槭树扦插育苗技术研究进展
2022-11-24李秀玲
李秀玲
(抚顺县自然资源事务服务中心温道林场,辽宁 抚顺 113113)
全世界的槭树属植物有199 种,分布于亚洲、欧洲、北美洲和非洲北缘。中国也是世界上槭树种类最多的国家,目前已知有151 种,全国各地均有分布,主产于长江流域及其以南各省区[1]。多生于海拔800 m 以下的低山丘陵和平地,在山西南部海拔高度1 500 m 也有分布。槭树树干挺直,木材坚硬,材质细密,可作车轮、家具、农具、枕木及建筑材料;有些种类的纹理美观,可以制造乐器和工艺品;嫩叶可代替茶叶用作饮料;种子含脂肪,可榨油供食用及工业方面应用;有些种类的树皮,其纤维可为造纸及人造棉提供原料[2]。另外,槭树是极具观赏价值的彩叶树种之一,在名胜古迹、天然公园、植物园内群植成林最能显示其红叶之美。
扦插繁殖具有操作简单,可保持母树优良品性,繁殖系数高等优点,许多树种已建立起扦插育苗技术体系,如落叶松[3]、湿地松[4]、樟子松[5]、楸树[6]、麻疯树[7]、喜树[8]和红锥[9]等树种。本文对槭树扦插研究现状及进展进行了总结,以期为今后进一步开展槭树扦插技术相关研究提供理论依据。
1 槭树扦插育苗技术研究现状
1.1 穗材对槭树扦插生根的影响
穗材储存的营养物质是插穗生根、萌芽和初期生长所需养分的来源,内含的各类激素是调控穗材生根的关键物质,内含的次生代谢物种类和质量直接影响穗材生根能力。因此,穗材的粗度、长度、是否带顶芽、叶片大小和数量等均对扦插生根产生直接影响。张继强等[10]研究表明,插穗直径对桦叶四蕊槭扦插生根率影响显著,经过不同外源激素类型及质量浓度处理的插穗,随插穗直径的减小,桦叶四蕊槭的生根率逐渐降低。粗插穗(D≥7 mm)的平均生根率最高,达54%,其中以200 mg·L-1的IBA处理效果最好,生根率为77%。王成禄等[11]对银槭的研究也得到类似结果,认为直径在5 mm 以上为最优,生根率高达94%以上。粗壮枝条所含的营养物质比细弱枝条多,抵抗病菌侵害的能力也较后者强,再生能力相对强,因此,扦插生根率高。王成禄等[11]研究认为,没留叶片的插穗全部不能生根,插穗叶面积在10 cm2以下的生根率极低。插穗叶面积在10 cm2以上的,随叶面积增大,生根率提高,33.9 cm2达到高峰,生根率为100%。其原因在于叶面积大,生理活动旺盛,生根快且多。但叶面积也不是越大越好,插穗叶片全部保留(51.6 cm2),虽然叶面积大,但生根率却降低为94.2%,可能的原因在于叶面积过大,呼吸消耗大,蒸发失水也多,使生根率相对降低。
孙旭东等[12]研究色木槭嫩枝扦插试验认为,插穗叶片保留数量和是否带顶芽影响插穗生根率,保留半片叶、2 个半片叶和整片叶的插穗生根率依次为53%、82% 和88%。保留顶芽的插穗在扦插后50 d 内并未表现出生根的现象,而去除顶芽的插穗在扦插后20 d 便有生根现象,插穗平均生根率为53%,平均根生物量为28 mg[12]。而李梦怡等[13]对红花槭扦插生根特性和解剖学的研究结果表明,1年生带顶芽插穗的生根率最高,达到72.22%,显著高于2 年生无顶芽插穗。因此,顶芽对槭树扦插生根的影响有待进一步研究,在生产实践中应根据树种的不同采取不同的取材策略。
另外,插穗木质化程度和取材部位对槭树扦插生根也有影响。施浩威等[14]研究激素、扦插季节和木质化对红翅槭插条生根的影响认为,半木质化嫩梢生根率最高,生根率、平均根数和平均根长分别达到76.67% 、6.59 条和5.37 cm,其次为半木质化茎段,2 年生木质化顶梢和1 年生未木质化嫩梢生根率最差。
1.2 基质对槭树扦插生根的影响
扦插常用的基质主要有河沙、泥炭、园土、蛭石及珍珠岩等。杜君等[15]研究‘金叶’复叶槭全光照喷雾嫩枝扦插繁殖技术认为,‘金叶’复叶槭皮薄叶嫩,在常用的基质(如草炭)中插穗易腐烂,选用纯珍珠岩作扦插基质可明显减少腐根率。原因在于珍珠岩为多孔的粒状物质,有发达的蜂窝状结构,具有吸附性、吸水性、透气性、保温性和无菌性等综合优良特性。符真珠等[16]也得到了同样的结果。罗雪梅[17]研究也认为,鸡爪槭品种的插穗最适基质为珍珠岩,‘青龙’、‘幻彩’和‘蝴蝶’的生根率分别达到67%、80% 和73%。此外,混合基质也是槭树扦插生根的理想基质,如李焕勇等[18]研究表明,以珍珠岩∶蛭石∶草炭= 1∶1∶3(体积比)为基质,并以300 mg·L-1ABT 1 号生根粉处理的插穗根系效果指数为最大,生根能力最好,生根率、生根数、平均根长和根系效果指数分别达到67.66%、3.14 条、3.19 cm和2.13。其原因在于复合基质营养物质丰富、孔隙度合适、具有较好的保水性及透气性,能够满足复叶槭嫩枝扦插生根所需的最适生长条件。李梦怡等[13]研究红花槭扦插生根特性结果表明,河沙、珍珠岩和蛭石的混合基质(体积比1∶1∶1)为最佳扦插基质,插穗生根率、生根数和平均根长均表现最好,分别达到69.4%、14.3 条和5.4 cm。
