摘要:以3年生“奥斯特”北美冬青为试验材料,研究了不同生根剂种类和不同生根剂浓度2种因素对北美冬青嫩枝扦插繁殖生根的影响。结果表明,2种因素的不同处理均对北美冬青嫩枝扦插生根有显著影响,最佳处理组合为一年生插穗浸于浓度为500mg/L的IBA溶液,生根率高达97.69%。
关键词:生根剂;嫩枝扦插;生根质量;北美冬青;规模生产;标准化生产
中图分类号: S687.04+3文献标志码: A文章编号:1002-1302(2014)09-0157-03
收稿日期:2013-11-08
基金项目:浙江省花卉创新团队项目(编号:2011R50034)。
作者简介:王丽英(1989—),女,山东滨州人,硕士,从事园林植物景观与效益评估研究。E-mail:1195550430@qq.com。
通信作者:蔡建国,博士,副教授,硕士生导师,从事植物景观规划设计、家庭园艺和湿地研究。Tel:(0571)63740088;E-mail:yuanlinzhiwu@163.com。北美冬青(Ilex verticillata),为冬青科冬青属多年生落叶灌木,俗称winterberry,又称轮生冬青、美洲冬青[1],原产美国东北部,分布于沼泽、潮湿灌木区和池塘边[2-3]。20世纪20—30年代陆续发现原生种,到1970年后有大量杂交种出现并被命名注册登记,现常见园艺品种有30个以上[4]。该树种秋冬季果实红满枝头,经冬不落,宿果期长达5个月之久,因其独特的观赏特性,既可作为切枝观赏,又可用于居室盆栽和庭院美化。但是,冬青属植物的多数种类采用常规的扦插方法很难生根[5],严重制约了树种的推广与应用。目前国内对北美冬青的系统研究甚少,在扦插繁殖方面,邹义萍等初步探讨了采穗时间等因素对其扦插成活的影响,发现当年生半木质化穗条的生根率与总根长均优于幼嫩和木质化插穗[6]。本研究在前人研究[7-8]的基础上,以生根剂种类与生根剂浓度为主要试验因子,筛选北美冬青嫩枝扦插繁殖的最佳条件,为其大规模标准化生产和品种的推广应用提供理论依据。
1材料与方法
1.1试验材料
所用试材为浙江杭州润土园艺科技有限公司苗圃引种栽培的三年生“奥斯特”北美冬青(Ilex verticillata ‘Oosterwijk)。选用生长健壮、株芽饱满、无病害的当年生半木质化枝条,剪成一叶一芽、长度为2~3 cm的插穗,采用平切口,切口平滑不损伤,上切口离芽0.5 cm左右,插穗剪好后,洒水保湿。
插床规格:在覆盖有透光度75%遮阳网的塑料薄膜大棚内,整地压实成畦,畦宽1 m,高5 cm,平铺一层黑色无纺布,四周固定,上置扦插穴盘。采用72孔穴盘,宽27 cm、长 54 cm、深5.5 cm。基质配方为珍珠岩 ∶泥炭 ∶蛭石=10 ∶7 ∶3(体积比)。
1.2试验地概况
试验于2013年5月上旬至7月下旬在浙江杭州润土园艺科技有限公司径山镇苗圃进行。该苗圃地处30°14′N、119°43′E,海拔约45 m,属亚热带季风性气候,四季分明,夏季气候炎热、湿润,冬季寒冷、干燥。光照充足,雨量充沛,年降水量1 339.7 mm,全年平均气温15.9 ℃,极端最高气温41.2 ℃,极端最低气温-13.3 ℃,平均相对湿度78%,无霜期235 d,年日照时数1 765 h[6]。
1.3试验方法
试验采用2因素随机区组设计,旨在比较不同生根剂的不同浓度对北美冬青扦插繁殖生根的影响。将插穗分别浸于吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)、ABT生根粉、对照(清水)中10 s,每种生根剂浓度设置为500、1 000、2 000 mg/L,共10个处理,每处理重复3次,每重复72根。
1.4扦插及插后管理
