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枫香观赏新品种‘金钰’扦插繁育试验

2022-04-28陆云峰黄华宏李修鹏王建军

福建林业科技 2022年1期
关键词:枫香树冠生根

王 豪,陆云峰,黄华宏,李修鹏,王建军

(1.宁波市林特科技推广中心,浙江 宁波 315012; 2.浙江农林大学,浙江 杭州 311300)

枫香(Liquidambarformosana)属金缕梅科枫香属高大落叶乔木[1],是南方著名的秋色树种,也是浙江省阔叶林中的优良先锋树种。‘金钰’(′Jinyu′)是宁波市林特科技推广中心自主选育的枫香观赏新品种,与普通枫香相比,‘金钰’春季新叶橙红色,成熟后金黄色;夏季新叶黄白色,成熟后转浅黄色;秋季叶色转红;当年生枝金黄色,密被黄白色绒毛;具有极高的观赏价值与推广应用前景[2],可同时满足园林绿化和山体造林的需求。

枫香‘金钰’变异母树尚未结实,无法进行种子播种繁殖。此外,‘金钰’的观赏性状极可能在有性繁殖过程中发生分离或退化。因此,无性繁殖成为繁育‘金钰’的重要手段,而要在短期内获取大量无性系苗,最简便、经济、实用的方法是扦插[3-6]。然而,由于枫香单宁含量高,导致插穗吸水不良[7],是一种较难生根的树种。林昌礼等[8]用蛭石作基质进行扦插,成活率为84.38%。张勇等[9]用枫香硬枝作插穗,以IBA 300 mg·L-1浸泡4 h或IBA 100 mg·L-1浸泡8 h,扦插生根率为91.2%~95.0%。成铁龙等[10]对枫香嫩枝用NAA 500 mg·L-1处理30 min,生根率为77%。陈明土[11]从母株下部剪取长17 cm的插穗进行扦插,平均生根率91.8%。这些针对普通枫香进行的扦插试验,虽然已有一些初步结果,但缺乏系统研究,且‘金钰’与普通枫香存在生物学特性差异,前期试验发现,采用普通枫香的扦插技术进行‘金钰’扦插繁殖生根率较低,不同部位穗条的扦插苗后期生长和质量存在差异。为加快‘金钰’种苗的繁育与推广应用,本研究从不同扦插基质、不同植物生长调节剂、不同扦插时间、不同采穗部位4个方面开展‘金钰’扦插繁育试验,并对不同部位穗条的扦插苗在苗圃常规管理状态下的苗木质量进行初步评价,旨在探索总结一套高效的‘金钰’扦插技术。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设于浙江省宁波市鄞州区东吴镇平塘村苗圃基地,地处121°42′E、29°48′N,海拔15 m,地势较为平坦。属亚热带季风气候区,年平均日照时间2000 h,年均温16.2 ℃,极端最低气温-11.1 ℃,年无霜期200~248 d,年均降水量1380 mm,年均相对湿度82.5%,年均蒸发量1321.5 mm。试验地交通方便,水、电、温室大棚、微喷灌、管理房等设施齐全。

1.2 试验材料

插穗采自东吴镇平塘村基地采穗圃内2~3年生的枫香‘金钰’嫁接苗(苗高2.5~3 m,地径4~5 cm)树体中上部生长健壮、无病虫害、腋芽饱满的枝条。晴天早晨将枝条剪回,置于室内阴凉处。扦插前将枝条剪成长8~10 cm的小段,每段保留2个芽,上切口距芽0.5~1 cm平切,下切口距芽3~5 cm斜切,每捆30支捆扎,在清水中浸泡。除不同扦插时间试验外,其余试验均在6月中旬进行扦插。扦插基质:黄心土,泥炭(HAWITA,德国维特进口)和珍珠岩。植物生长调节剂:ABT生根粉(ABTl,中国林科院生产);吲哚乙酸(IBA)和萘乙酸(NAA)为分析纯,均为Sigma公司生产。

