魏 娟，肖 亮，王学华，易自力

（1湖南农业大学农学院，长沙410128；2湖南农业大学生物质醇类燃料湖南省工程实验室，长沙410128；3湖南农业大学生物科学技术学院，长沙410128）



不同南荻繁殖体幼苗生长研究

魏 娟1，肖 亮2*，王学华1，易自力3

（1湖南农业大学农学院，长沙410128；2湖南农业大学生物质醇类燃料湖南省工程实验室，长沙410128；3湖南农业大学生物科学技术学院，长沙410128）

摘 要：为给南荻（Miscanthus lutarioriparius）大规模繁殖和生产实践提供参考，以南荻不同地下茎繁殖体（1年生切段、1年生顶芽、3年生切段、3年生顶芽、6年生切段）为材料，通过对出苗率、株高、叶数、倒3叶长等指标的观察，研究了繁殖母体对南荻幼苗生长的影响。结果表明：不同繁殖母体长成的幼苗在出苗率、株高、叶数、倒3叶、地下芽长和地下部干重上都表现为地下茎切段>地下茎顶芽、1年生>3年生>6年生，说明南荻幼苗繁殖以年限较短的地下茎切段作为繁殖材料效果较好。

关键词：南荻；繁殖；地下茎；顶芽；切段

南荻（Miscanthus lutarioriparius）为禾本科（Gramineae）、荻属的一种以无性繁殖为主、有性繁殖为辅的水陆两生植物，为我国所特有［1］，主要分布、种植于我国长江中下游的广大蓄洪区及直流河岸边，如湖南洞庭湖区、湖北江汉平原云梦泽湖区、安徽巢湖、江西鄱阳湖区和江苏南部的一些湖区［2］。南荻是一种高光效的C4植物，有植株高大、根状茎发达、生长迅速、生物质产量高、易成活的优点，具有水土保持、净化环境、固堤防洪、维护自然生态系统等作用［3］。南荻早期主要用作造纸、编织、盖房屋、制成人造棉和人造板，后来用南荻根状茎熬糖、酿酒、作药材，用其花序作扫帚、枕心和保温用品等［4，5］。近年来，在能源危机和全球气候变暖危机的重压下，南荻作为一种理想的纤维素乙醇原料正在被广泛关注和开发。

目前对南荻的研究开发还处于初级阶段，国内外研究还比较少，主要集中在南荻杂交种选育、南荻生理生化特性研究、南荻栽培技术研究和南荻的人工开发利用方面［6～9］，对其繁殖方法的研究也大多集中在组织快繁技术上［2］，其他繁殖方式的研究少有报道。南荻可以有性繁殖，也可以无性繁殖，即可通过种子进行繁殖或者通过地上茎秆和地下根状茎进行生长繁衍。南荻种子自然结实率低，生命周期短，30～50 d内发芽率为85%～95%，60 d后种子活力迅速下降，发芽率极低［11］；南荻地上茎秆扦插苗入土后，笋芽迅速生长，2个月左右株高可达2～3 m，但是经过多代无性繁殖后，易造成种性退化，甚至病毒积累，且取材时期也受到限制［12］。所以，为保证遗传性稳定，确保丰产和缩短生长周期，南荻一般采用根状茎繁殖。本研究特以南荻的根状茎为材料，研究了5种繁殖体的发芽率、植株高度、植株叶数、茎粗和地上部植株数等指标，了解其繁殖效果及其生长状况，以为南荻大规模繁殖和生产实践提供参考。

1 材料与方法

1. 1 材料

供试验的南荻采自湖南农业大学芒属植物资源圃和湖南农业大学浏阳芒属植物试验点。

1. 2 方法

以5类繁殖体供试：一年生根状茎切段（A1）、1年生根状茎顶芽（A2）、3年生根状茎切段（A3）、3年生根状茎顶芽（A4）和6年生根状茎切段（A5），长度8～12 cm。2015年3月23日将以上5类繁殖母体分别种植在苗圃内的5个沙床里，沙埋深度10 ～15 cm，母体间距7～10 cm，每个类别种植50根，3次重复，共150根。

1. 3 测定项目与方法

2015年4～6月，从开始发芽的第一天开始记录，每3 d观测记录发芽数，每隔7 d观测记录生长状态。各重复随机选取10株，连续观测2个月，计算各类繁殖体的发芽率、地下芽数、芽长、高度，测定植株地上部和地下部干重。

株高：用直尺测量植株基部到叶尖的距离。茎粗：用游标卡尺测量植株茎秆最窄边的距离。出苗率：发芽数/母体数×100%。干重：将1根幼苗从沙床中取出，洗净泥土后分成根系与地上部于80℃烘干至恒重，千分之一天平称重。均重复3次，取平均值。