试验采用穴盘扦插,插前用0.1%高锰酸钾溶液对穴盘基质进行消毒,24 h后清水冲洗干净。扦插深度为插穗长度的1/3~1/2,扦插前将穴盘中的基质喷一遍透水,使扦插基质保持湿润状态,相对湿度为80%~90%。叶面朝南,以扦插后叶片互不遮挡为宜,扦插完后,浇一遍透水,待插穗叶片表面水分略干时,喷施0.125%百菌清溶液进行杀菌,以叶面湿润为度。架设高50 cm的小拱棚,覆盖3丝厚的塑料薄膜使苗床处于密闭状态,四周用土压实。小拱棚内空气相对湿度保持在95%左右,每隔7~8 d于傍晚揭开薄膜,结合浇水进行消毒与施肥。大棚采用自动间歇喷雾装置,每隔10 min喷雾1 min进行降温保湿。
1.5指标测定与统计方法
2013年7月28日统计插穗生根数量(主要可见一级不定根数量),测量平均根长(中等长度根长与最大根长的平均值),计算生根率、根系效果指数[9],并进行拍照记录。统计完相关指标数据后,对生根率作反正弦转换[10],对生根数量、平均根长作平方根转换,根系效果指数不作任何转换,利用SPSS 16.0软件和Excel 2007对所测数据进行分析比较。
根系效果指数=(平均根长×生根数量)/总插穗数。
2结果与分析
2.1不同生根剂及浓度对插穗生根率的影响
由图1可知,不同生根剂种类和浓度对北美冬青插穗生根率的影响明显不同。500、1 000 mg/L的IBA处理与ABT处理的插穗生根率皆高达90%以上,其中500 mg/L IBA处理生根率最高,达97.69%,比对照(68.98%)提高了28.71百分点,其次为500mg/L ABT处理,其生根率(96.30%)是对照的1.40倍,提升效果明显。不同生根剂类别对插穗生根率影响差异极显著,其中IBA与ABT效果较好,而NAA处理结果不太理想,1 000、2 000 mg/L NAA生根率均低于对照,分别比对照低3.7、25百分点,抑制了插穗生根,且 9个处理(除对照外)中2 000 mg/L NAA生根率最低,低至43.98%。不同生根剂浓度对插穗生根率影响差异也极显著,3种生根剂均呈现在一定浓度范围内低浓度促进生根、高浓度抑制生根现象,这与叶彦辉等的研究结果[11-12]一致,生根率高低顺序依次为500 mg/L>1 000 mg/L>2 000 mg/L,其中NAA表现最为显著。综合试验结果,500 mg/L IBA和ABT是提高北美冬青嫩枝扦插生根率最佳的生根剂浓度和种类。
2.2不同生根剂及浓度对插穗生根数量的影响
对不同生根剂种类及浓度处理插穗的生根数量进行方差分析,结果(表1)显示,不同生根剂浓度之间的P=0.000<0.01,种类与浓度交互作用之间的P=0.009<0.01,差异均极显著。由多重比较分析(表2)可以看出,虽然方差分析中不同生根剂种类之间差异不显著,但同一浓度不同生根剂的生根数量明显不同。生根剂浓度分别为500、1 000、2 000 mg/L 时,插穗生根数量分别是NAA(35.23条)、IBA(29.23条)、ABT(22.93条)最多,均极显著高于对照(11.1条)。当生根剂种类一定时,IBA和ABT的生根数量随浓度升高均呈现先增多后减少的趋势,平均生根数量由多到少依次为 1 000 mg/L>500 mg/L>2 000 mg/L;而NAA生根数量随浓度升高而减少,表现为低浓度促进、高浓度抑制,其中 2 000 mg/L NAA生根数量最少,仅为17.17条。这与吴窈窈等的研究结果[13]有所差异,可能是因为植物本身遗传因素对扦插生根有一定的影响。由上述结果可知,10种不同处理中北美冬青插穗平均生根数量最多的为500 mg/L NAA,其次为 1 000 mg/L IBA。
2.3不同生根剂及浓度对插穗平均根长的影响