1.3 试验设计

所有试验均采用完全随机区组试验设计,扦插试验每个处理30支插穗,3次重复;扦插苗质量试验3次重复,每个重复30株。

1.3.1 不同扦插基质试验 分别为黄心土、珍珠岩、黄心土+珍珠岩(体积比1∶1)、泥炭+珍珠岩(体积比1∶1)4种基质。黄心土过筛,除去石块等粗颗粒。插穗用ABT1 200 mg·L-1处理30 min。

1.3.2 不同植物生长调节剂及浓度试验 分别选取ABT1、IBA、NAA、IBA+NAA(质量比1∶1)4种植物生长调节剂,每种植物生长调节剂分别设1000、500、200 mg·L-13个浓度梯度,处理时间依浓度由高到低分别为10 s、30 s、30 min,以清水处理作对照,插穗基部蘸取或浸泡长度为2~2.5 cm。扦插基质为黄心土。

1.3.3 扦插时间试验 分别于2016年3月5日、6月15日、9月20日剪取母株枝条进行扦插试验。插穗基部用ABT1 200 mg·L-1处理30 min,扦插基质为黄心土。

1.3.4 采穗部位及扦插苗质量试验 试验前1 a的10月,在嫁接母树距嫁接基部5 cm处截干,使之抽发萌条。分别选取嫁接母树树冠上部、中部和基部截干抽发的萌条作穗条剪取插穗进行扦插。插穗基部用ABT1 200 mg·L-1处理30 min,扦插基质为黄心土。

插后60 d,将成活苗按株行距15 cm×15 cm进行移植,苗床高25 cm、宽1.5 m、长15.0 m。常规水肥管理,每年5月、6月中旬撒施尿素2次,每次0.15 kg·m-2。

1.4 扦插及插后管理

扦插采用50孔穴盘(规格5.4 cm×2.8 cm×9 cm,穴数5×10个),将处理好的插穗垂直插入装满基质的穴盘中,扦插深度3~4 cm,插后用手指压紧,立即浇透水。插后采用高床育苗和全光照间歇自动喷雾的方式管理,扦插初期保持90%左右的空气湿度,不定根产生后缩短喷雾时间与次数。每10 d用有效成分50%的多菌灵(国光)500 倍液消毒1 次。

1.5 数据调查及分析

扦插45 d后调查各处理穗条的生根率、生根数、根长,用生根指数来整体评价插穗的生根效果,生根指数=生根率×平均生根数×平均根长[12]。对不同部位穗条的扦插苗进行生长量测定,从扦插苗移植当年到第3年,每年12月底进行测量,采用电子游标卡尺测量地径,精度0.01mm,钢卷尺测量苗高、新梢生长量,精度0.1 cm。

各项试验数据均采用Excel 2003和SPSS 19.0进行数据处理和方差分析,百分数进行反正弦转换。

2 结果与分析

2.1 不同扦插基质对插穗生根的影响

不同基质对‘金钰’插穗生根率、平均根数、平均根长、生根指数的影响均存在显著差异(P<0.05)(表1)。黄心土+珍珠岩的插穗生根率最高,达68.22%,显著高于其它基质;黄心土插穗生根率次之,为60.67%;泥炭+珍珠岩最低,仅17.31%。珍珠岩中平均根数最多,为8.10条·株-1;黄心土+珍珠岩次之,为7.73条·株-1;大小排序为进口泥炭+珍珠岩最低,仅有6.60条·株-1。就平均根长来看,大小排序为进口泥炭+珍珠岩(6.86 cm)>黄心土+珍珠岩(6.81 cm)>黄心土(5.36 cm)>珍珠岩(4.95 cm)。4种基质生根指数变异幅度为7.95~35.92。其中,黄心土+珍珠岩插穗生根指数最大,为35.92;进口泥炭+珍珠岩中插穗生根指数最低,为7.95。综上,从生根综合效果考虑,‘金钰’扦插最适宜的基质为黄心土+珍珠岩。

