赵 蕾 陶秀冬 宋锋惠 史彦江 单新春
(新疆林业科学院经济林研究所,乌鲁木齐,830063) (新疆农业大学)
榛子(Corylus spp.)为桦木科(Betulaceae)榛属(Corylus)植物,具有极高营养价值和经济价值,是畅销国际市场的四大坚果之一[1]。平欧杂种榛(Corylus heterophylla×Corylus avellanay)是由辽宁省经济林研究所通过平欧与欧洲榛杂交育种选育而来。2007年新疆林科院从辽宁省引进的10 个平欧杂交榛子优良品种中,初选出4 个适宜新疆发展的优良品种[2],并于2010年通过自治区林木良种审定,目前在伊犁河谷逆温带表现出良好的适应性,已推广种植260 多hm2。随着新疆特色林果产业的发展,新疆各地州积极引种栽培平欧杂种榛子[3],察布查尔县率先提出打造“全国杂交榛第一大县”的规划,预计在未来的5 a里,平欧杂种榛种植面积将达3 300 hm2以上,苗木需求量将与日俱增。榛子是一种无性繁殖相对困难的树种,目前国内外生产上使用的榛子苗主要通过压条繁殖,少量使用分株繁殖,此方法存在繁殖系数低、繁苗速度慢、苗木不整齐的缺点[4],不能很好的解决市场对榛子苗的需求,限制了榛子苗的大量生产。因此,开展榛子扦插繁殖,对生根机理和繁殖技术进行研究,找出适合大果榛子简便、快速的无性繁殖途径具有重要的理论价值和实践意义。
试验于2013年7月至11月在伊犁地区察布查尔锡伯自治县榛子育苗基地内进行。苗木的插床长度为6.0 m,宽度为1.0 m,用红砖建造成,高度0.3 m,在其地面以下部分为0.1 m,在地面以上部分为0.2 m,插床的底部平铺约5 ~10 cm 河卵石,插床上再铺河沙5 cm,在河沙上铺基质20 cm,用砖隔成不同基质的插床。在苗木扦插前,使用200 ~300 倍高锰酸钾液对插床用进行消毒。
1.2.1 插穗准备
选取8年生的“新榛1 号”作为母树,于清晨剪取母树基部健壮无病虫害的半木质化萌条作为插条,采后用湿布包裹保湿,带回温室准备扦插。插条上部起始于尖端向下3 ~4 节处,舍弃尖端过于幼嫩的2 ~3 节,下部止于枝条颜色略微泛黄处。将截选好的插条分上、中、下3 部分,按要求切成10 ~12 cm的插穗,每穗留3 ~4 个芽,插穗保留上端两片叶子,并将叶片剪掉2/3。插穗上切口平切,距保留腋芽1 cm 左右;下切口用不锈钢刀片削成平滑的斜切面。喷洒800 倍20%多菌灵消毒。
1.2.2 扦插基质和植物生长激素
扦插采用配有全光照间歇自动喷雾装置的钢架覆膜圆形拱棚,在拱棚上部距地面2 m 高处搭起单层悬空遮阳网。按照试验设计的处理分别配好扦插育苗基质配方,将配好的基质按照试验设计平铺于插床内,扦插前1 天用0.01%高锰酸钾和多菌灵溶液消毒。本次试验设计采用的3 种基质分别为V(草炭土)∶ V(锯末)∶ V(珍珠岩)=3∶ 2∶ 1、V(河沙)∶ V(锯末)=4∶ 1、河沙。
本次试验设计采用NAA(a—萘乙酸)、IBA(4—(3 吲哚)丁酸)、和ABT1 号(50%萘乙·吲乙可溶性粉剂(吲哚乙酸30%、a—萘乙酸20%))3种激素处理,各激素处理分别设置1 000、1 500 和2 000 mg/L 3 个质量浓度梯度。
参照令狐昱慰[5]等和勒栋梁[6]等的方法选取影响因子及其水平,设计L9(34)正交表,考察扦插基质、插条枝段部位、激素种类、激素质量浓度4 个影响因素,每因素3 个水平,不考虑交互作用。因素和水平安排见表1,随机以75 个插穗为1 个处理,重复3 次。
