APP下载

南京椴嫩枝扦插技术研究

2017-12-29史锋厚沈永宝

中南林业科技大学学报 2017年8期
关键词:不定根嫩枝粗度

史锋厚 ,郑 晨 ,罗 帅 ,沈永宝

(1.南京林业大学 a.林学院;b.南方现代林业协同创新中心,江苏 南京 210037;2.浙江省浦江县郑家坞镇政府,浙江 浦江 322206)

南京椴嫩枝扦插技术研究

史锋厚1a,1b,郑 晨2,罗 帅1a,1b,沈永宝1a,1b

(1.南京林业大学 a.林学院;b.南方现代林业协同创新中心,江苏 南京 210037;2.浙江省浦江县郑家坞镇政府,浙江 浦江 322206)

以南京椴嫩枝为研究材料,通过设置不同IBA粉剂处理浓度、穗条制备保留叶片数量、制备穗条的枝条粗度等,研究穗条制备及处理对南京椴嫩枝扦插生根的影响。研究结果表明:使用IBA粉剂处理有助于插穗生根,处理浓度以1 000~1 500 mg·L-1为宜,可兼顾扦插生根率与生根质量;嫩枝插穗适度保留叶片有助于生根,保留一片完整叶片效果最佳,生根率可达80%,且所生根系质量较优,除腐烂插穗外其余插穗全部生根;插穗粗度对插穗生根效果存在影响,幼嫩细枝扦插生根率较低且所生根系质量不高,插穗粗度应不低于0.55 cm;南京椴扦插生根不属于愈伤组织生根型,其多由插穗下切口处及切口上部皮部生根;水分控制对于南京椴嫩枝扦插至关重要,选用透水效果较好的珍珠岩、及时拣除掉落叶片、增加自动喷雾频次、降低喷雾时间等措施将有利于插穗生根。南京椴嫩枝扦插以选用粗度0.55 cm以上半木质化枝条制备插穗为宜,插穗长10~15 cm,上切口平截,下切口单面斜切,保留一片叶片,扦插前插穗基部蘸取1 000~1 500 mg·L-1IBA粉剂进行促根。

南京椴;嫩枝扦插;IBA:生根率;根系质量

南京椴Tilia miquelianaMaxim.为我国特有椴树属树种,曾在华东地区广泛分布,为江苏地区优良的乡土树种。南京椴综合利用价值较高,可作为用材树种、药用植物、蜜源植物、城乡绿化树种,其与佛教文化渊源较长,现在一些地方仍俗称其为“菩提树”[1]。由于人为砍伐和生境破坏严重,南京椴群体和个体数量锐减,现有天然南京椴资源极为有限,造成其数量下降的另一客观因素则源于该树种繁殖较为困难,种子饱满度低且存在深休眠特性,野生个体的更新以根部萌蘖为主,增殖系数不高。探索快速繁殖方法,对于南京椴的保护和开发利用具有重要意义。

开展半木质化嫩枝扦插是开展繁殖困难树种扩繁的重要途径[2-3]。目前,嫩枝扦插研究主要涉及扦插时间、制备穂条的枝条部位及粗度、生长调节剂种类及处理浓度、扦插基质种类等内容[3-6]。为探索南京椴嫩枝扦插技术,本研究将对嫩枝插穗制备过程中的插穗保留叶片数量和穗条的枝条粗度以及IBA粉剂处理插穗的浓度设置不同梯度处理,研究其对南京椴嫩枝扦插生根的影响。

1 材料与方法

1.1 插穗制备

5月23日清晨,在南京林业大学天王种苗基地内3 a生母树上采集半木质化枝条制作插穗。枝条采集及运输过程中采取保湿措施。枝条采后及时制穗,穗条长度10~15 cm,上切口平截,下切口单面斜切。穗条制备后,使用0.5%高锰酸钾溶液洗脱插穗基部5 min,减少穗条分泌的粘液,以减少粘液对插穗生根的影响。

1.2 试验设计

(1)IBA处理浓度对比。分别采用1 000、1 500和2 000 mg·L-1吲哚丁酸IBA粉剂,速蘸插穗基部后进行扦插。以未速蘸生根粉的处理为对照,每个处理3×30根插穗。

