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毛梾生根机理及硬枝扦插育苗技术研究

2023-09-19包志刚高广臣姚树建

农业技术与装备 2023年7期
关键词:硬枝吲哚乙酸

张 锋,刘 鹍,包志刚,高广臣,刘 涛,姚树建

(1.山东省林草种质资源中心,山东 济南 250102;2.暖温带林草种质资源保存与利用国家林业和草原局重点实验室,山东 济南 250102;3.国家林业和草原局元宝枫工程技术研究中心,山东 济南 250102)

毛梾(Swida walteri),是我国一种优质的木材与生物质能源的生产原料,目前被广泛应用于荒山造林、生态规划以及新能源的开发生产过程中,发展前景广阔[1]。由于我国现阶段的毛梾育苗、繁殖生长周期较长,还不能完全满足市场需求[2]。因此,如何优化毛梾育苗、繁殖技术,加速毛梾的规模化生产,成为目前急需重点研究的课题。硬枝扦插技术是指在苗木休眠期之前,应用采穗母枝进行扦插育苗的方法[3]。与其他扦插技术相比,这种扦插方式可以为植物提供丰富的可溶性糖类以及生长激素等营养物质,极大程度上提高了植物愈伤组织的形成,可有效增加植物的存活率。但是,由于硬枝穗条的可塑性较差,不利于植物的生根发育,还需要对其他条件进一步优化和调控[4]。基于上述背景,文章综合分析了毛梾的生根机理与发育特征,设计了一种硬枝扦插育苗技术,希望可以有效提升毛梾植株的生根率与成活率,为毛梾繁育基地提供技术参考。

1 毛梾生根机理

根据毛梾根原基产生的部位与生根机制的差异性,可将毛梾扦插生根的类型分为3种,见表1。

表1 毛梾扦插生根类型Tab.1 Root types of Swida walteri cuttings

影响毛梾生根、发育的因素有很多,除了毛梾树种遗传优势特征,毛梾母树与幼芽生长的年龄,枝条着生处的自然生长条件及自身原因,还包括毛梾生长的土壤条件、温度、空气湿度以及光照等,以及毛梾扦插生根过程中输送的内、外源激素,体内营养物质以及生物酶等,都是保证毛梾正常生根的必要条件。目前毛梾扦插育苗技术中,生根率仅26%~33%[5]。现对毛梾扦插生根过程中的内源激素、营养物质、生长辅助因子以及扦插部位等影响因素进行研究与分析[6]。设计毛梾硬枝扦插育苗对照试验,研究毛梾的最佳生根发育条件,以提升毛梾生根率和成活率。

2 试验准备

2.1 试验材料

选择采集无病虫害、无机械损伤的一年生、粗细均匀且完全木质化的母树枝条作为试验材料备用。

2.2 试验材料生长地概况

毛梾母树生长地具有适宜的生长条件,可以忽略外界因素对毛梾生根发育带来的影响,具体的环境概况见表2。

表2 毛梾母树生长地环境概况Tab.2 General environment of Swida walteri growing place

2.3 制作扦插加热育苗箱

用长、宽、高分别为320 cm、180 cm、90 cm 的彩钢复合板,围制成育苗的大箱体。再使用42 cm的地热线,沿着箱底按照5 cm 的间隔并联铺满,应用透明胶层固化[7]。在加热育苗箱的下方,均匀铺设1 层厚度为3~4 cm 的细砂,上铺一张打好孔洞的黑色地膜。在地膜上面铺设厚度约15 cm 厚度的珍珠岩,将食醋以1∶10 的比例导入喷雾瓶中对基质喷洒,以保证箱体内部干净整洁,尽可能降低霉菌污染,接入温度控制开关,保证加热育苗箱内部温度恒定,完成硬枝扦插基质的制作,备用。

2.4 毛梾硬枝扦插育苗方法

将采集的毛梾枝条修剪为长约15 cm 的插穗,保证插穗顶芽饱满。在与顶芽距离2 cm的插穗上端,用美工刀削出光滑斜面。对修剪处理过的插穗放入清水中并浸泡5 min,清除了生根抑制物质,保证试验样本生根性状的优良性。将处理好的插穗材料做愈伤组织生根处理,静置。待试验材料的插穗基部均自然晾干后,按照12 cm×5 cm 的行距,依次插入制作好的装有珍珠岩基质的扦插加热育苗箱中,在基质中的插入深度以插穗顶芽漏出、插穗基底接触黑色地膜为宜。将加热育苗箱的温度恒定在28℃左右,湿度应控制在50%~70%。

2.5 试验设计

为综合分析毛梾硬枝扦插生根育苗在不同营养环境下的生根情况,本次研究按照上述材料准备方法,分别处理1 000 个毛梾硬枝扦插插穗,并将其分为5 个部分设置实验组,其具体情况如下表3。

