任明莹 马玉华 任杰 傅松玲 张权 钟景林 赵静雯
(安徽农业大学,合肥,230036)
加拿大糖槭嫩枝扦插技术1)
任明莹 马玉华 任杰 傅松玲 张权 钟景林 赵静雯
(安徽农业大学,合肥,230036)
2014年6月上旬到7月下旬,选择生长健壮、无病虫害的加拿大糖槭嫩枝为材料,剪取直径(d)和长度(l)分别为4 mm≤d≤6 mm和10 cm≤l≤15 cm的插穗,比较激素种类、激素质量浓度、基质含水量、扦插深度、扦插时间等对生根的影响。结果表明:外源激素能显著提高加拿大糖槭插穗生根能力,以1 000 mg·L-1的吲哚丁酸(IBA)处理10 s根系效果指数可达0.69,生根效果最佳,其次为100 mg·L-1的IBA浸泡插穗6 h,根系效果指数为0.55。加拿大糖槭对高温比较敏感,当温室环境的温度超过32 ℃,大面积的插穗开始失水枯亡。在含水量为50%的轻基质中,扦插深度为5 cm时,6月初的扦插效果为最佳,生根率可达52.2%。
加拿大糖槭;嫩枝扦插;温室;基质含水量;扦插深度
We selected the soft branches ofAcersaccharumMash with strong growth, no plant diseases and insect pests as cutting materials in early June to late July. We cut the cuttings with a diameter of 4-6 mm and a length of 10-15 cm. We compared the effects of the different treatments on rooting. The exogenous hormone improved the rooting ability of cuttings. Using 1 000 mg·L-1indolebutyric acid (IBA) for 10 s was best with the root effect index of 0.69. Followed by using 100 mg·L-1IBA soaking for 6 h, the cutting root effect index reached 0.55. Sugar maple was sensitive with high temperature. If the temperature of the greenhouse was higher than 32 ℃, a large area of the cuttings began to dehydrate died. The best cutting time was early June under the light matrix with 50% moisture content, and 5 cm cutting depth, and the rooting rate reached to 52.2%.
加拿大糖槭(AcersaccharumMash)是集珍贵用材、高观赏性、含糖量高等性状为一体的多用途树种。其木材质软纹理细,是保龄球及台球杆的专用木材;树形美观,叶色在秋天变化丰富,可形成黄、金黄、橘黄、橘红、红等色,是组成壮丽秋景的主要树种之一;糖槭树干分泌的树液中含糖分3%~10%。从中提炼而成的枫糖含85%的蔗糖,其余为葡萄糖和果糖[1],是糖尿病人唯一可以取食的糖,具有独特的保健价值。
加拿大糖槭原产加拿大,在我国北部有零星引种,但国内尚未有大面积栽植的人工林,关于加拿大糖槭的扦插繁殖技术近乎空白。加拿大糖槭种子具有深度休眠的特性,在打破休眠上如果处理不好很容易造成种子发芽率低下。采用嫩枝扦插可以快速有效的获得遗传变异小,性状整齐一致的加拿大糖槭苗,特别是对于叶色、高糖的品种特性保持具有重要意义。本文对影响加拿大糖槭嫩枝扦插成活的因素进行了一系列的研究,以期获得大量可供开发和生产利用的遗传增益高、性状整齐的优良无性系植株提供理论和技术依据。
1.1 试验材料
2014年6月初到7月底,采集加拿大糖槭当年生枝条。枝条均采自4年生母树,并在智能温室大棚内进行容器扦插育苗试验,温室温度设为23~32 ℃,相对湿度设为81%~95%,遮阳,日间光照强度为1 200~2 500 lx。
1.2 研究方法
1.2.1 试验设计
采用完全随机组试验,每处理30个插穗,3次重复[2],保持区组间扦插环境及管理一致。插穗长度(l)为10 cm≤l≤15 cm(保留2~3个节),直径为4 mm≤d≤6 mm,距上切口1 cm处留芽,且上切口为平口,根据插穗的粗细选择保留1~2个叶片。下切口为斜口且留芽带节,切口平滑。制备好的插穗,每组30根为一捆,先在500倍的多菌灵溶液中浸泡消毒0.5 h,然后进行激素处理。
1.2.2 激素处理试验
将嫩枝插穗分别用ABT1#生根粉、吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)及萘乙酸(NAA)4种激素处理,同时设清水作对照(CK);采用低质量浓度分别为0(对照)、50、100、150、200 mg·L-1浸泡插穗基部6 h和高质量浓度分别为0(对照)、600、800、1 000、1 200 mg·L-1速蘸插穗基部10 s。
