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不同扦插处理对多穗柯幼苗生长与根系发育的影响

2020-08-03程贵文何平厉月桥喻龙华

安徽农学通报 2020年9期
关键词:扦插

程贵文 何平 厉月桥 喻龙华

摘 要:為优选出最佳多穗柯扦插育苗条件,探讨了不同插穗规格、基质类型和ABT-1浓度综合处理对多穗柯扦插苗生长和根系发育的影响。结果表明,不同基质类型、ABT-1浓度和插穗类型处理组合对多穗柯扦插苗的成活、生长和根系发育影响显著;多穗柯在河沙、黄心土和有机物基质中扦插成活率分别是13.33%~56.97%、34.30%~97.22%和69.55%~90.30%;基质类型、插穗部位和ABT-1浓度因素对多穗柯扦插苗成活率的影响具交互效应,以黄心土为基质、枝条嫩梢作插穗、400mg/LABT-1处理或半木质化枝条作插穗、600mg/LABT-1处理扦插成活率最高,分别达97.22%和95.45%;以有机物作扦插基质、800mg/LABT-1处理木质化枝条扦插成活率最高,可达77.78%;在各扦插基质中,枝条嫩梢和半木质化枝条扦插成活率均高于木质化枝条,但扦插苗总生物量、新梢长、新梢生物量和根长、根表面积、根体积和根尖数均以木质化枝条最高、半木质化枝条次之,嫩梢最低;相同枝条部位中,2~4cm长的嫩梢和8~10cm长的木质化枝条扦插苗的根长、根表面积、根体积和根尖数均高于同类型其他长度级别扦插苗,不同长度级别半木质化枝条间根系发育差异不显著。因此,多穗柯扦插繁殖,应依据插穗来源、数量和目的确定其适宜的扦插策略。

关键词:多穗柯;扦插;育苗基质;根系发育

中图分类号 S339.4+4文献标识码 A文章编号 1007-7731(2020)09-0065-04

Effects of Different Cutting Treatments on the Growth and Root Development of Lithocarpus polystachyus Seedlings

Cheng Guiwen et al.

(Experimental Center of Subtropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Fenyi 336600, China)

Abstract: In order to select the best cutting conditions of Lithocarpus polystachyus, the effects of different cutting specifications, substrate types and abt-1 concentration on cutting growth and root development were investigated and analyzed. The results showed that different substrate types, abt-1 concentration and the combination of cuttings had significant effects on the survival, growth and root development of cuttings of Lithocarpus polystachyus. The survival rates of cuttings of Lithocarpus polystachyus were 13.33%~56.97%, 34.30%~97.22% and 69.55%~90.30% in river sand, Huangxin soil and organic substrate respectively. The survival rates of cuttings of Lithocarpus polystachyus were influenced by substrate types, cuttings positions and ABT-1 concentration. The results showed that the survival rate of the cuttings treated with 400mg/L ABT-1 or semi lignified branches was the highest, 97.22% and 95.45% respectively; the survival rate of the cuttings treated with 800mg/L ABT-1 was the highest(77.78%); the survival rate of the cuttings treated with 400mg/L ABT-1 or semi lignified branches was the highest. The survival rate of cuttings was higher than that of lignified branches, but the total biomass, new shoot length, new shoot biomass and root length, root surface area, root volume and root tip number of cuttings were the highest in lignified branches, the second in semi lignified branches, and the lowest in young shoots. In the same branches, the root length, root surface area, root volume and root tip number of cuttings of 2~4cm long and 8~10cm long lignified branches were the highest, all of them were higher than other cuttings of the same type in length, and there was no significant difference in root development between different length levels of semi lignified branches. Conclusion: the suitable cutting strategy should be determined according to the source, quantity and purpose of cuttings.