由测量结果可知,不同处理的平均根长在1.7~3.5 cm之间。其中,3种浓度的IBA、500 mg/L ABT及对照的平均根长大于3 cm,最长为3.46 cm,是对照(3.11 cm)的1.11倍。不同浓度NAA和1 000、2 000 mg/L ABT处理的平均根长皆低于对照,其中除了1 000 mg/L ABT与对照差异不明显外,其余处理的平均根长均显著低于对照,平均根长最短的为 2 000 mg/L NAA处理(1.72 cm),比对照短1.39cm,该处理严重抑制了根系的生长与延伸,这与刘军等的研究结果[10]类似。通过方差分析(表1)和多重比较分析(表2),结果表明,不同生根剂种类和浓度对插穗平均根长影响均极显著(P<001),且种类与浓度交互作用对插穗平均根长影响显著(P<0.05)。由此可见,种类和浓度是影响北美冬青插穗平均根长的重要因素,直接关联插穗的生根质量。试验结果表明,北美冬青嫩枝扦插较为适宜的处理组合为500 mg/L ABT和IBA。
2.4不同生根剂及浓度对插穗根系效果指数的影响
对不同生根剂种类和浓度处理插穗的根系效果指数进行分析比较(表2),发现不同生根剂处理的根系效果指数随浓度变化的趋势有所差异。IBA和ABT变化趋势一致,在一定浓度范围内,根系效果指数皆随浓度升高先增大后减小,即 1 000 mg/L IBA和ABT均高于各自的其他2种浓度,并且二者随浓度升高效果指数降低幅度较大,但依然明显高于对照。NAA变化趋势不同,根系效果指数随浓度升高逐渐降低,且变化幅度最大,500 mg/L处理的效果指数是2 000 mg/L处理的3.39倍。对不同生根剂的根系效果指数进行方差分析,结果(表1)显示,不同生根剂种类之间差异显著,不同生根剂浓度之间差异极显著,种类与浓度交互作用之间差异不显著。通过多重比较分析(表2)可以看出,对照的根系效果指数较低,仅为0.48,远远低于除2 000 mg/L NAA外其他处理,根系质量较差。相反,500 mg/L NAA、IBA和1 000 mg/L IBA根系效果指数均超过了1.2,分别是对照的2.90倍、2.65倍和2.77倍,显著提高了北美冬青插穗的生根质量。总体看来,500 mg/L NAA、IBA和1 000 mg/L IBA处理北美冬青插穗时,插穗的根系效果指数较大,生根质量较高。
3结论
扦插繁殖具有取材便捷、繁殖系数大、生长周期短等特点,能够保持亲本的优良的观赏特性[14-16]。而生根剂的使用可以促进插穗根部细胞的分生和分化,同时还能影响营养物质的分配,使下切口变成营养物质的中心吸收区域,进而促进了愈伤组织和不定根的形成[17]。由试验观测可知,北美冬青扦插苗属于根皮和愈伤组织双部位生根型。以不同种类和浓度的生根剂处理北美冬青插穗,结果表明,3种生根剂均对北美冬青嫩枝扦插生根有促进作用,且生根剂种类和浓度2个因素是影响北美冬青插穗生根的重要因素,应综合考虑两者的交互作用。其中,以500 mg/L的IBA和ABT处理北美冬青插穗生根率最高;以500 mg/L NAA 和1 000 mg/L IBA处理插穗平均生根数量最多;以500 mg/L的ABT和IBA处理插穗平均根长最长;以500 mg/L NAA、IBA和1 000 mg/L IBA处理北美冬青插穗时,插穗的根系效果指数最大。综合以上结果与实际产业化生产等因素,北美冬青嫩枝扦插最佳处理组合为500 mg/L IBA。在实际生产中,北美冬青扦插繁殖成活率的提高还应该结合生根剂不同处理时间、不同插穗类型、不同母株年龄、不同扦插季节及不同扦插基质等方面进行进一步研究。
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