表1 不同基质对插穗生根的影响

2.2 不同植物生长调节剂及浓度处理对插穗生根的影响

由表2可知,在ABT1处理中,3种浓度的平均根数有显著差异(P<0.05),ABT1 200 mg·L-1与500 mg·L-1的生根率、生根指数差异不显著,当增加到1000 mg·L-1时,生根率和生根指数下降,ABT1 200 mg·L-1与1000 mg·L-1的平均根长差异不显著,ABT1 500 mg·L-1的平均根长显著高于其它2种浓度,说明ABT1浓度适当增加可促进‘金钰’萌发不定根,中等浓度的ABT1较有利于根系生长。在IBA处理中,3种浓度的生根率、平均根长、生根指数存在显著差异,IBA 200 mg·L-1与500 mg·L-1的平均根数差异不显著,当IBA为1000 mg·L-1时,扦插生根率、平均根数、平均根长、生根指数均减少,说明高浓度的IBA对生根不利。NAA处理中,3种浓度的平均根数、平均根长、生根指数均有显著差异,当NAA为1000 mg·L-1时,平均根长减少,而生根率、平均根数、生根指数均增加,说明适当增加NAA浓度对‘金钰’扦插生根具有促进作用,但对根的伸长效果不明显。IBA+NAA处理中,3种浓度生根率、平均根数、平均根长、生根指数均存在显著差异,且都先增加后减少,当IBA+NAA为1000 mg·L-1时,生根率和生根指数均低于对照组,说明适当增加IBA+NAA浓度可促进‘金钰’生根和根系生长,而浓度过高则会抑制生根。

表2 不同植物生长调节剂处理对插穗生根的影响

所有植物生长调节剂处理中,IBA+NAA 500 mg·L-1处理的生根率显著高于其它处理,达75.78%;IBA 200 mg·L-1与IBA+NAA 500 mg·L-1处理的平均根数差异不显著,分别为9.23、8.93条,均为最优效果;IBA+NAA 500 mg·L-1处理的平均根长显著高于其它处理,为7.06 cm;IBA 200 mg·L-1与IBA+NAA 500 mg·L-1处理的生根指数差异不显著,分别为45.26、47.79,均为最优效果。综上所述,选择IBA+NAA作为‘金钰’扦插生根的生根剂最适宜,且最佳质量浓度为500 mg·L-1。

2.3 不同扦插时间对扦插生根的影响

由表3可知,不同时间扦插的插穗生根率差异显著(P<0.05),其中,6月15日扦插的插穗生根率最高,为60.00%,比3月5日、9月10日扦插的分别高了24.11%、3.89%。从生根数量来看,不同时间扦插的生根数排序为:6月15日>9月10日>3月5日,6月15日的平均生根数为7.43条·株-1,显著高于3月5日、9月10日扦插的生根数。从平均根长来看,平均根长大小排序为:6月15日>9月10日>3月5日,6月15日的平均根长为5.43 cm,与9月10日的平均根长差异不显著。就生根指数来看,3个扦插时期生根指数的变异幅度为9.53~24.31,其中,6月15日扦插的生根指数最大,为24.31,分别是3月5日、9月10日扦插的2.55、1.16倍。由上可知,6月15日扦插的生根表现最好。

表3 不同扦插时间对插穗生根的影响

2.4 不同采穗部位对扦插生根的影响

从表4可知,不同采穗部位的插穗生根率差异显著(P<0.05)。其中,嫁接基部萌条生根率最高,为69.11%,比树冠上部枝条、树冠中部枝条分别高12.44%、18%,树冠上部枝条与树冠中部枝条生根率之间无显著差异。嫁接基部萌条的平均生根数为7.17条·株-1,显著高于树冠上部枝条、树冠中部枝条的生根数,树冠上部枝条、树冠中部枝条的生根数分别为6.23、5.57条·株-1。就平均根长来看,从高到低分别为嫁接基部萌条(5.52 cm)、树冠上部枝条(5.36 cm)、树冠中部枝条(4.82 cm),嫁接基部萌条和树冠上部枝条的平均根长均显著高于树冠中部枝条。不同采穗部位生根指数差异显著,3个采穗部位变异幅度为13.71~27.32。其中,嫁接基部萌条的生根指数最大,为27.32;树冠中部枝条的指数最小,为13.71。综上,嫁接基部萌条的生根表现最好。