表1 榛子扦插繁殖的正交试验设计
采用直插法,株行距为5 cm×5 cm,扦插深度为3 ~4 cm。先用细木棍在基质中扎3 cm 深的孔,再将插穗放入孔中,然后压实插穗四周的基质,扦插完成后,用喷壶浇透水,使插穗与基质充分接触。扦插过程中,气温保持在23 ~28 ℃,相对空气湿度不低于80%,防止插穗失水;扦插初期,温室内温度控制在20 ~30 ℃,相对湿度保持在90%左右,苗床基质中4 cm 深地温控制在25 ℃左右,需用遮阳网进行遮阴,扦插后每隔7 d 左右,交替喷施多菌灵和代森锰锌0.15%用于杀虫除菌。每隔10 d 左右,交替喷施磷酸二氢钾和腐植酸氨溶液用于补充叶面肥。扦插1 个月后,大部分插穗已经生根,逐渐减少基质上的喷水次数,降低温室内湿度。起霜前1 个月左右,逐渐开棚炼苗。此阶段通过降低湿度,增加光照,延长通风时间等手段,逐渐将温室内温度、湿度、光照条件向室外过度,当扦插苗根系逐渐由白转褐时,就可以全开棚。炼苗期间要保证基质湿润。当根系基部变褐色开始木质化时可以进行准备移栽。霜降后,待扦插苗叶片自然脱落后,分小区起苗,调查扦插苗生长情况。
扦插3 个月以后,10月29日,全园起苗,调查各处理的生根率和生根情况(根数量、平均根长、平均根茎)进行测定。使用正交设计助手、SPSS 数理统计软件和Excle2010 对试验数据进行处理。
表2方差分析结果表明:基质、插条部位、激素种类和激素质量浓度对扦插接穗生根率的影响不同,各处理F 比值由大到小顺序为:插条部位、激素质量浓度、基质、激素种类,插条部位、激素质量浓度、基质等因素对接穗生根率有显著影响,其中插条部位对生根率和根长的影响达到显著水平,而激素种类对接穗生根率性状没有显著影响。
表2 基质、插条部位、激素种类和激素质量浓度对嫩枝扦插生根状况的影响及方差分析
通过表2中生根率数据可以看出,发育枝上部插条,生根率最高达到77.06%,比枝条中部和下部插条分别提高了16.69%和30.72%,差异性显著;不同基质中,生根率最大值出现在V(河沙)∶ V(锯末)=4∶ 1 基质中,但以V(草炭土)∶ V(锯末)∶ V(珍珠岩)=3∶ 2∶ 1 为基质的生根率平均值最大,达到了71.11%,且标准误最小,分别比V(河沙)∶V(锯末)=4∶ 1、河沙为基质提高了8.2%和21.36%,达到显著差异;不同质量浓度激素处理中2 000 mg/L 处理的生根率最高,1 000 mg/L 处理的生根率最低,方差分析显示处理间差异不显著。
对生根状况各指标进行极差分析,结果见表2。从表2可知,基质、插条部位、激素种类和激素质量浓度4 个因素中,对平均根数的影响由大到小顺序依次为:激素质量浓度、插条部位、基质、激素种类和。对平均根长影响由大到小顺序依次为:插条部位、激素质量浓度、激素种类、基质。对平均根茎影响由大到小顺序依次为:基质、插条部位、激素质量浓度、激素种类。对饱满芽留存率影响由大到小顺序依次为:激素种类、插条部位、基质、激素质量浓度。
表3 不同处理因素对扦插繁殖状况的多重比较
2.2.1 不同扦插基质对根系状况的影响
由表3可知:扦插基质为V(草炭土)∶ V(锯末)∶ V(珍珠岩)=3∶ 2∶ 1 时,平均根长、平均根茎、饱满芽比率均为最大。分别达14.39 cm、0.59 mm 和31.11%;基质为V(河沙)∶ V(锯末)=4∶ 1时,平均根数最多,达18.26 条。方差分析表明,扦插基质对平均根长有极显著影响.对平均根数有显著影响。就平均根长而言,3 种沙床基质间存在极显著差异,以V(草炭土)∶ V(锯末)∶ V(珍珠岩)=3∶ 2∶ 1 最好。
