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贵州金花茶扦插育苗技术研究

2020-04-21席培宇姚松林2王济红

种子 2020年3期
关键词:金花拱棚木质

席培宇,姚松林2,王 莹,王济红

(1.贵州省生物研究所,贵阳 550009;2.贵州省山地资源研究所,贵阳 550002)

金花茶(Camelliachrysantha)被誉为“东方神茶”、“植物界的熊猫”以及“茶族皇后”,具有极高的观赏、经济、科研和药用价值。金花茶组植物富含黄酮类、茶多糖等多种抗氧化成分,具有降脂、抑菌、抗氧化、抗过敏、抗肿瘤等功效,市场开发前景广阔[1]。贵州金花茶C.guizhouensisS.Y.Liang et T.L.Ming主要分布于贵州省罗甸县、册亨县的南亚热带山地季风雨林中[2]。贵州金花茶研究报道较少,一是因地处偏远山区,二是1976年因被有关学者误定为中越山茶(C.indochiensisMerr.)未引起人们的注意;其实其模式标本实际已于1958年和1959年相继被中国科学院植物研究所植物学家在册亨和望谟采集到;1992年在北京召开全国首届植物标本馆业务研讨会期间,与会专家经查阅和研究存于中国科学院植物研究所的该植物标本后(山茶科植物标本1260号),确认该种属于山茶属一新种,命名为贵州金花茶,是目前发现的唯一分布在北回归线以北,海拔700 m以上的珍贵金花茶组植物资源,具有较高耐寒性[1],因香气成分较广西等热带地区的金花茶组植物浓郁,现干花产品市场价格很高,过度采花利用已导致野生资源树势衰退,野生资源已不足1 000株。

扦插繁殖成活率低下,是当前严重阻滞该特色植物可持续利用的技术瓶颈。杨成华等[3]最早对贵州金花茶的扦插繁殖技术进行研究与报道,发现贵州金花茶1年生插条在黄心土基质上,用浓度为150 mg·L-1的ABT 1号生根粉处理后扦插,最佳成活率可达87.5%,但一直未能产业化育苗利用。该物种异地扦插育苗效果较差,近20多年来,许多企业和个人在罗甸县城开展扦插育苗技术摸索,但成活率均在50%左右,且扦插苗长势较差。陈文荣[4]在福建开展金花茶扦插繁殖技术研究,发现贵州金花茶和离蕊金花茶的扦插成活率均为零,嫁接成苗率仅为6%和3%。

本研究根据贵州金花茶异地扦插育苗效果较差的现状,结合多年的实践经验,仅对影响植物扦插繁殖成活的激素种类和浓度2个因子开展单因子对比和正交组合试验,采取就地扦插育苗的方式,以期攻克当前贵州金花茶产业化利用缺乏高效扦插育苗技术体系支撑的技术瓶颈。

1 材料与方法

1.1 试验地自然概况

贵州金花茶在主要集中分布在贵州省罗甸县茂井镇大亭社区的田坝村、亭西村和大亭村,分布面积约3.65 hm2,地理位置为25°16′01″~25°16′51″N、106°57′55″~106°58′38″E,土壤类型为砖红壤,海拔550~1 020 m,植被类型为山地季雨林[2]。茂井镇大亭社区距县城60 km,全乡国土面积122.6 km2,东、南、西分别以漕渡河、红水河和油拉河为界与广西天峨县三堡乡、坡结乡、向阳镇和本县班仁乡相望,北面与本县茂井镇接壤,全乡境内为中山低河谷地,境内的老山大坪海拔1 400.6 m。年均气温16~22.5 ℃,最热月7月均温25.4 ℃,最冷月1月均温 6.7 ℃,绝对高温40 ℃,绝对低温-6 ℃,冬季有霜冻,无霜期300 d以上,≥10 ℃的年积温为5 365.3 ℃;年降雨量1 450 mm,多集中于3—9月。

