以不同桑树品种作砧木对嫁接苗苗期生长的影响

陆晓媚 曾燕蓉 刘丹 林强 黄胜 张朝华 朱光书 石华月 邱长玉

(1. 广西壮族自治区蚕业技术推广站, 南宁 530007; 2. 广西壮族自治区蚕业科学研究院, 南宁 530007)

自2009年向仲怀院士提出“立桑为业、多元化发展”的产业发展新思路之后,桑树食用、药用、饲料用以及生态治理等方面的功能开发利用备受关注,传统蚕桑产业的产业链不断延伸拓展,迎来了产业发展的新局面。优质桑苗是桑产业发展的物质基础,目前常用的低成本桑苗繁育方法是嫁接育苗。所谓嫁接育苗,是指将一株植物的枝或芽(又称接穗)等器官移植至另一株植物的枝、干或根(又称砧木)上,使其互相愈合形成新的植株[1]。研究表明,砧木通过营养吸收和运输控制嫁接苗的生长发育,而嫁接苗的叶片通过光合作用积累有机物后影响砧木根系的生长发育,并产生反馈调节[2]。影响嫁接苗生长的既有内在因素,也有外在因素。内在因素有砧木和接穗之间的亲和力以及愈合能力等;外在因素有嫁接技术、嫁接苗的种植环境如光、温、水、肥等条件。

广西壮族自治区是全国蚕桑产业大省,对优质嫁接桑苗的需求量大。目前以广西本地主推桑树品种作为砧木开展嫁接苗繁育研究鲜有报道[3],亟需通过嫁接繁育试验科学地评价适合作砧木的桑树品种。

为此,我们以广西、广东蚕区的8个现行桑树品种的实生苗作为砧木,以桂椹94208为接穗来源桑品种,采用根接法嫁接繁育桑苗,在调查各试验组嫁接苗株高及叶片、茎和根的长势的基础上,利用隶属函数法进行综合评价,旨在选择出其砧木适合嫁接苗生长的桑树品种,为大面积生产应用提供试验依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

(1)砧木选取。用作砧木的桑品种包括桑特优1号、桑特优2号、桂桑5号、桂桑6号、桂桑优12、桂桑优62、粤桑120号、抗283×抗青10。将供试桑品种的种子于2021年6月15日播种于广西蚕业技术推广站基地大棚的育苗盘中,每盘留苗2株,采用统一方式进行管理。选取供试桑品种长势中等且无病害的实生苗各60株作为备用砧木。

(2)接穗选取。以种植于广西蚕业技术推广站农场的1年生桑品种桂椹94208的植株作为接穗来源植株,在准备嫁接的前一周剪取枝条存放在冷库中备用,直至嫁接前取出,以含有2个健康饱满相邻桑芽组成的芽段剪枝,作为接穗。

1.2 试验方法

于2021年12月24日采用根接的方式[1]进行嫁接,每个桑品种的砧木与接穗组合为一个试验组,每组嫁接20株,每组设置3个重复。嫁接后栽种在大棚的基质中,所有嫁接苗采用统一方式进行水肥管理。于2022年3月24日统计各试验组嫁接桑苗的成活株数、株高、叶片数、最大叶片的叶长和叶幅、茎粗、主根长以及新根数量等生长指标。

1.3 数据处理

试验调查数据采用Excel 2010进行统计,用SPSS 25.0软件进行方差分析,利用隶属函数公式[4-5]计算出砧穗组合的各项指标的隶属函数值,再计算出各试验组嫁接苗的平均隶属函数值,其数值越大,说明嫁接苗的生长情况越好。

隶属函数值Zij的计算公式为:

Zij=(Xij-Ximin)/(Ximax-Ximin)

(1)

Zij=1-(Xij-Ximin)/(Ximax-Ximin)

(2)

(3)

其中,Zij表示i砧穗组合,j指标的隶属函数值;Xij表示i砧穗组合,j指标的平均值;Ximax表示所有砧穗组合中此指标的最大值;Ximin表示所有砧穗组合中此指标的最小值。累加i砧穗组合各指标的隶属函数值,并且求出平均隶属函数值Zi。如果所测指标与嫁接苗生长呈正相关,则采用式(1)计算隶属函数值,负相关则采用式(2)计算。