2.2.2 插条部位对根系状况的影响
由表3可知:插条上部插穗平均根数最大、根茎最粗、饱满芽比率最高,分别为20.11 条、0.55 mm和32.52%:插条中部插穗平均根长最大,达14.55 cm。方差分析表明,插条部位对平均生根数有显著影响,对平均根茎和饱满芽比率无显著影响。插条上部和插条中部对平均根数影响差异不显著,但插条上部与下部存在显著差异。
2.2.3 不同激素种类对根系状况的影响
由表3可知:用生长调节剂IBA 处理插穗,平均根数最多,为15.83 条;用NAA 处理的插穗根长、根茎和饱满芽比率都最大,分别为16.92 cm、0.60 mm和36.0%。方差分析表明,生长调节剂种类对平均根数、根长、根茎影响均不显著,但对饱满芽比率有显著影响。多重分析表明,ABT1 号和NAA 对饱满芽比率的影响差异不显著,ABT1 号与IBA 对饱满芽比率存在显著差异,ABT1 号处理效果最佳。
2.2.4 不同激素质量浓度对根系状况的影响
由表3可知:在使用质量浓度为1 000 mg/L 时,平均根长、根茎和饱满芽比率均为最大。即20.22 cm、0.56 mm 和30.86%;2 000 mg/L 处理时平均生根数最多,达21.16 条。经多重分析可知:质量浓度为1 000 和2 000 mg/L 对平均根数和根长的影响差异显著,对饱满芽比率影响不显著。
由表4中可以看出,9 个处理组合中,处理4 的生根率和平均生根数最高分别达到88.96%和30.25条,处理9 生根率和根数两项指标均最低。平均根长数据显示,处理5 的最大,达到24.03 cm;处理6 和处理8 平均根长最短,显著低于其他7 个处理。平均根茎数据显示,处理3 和处理7 最大,处理6 最小,各处理之间无显著性差异。饱满芽比例数据显示,处理1和处理7 最高达到41.7%,处理6 最低仅为6.67%。生根率和根数是反应幼苗批量生产的重要参考因素,能够直观地反映各处理的优劣[7],据此综合分析认为本试验的最优生根条件为处理4(A2B1C2D3),即扦插基质选用V(河沙)∶ V(锯末)=4∶ 1 配比,插穗选用发育枝上段部位,使用IBA 2 000 mg/L 处理。
表4 不同处理组合正交试验结果
正交试验设计多指标分析法[8]是对每个试验结果评定出一个综合分数,以此分数作为单项指标进行统计分析。并采取综合评分法中的排队评分法和公式评分法,对几个主要指标打分后再进行分析。它既吸取了综合定性分析的优点,又将多项指标变为同度量值,给予一个综合性的量化概念,因此在技术经济评价中得到广泛的应用,也有学者[9-10]用此方法综合评价植物扦插生根各因子的影响程度。
(1)排队评分。这种方法是综合考虑各项指标优劣,并把它作为单项指标进行数据分析。一般先把每项最优秀值定为满分10 分,最低值定为1 分。根据表3,生根率指标以4 号(88.96%)处理最高,排在第一位,定为10 分;9 号最低(25.48%),排在最后,定为1 分;平均根数以4 号(30.25 条)处理最多,定为10 分;9 号(6.20 条)处理最少,为1 分;平均根长以5 号(24.03 cm)最长,定为10 分;8 号(7.01 cm)处理最短,为1 分;平均根茎以3 号和7号(0.62 mm)最粗,定为10 分;6 号(0.42 mm)处理最细,为1 分;饱满芽比率以1 号和7 号(41.78 条)处理最多,定为10 分;6 号(6.67 条)处理最少,为1分。然后,再将其他组试验结果,按其与最优秀值的差异照比例打分排序后给出评分值。
