佳。本研究结果表明:最适宜的扦插密度在500~800条/m2,这与前人研究结果有偏差,可能与本区域的气候特征及插穗基质不同有关。不同植物生长调节剂可有效提高插穗的生根率和平均根长[11-13]。廖爱君[14]等研究指出,不同生长激素对插穗生根有明显促进作用。不同植物生长剂对插穗生根率的影响差异显著(P<0.5),吲哚丁酸浓度100 mg/kg表现最好。张小红[15]研究表明:植物生长剂对大果沙棘扦插育苗成活率的影响差异极显著,其中吲哚丁酸的处理效果最好,这与本研究结果一致。沙棘苗木的快繁及种源选择至关重要,沙棘不同种源插穗生根试验结果表明:种源间存在显著差异,各个种源在生根率、平均根长等方面都表现出很好的适应性,种源1最佳,扦插生根率、平均根长与其他品种差异显著,发根效果最好。
植物插穗生根过程的机理较为复杂,影响插穗生根的因素较多,本研究仅对扦插时间、扦插密度、插穗长度、生长剂和不同种源等影响因子进行了探讨,对于插穗部位、扦插基质调配等因素均未进行研究,需要在今后进行更为全面、系统的深入探索,以期能为沙棘快繁苗的生产提供完善的技术支撑。