(2)穗条留叶数量对比。插穗分别保留全叶、两片1/2叶和全叶+1/2叶,插穗基部速蘸1 000 mg·L-1IBA粉剂后进行扦插。每个处理3×30根插穗。

(3)穗条制备粗度对比。分别选择0.35~0.40、0.55~ 0.60、0.60~ 0.75 cm 粗 度 的 枝条制备插穗,剪除顶端柔软梢部,插穗基部速蘸1 000 mg·L-1IBA粉剂后进行扦插。每个处理3×30根插穗。

1.3 扦 插

扦插在南京林业大学种子中心玻璃温室扦插池中进行,温室内配有自动喷雾、自动遮阳和温控系统;扦插基质选用粒径3 mm珍珠岩,厚度15~20 cm。扦插前5 d使用0.5%高锰酸钾溶液进行喷洒消毒并翻晒。插穗处理后进行扦插,株行距5 cm×10 cm,扦插时使用粗树枝打孔,将插穗插入基质,深度约为穗条长度的2/3。

1.4 插后管理

插后压实插穗周边基质,浇一次透水。根据气温、光照调节喷雾情况,温室每天定时通风。扦插后每隔6 d,使用50%多菌灵可溶性粉剂800倍液喷洒扦插池。插穗生根后,逐渐减少喷水量,适度减少遮阴增加光照。

1.5 数据采集与分析

定期观察插穗生根情况,直至下切口愈合、新根萌出。插后50 d调查插穗生根率、腐烂率、生根数及平均根长、平均根粗等指标。数据统计后采用Microsoft Excel和SPSS软件进行分析。

2 结果与分析

扦插50 d后,将插穗取出统计生根插穗数量、不定根数量和穗条腐烂率,测量不定根长度和粗度,各指标的统计分析结果见表1和表2。

表1 南京椴嫩枝扦插生根统计结果†Table 1 The rooting result of T. miqueliana softwood cutting

2.1 IBA处理对南京椴嫩枝插穗生根的影响

IBA为嫩枝扦插促根常用植物生长调节剂[7],本实验通过设置不同浓度梯度,探寻IBA粉剂处理对于南京椴嫩枝扦插生根的影响。由表1可知,相比对照,IBA处理可以显著促进插穗生根,IBA处理对于插穗生根率、不定根数量和不定根长度的影响均达到极显著水平(表2)。多重对比结果(表1)显示,经不同浓度IBA粉剂处理后,各处理插穗之间的生根数量、生根长度和生根粗度之间均达到显著差异。经1 000 mg·L-1IBA粉剂处理的插穗生根率最高,可达2/3,与其他浓度处理相比均达显著水平。经1 500 mg·L-1IBA粉剂处理的插穗生根质量相对较好,不定根数量、不定根长度和粗度指标均为最高值,但与其他IBA处理之间的差异并不显著。IBA处理使得插穗的扦插生根率提高,腐烂率降低,且生根率越高腐烂率越低,实验中观察未生根插穗基本都存在腐烂现象。上述分析说明:IBA粉剂处理可以显著促进南京椴嫩枝插穗生根,不同处理浓度之间的促进效果存在一定差异;综合实验结果,生产中可以选择1 000~1 500 mg·L-1IBA粉剂对南京椴嫩枝插穗进行处理,既可提高扦插生根率又可提高插穗生根质量。

表2 南京椴嫩枝扦插统计结果方差分析†Table 2 Variance analysis of T. miqueliana softwood cutting

2.2 穗条留叶数量对南京椴嫩枝插穗生根的影响

嫩枝插穗保留叶片对于促进插穗生根具有一定的作用[3],本实验通过设置3个保留叶片梯度,探寻最佳的穗条留叶数量。由表2可知,留叶数量对于插穗生根率的影响达到极显著水平,对于不定根数量、长度和粗度之间的影响均达显著水平。插穗留取一片全叶的插穗生根效果最优,生根率可达80%,生根质量与其他处理相比均达显著水平,且穗条腐烂率较低。上述分析说明:插穗保留叶片数量对于嫩枝扦插生根具有重要影响,表现在提高扦插生根率和提高不定根的质量方面,综合分析保留一片叶片的插穗生根效果最佳。