(2)公式评分。按实践经验可知,在扦插试验中,生根率指标最为重要,以2 倍计算,即权数为2;平均根数量、平均根直径、平均根长这3 个指标其次,按l 倍计算,即权数为1;饱满芽比率最末,按1/2 倍计,即权数为1/2。以排队评分法给出指标的分数为依据,按公式乘以加权系数处理评分值得到:综合评分=2×生根率+1×平均根数+1 ×平均根长+l×平均根茎+1/2×饱满芽比率,处理结果详见表5。从表5可看出,在9 个处理中,经过排队评分和公式评分后,7 号处理(A3B1C3D2)综合评分最高,为40分,1 号处理(A1B1C1D1)次之。对各项指标进行方差分析表明,插条部位对生根效果有显著影响。
表5 公式评分法结果数据
依据每个处理的综合评分进行公式评分法极差分析,如表6所示,B 因素的极差最大,是对试验影响最大的因素。即影响大果杂种榛扦插效果的主次顺序为B、C、A、D,较佳方案是A1B1C3D3,即基质为V(草炭土)∶ V(锯末)∶ V(珍珠岩)=3∶ 2∶ 1,插条部位为上部,激素种类为ABT1 号,质量浓度为2 000 mg/L。
表6 公式评分法极差分析
试验对平欧杂种榛嫩枝扦插繁殖技术进行研究,综合考虑扦插基质、插条部位、激素种类和激素质量浓度4 种因素对“新榛1 号”插穗生根的影响,认为A1B1C3D3处理组合,即选用V(草炭土)∶ V(锯末)∶ V(珍珠岩)=3∶ 2∶ 1 做基质,插穗为插条上部,激素质量浓度为2 000 mg/L 的ABT1 号时,能达到最佳生根效果。
宫永红[11]译文表明榛子嫩枝扦插试验中,其近顶端插条比顶端插条有较好甚至非常好的生根能力以及更好的芽体保存能力,陆斌[4]等对欧榛扦插繁殖试验也发现取自穗条中部的插穗其生根效果要好于基部和稍部。本试验结果中,发现插条上部插穗的平均根数最大、根茎最粗、饱满芽比率最高,这可能是不同试验者剪取插穗位置不同,本试验剪取插穗时,事先将插条尖端过于幼嫩的2 ~3 节舍弃,插条上部即相当于宫永红等所说的近顶端插条,接近陆斌等的穗条中部。
大量试验表明,外源植物生长调节物质能够促进插穗的生根[12-16]。本试验所用的NAA、IBA 和ABT1 号均对平欧杂种榛嫩枝扦插生根有促进作用。插穗的生根除与植物本身的遗传特性有关外,还与生长调节剂种类和质量浓度等因素有关[17-18]。本试验中,所用的3 种植物生长调节剂处理之间对生根率、根数、根长、根茎的影响差异均不显著,这与刘军[19]、彭少兵[20]、林夏珍[21]研究得到的结果一致,而与张玉臣[22]、孙敬爽[23]研究结果不同,这可能是由于不同的生长调节剂种类和质量浓度对不同植物的生根影响不同。
孙敬爽[23]、王建华[24]在试验中发现,不同质量浓度的处理下均表现为低质量浓度对生根有良好的促进作用,高质量浓度则对其有一定的抑制作用,方差分析表明各质量浓度水平对生根的影响达到显著水平,本试验结果却表现出高质量浓度对生根有良好的促进作用,质量浓度对生根影响不显著的,与林夏珍[21]得到的结果相同,这可能是由于试验设计的质量浓度梯度不同。
[1] 联合国粮农组织.FAO quarterly bulletin of statistics by organization[J].联合国粮农组织统计公报,2003,4(2):136-137.