Key words: Lithocarpus polystachyus; Cutting; Seedling Medium; Root Development

多穗柯(Lithocarpus polystachyus)又名木姜叶柯、甜茶,为壳斗科石栎属树种,主要分布在我国长江以南江西、湖南、广西、安徽、广东、云南、四川和福建等省份[1]。多穗柯叶兼具茶、糖、药功能,民间常采集用来制备茶叶,饮用历史悠久[2]。多穗柯富含多种营养物质及人体必需的微量元素和维生素、根皮苷、三叶苷和黄酮类为其主要生物活性成分[3],具有消除炎症[4]、抗氧化[5]、降低血糖血脂[6]、防治糖尿病[2]的功能。传统上,多穗柯多利用野生资源,随着资源用量的加大,天然生境遭受破坏,野生资源锐减。因此,开展多穗柯的人工繁育栽培对穗柯天然种质的保育和满足未来优质原料的需求十分必要。

扦插繁殖是林木繁育的重要技术手段,树种遗传特性、母树年龄、枝条采集部位、植物生长调节剂、扦插基质和环境条件综合因素决定了扦插苗的成活和生长。在多穗柯扦插研究方面,蓝金宣等研究表明半木质化枝条扦插成活率高于木质化和幼嫩的枝条[7]。陈金艳等研究表明秋季100mg/L的ABT6号生根粉处理,以80%黄泥+20%珍珠岩混合或纯黄泥作基质,生根率可达96.00%和92.33%[8],为多穗柯无性繁殖起到了良好的技术指导。但关于不同扦插方式对多穗柯扦插苗生长和根系发育影响方面的研究较少。同时,各地用于林木扦插育苗的基质资源禀赋各异,基质理化性质差异很大,育苗基质、植物生长调节剂及其处理组合,均对多穗柯扦插育苗成活率产生较大的影响。因此,开展这方面研究对各地指导多穗柯优良种质快速繁育和壮苗培育均具十分重要的意义。

本研究开展了基于江西典型扦插育苗基质的多穗柯扦插繁殖试验,探讨基质类型、ABT-1和插穗规格综合处理对多穗柯成活、生长和根系发育的影响研究,旨在探明这些因素综合处理条件下对多穗柯成活的影响,优选出多穗柯最适扦插育苗技术方案,为多穗柯扦插繁殖提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验地位于江西省分宜县中国林科院亚林中心育苗基地,地理位置东经114°39′28″,北纬27°49′09″,海拔126m,属亚热带湿润大陆性季风气候,年均温17.2℃,7月均温28.8℃,1月均温5.5℃,无霜期270d,降雨量1643.6mm,日照时数1535.3h。育苗基地荫棚设施为钢架构大棚,棚高2.4m,装有喷灌设施,上层遮阴网透光度70%。

1.2 试验材料 试验用的扦插枝条取自江西分宜三年生多穗柯采穗圃,建园材料来源于江西分宜本地天然多穗柯林分。选择树冠外围当年生的生长健壮的枝条作插穗。ABT-1生根剂由北京艾比蒂公司生产。试验基质中河沙、黄心土和有机物均来自江西分宜当地,泥炭来源于中国东北。

1.3 试验设计与测定方法

1.3.1 不同扦插处理方式对多穗柯成活率的影响试验 试验于2019年8月下旬开展,采用完全随机区组试验设计,设枝条部位、扦插基质类型和ABT-1生根剂3个试验处理,共27个处理组合。每个处理重复4次,每次重复扦插30根枝条。枝条部位包括枝条嫩梢(嫩梢)、中段(半木质化枝条)和枝条基部(木质化枝条)。ABT-1号生根剂设400、600、800mg/L 3个浓度梯度。扦插育苗基质包括3种:河沙、黄心土和有机物基质,其中有机物基质为腐熟的泥炭、树皮、谷壳混配(体积比2∶1∶1)配置而成。

自采穗圃中先分枝条部位收集枝条,剪成6~8cm长的插穗枝段,保留1~2个饱满芽,枝条上、下端平剪,将其在ABT-1溶液中浸泡10~15min,扦插在准备好的育苗基质中。然后喷水和喷洒杀菌剂,扎上小拱棚、盖膜保湿。扦插60d后调查、统计苗木成活率。

1.3.2 不同扦插处理对多穗柯新梢生长和根系发育的影响试验 试验自2019年4月开始,采用完全随机区组试验设计,设3种枝条部位,每个枝条部位设2~4、4~6、6~8、8~10cm 4种长度,共12个试验处理,每个处理重复4次,每重复扦插30根枝条。自采穗圃中采集发育健康的一年生枝条,以黄心土为育苗基质,600mg/LABT-1号浸泡15min。

生长季结束后,用电子天平测定扦插苗植株总生物量、新梢生物量,精确到0.01g;用直尺测定新梢长度,精确到0.01cm;用WinRHIZO根系扫描仪测定植株的根长、根表面积、根直径、根体积和根尖数量。