表4 不同采穗部位对扦插生根的影响

2.5 不同部位穗条扦插苗质量评价

‘金钰’生长速度较普通枫香慢,繁殖材料数量少,因此研究扦插苗质量时优先测定非破坏性质量指标,即苗高、地径、新梢生长量。采自不同部位穗条的扦插苗从移植当年到第3年的苗高、地径、新梢生长量均有显著差异(P<0.05)(表5)。从移植当年到第3年,嫁接基部萌条扦插的苗木,苗高、地径、新梢生长量最大,树冠上部枝条扦插的苗木次之,树冠中部的枝条扦插的苗木最小。嫁接基部萌条扦插的苗木,移植当年到第3年的苗高分别为29.05、65.59、107.83 cm,地径分别为6.78、9.18、12.13 mm,新梢生长量分别为21.70、36.68、42.33 cm;苗高分别是树冠上部枝条扦插苗木的1.23、1.23、1.20倍,是树冠中部枝条扦插苗木的1.23、1.46、1.55倍;地径是树冠上部枝条扦插苗木的1.23、1.34、1.28倍,是树冠中部枝条扦插苗木的1.41、1.69、1.77倍;新梢生长量是树冠上部枝条扦插苗木的1.10、1.34、1.16倍,是树冠中部枝条扦插苗木的1.23、1.75、1.72倍。从移植当年到第3年地径、苗高、新梢生长量均随年龄的增加而增大,且增大的趋势逐年加大。移植第2年,嫁接基部萌条扦插的苗木质量已达浙江省枫香造林苗Ⅰ级标准,树冠上部和中部枝条扦插的苗木质量达Ⅱ级标准[13]。综合来看,嫁接基部萌条扦插的苗木质量指标最好。

表5 不同穗条位置的扦插苗质量指标

3 结论与讨论

3.1 结论

本试验综合生根率、平均根数、平均根长、生根指数分析结果表明,枫香‘金钰’扦插育苗,以黄心土+珍珠岩(体积比1∶1)作为扦插基质,插穗生根的综合效果最好;使用IBA+NAA(质量比1∶1)500 mg·L-1处理插穗30 min最为适宜;扦插时间则以6月中旬为宜;扦插采穗部位以嫁接基部萌条效果最好。不同部位穗条的扦插苗,移植当年到第3年的苗高、地径、新梢生长量均有显著差异,均以采用嫁接基部萌条扦插的苗木表现最好。

3.2 讨论

扦插生根是植物内在因素和外部环境共同作用的结果。因此,研究影响植物扦插生根的因素对植物扦插不定根的形成具有重要意义。

基质在扦插生根过程中具有重要作用,理想的基质应具备保温、保湿、通透性良好的特性[14]。王小敏等[15]、王芳等[16]分别对枫香、滨梅(Prunusmaritima)、红花槐(RobiniahispidaL.)进行扦插试验时都认为,配比合理的复合基质扦插生根效果优于单一基质。何贵平等[17]对浙江省几种阔叶树进行扦插试验时发现,枫香以黄心土+河沙(体积比7∶3)基质较优。本试验发现黄心土+珍珠岩(体积比1∶1)的扦插生根效果最好。黄心土粘性大,持水性好,通透性差,作为单一基质使用不利于植物产生不定根,珍珠岩透气性好,体质轻[18],有利于主根的产生,因此采用黄心土和珍珠岩搭配使用可起到保水、保温、透气的作用,能保持基质良好的持水和气体交换性能,生根效果最好。本研究显示,进口泥炭+珍珠岩(体积比1∶1)生根效果最差,可能是泥炭持水性强,EC值较高,容易引起植物根系腐烂和盐渍害[19]。