表3 毛梾硬枝扦插试验组划分情况Tab.3 Division of dogwood cuttings by Swida walteri

表3 所示的试验组1~3 溶液的浓度梯度均1 000×10-6、2 000×10-6、3 000×10-6、4 000×10-6、5 000×10-6,试验组4~5溶液浓度固定为3 000×10-6,浸泡时间均为30 min,备用。

3 毛梾扦插后的培育与管理

对上述不同条件的毛梾插穗立即浇1次透水。在毛梾硬枝插穗生根前,每天进行5~15 min 的喷雾处理,具体以毛梾叶片可以看到水雾但不滴水的状态为最佳,保证相对湿度在80%左右。观察毛梾硬枝插穗基部的生长状态,当插穗开始生根时,控制水分,根据实际情况逐渐降低喷雾时长。保持毛梾生长环境的温度在28℃左右。为保证毛梾硬枝扦插生根过程中不被霉菌感染,需每隔10 d应用800倍多菌灵溶液,浇透育苗箱的基质层,对插穗及其生根环境进行消毒处理。每隔15 d,用2%尿素与磷酸二氢钾的混合液浇入育苗箱的基质层,保证毛梾生根过程具有足够的养分[8]。扦插时长为120 d时,观察每组试验的生根效果。

4 育苗结果统计与分析

根据设计的试验小组,记录毛梾硬枝插穗的生根发育情况,按照下列计算公式,计算毛梾硬枝扦插育苗在不同试验条件下的生根效果评价指标。计算公式表示为:

式中:A——生根率;平均生根数量,株;x——生根数量;ε——生根数量总和,株;B——插穗的数量总和,株;平均生根长度,cm;D——生根长度总和,cm;ω——生根指数。

将试验结果分别代入上式计算,得到不同条件下的毛梾硬枝扦插育苗的生根效果评价指标。

将试验组1 的毛梾硬枝扦插育苗结果代入上式计算,得到不同试验条件下毛梾扦插的生根效果评价指标,见表4~7。

表4 不同浓度吲哚乙酸下生根效果评价指标Tab.4 Evaluation index of rooting effect under different concentration of indoleacetic acid

由表4 可知,在浓度4 000×10-6左右的吲哚乙酸溶剂的影响下,毛梾的各项生根效果评价指标优良。表明在实际的毛梾硬枝生根扦插过程中,可以添加浓度4 000×10-6左右的吲哚乙酸等内源激素,可以提升毛梾的生根率与成活率。

由表5 可知,在浓度2 000×10-6左右的Ca(NO3)2溶剂的影响下,毛梾的各项生根效果评价指标优良。表明在实际的毛梾硬枝生根扦插过程中,可以添加浓度在2 000×10-6左右的Ca(NO3)2等营养物质,以保证毛梾发育质量。

表5 不同浓度Ca(NO3)2下生根效果评价指标Tab.5 Evaluation index of rooting effect under different concentrations of Ca(NO3) 2

由表6 可知,维生素B1的加入,对毛梾的生根效果具有显著影响,尤其在浓度3 000×10-6左右的维生素B1溶剂中,生根效果评价指标优良。表明在实际的毛梾硬枝生根扦插过程中,可以添加浓度3 000×10-6左右的维生素B1等生长辅助因子,对毛梾的生根、发育、繁殖具有促进作用。

表6 不同浓度维生素B1下生根效果评价指标Tab.6 Evaluation index of rooting effect under different concentration of vitamin B1

在毛梾硬枝生根扦插过程中,应用浓度在4 000×10-6左右的吲哚乙酸、浓度在2 000×10-6左右的Ca(NO3)2及浓度3 000×10-6左右的维生素B1共同促进其生根、发育、繁殖,得到效果如下表7所示。

表7 不同浓度吲哚乙酸毛梾扦插生根效果评价指标Tab.7 Evaluation index of rooting effect of Swida walteri cuttings with different concentrations of indole acetic aci

由表7 可知,愈合组织生根类型的生根效果评价指标均高于皮部生根类型,表明毛梾硬枝扦插生根发育应选择愈合组织部位的生根类型,能够有效保证生根率及生根效果,具有较高的育苗繁殖技术价值。

综上所述,在实际的毛梾硬枝扦插育苗项目中,可通过添加浓度在4 000×10-6左右的吲哚乙酸、浓度在2 000×10-6左右的Ca(NO3)2及浓度3 000×10-6左右的维生素B1共同促进毛梾硬枝扦插效果。

5 总结与讨论

基于毛梾生根机理,文章应用硬枝扦插方法,研究了一种毛梾育苗方法,在保留毛梾母树优良性状的基础上,提高毛梾的生根率。实验结果表明,可在毛梾硬枝扦插过程中通过添加浓度在4 000×10-6左右的吲哚乙酸、浓度在2 000×10-6左右的Ca(NO3)2及浓度3 000×10-6左右的维生素B1等物质促进毛梾生长,从而使其在短时间内大量培育出毛梾成株,提高毛梾产量。虽然本文具有一定的应用价值,但要促进毛的高产,还需要考虑毛梾育苗过程中自然因素对其的影响。这也将是下一步研究的重点。

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