1. 4 数据处理

用Excel 2003整理数据，DPS 6. 50软件进行数据处理。

2 结果与分析

2. 1 不同繁殖体对南荻萌发的影响

如图1所示，材料种下约4 d，即3月27日A2和A4处理开始发芽，3月30日所有繁殖体材料都开始发芽；A1处理到4月5日发芽停止，A2处理到4月8日发芽停止，A3和A5处理发芽持续到4月20日左右；A1、A2、A3发芽较集中，发芽时间短，持续1～2周发芽完成，其余两种繁殖体发芽较慢，持续期约1个月；A5处理发芽最慢，且发芽率最低，显著低于其他处理（p <0. 05）。综上，地下茎切段发芽比地下茎顶芽快，年限短的繁殖体发芽较快、出苗率较高。

图1 不同繁殖体的南荻萌发情况Fig. 1 Germination of Miscanthus lutarioriparius from different propagules

2. 2 不同繁殖体对南荻株高的影响

如图2所示，A5处理幼苗在生长发育期间植株生长缓慢，大致成直线生长，各时期株高都显著低于其他各处理；4月21日至4月28日，A2处理植株最高，显著高于其他处理，其次为A1处理，各处理间株高差异极显著（p <0. 01）；到5月5日及以后，各处理南荻株高不同，A1处理植株最高，显著高于其他处理，其次为A2处理；5月19日，A1处理植株最高，依次为A2、A3、A4和A5，A1和A2处理显著高于A5处理。综上，南荻株高与母体年限和部位有关，年限越短植株越高，地下部切段比地下部顶芽植株高。

图2 不同繁殖体繁殖的南荻株高动态Fig. 2 Dynamics of plant height of Miscanthus lutarioriparius from different propagules

2. 3 不同繁殖体对南荻叶数的影响

如图3所示，A5处理各时期叶数均少于其他各处理；4月21日，各处理间叶数有显著差异（p < 0. 05）；4月28日至5月5日，A1和A2处理叶数显著高于A3和A4处理，极显著高于A5处理，其中A2处理叶数最高；5月12日，A2处理植株叶数最多，其次为A1处理；5月19日，A1处理叶数最多，高于A2处理，A1、A2、A3和A4处理之间没有显著差异，但都显著高于A5处理。总体而言，南荻叶数与母体年限有关，年限越短叶数越多。

图3 不同繁殖体繁殖的南荻叶片数Fig. 3 Leaf number of Miscanthus lutarioriparius from different propagules

2. 4 不同繁殖体对南荻倒3叶长度的影响

如图4所示，A5处理倒3叶在各生长时期都短于其他处理；至4月21日，A2倒3叶最长，显著长于其他处理（p < 0. 05），其他依次为A1、A4、A3和A5处理；4月28日，A2处理倒3叶最长，与A1、A3 和A4处理没有显著差异，但显著长于A5处理；5 月5日，A1处理倒3叶最长，显著长于其他处理；5 月12日，A1和A2处理倒3叶显著长于A4和A5处理，极显著长于A5处理；至5月19日，A1处理倒3叶最长，其他依次为A2、A3、A4和A5处理，前4者间无差异，但都显著长于A5处理。综上，倒3叶长与母体年限和部位有关，年限越短倒3叶越长，地下部切段比地下部顶芽长。

图4 不同繁殖体繁殖的南荻倒3叶叶长Fig. 4 Leaf length of the 3rd leaf from the top of Miscanthus lutarioriparius from different propagules

2. 5 不同繁殖体对南荻茎粗的影响

如图5所示，A2处理的幼苗茎粗在各个时期都显著高于其他处理（p < 0. 01），每个测量时期茎粗的高低顺序都依次是A2、A1、A4、A3和A5；4月21日，A1、A3和A4处理间茎粗没有显著差异，A5处理茎粗极显著低于其他处理；4月28日，各处理间茎粗都存在极显著差异；5月5日以后，A2处理茎粗明显高于A1处理，A4处理茎粗明显高于A3处理，A1和A2处理茎粗明显高于A3和A4处理，极显著高于A5处理。综上，南荻苗茎粗与母体的年限和部位有关，年限越短茎越粗，地下茎顶芽粗于地下茎切段。

图5 不同繁殖体繁殖的南荻茎粗情况Fig. 5 Stem diameter of Miscanthus lutarioriparius from different propagules