植物生长调节剂对木本植物插穗生根有关键性的调节作用[20-22]。其中的生长素类NAA和IBA含有硫脲基团,可使细胞壁松驰,促进蛋白质等物质的合成,进而促进植物根细胞的生长[23]。贾娟等[24]认为,选择2种或2种以上混合生根剂更有利于生根剂作用的发挥。黄晓霞[25]发现,用NAA+IBA处理三翅槭(Acertrialatu)插穗基部,不但可以提高扦插存活率,而且可以增加生根数。本试验中,IBA+NAA(质量比1∶1)500 mg·L-1处理插穗30 min最为适宜,与贾娟等和黄晓霞的结论较为相似。

扦插时间对插穗生根有重要影响。6月中旬,枫香‘金钰’快速生长基本结束,枝条较粗壮,内部营养物质较为充足,木质化程度适中,正值梅雨季,温湿度适宜,有利于穗条的成活,这与金侯定等[26]对香榧(Torreyagrandis‘Merrillii’)扦插研究的结果相一致。9月扦插存活率低于6月中旬的原因可能是枫香进入秋季后即将休眠,枝条内的生长素含量减少,脱落酸含量升高所致,与周平[27]对枫香扦插繁殖的结论一致。3月初扦插存活率最低,可能与3月初扦插枝条为硬枝,生长素水平相对较低有关。

扦插枝条的选择是影响扦插生根和根系质量的重要因素。王艳晶[12]认为宜选用根颈处的当年生萌条,再生能力强。彭方仁[28]发现,根颈处的萌蘖条能够产生较多的养分和植物生长调节剂等,其生长发育最佳。本研究中‘金钰’嫁接基部萌条的扦插生根率、平均根数和平均根长最高,可能就是这个原因。

一般的扦插繁殖研究都只关注扦插是否成活,而对扦插苗质量评价较少[29]。高质量的苗木生长迅速,种苗能较早出圃。在众多衡量苗木质量的指标中,由于形态指标观察和测量容易,被广泛使用。其中最为常用的有苗高和地径两项指标[30]。胡勐鸿等[31]对欧洲云杉(Piceaabies)不同类型穗条和不同长度穗条的嫩枝扦插苗进行研究发现,嫩枝基部带1.5年生硬枝的扦插苗和15~20 cm穗条扦插苗的苗高、地径、新梢生长量都比短而弱小穗条的扦插苗高。本研究结果显示,采用嫁接基部萌条扦插的枫香‘金钰’苗木,其移植当年至第3年的苗高、地径、新梢生长量也均高于树冠上部、中部枝条扦插的苗木。由于扦插材料数量有限,本研究仅采用了苗高、地径和新梢生长量3个相对独立指标衡量苗木质量。然而采用单一指标衡量苗木质量存在不确定性,生产上常用茎根(干重)比作为质量指标,反映了碳水化合物的分配[32]。Dickson等[33]提出了苗木质量指数:QL=苗木总干重/[(苗高(cm)/地径(cm))+(茎干重(g)/根干重(g))],在苗木生理状态相同条件下,这种综合指标能够反映出苗木的田间表现。因此,还需进一步开展关于枫香‘金钰’扦插苗质量评价的后续研究,并根据造林苗木和园林绿化用苗的具体要求,参考浙江省主要造林树种苗木质量等级[13]中普通枫香的规格要求,对枫香‘金钰’的采穗圃培育与穗条选择、植物生长调节剂处理、插后管理、移植苗培育等关键技术作进一步优化研究,更高效地培育枫香‘金钰’优质苗木,以满足城乡绿化美化对彩叶乔木树种苗木的需求。

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