1.2 贵州金花茶枝梢萌发特性观察

据前期对贵州金花茶枝梢萌发特性观察得知,在原生地,贵州金花茶每年萌发2次新梢。春梢芽在1月底、2月初开始萌动,2月底至3月底,完成抽梢生长,春梢长度为7.8~14.1 cm;秋梢芽在7月上旬开始萌动,8月初—9月上旬,完成抽梢生长,秋梢长度为7.5~16.5 cm,粗度1.5 mm以上。该结果与已报道的小瓣金花茶(Camelliaparvipetala)[5]和金花茶(C.nitidissma)成龄植株引种到桂林后每年只萌发1次秋梢的现象不符[6-7]。陈文荣[4]将贵州金花茶引种到福建后,仍然表现出每年萌发2次新梢的现象。

1.3 试验内容

1.3.1激素种类和浓度对半木质插穗生根能力的影响

本试验以贵州金花茶春季2月初萌发半木质化枝条为试验对象。插穗修剪成带1芽2叶单侧马耳型,长度8~10 cm。试验地位于大亭村,为变质岩发育的黄壤旱地熟土,pH 5.0~5.5,试验时间2016年7月5—7日。激素种类3种:生长调节剂吲哚丁酸IBA、萘乙酸NAA和中国林科院研制的双吉尔GGR生根粉;每种激素种类均设置5个浓度处理:25,50,100,150,200 mg·L-1;对照为清水处理。每种处理50枝,3次重复;采用随机区组方式排列。2016年10月上旬,每种处理随机抽查30株,统计扦插生根率。

1.3.2激素组合处理对半木质插穗生根能力的影响

根据单因子对比试验(见表1),2016年11月17—20日,以贵州金花茶秋季7月底萌发半木质化枝条为试验对象,插穗修剪方法和试验地同1.3.1,采用浓度为100,120,140 mg·L-1的IBA与浓度为25,35,45 mg·L-1的NAA做正交组合试验;每种处理50枝,3次重复,采用随机区组方式排列。2017年5月中旬,每种处理随机抽查30株,统计扦插生根率。

1.3.3大田扦插育苗试验

用筛选出的最佳激素组合:120 mg·L-1IBA+35 mg·L-1NAA开展大田扦插育苗试验。2017年7月上旬在大亭村开展夏季扦插,扦插地为红壤发育的新垦荒坡地,pH 5.5~6.0,小拱棚覆盖遮阴网方式采取透光率30%和50%2种处理,每种处理扦插培育1.0万株。2017年10月下旬,在田坝村开展秋季扦插,扦插地为红壤发育的稻田土,pH=6.0~6.5,也采取如夏季扦插的2种小拱棚遮阴覆盖方式,每种处理扦插培育1.5万株。2018年5月中旬,每种处理随机抽查100株,3次重复,统计大田生根率。

1.4 其他育苗措施

1) 搭荫棚:在扦插圃上方搭高度2.0 m以上荫棚,覆盖遮荫率75%的遮阳网。

2) 整地作床:将圃地深翻整地30~50 cm,捡出杂草石块后,耙细成粒径≤0.3 cm细土;顺坡向起垄,垄宽100.0 cm,垄高20~35 cm。

3) 选取径粗0.2 cm以上生半木质化健壮枝条作为穗条。

4) 将穗条剪成带1芽2叶枝段,长度7~9 cm,上剪口平截,距芽1.0 cm,下剪口剪成单侧马耳形,距芽6~8 cm。

5) 插穗修剪完后扎把,按生长极性方向用预先配制的不同处理生根液浸泡,浸泡深度5 cm,浸泡时间12~13 h。

6) 扦插方法:先用直径0.4 cm竹签在每袋基质中心打深度6 cm小孔,再将插穗插入孔中,压紧基质,插穗上部芽、叶出露1~3 cm。

7) 扦插完毕后,浇透水1次,然后搭距苗床高度50 cm的小拱棚。除1.3.3遮阴率筛选试验外,1.3.1和1.3.2均采用小拱棚用白色地膜+透光率30%遮阳网的覆盖方式。