1.4 数据分析 利用Excel 2010软件进行基础数据的整理、统计,利用SPSS 17.0软件进行不同处理间的方差分析、多重比较等相关分析。

2 结果与分析

2.1 不同基质类型、枝条部位和ABT-1浓度配比对扦插苗成活的影响 不同基质类型、枝条部位和ABT-1浓度处理对扦插苗成活影响(表1)。从表1可以看出,扦插处理条件对多穗柯扦插成活率具明显的影响,多穗柯扦插生根的成活率范围为13.33%~97.22%,其在河沙、黄心土和有机物基质中扦插的成活率分别是13.33%~56.97%、34.30%~97.22%和69.55%~90.30%。在各处理组合中,多穗柯嫩梢扦插生根成活率最高,可达97.22%,其最佳生根处理为黄心土+400mg/L ABT-1,其半木质化枝条最佳扦插处理组合为黄心土+600mg/LABT-1,扦插成活率可达95.45%,木质化枝条最佳处理组合为有机物基质+800mg/L ABT-1,扦插成活率为77.78%。方差分析显示,基质类型、枝条部位和ABT-1生根剂处理组合对多穗柯扦插成活率影响均达显著差异水平(P<0.05)。

相同扦插基质和ABT-1浓度下,多穗柯枝条嫩梢、半木质化枝条扦插成活率高于木质化枝条扦插成活率。如400mg/LABT-1处理下,在河沙基质中枝条扦插生根率由高到低分別是半木质化枝条(56.97%)>嫩梢(36.92%)>木质化枝条(13.33%),嫩梢和半木质化枝条扦插成活率分别是木质化枝条的2.77倍和4.27倍。在有机物基质中的成活率是半木质化枝条(90.3%)>嫩梢(79.87%)>木质化枝条(69.55%),前两者分别是后者1.30倍和1.15倍。

同一枝条部位,在不同基质中达到最高成活率时的ABT-1处理浓度不同。河沙基质中,枝条嫩梢、半木质化枝条和木质化枝条成活率最高时的ABT-1处理浓度依次为800、400、600mg/L,在黄心土基质中达最高扦插成活率时ABT-1浓度处理分别是400、800、800mg/L,而在有机物基质中,半木质化枝条在400mg/LABT-1处理时扦插成活率最高,嫩梢和木质化枝条均在800mg/LABT-1浓度处理时扦插成活率最高。说明,基质类型、枝条部位和ABT浓度对多穗柯扦插成活率有交互效应,这可能是由扦插基质的理化特性、枝条生理状态综合互作效应引起的。

2.2 不同插穗类型对扦插苗生长和生物量的影响 从图1可以看出,枝条部位对多穗柯扦插苗生长的影响很大。其中,木质化枝条扦插苗总生物量、新梢生物量和新梢长度均为最大值,半木质化枝条扦插苗次之,嫩梢最小。木质化枝条插穗的新梢生物量分别是后者的2.56倍和4.56倍,新梢长分别是半木质化枝条和嫩梢的1.34倍和2.11倍。方差分析显示,木质化枝条扦插苗的新梢长、新梢生物量和总生物量均显著高于嫩梢、半木质化枝条。因此,利用木质化枝条扦插成活后的生长和根系发育优于半木质化枝条和嫩梢扦插苗。

2.3 不同插穗类型对扦插苗根系发育的影响 从表2可以看出,枝条部位和插穗长度对扦插苗根系发育影响极显著(P<0.01)。各长度级别均以木质化枝条插穗扦插苗根长、根表面积、根体积和根尖数值均最大,半木质化枝条扦插苗次之,嫩梢扦插苗的值最小。枝条嫩梢2~4cm等级插穗扦插苗新梢长、根长、根表面积、根体积和根尖数值均为最大,而8~10cm等级插穗扦插苗值最小,分别相差了2.92、1.88、1.34、3.12和2.31倍。其根直径和根体积差异达极显著水平,4~6cm和6~8cm等级插穗扦插苗的新梢长、根长、根表面积、根体积和根尖数值介于之间,与两者均无显著差异。枝条嫩梢枝段最适宜扦插苗生长的长度是2~4cm。枝条半木质化枝条不同级别插穗长度扦插苗的新梢长、根长、根表面积、根体积和根尖数间无显著差异。说明,枝条半木质化枝条插穗长度对扦插苗的生长和根系发育没有显著影响。