1.3 激素对槭树扦插生根的影响
扦插中用于提高生根率的关键方法是用外源激素处理插条。不同槭树使用的激素种类、剂量和处理时间也各不相同,如董晓文[19]研究3 种生根剂对金叶复叶槭嫩枝扦插生根的影响表明,生根效果最好激素处理是100 mg·L-1ABT 2 号处理插穗2 h。张继强等[10]研究不同外源激素处理对桦叶四蕊槭扦插生根的影响表明,IAA、IBA、GA 和NAA 这4种外源激素中IBA 的效果最好,质量浓度200 mg·L-1时生根率达到53%。郝炎辉等[20]研究不同植物生长调节剂对糖槭扦插生根、生长和光合的影响认为,混合激素处理效果更好,IBA+NAA(质量浓度比为2∶1)500 mg·L-1处理穗材1 h,生根率、平均根粗和平均根长分别比对照提高69.4%、77.8% 和24.5%。同样,李梦怡等[13]也认为混合激素对槭树扦插生根效果较好,500 mg·L-1IBA+500 mg·L-1NAA 混合激素处理红花槭穗材20 min,其扦插生根率、平均根长和平均生根数分别高达75.56%、6.48 cm 和15.68 条。颜廷武等[21]以美国自由人槭嫩枝为材料,遮阴棚内覆薄膜拱棚插床、吲哚丁酸200 mg·L-1浸泡1 h 处理组合使自由人槭扦插生根率、平均根数达到最优水平,生根率达95%,平均生根数3.3 条。孙旭东等[12]分别采用1 000 mg·L-1的NAA、IBA、NAA+IBA、GGR6 和ABT 1 号生根粉处理色木槭插穗,NAA 与IBA 混合处理对插穗的生根率具有明显促进作用,生根率达到52.5%,比ABT 1号生根粉处理增加约20%。另外,即使是同种槭树的不同品种,其使用的激素种类、剂量和处理时间也可能各不相同,罗雪梅等[17]研究3 个鸡爪槭品种的嫩枝扦插繁殖技术表明,‘青龙’、‘幻彩’和‘蝴蝶’的最佳激素、激素质量浓度和浸泡时间分别为ABT1800 mg·L-1浸泡插穗1 h,ABT1200 mg·L-1浸泡插穗5 h 和IBA 400 mg·L-1浸泡插穗1 h,其平均生根率分别为86.67%、81.67%和91.67%。
2 槭树扦插育苗存在问题及对策
插穗对槭树扦插生根的研究更多关注穗材的外部形态特征,如粗度、长度、叶片等,而对穗材的取材时间和取材部位研究较少。另外,对槭树采穗圃的研究也未见报道。因此,后续应开展槭树采穗圃营建技术研究,主要包括穗材选取部位对扦插生根的影响,树体修剪技术,水肥管理,病虫害防治技术等。
外源激素对槭树扦插生根的研究更多关注激素的种类、剂量及处理时间,而对激素处理后的生理生化和分子生物学方面的研究较少,仅有少数报道,如郝爱丽等[22]研究生长调节剂对青榨槭扦插生根及其氧化酶活性的影响认为,NAA、IBA 和GA3处理可提高青榨槭插穗POD 活性,降低IAAO 活性,加速PPO 活性高峰的出现,这一变化有效缩短青榨槭插穗生根时间,显著提高其生根率。蔡楚恒[23]研究外源激素对茶条槭嫩枝扦插生根影响认为,在插穗生根过程中,随着愈伤组织的形成以及不定根的生长,大量由碳水化合物转化的营养物质被消耗,可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白呈现出先降后升的趋势。因此,应加大槭树扦插生根生理生化和分子生物等方面的研究,系统揭示槭树扦插生根机理,为后续扦插生根技术的改进提供理论支撑。
3 小 结
槭树是我国重要的园林绿化和旅游景观树种,未来发展前景十分可观。但其苗木规模化繁育技术主要为播种育苗,种子变异较大,无法保证繁育苗木的优良特性。因此,开发适合槭树规模化繁育的无性繁育技术就显得十分关键。扦插技术操作简单、成本低廉,将成为槭树苗木规模化繁育的首选技术。鉴于此,应加大研究不同种槭树的扦插育苗技术,形成完整的槭树扦插育苗技术体系,同时加强对槭树扦插生理生化和分子机理的研究,为槭树扦插技术的改进提供技术支撑。