2.3 插穗粗度对南京椴嫩枝插穗生根的影响

不同粗度的半木质化枝条内部的营养存在差异,且木质化程度存在差异[3],选择不同粗度的嫩枝插穗进行扦插,探寻插穗粗度对于扦插生根的影响。由表1和表2可知:不同粗度插穗扦插、插穗生根率、不定根数量、不定根长度和粗度之间的差异均达显著水平;中、粗两个规格的插穗扦插后,插穗的生根率和不定根根系指标优于细枝条。上述分析说明:制穗枝条的粗度影响扦插效果,对于插穗生根率和生根质量均有影响;当枝条达到一定粗度后,插穗的生根率和生根质量差异减小,表现为多重对比不存在差异;综合分析,选择0.55 cm以上粗度的南京椴穗条进行扦插为宜,较细穗条扦插后不易生根且生根质量不高。

2.4 南京椴嫩枝插穗生根过程

南京椴嫩枝扦插经历愈伤组织形成、不定根形成等过程。扦插5 d后,插穗下切口附近开始膨大,个别插穗开始出现少量的透明状肿大,形成愈伤组织。扦插10 d后,部分插穗下切口形成晶莹透明的环带状愈伤组织(图1),未被愈伤组织包裹的插穗基部变为黑色;插穗基部皮孔颜色开始变深并出现白色小突起。扦插20 d后,大多数插穗基部出现愈伤组织,颜色逐渐加深,多数插穗基部被愈伤组织完全包裹,部分插穗由愈伤组织长出白色嫩根。扦插30 d后,多数未腐烂插穗萌生出幼嫩的白色不定根(图2),大部分不定根由插穗切口处萌出,少量由愈伤组织团伸出;由切口处长出的不定根相对粗壮,而由愈伤组织伸出的嫩根较柔弱;部分基部腐烂的插穗会产生高位不定根,但数量有限。扦插40 d后,已生根插穗的不定根数量继续增多,不定根由白色开始变黄并陆续出现侧根;一些完全被愈伤组织包裹的插穗虽未腐烂,甚至展出新叶,但仍无生根迹象。扦插50 d后,扦插苗已经形成丰富且完整的根系,根系质量总体较好,多数插穗的白色嫩根向褐色成熟根转变,少量插穗已经展出新叶(图3和图4)。

3 讨论与结论

3.1 IBA处理促进嫩枝插穗生根

图1 环带状愈伤组织Fig.1 Annular callus

图2 白色不定根Fig.2 White adventitious root

图3 IBA 1 000 mg·L-1处理插穗Fig.3 The cutting treated by IBA 1 000 mg·L-1

图4 IBA 1 500 mg·L-1处理插穗Fig.4 The cutting treated by IBA 1 500 mg·L-1

植物生长调节剂可以促进插穗生根,尤其对于扦插较难生根的树种促进效果明显[8];IBA作为扦插生根促进剂的研究报道较多,在一定浓度范围内,插穗生根率与植物生长调节剂浓度呈正相关,但浓度过高则会产生抑制作用[2-9]。IBA进入植物体内可与氨基酸迅速结合形成失去活性的结合态生长素,但其可以转化为IAA,具有促进细胞分化和促进营养物质在插穗基部积累的作用[10]。本实验中,IBA粉剂处理具有提高南京椴嫩枝扦插生根的作用,但不同浓度处理效果存在差异,南京椴嫩枝扦插以选用1 000~1 500 mg·L-1IBA粉剂进行促根为宜,在此范围内,南京椴嫩枝扦插生根率较高且生根质量较优。

3.2 插穗保留叶片数量对于嫩枝扦插的影响

嫩枝扦插保留部分叶片可以促进插穗生根,原因在于叶部提供生根所需的IAA,并通过光合作用产生碳素营养转运至插穗基部促进生根[11-12]。本实验中,保留不同数量叶片对于插穗生根的促进效果存在差异。插穗制备过程中,保留叶片可以促进插穗生根,但保留较多叶片间接增大蒸腾量,使得插穗水分平衡被打破,插穗失水丧失生根能力;同时,叶片失水后脱落覆盖于基质之上,腐烂影响扦插环境。南京椴叶片较大,保留叶片较多常导致叶片相互遮挡使得光合效率下降,叶片合成营养物质和生长素的能力受到影响不利于生根。南京椴嫩枝扦插以保留一片完整叶片为宜,且扦插过程中,若叶片脱落,则必须及时捡拾,避免床面叶片腐烂影响扦插效果。