2 结果与分析

2.1 采用不同桑品种作砧木对嫁接苗成活率的影响

将桂椹94208的接穗分别根接在8个不同桑品种的实生苗砧木上,嫁接苗的成活率均达到100%,故本试验采用不同桑品种作砧木对嫁接苗的成活率没有影响。

2.2 采用不同桑品种作砧木对嫁接苗株高的影响

嫁接桑苗栽植3个月后,调查统计8个试验组嫁接苗的株高。由图1可知,8个试验组嫁接苗的株高为15.80～24.38 cm,将各试验组嫁接桑苗株高降序排列,其砧木的来源桑品种依次为桂桑优12、粤桑120号、桂桑6号、抗283×抗青10、桂桑5号、桂桑优62、桑特优2号、桑特优1号。8个试验组合中,以桂桑优12作砧木的嫁接苗株高最高,为24.38 cm;其次是以粤桑120号作砧木的嫁接苗,株高为19.54 cm;排列最后的是以桑特优1号作砧木的嫁接苗,株高为15.80 cm。方差分析可知,以桂桑优12实生苗作砧木时,其嫁接苗的株高和其余7个桑品种实生苗作砧木的试验组间差异显著。

接穗来源桑品种为桂椹94208,嫁接苗栽植3个月后调查统计,不同小写字母表示差异显著(P<0.05),图2～5及表1同。图1 采用不同桑品种作砧木嫁接繁育桑苗的株高比较

2.3 采用不同桑品种作砧木对嫁接苗叶片长势的影响

嫁接桑苗栽植3个月后,测量并统计8个试验组嫁接桑苗的叶片数量、最大叶片的叶长和叶幅。由图2可知,8个试验组嫁接桑苗的叶片数量为3.25～4.05片,将各试验组嫁接苗的叶片数量按降序排列,其砧木来源桑品种依次为桂桑优12、抗283×抗青10、桂桑5号、粤桑120号、桂桑优62、桑特优2号、桂桑6号、桑特优1号。以桂桑优12作砧木的嫁接苗,其平均叶片数为4.05片,在8个试验组中排列第1;其次是以抗283×抗青10作砧木的嫁接苗,其平均叶片数为3.93片;以桑特优1号作砧木的嫁接苗排列最后,其平均叶片数为3.25片。方差分析显示,以桂桑优12作砧木时,其嫁接苗的叶片数量与排列第2、第3的抗283×抗青10、桂桑5号作砧木的试验组差异不显著,而与其余5个桑品种作砧木的试验组均差异显著。

图2 采用不同桑品种作砧木嫁接繁育桑苗的叶片数量比较

由图3可知,8个试验组嫁接桑苗的最大叶片平均叶长为9.21～12.70 cm,嫁接苗最大叶片叶长按降序排列,其砧木来源桑品种依次为桂桑优12、桂桑6号、粤桑120号、抗283×抗青10、桂桑5号、桑特优2号、桂桑优62、桑特优1号。以桂桑优12实生苗作砧木的嫁接苗,其最大叶片平均叶长最长,为12.70 cm;排列第2的是以桂桑6号作砧木的嫁接苗,其最大叶片平均叶长为11.76 cm;排列最后的是以桑特优1号作砧木的嫁接苗,其最大叶片平均叶长为9.21 cm。方差分析显示,以桂桑优12的实生苗作砧木时,其嫁接苗的最大叶片叶长与排列第2的桂桑6号作砧木的试验组差异不显著,与其余6个桑品种作砧木的试验组均差异显著。

图3 采用不同桑品种作砧木嫁接繁育桑苗的最大叶片叶长和叶幅比较

由图3可知,8个试验组嫁接桑苗的最大叶片平均叶幅为7.63～9.35 cm,嫁接苗最大叶片平均叶幅按降序排列,其砧木来源桑品种依次为桂桑优12、桂桑6号、粤桑120号、抗283×抗青10、桑特优2号、桂桑优62、桂桑5号、桑特优1号。以桂桑优12作砧木的嫁接苗,其最大叶片叶幅为9.35 cm,位列第1位;其次是以桂桑6号作砧木的嫁接苗,其最大叶片叶幅为8.89 cm;排列最后的是以桑特优1号作砧木的嫁接苗,其最大叶片叶幅为7.63 cm。方差分析显示,排列第1的以桂桑优12作砧木的试验组,与排列第2的以桂桑6号作砧木的试验组差异不显著,而与其余6个桑品种作砧木的试验组均差异显著。

2.4 采用不同桑品种作砧木对嫁接苗茎粗的影响

嫁接桑苗栽植3个月之后,对8个试验组嫁接苗的平均茎粗进行测量统计,其变幅范围为12.02～13.42 mm。由图4可知,嫁接苗茎粗按降序排列,其砧木来源桑品种依次为桂桑5号、桂桑优62、抗283×抗青10、粤桑120号、桑特优1号、桑特优2号、桂桑优12、桂桑6号。以桂桑5号作砧木的嫁接苗茎粗最大,为13.42 mm;其次是以桂桑优62作砧木的嫁接苗,茎粗12.88 mm;排列最后的是以桂桑6号作砧木的嫁接苗,茎粗12.02 mm。方差分析显示,排列第1的桂桑5号试验组与排第2的桂桑优62试验组比较,其嫁接苗的茎粗差异不显著,而与其余6个品种作砧木的嫁接苗均差异显著。