2 结果与分析

2.1 激素种类和浓度对半木质插穗生根能力的影响

研究表明,易生根植物扦插多从皮孔分化生根,难生根植物多从愈伤组织分化生根,根系既能从皮孔分化,也能从愈伤组织分化的植物,扦插生根能力介于二者之间。从表1可见,贵州金花茶半木质化枝条主要从愈伤组织分化根系,偶尔伴随出现皮孔分化生根的现象,也属于难生根植物类型。贵州金花茶仅采用IBA和GGR两种生根剂处理后出现皮孔分化根系的现象,用NAA处理后主要从插穗下剪口分化致密的愈伤组织,分化根系较弱,该现象与邓桂英[8]对金花茶1~2年生插穗的水培研究结果不同,邓桂英发现:金花茶插穗用100 mg·L-1NAA后,有50%的根从皮孔长出;用50 mg·L-1NAA处理后,只有10%的根从皮孔长出,90%的根则从基部切口处的愈伤组织长出。

生根剂GGR也叫ABT,是中国林科院配制的生根剂,是金花茶组植物扦插繁殖常用生根剂。谢富文[9]较早报道了采用50~100 mg·L-1ABT生根剂水溶液处理金花茶硬枝和嫩枝扦插获得成功的方法;随后龚弘娟等[10]报道了采用1 000 mg·L-1ABT 1号生根剂快速浸蘸1年生金花茶插穗1 min后扦插,生根率达98.33%。大部分研究认为,金花茶组植物用浓度100~600 mg·L-1处理后,扦插效果较好。廖美兰等[11]用300 mg·L-1ABT 6号生根剂浸泡0.5~1.0年生金花茶插穗后扦插,生根率达98.6%;邓荫伟等[12]和杨喜连[13]均报道了金花茶半木质化插穗用100 mg·L-1ABT 1号生根粉浸泡2 h、或100 mg·L-1GGR号+黄心土调成糊状蘸12 s后,扦插生根率分别为96.75%、93.17%的育苗方法。本研究发现,采用浓度25~50 mg·L-1生根剂GGR处理贵州金花茶半木质化插穗后,仅能使插穗下剪口膨大,但未分化愈伤组织和根系,只有采用浓度100~150 mg·L-1生根剂GGR处理后,插穗才能分化根系和愈伤组织,少部分能从皮孔生根,但根系生长较差,当浓度达到200 mg·L-1时,插穗分化根系的能力受到抑制。

单独使用生长调节剂NAA开展金花茶组植物扦插繁殖的研究报道也较多。邓桂英[8]较早研究了不同浓度NAA对金花茶扦插生根能力的影响,发现金花茶属于混合型难生根植物;蒋桥生等[14]在5—6月用1 000 mg·L-1NAA快蘸处理金花茶1年生插穗后,扦插在没有经过耕种的自然黄土或红土苗床上,生根率可达85%以上;柴胜丰等[15]报道了南宁地区4月份显脉金花茶1~2年生插穗用300 mg·L-1NAA浸泡处理12 h后的扦插育苗方法。本研究发现,采用浓度25~50 mg·L-1的NAA处理后,贵州金花茶插穗下剪口分化的愈伤组织较用100 mg·L-1以上的NAA处理后疏松,根系分化能力更强,但根系较细,与现有研究采用100 mg·L-1以上浓度取得的较好育苗效果不符。

单独使用生长素IBA的研究报道较少。邓朝佐等[16]认为,金花茶插穗以300 mg·L-1IBA处理320 min后再扦插到蛭石基质上,然后再扦插到体积比3∶1的黄泥、泥炭土混合基质上,30 d后有85%生根;张佩霞[17]用500 mg·L-1IBA浸泡金花茶半木质、木质化插穗30 min后,春、秋季采用穴盘扦插,成活率均可达100%;何碧珠等[18]公开了一种用500~550 mg·L-1IBA生根剂中浸泡1年生金花茶木质化枝条1.5~2 h后,扦插到体积比为2∶1的黄泥和河沙混合基质中的春季扦插育苗方法。本研究发现,贵州金花茶春梢半木质化插穗用浓度为100~150 mg·L-1IBA生根剂浸泡处理后,可百分之百分化愈伤组织,生根率为66.67%~80%,10%左右在皮孔同时产生愈伤组织,可分化3~8条较粗的须根,与现有报道结果不符。