除新梢长和根直径外,木质化枝条扦插苗的根长、根表面积、根体积和根尖数均以8~10cm等级扦插苗值最大,方差分析表明,其根体积和根尖数显著高于其他级别苗木,说明,木质化枝条枝段8~10cm长度插穗最有利于扦插苗根系的发育。

3 结论与讨论

本研究表明,不同基质类型、ABT-1浓度和插穗类型对多穗柯扦插苗成活存在显著影响,河沙、黄心土和有机物基质中多穗柯扦插成活率范围分别是13.33%~56.97%,34.30%~97.22%和69.55%~90.30%。黄心土基质+400mg/LABT-1、黄心土基质+600mg/LABT-1和有机物基质+800mg/LABT-1组合是多穗柯嫩梢、半木质化和木质化枝条扦插成活率最高的处理方式,成活率分别可达97.22%、95.45%和77.78%。多穗柯扦插苗的新梢长、新梢生物量、总生物量、根长、根表面积、根体积和根尖数值均以木质化枝条扦插苗最高、半木质化枝条次之、嫩梢最低。同一枝条部位,枝条嫩梢2~4cm级别长度插穗和枝条木质化枝条8~10cm长度插穗扦插苗根长、根表面积、根体积和根尖数值最大,半木质化枝条插穗长度对扦插苗根系特征值影响不明显。

陈金艳研究表明黄心土是适宜的多穗柯扦插育苗基质,以纯黄泥作基质,生根率分别可达92.33%[8]。本研究表明,多穗柯嫩梢和半木质化枝条经400mg/L和600mg/LABT-1处理,在黄心土中的最高扦插成活率可达97.22%和95.45%,进一步提高了多穗柯扦插成活率。同时,也证实了其木质化枝条的最佳扦插基质不是黄心土,而是基于谷壳、木屑和泥炭的有机物混配基质,这为今后多穗柯硬枝扦插实践提供了指导,也为江西农林废弃物的应用提供了新的方向。

尽管多穗柯嫩梢和半木质化枝条的扦插成活率高于木质化枝条,但多穗柯扦插苗的新梢长、新梢生物量、总生物量、根长、根表面积、根体积和根尖数值随着扦插部位的下移而增加。同时,同部位枝条2~4cm长级别嫩梢和8~10cm级别的木质化枝条扦插苗根系发育最佳。因此,多穗柯扦插苗培育时,应依据插穗数量、来源和目的不同选择适宜的扦插处理方案。如在开展多穗柯濒危种质保育时优先选择枝条嫩梢,剪2~4cm长的短插穗进行扦插,有利于提高种质繁育数量,而在扦插枝条充足时培育多穗柯壮苗时,选择8~10cm长度木质化枝条作为插穗进行扦插,有利于培育优质的多穗柯苗木。

参考文献

[1]林丽梅,龙月红,冯若宣,等.多穗柯查耳酮异构酶基因的克隆与序列分析[J].中草药,2017,48(24):5080-5084.

[2]廖晓峰,于荣,刘小庚.天然甜源植物多穗柯的化学成分分析及开发利用[J].食品与发酵工业,2003(11):109-110.

[3]单思聪,孙爽.超临界萃取多穗柯黄酮及其抗运动氧化功能研究[J].食品研究与开发,2016,37(20):67-70.

[4]范小龙,董华强,张英慧,等.多穗柯三叶苷对脂多糖诱导小鼠炎症反应的保护作用[J].食品科学,2014,35(21):186-189.

[5]韦宝伟,李茂,李伟芳.多穗柯总黄酮的降糖作用[J].内科,2008(04):510-512.

[6]董华强,宁正祥,于立静,等.多穗柯黄酮根皮苷对糖尿病小鼠的降血糖血脂效果[J].食品科学,2006(12):714-718.

[7]蓝金宣,黄晓露,李開祥,等.光质与光周期对多穗柯幼苗生长及光合参数的影响[J].广西林业科学,2018,47(01):24-28.

[8]陈金艳,王坤,廖健明,等.多穗柯扦插繁殖试验[J].广西林业科学,2016,45(01):115-118.

(责编:王慧晴)

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