华南五针松扦插繁殖关键技术

崔 军 陈广军

(1.广东省乳阳林场(广东南岭国家森林公园管理处) ,广东 乳源 512727;2.华南农业大学,广州 510000)

华南五针松(Pinuskwangtungensis)系松科松属针叶乔木,国家Ⅱ级重点保护野生植物,为我国特有树种,主要分布于广东中北部、南岭山脉、广西及湖南莽山等地,属高山造林的主要先锋树种。该树种材质轻软、结构致密,经久耐用,能采脂,开发利用价值极高,具有广阔的推广应用前景。良种壮苗是实现人工林高效集约经营的前提与保障［1-2］。然而华南五针松种子具有休眠特性,发芽率低,育苗成效不高,严重阻碍了良种壮苗产业化的发展［3］。无性快繁是实现优良种质资源快速繁育利用的有效途径。扦插操作简单,对基础设施投入要求不高,是目前生产上最为常用的无快繁殖方式。因此,本试验以广东南岭国家级自然保护区中保存的华南五针松优良单株为研究对象,通过扦插快繁方式,探讨了生根剂、育苗基质及穗条质量对华南五针松扦插效果的影响,以期为华南五针松扦插技术体系构建提供参考,为华南五针松良种壮苗规模化繁育奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

采用五株优势木法,在广东南岭国家级自然保护区中选择形质优良华南五针松成年优树为采种母树,于10月底采集球果,红自然晾晒、去杂后,将种子进行湿沙催芽。待种子发芽后,按常规方法进行苗木培育。待苗木培育1年左右,选择生长健壮、无病虫害、高径生长优势明显的苗木为超级苗,进行采穗圃营建。苗木圃地培育至30 cm高时,截顶促萌,以6～8 cm长、粗度≥3 mm当年萌发枝条为试验材料进行扦插。试验在自然环境条件下的苗圃进地行,苗圃地位于113° 5′42″ E,24° 55′35″ N,气候属中亚热带季风气候,年均温19 ℃,年均降雨量1 450 mm,无霜期308 d,四季明显,昼夜温差大。

1.2 试验方法

1.2.1 生根剂处理

采用速沾法,利用正交试验软件,以多效唑(PBZ)、α-萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)、生根粉1号(ABT1)为生根剂,每种因素设3个水平(表1),共计9个处理。每处理5重复,每重复30株苗。于11月上旬在进行容器扦插育苗,基质采用黄泥。扦插期间用薄膜和喷雾进行保湿,湿度不低于85%以上,扦插3个月后统计各处理平均扦插成活率。扦插成活率为每重复扦插成活株数占扦插总株数的百分比。

表1 生根剂因素水平

1.2.2 基质处理

以黄泥、泥炭土、珍珠岩、蛭石为基质组分,按照体积比混合方式,每种基质3个水平混合体积(表2),通过正交试验法设置了9个处理,每处理5重复,每重复30株苗。根据生根剂筛选结果,选择以扦插成活率最高的处理4(H4,250 mg·L-1PBZ+500 mg·L-1IBA+1 000 mg·L-1ABT1)为生根剂,按照1.2.1中方法进行扦插,3个后统计成活率。

表2 基质因素水平

1.2.3 穗条类型处理

根据当年萌发枝条的木质化程度,以初木质化、半木质化、木质化枝条进行扦插。生根剂采用250 mg·L-1PBZ+500 mg·L-1IBA+1 000 mg·L-1ABT1,基质采用黄泥、泥炭土、珍珠岩(体积比,2∶1∶2)混合基质。扦插育苗方法同前,3个月后统计成活率。

1.3 数据处理

数据采用SPSS19.0统计分析软件进行方差分析与多处理间LSD多重比较。

2 结果与分析

2.1 生根剂对扦插成活率的影响

从表3研究结果可以看出,生根剂处理不同,华南五针松扦插效果也不同。与H1无生根剂处理相比,各处理扦插成活率显著增加,其中在H4处理(250 mg·L-1PBZ+500 mg·L-1IBA+1 000 mg·L-1ABT1)下的扦插成活率最高,达85.3%。从各生根剂组分的极差值来看,PBZ最大(R=62.8),其次ABT1(R=16.2),而NAA和IBA较为接近(R=11.2～12.2)。这说明,华南五针松扦插中生根剂是必要的,且浓度与组分配比需控制在适合范围内。