3.3 插穗半木质化程度对于嫩枝扦插的影响

选用半木质化嫩枝插穗进行扦插,主要利用嫩枝的分生能力,理论分析组织越幼嫩,分生能力越强[8];但插穗扦插生根是综合过程,不仅需要插穗具有强大的分生能力,同时,还需要插穗内部具有一定的营养基础[3]。插穗幼嫩,内部营养贮备不足,即使分生能力较强,也难以完成不定根的诱导和生长。本实验中,选用3种不同粗度的枝条制备插穗,0.55~0.60 cm和0.60~0.75 cm粗度的枝条制备插穗扦插后,插穗的生根率和生根质量都优于0.35~0.40 cm的枝条,也证实了制备插穗时需要兼顾插穗的分生能力和营养状况。

3.4 愈伤组织在插穗扦插生根过程中的作用

扦插过程中,插穗下切口处常形成愈伤组织,愈伤组织的作用主要表现在3个方面:一是隔离切口与外界病菌感染起到保护作用,二是阻止插穗中的有效物质流失,三是诱导产生不定根[13-14]。在本实验中,南京椴嫩枝扦插后,插穗下切口处会形成愈伤组织,多数基部腐烂的插穗未形成愈伤组织;插穗生根率与愈伤组织多少无关,且由切口处及切口上部皮部萌生的不定根数量远大于由愈伤组织生成的不定根数量,且前者所生不定根具有大量的侧根,后者不定根的侧根量相对较少且较为脆弱。适当的愈伤组织发育有利于促进插穗生根,但愈伤组织过分发达并不利于插穗生根[13]。分析原因在于愈伤组织过于发达,常阻碍根原基的发育,使其难以突破愈伤组织;过度发达的愈伤组织还会消耗营养物质使插穗呈老化状态,丧失生根能力。南京椴嫩枝扦插生根初始部位多为插穗下切口处,继而由下切口上部皮部发出不定根,由愈伤组织发出的新根较少,由此可判定南京椴扦插生根并非属于愈伤组织生根型,刘志强[15]曾指出糠椴和蒙椴扦插均属于愈伤生根型,本实验所得结论与其研究相悖。一般难生根树种插穗不定根常发生在插穗下切口或靠近切口的有芽或叶的部位[8],根据本实验中插穗生根部位和扦插生根率的结果可以判定南京椴属扦插难生根树种。因本实验未对不定根发生发育进行解剖学观察,南京椴扦插的具体生根类型有待于进一步研究。

3.5 水分控制对于嫩枝插穗生根的影响

插穗腐烂是南京椴嫩枝扦插过程中的普遍现象,且与插穗扦插生根率基本呈负相关,说明腐烂是南京椴扦插过程中应该控制的因素,而插穗腐烂的多少与水分控制密切相关,南京椴扦插表现的尤为明显。笔者曾多次尝试扦插繁殖,发现南京椴插穗腐烂现象严重,为降低插穗腐烂对于扦插生根的影响,实验最终选用珍珠岩作为扦插基质,且减少自动喷雾时间增大喷雾频次;插穗掉落叶片及时拣出,防止落叶遇水腐烂引起插穗腐烂。

[1] 史锋厚,沈永宝,施季森.南京椴资源的保护与开发利用[J].林业科技开发,2012,26(3):11-14.

[2] 史锋厚,刘斯通,陈 欣,等.生根剂处理对红缨海棠嫩枝扦插生根的影响[J].西南林业大学学报,2012,32(5):96-99.

[3] 贾志远,葛晓敏,唐罗忠.木本植物扦插繁殖及其影响因素[J].世界林业研究,2015,28(2):36-41.

[4] 刘克彪,李爱德,李发明.四种生长调节剂对黑果枸杞嫩枝扦插成苗的影响[J].经济林研究,2014,32(3):99-102.

[5] 吕跃东,姚 颖,吕跃伟,等.不同激素和基质对黑穗醋栗扦插繁殖的影响[J].经济林研究,2015,33(4):144-147.

[6] 唐 强,李志辉,吴际友,等.毛红椿无性系扦插繁殖试验研究[J].中南林业科技大学学报,2015,35(1):67-70.

[7] 闫绍鹏.欧美山杨杂种扦插生根的理化与分子机理研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2011.