2. 6 不同繁殖体对南荻幼苗其他指标的影响

从表1可知，不同繁殖体幼苗地下芽个数不同，A2处理最多（6个），极显著多于A4和A5处理；各处理的地上植株数和地下部干重没有极显著差异，但A5处理地上部干重显著低于其他处理（p < 0. 05），地上部干重的大小顺序依次为A2、A1、A3、A4和A5，前3者明显重于后两者；A2处理的地下芽最粗（0. 22 mm），与A1和A3处理都明显粗于A4和A5处理；A1处理地下芽最长（11. 97 cm），明显长于其他处理，A2和A3处理明显长于A4和A5处理。综上，地上植株数与母体无关，地下芽个数、芽粗、地上部干重、地下部干重和芽长都受到繁殖母体的年限和部位的影响。

表1 不同繁殖体的幼苗生长情况Table1 Seeding growth of Miscanthus lutarioriparius from different propagules

3 小结与讨论

地下茎繁殖是植物进行繁殖的重要方式，有很多植物都用地下茎进行繁殖，如芦竹［12］、奇岗［13］、皇草［14］等。本文研究了不同繁殖体（1年生地下茎切段、1年生地下茎顶芽、3年生地下茎切段、3年生地下茎顶芽和6年生地下茎切段）南荻幼苗生长情况，结果表明：年限越短繁殖体发芽速度越快，出苗率和植株越高，倒3叶越长，茎越粗，母体为地下茎切段的幼苗这5个指标都表现出1年生>3年生> 6年生，说明繁殖母体对南荻幼苗生长有很大影响，年限越短越好，且地下切段优于地下顶芽。

地上植株数、地下芽个数、地下芽芽粗、地上部干重和地下部干重是影响南荻产量的重要因素，也是南荻进行繁殖育苗时很重要的母体来源，所以观察记录这些指标对南荻的生产种植具有一定的指导作用。周存宇［15］关于荻的无性繁殖试验结果表明，繁殖母体为一年生根状茎切段时发芽率是最高的，并且这种方法容易繁殖，新生芽的数量最多，新的植株和根状茎都能很好的生长。本试验研究发现，地上植株数与繁殖母体无关，地下部干重和芽长都受到繁殖母体的年限和部位的影响，表现为年限越短越好，切段比顶芽好；地下芽个数、芽粗和地上部干重则与年限有关，年限越短越好。目前关于南荻地下繁殖母体的研究还没有报道，只有同属植物荻有少量报道。本试验通过对南荻不同繁殖母体的发芽状况和新生植株的生长状态的研究，比较各母体在繁殖效果上的优劣，发现幼苗繁殖以年限较短的地下茎切段作为繁殖材料效果较好，这一结果对南荻无性繁殖在生产上的应用有一定的指导作用。

南荻是多年生宿根植物，很适合用地下茎繁殖，此种方法也是目前最常用的方法之一［16～18］。地下茎的价格便宜，栽培和收获可以使用机械化，具有取材方便、省工省时的优点，并且地下茎繁殖的植株越冬性也很好［19］。但是用地下茎进行繁殖育苗时，存在运输困难、大面积种植所需种苗繁殖费时费工、运输成本相对高的问题，所以今后的研究方向除了研究南荻地下茎繁殖的生理生化机理外，还要对提高出苗率、出苗速度、缩短苗期、提高越冬存活率等进行深入研究，并且可以研究地下茎长度、大小和重量等对出苗的影响。

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Research on Growth of Seedlings from Different Propagules of Miscanthus lutarioriparius

WEI Juan1，XIAO Liang2*，WANG Xuehua1，YI Zili3
（1 College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；2 Biomass Alcohol Fuel Engineering Laboratory of Hunan Province，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；
3 College of Biological Science and Technology，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China）

Abstract：To provide theoretical basis for the large - scale propagation and production of Miscanthus lutarioriparia，different rhizomes propagules of Miscanthus lutarioriparia，1 - year old segments，1 - year old terminal bud，3 - year old segments，3 - year old terminal bud and 6 - year old segments，were used as materials to study the effects of propagules on seedling growth of Miscanthus lutarioriparia by investigation on germination rate，plant height，leaf number，length of the 3rd leaf from the top and so on. The results showed that the germination rate，plant height，leaf number，length of the 3rd leaf from the top，length of underground buds and undeground dry weight of seedlings from different propagules showed the trend of rhizome segments > rhizome terminal bud，and 1 - year old material > 3 - year old material > 6 - year old material，which indicated that the optimal material for seedlings propagation of Miscanthus lutarioriparia was the shorter years old rhizome segments.

Keywords：Miscanthus lutarioriparia；propagation；rhizome；terminal bud；segment

基金项目：国家科技支撑计划（2013BAD22B01，2013BAD22B02）。

作者简介：魏 娟（1991 -），女，硕士研究生，Email：weijuan1114@163. com。*通信作者。

收稿日期：2015 09 03

文章编号：1001-5280（2016）01-0058-05

DOI：10. 16848/ j. cnki. issn. 1001-5280. 2016. 01. 016

中图分类号：S564+. 2

文献标识码：A