表1 激素种类、浓度对贵州金花茶扦插生根能力的影响

2.2 激素组合处理对半木质插穗生根能力的影响

生长素IBA与NAA组合的研究报道较少。黎衍等[19]报道了用MS营养液+10 mg·L-1,IBA+10 mg·L-1NAA生根溶液,浸泡金花茶1~2年木质化硬枝或当年生半木质化嫩枝6~8 h,扦插到蛭石或珍珠岩等基质上的育苗方法;吴儒华等[20]3次交替使用800 mg·L-1NAA或IBA溶液浸泡金花茶1~2年生插穗5 h后,采取高密度、高密度和低密度三段扦插培养的方式,可使培育时间由2年缩短到4个月;陈祖娟[21]认为,金花茶插穗采用100 mg·L-1的IBA+NAA溶液浸泡24 h后扦插,成活率可达91.6%。本研究发现,用浓度为120 mg·L-1生长调节剂IBA与浓度为25~45 mg·L-1的生长调节剂NAA组合处理后,贵州金花茶扦插生根能力显著提高,平均生根率为86.67%,较浓度为100 mg·L-1和140 mg·L-1生长调节剂IBA与NAA组合的平均生根率高,二者分别为75.56%和78.89%;均表现出生长调节剂NAA浓度为35 mg·L-1时,扦插生根率较高,幼苗新梢萌发较好的趋势;最佳激素组合处理为120 mg·L-1IBA+35 mg·L-1NAA,扦插生根率达93.33%(见表2)。结果表明,生长调节剂IBA对贵州金花茶扦插生根能力的影响较生长调节剂NAA大,起主导作用;扦插生根能力的显著提高,可能是二者促进插穗分化根系能力的叠加。

表2 激素组合处理对贵州金花茶扦插生根能力的影响

2.3 大田扦插育苗试验

大田扦插育苗试验结果表明,贵州金花茶半木质扦插采用浓度为120 mg·L-1IBA+35 mg·L-1NAA混合生根剂处理后,一年中可以扦插繁殖2次,生根率可达89.33%~94.67%。夏季宜采用透光率30%的小拱棚遮阴方式,防止较强的阳光对未生根的插穗叶片造成灼伤,从而降低扦插生根能力;秋季宜采用透光率50%的小拱棚遮阴方式,可加快未生根插穗光合自养能力,提高扦插生根能力(见表3)。

表3 小拱棚透光率对贵州金花茶扦插生根能力的影响

3 结 论

贵州金花茶春梢和秋梢半木质枝条均可进行嫩枝扦插,插穗生根主要从愈伤组织分化不定根,偶尔伴随皮孔生根,属于混合型的难生根植物。

贵州金花茶扦插繁殖对基质的要求不高,可选用pH值5.0~6.5的旱地、稻田土和新垦荒坡地,该特性与杨成华等[2]报道的贵州金花茶对土壤的适应性较强的结果吻合。扦插育苗过程中,遮阴是必不可少的管护措施,与金花茶组植物属于荫生植物的生态学习性相关。结合扦插育苗小试和大田试验结果,集成贵州金花茶规模化就地扦插育苗技术方案一套,即:在原产地可采用春梢半木质化枝条6—7月扦插,秋梢半木质化枝条在10—11月扦插;最佳扦插基质为红壤或黄壤发育的沙壤土,pH=5.0~6.5;插穗修剪成带1芽2叶的单侧马耳型,长度8~10 cm,用浓度为120 mg·L-1吲哚丁酸IBA和浓度为35 mg·L-1萘乙酸NAA混合生根液浸泡12~13 h后裸根扦插,采用小拱棚覆盖白色地膜和双层遮阴的覆盖方式,扦插后120 d,生根率可达90%以上。

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