图4 采用不同桑品种作砧木嫁接繁殖桑苗的茎粗比较

2.5 采用不同桑品种作砧木对嫁接苗根长势的影响

嫁接桑苗栽植3个月后,对各试验组嫁接苗的根长势进行测量统计。由图5可知,8个试验组嫁接苗的新根数量在7.04～15.86根之间,嫁接苗新根数按降序排列,其砧木来源桑品种依次为桂桑优62、桂桑6号、桂桑优12、抗283×抗青10、桂桑5号、桑特优2号、粤桑120号、桑特优1号。以桂桑优62作砧木的嫁接苗,其平均新根数量为15.86根,排列第1位;排列第2位的是以桂桑6号作砧木的嫁接苗,其平均新根数量为10.25根;排列最后的是以桑特优1号作砧木的嫁接苗,其平均新根数量仅为7.04根。方差分析结果显示,以桂桑优62作砧木的嫁接苗,其平均新根数量与其余品种砧穗组合试验组的新根数均差异显著。

图5 采用不同桑品种作砧木嫁接繁育桑苗的新根数量和主根长比较

从图5可见,8个试验组嫁接苗的平均主根长为7.02～8.90 cm,嫁接苗的主根长按降序进行排列,其砧木来源桑品种依次为桂桑优12、抗283×抗青10、桂桑6号、桑特优1号、桑特优2号、桂桑优62、桂桑5号、粤桑120号。以桂桑优12作砧木的嫁接苗其主根长为8.90 cm,在8个试验组中排列第1位;其次是以抗283×抗青10作砧木的嫁接苗,其主根长为8.13 cm;以粤桑120号作砧木的嫁接苗,其主根长最短,仅为7.02 cm。方差分析结果显示,以桂桑优12作砧木的嫁接苗与其他试验组嫁接苗的主根长均差异显著。

2.6 采用不同桑品种作砧木对嫁接苗生长状态影响的综合评价

利用隶属函数公式计算得出了8个试验组嫁接桑苗生长指标的平均隶属函数值,用于综合评价各试验组嫁接桑苗的生长情况。将8个试验组嫁接桑苗生长状况指标的平均隶属函数值按降序排列,其砧木来源桑品种依次为桂桑优12、桂桑6号、抗283×抗青10、桂桑优62、桂桑5号、粤桑120号、桑特优2号、桑特优1号(表1)。以桂桑优12作砧木,其嫁接苗生长性状指标的平均隶属函数值最大,说明其嫁接苗的生长情况最佳;而以桑特优1号作砧木的嫁接苗,其生长情况则表现最差。

3 讨论

以两广蚕区推广的8个桑树品种作为砧木进行嫁接育苗试验,各品种供试砧木均为自繁自用的实生苗木,其长势佳、茎秆粗壮,这可能是各试验组嫁接桑苗成活率高且长势良好的原因之一。本试验选择的嫁接季节也较为适宜,且嫁接过程及嫁接后的栽植管理均由同一人完成,嫁接技术和嫁接后的苗木管理得当也是嫁接苗成活率高的原因之一。

本试验的嫁接时间为冬、春季节,此时试验地的天气状况为持续低温及阴雨连绵,这可能导致了该试验批次嫁接桑苗的生长速度相对缓慢,因此嫁接苗移栽3个月后才进行生长性状调查,与以往同类试验的调查时间略有差异[3]。下一步将开展不同温度、光照条件对嫁接桑苗苗期生长的影响研究。

株高是植物整体长势最直观的性状指标之一。在8个试验组中,以桂桑优12作砧木的嫁接苗的株高最高,其次是粤桑120号作砧木的试验组。叶片是植物进行光合作用合成有机物以及进行呼吸作用和发生蒸腾作用的器官。在8个试验组中,以桂桑优12作砧木的嫁接苗,其叶片数量、最大叶片叶长、叶幅均排列第1,叶片长势最佳。

茎是植物养分的运输器官。在8个试验组中,以桂桑5号作砧木的嫁接苗,其茎最为粗壮,其次是桂桑优62作砧木的嫁接苗。根系是植物吸收水分、养分的重要器官,对植物生长起到决定性的作用[6]。8个试验组中,以桂桑优62作砧木的嫁接苗新根数量最多,桂桑6号次之;而主根长则以桂桑优12号作砧木的嫁接苗位列第1,抗283×抗青10次之。

隶属函数法已广泛用于对植物抗逆性、农艺性状以及产品品质等的综合评价[4-5,7]。本试验最终采用隶属函数法对8个试验组嫁接繁育桑苗的生长性状指标进行综合评价,结果以桂桑优12作为砧木的嫁接苗生长情况最佳,与前人的研究结果一致[3],该品种可作为砧木来源品种,供嫁接桑苗生产应用。