[2] 宋锋惠,史彦江,卡德尔.大果杂交榛子引种及优良品种的选育[J].东北林业大学学报,2007,35(5):87-89.
[3] 宋锋惠,哈地尔·依沙克,何琼,等.杂交榛子果实经济性状分析与评价[J].经济林研究,2009,27(4):36-40.
[4] 陆斌,陈芳宁,德鲁等.欧洲榛子的扦插繁殖试验[J].云南林业科技,2003,3(9):64-67.
[5] 令狐昱慰,黎斌,张莹,等.不同处理对鸡麻扦插繁殖的影响[J].西北农业学报,2013,22(9):163-166.
[6] 勒栋梁,董凤祥,李宝,等.杂交榛不同枝段绿枝扦插生根特性及相关氧化酶活性变化[J].林业科学研究,2009,22(4):526-532.
[7] 刘肖肖,董元华,刘同电,等.不同基质和生根剂对彩桂扦插繁殖的影响[J].中国农学通报,2013,29(31):58-63.
[8] 郑少华,姜奉华.试验设计与数据处理[M].北京:中国建材工业出版社,2005:71-751.
[9] 张婷,周晓玲,刘海燕,等.小黄花茶扦插繁殖技术研究[J].种子,2010,29(4):86-89.
[10] 闫林,黄丽芳,陈鹏,等.不同处理对中粒种咖啡扦插生根的影响[J].热带作物学报,2012,33(12):2193-2198.
[11] 宫永红.榛子嫩枝扦插繁殖技术[J].北方果树,1997(2):52.
[12] 舒常庆,赵两梅,杨臻,等.3 种女贞属植物的扦插繁殖研究[J].华中农业大学学报,2007,26(3):390-393.
[13] 龚弘娟,李沽维,蒋桥生,等.不同生长调节剂对中华猕猴桃扦插生根的影响[J].广西植物,2008,28(3):359-362.
[14] Ercisli S,Read P E.Propagation of hazelnut by softwood and semi-hardwood cuttings under Nebraska conditions[J].Acta Horticulrae,2001,556:275-279.
[15] Kantarci M,Ayfer M.Propagation of some important Turkish hazelnut varieties by cuttings[J].Acta Horticultuare,1994,351:353-360.
[16] 王申芳,王蓬.欧洲榛子绿枝扦插实验[J].河北林业科技,2006(3):15.
[17] 占玉芳,滕玉丰,甄伟玲.全光照喷雾四翅滨藜嫩枝扦插试验[J].东北林业大学学报,2008,36(7):10-11.
[18] 王慧,楼炉焕,朱小楼.不同植物生长调节物质对西南卫矛和卫矛扦插生根的影响[J].浙江林学院学报,2010,27(1):155-158.
[19] 刘军,曾德静,王铖,等.植物生长调节剂对海州常山硬枝扦插生根的影响[J].东北林业大学学报,2012,40(8):10-12.
[20] 彭少兵,孟璟光,何西风.不同药剂处理对金叶接骨木扦插生根的影响[J].西北林学院学报,2010,25(1):95-96.
[21] 林夏珍,宣军华,蒋廷.外源激素对海州常山硬枝扦插生根效应研究[J].浙江林业科技,2007,27(5):25-27.
[22] 张玉臣,周再知,梁坤南,等.不同植物生长调节剂对白木香扦插生根的影响[J].林业科学研究,2010,23(2):278-282.
[23] 孙敬爽,郑红娟,贾桂霞,等.不同基质、生长调节剂、插穗规格和代谢调节剂对‘蓝星’扦插生根的影响[J].北京林业大学学报,2008,30(1):67-73.
[24] 王建华,孙晓梅,王笑山,等.母株年龄、激素种类及其浓度对日本落叶松扦插生根的影响[J].林业科学研究,2006,19(1):102-108.