[8] 祝 岩.林木扦插繁殖技术研究进展及其应用概述[J].福建林业科技,2007,34(4): 270-274.

[9] 赵兰芝,王少平,赵云菊,等.不同生长调节剂对水培无花果繁殖与生长的影响研究[J].广东农业科学,2006(10):38-39.

[10] 孙浩儿,续九如.金丝小枣扦插繁殖及其生理机制研究[J].果树学报,2001,18(6):333-336.

[11] 王小蓉,熊庆娥,曾伟光.IBA、树龄、枝段对日本晚樱绿枝扦插生根的影响[J].四川农业大学学报,2000,18(3):246-248.

[12] 凌志奋,王业遴,马 凯,等.桃绿枝条插体内养分变化与生根的关系[J].江苏农业学报,1995,11(3): 36-40.

[13] 郭素娟.林木扦插生根的解剖学及生理学研究进展[J].北京林业大学学报,1997,19(4):64-69.

[14] 李鸿莉,彭宏祥,朱建华,等.毛葡萄嫁接换种砧穗及其接合部位剖面结构观察[J].广西农业科学,2005,36(5):415-417.

[15] 刘云强.椴树扦插繁殖技术及生根机理的研究[D].保定:河北农业大学,2004.

Study on softwood cutting propagation techniques forTilia miqueliana

SHI Fenghou1a,1b, ZHENG Chen2, LUO Shuai1a,1b, SHEN Yongbao1a,1b
(1a. College of Forestry; 1b. Co-Innovation Center for Sustainable Forestry in Southern China, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, Jiangsu, China; 2. The government of Zhengjiawu Town, PuJiang Country, Pujiang 322206, Zhejiang, China)

The in fluences of the different concentrations of IBA, the different numbers leaves of cutting remained and the different diameter of cuttings on the rootings ofTilia miquelianasoftwood cutting propagation were studied. The results showed that powder treatment of IBA was conducive to rooting ofTilia miquelianasoftwood cuttings, the best concentration of IBA powder was 1 000-1 500 mg/L, which helps both rooting rate and rooting quality. Moderate retained leaf on the softwood cutting was conducive to rooting, the cutting with one leaf had the best effective, which rooting rate was up to 80% and rooting quality was good. Except decaying cuttings,others all took root. The diameter of cuttings had effects on the rootage of cuttings. The rooting rate of young cuttings was lower and the root quality was worse. The great diameter of cuttings was not less than 0.55cm. The cutting ofTilia miqueianawas not belongs to the type of callus rooting, most of the dventitious roots of cutting were formed from the verge of lower cut section and the bark upper the cut. The humidity control toTilia miqueianasoftwood cutting was crucial. Using the pearlite with good water permeability, removing fallen leaves duly, increasing the frequency of automatic spray and reducing the time of spray were helpful to the rootage of cutting. The diameter of softwood cutting ofTilia miqueianamore than 0.55 cm was good, with half ligni fication. The length of cutting was 10-15 cm, the upper incision was flat, the lower incision was inclined and retained one leaf. Before planting, the base of cuttings were dipped into IBA powder at 1 000-1 500 mg/L to promoted rooting.

Tilia miquelianaMaxim.; softwood cutting; indole-3-Butytric acid; rooting rate; root system quality

S781.2

A

1673-923X(2017)08-0006-05

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.08.002

2016-02-23

国家林业公益性行业科研专项(201204315); 江苏省林业三新工程项目(LYSX[2016]03); 江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)

史锋厚,高级实验师,博士

沈永宝,教授,博士生导师;E-mail:ybshen@njfu.com.cn

史锋厚,郑 晨,罗 帅,等. 南京椴嫩枝扦插技术研究[J].中南林业科技大学学报,2017, 37(8): 6-10.

[本文编校:文凤鸣]

猜你喜欢

不定根嫩枝粗度
烟草不定根发生研究进展
HvLBD19基因对大麦不定根发育的调控
基于TRU 系统对南山植物园川山茶根系空间分布规律的研究
早春的嫩枝
生长调节剂及茎表面机械损伤对烤烟茎不定根发生影响
钻天柳嫩枝扦插苗生长特性研究及优良单株选择
茶花
欧洲缬草不定根诱导与悬浮培养的研究
赣南脐橙靠接红桔砧对果树产量和品质的影响
葡萄定植当年冬季修剪技术