表3 不同配比生根剂处理下华南五针松扦插成活率及极差分析

表4 不同体积比基质处理下华南五针松扦插成活率及极差分析

2.2 基质对扦插成活率的影响

研究证明,基质直接影响着扦插育苗成效［6-7］。在9个不同配比基质处理下,扦插成活率差异明显。其中,在M5处理(体积比,黄泥:泥炭土:珍珠岩:蛭石=2:1:2:0)下生根率最高(92.3%),较生产上常用的黄泥基质(M1处理)提高了9.1%,而在M8处理(黄泥∶泥炭土∶珍珠岩∶蛭石=3∶1∶0∶2)下生根率最低,仅为54.3%,较M1处理降低了55.8%。从极差分析结果来看,各基质组分极差值大小表现为:蛭石(R=21.1)>珍珠岩(R=17.9)>泥炭土(R=13.0)>黄泥(R=3.2)。

图1基质效应曲线图表明,黄泥基质配比对扦插成活率影响不大,而泥炭土、蛭石表现为体积配比越大,扦插成活率越低的趋势,珍珠岩呈现为先上升后下降的变化趋势,以体积比为1时的扦插成活率最高。这说明,不同基质组分对扦插成活率影响作用也不同,通过优化混合基质中各组分配比能显著改善扦插育苗成效。

图1 华南五针松扦插基质效应曲线图

2.3 穗条类型对扦插成活率的影响

为进一步提升扦插效果稳定性,对不同类型穗条扦插成活率进行了分析。由图2可知,初木质化、半木质化、木质化穗条扦插成活率差异显著,其中,半木质化穗条扦插成活率最高,达96.3%,而初木质化穗条扦插成活率最低,仅为65.9%。这说明,通过控制穗条类型能明显提升扦插效果的稳定性。

图2 穗条类型对华南五针松扦插成活率的影响

3 结论与讨论

与农作物相比,林木无性繁殖尤为困难,究其原因在于林木不定根主要是经诱生根原基发育而成［4］。松属树种是世界上分布最广的针叶树种,松树生根属世界性难题［5］。激素在不定根形成中起到核心关键调控作用。通过外源添加生长调节剂,能影响内源性激素的合成代谢,从而调节植物不定根诱导［6-7］。本试验供试PBZ、NAA、IBA、ABT1四种生根剂中,以PBZ影响最大,其极差值是NAA、IBA和ABT1的3.9～5.6倍。PBZ是生产中较为常用的一种生长调节剂,多用于矮化植株,使植株发育较为粗壮。从其生物活性来看,PBZ为赤霉素(GA)生物合成抑制剂,能有效降低植株中内源性GA水平。在该试验9个生根剂处理中,PBZ为250 mg·L-1时,生根率为76.2%～85.3%,显著高于PBZ为0和500 mg·L-1时生根率(分别为0%～36.8%和36.5%～52.3%)。这反映了,PBZ能有效改善华南五针松扦插效果,但浓度过高时扦插成效降低。这可能与近期学者提出的内源性GA生根剂效性有关［8］,即GA水平高生根难,育苗效果差,但GA水平过低不利于不定根形成,育苗成效下降,这有待进一步开展GA与华南五针松生根方面研究。

研究证明,基质在林木扦插育苗中起到关键影响作用［9-10］。本试验以黄泥、泥炭土、珍珠岩、蛭石4种基质组分为研究对象,探究了基质对华南五针松扦插的影响。笔者发现,蛭石影响尤为显著,而黄泥影响最小。从基质作用来看,蛭石具有极强的保湿保水性。蛭石体积比与扦插成活率的变化关系表明,两者呈明显的负相关线性关系,这说明华南五针松扦插中忌基质过于湿润,保持较好通气透水性更利于生根。黄泥作为生产中常用的扦插基质,其体积比大小的变化并未导致华南五针松扦插成活率的明显改变,反映了黄泥基质并非影响华南五针松扦插育苗成效提升的关键。相对地,极差值显著高于黄泥的泥炭土则说明,适当增加基质营养物质含量能进一步提升扦插生根苗的成苗情况。

大量研究表明,穗条粗度、长度与扦插效果显著相关［11-12］。本试验在控制相近穗条粗度与长度的情况下,分析了不同木质化程度穗条对华南五针松扦插的影响。结果发现,半木质化程度穗条扦插生根率显著高于初木质化和木质化穗条。穗条木质化程度除与芽条萌发时间长短有关外,还与插穗母株水肥管理条件及光照环境条件有关。因此,为保障华南五针松扦插育苗效果,一方面需要严格控制芽条培育时间长短,另一方面还需加强母株水肥与光照强度等栽培管理条件的优化。