1.2.3 插床准备试验
插床要提前准备,首先将轻基质无纺布育苗容器(口径5 cm,高度10 cm)每40个装入育苗托盘内,摆在温室大棚内的摇床上。扦插基质为V(珍珠岩)∶V(稻壳)∶V(泥炭土)∶V(蛭石)=2∶2∶2∶1,扦插前将基质浇透水,然后用0.5% KMnO4溶液对基质进行消毒[3]。在激素处理,扦插深度一致的前提下,采用称质量法控制基质含水量[4],试验设定的基质含水量为30%、50%、70%、90%。
1.2.4 扦插方法与插后管理
扦插采用直插法[5],处理后立即扦插,扦插时间分别在6月5日、6月30日和7月25日。在基质含水量和激素处理一致的前提下,试验设置的扦插深度[6]分别为3、5、7、9 cm。扦插初期要严格控制空气湿度和插床的遮阴,喷水根据天气采用“少量多次”的原则,晴天可每隔1~2 h喷雾1次,以叶面有雾珠而不滴水为度;阴天下雨可根据室内湿度适当打开侧窗进行通风透气。晴天遇太阳比较烈时可在上午09:00以后在苗床上方再搭一层遮阳网,阴天则可掀开。扦插后每隔一个星期喷一次70%甲基托布津1 000倍液,预防病菌滋生。当插穗开始生根时可适当减少喷雾次数、延长喷雾时间,以利于插穗生根。
1.2.5 观测指标
扦插后第7天开始调查愈伤组织形成和生根情况,之后每隔2~3 d观察一次,直至插穗大量生根。试验结束时(即扦插后第45天),逐个插穗进行调查、归类[7]。具体观测指标有生根插条数量、每个插穗生成根系的数量、所有生根的单根长度[8]等。
1.2.6 统计方法
数据整理后,统计生根率、不定根系数量和长度(是指每个处理的单株平均不定根系数量和长度,数值为各类的加权平均值),同时用根系效果指数[9-10]综合评价插穗生根能力,其中,根系效果指数=(生根率×根系数量×根系长度)/生根穗数量。
用方差分析和多重比较(Tukey HSD法)分析各因素对生根率、根系数量、根长及根系效果指数的影响,确定各因素主次顺序和最佳处理水平,最终为大规模育苗实践确定方案。
2.1 不同激素处理对加拿大糖槭嫩枝插穗生根的影响
加拿大糖槭嫩枝扦插所用高质量浓度激素以1 000 mg·L-1为宜,低质量浓度以100 mg·L-1为宜。高质量浓度快速处理(600、800、1 000、1 200 mg·L-1速蘸10 s)以及低质量浓度长时间(50、100、150、200 mg·L-1浸泡6 h)处理后,嫩枝插穗的生根率、根系数量、根长度和根系效果指数均不同程度(极显著、显著或稍)高于对照。外源激素处理可以提高加拿大糖槭嫩枝扦插生根能力。从4种激素的不同质量浓度来看:低质量浓度长时间处理时,用质量浓度为100 mg·L-1的激素处理后的嫩枝插穗的根系效果指数显著或极显著高于50、150及200 mg·L-1的激素处理,极显著高于清水对照(质量浓度为50 mg·L-1的激素处理除外);高质量浓度快速处理时,用质量浓度为1 000 mg·L-1的激素处理后的嫩枝插穗的根系效果指数显著高于600、800及1 200 mg·L-1的激素处理(NAA处理的除外),极显著高于清水对照,见表1和表2。
低质量浓度长时间处理组合,经IBA处理后,嫩枝插穗的根系效果指数稍高于ABT1#处理,极显著高于NAA、IAA和对照,而NAA和IAA之间无显著差异,且4者均极显著高于对照;高质量浓度快速处理时,IBA处理高于ABT1#处理,显著高于IAA处理,极显著高于NAA处理和对照,4种处理同样极显著高于对照。综上说明,加拿大糖槭嫩枝扦插生根较难,必须借助外源激素的处理才能有较好的生根效果,从激素质量浓度和激素种类的分析上来看,以试验中的100 mg·L-1和1 000 mg·L-1的吲哚丁酸(IBA)分别处理插穗6 h和10 s的生根效果最好,生根率可达到48.9%和52.2%。
2.2 基质含水量对加拿大糖槭嫩枝扦插生根的影响
基质含水量对加拿大糖槭嫩枝扦插生根的影响见表3。由表3可以看出,加拿大糖槭嫩枝插穗在含水量为50%基质中的根系效果指数极显著高于其他含水量梯度的根系效果指数,而其他三者之间无显著差异。试验数据显示,基质含水量超过50%时,插穗的生根率明显下降,说明加拿大糖槭的嫩枝扦插不宜过湿,但也不能过干,以试验中50%的含水量最好。
表1 低质量浓度激素处理6 h对加拿大糖槭嫩枝扦插的影响
注:表中括号内数据为“平均值±标准差”。同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05),同列不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。
表2 高质量浓度激素处理10 s对加拿大糖槭嫩枝扦插的影响
注:表中括号内数据为“平均值±标准差”。同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05),同列不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。
表3 不同激素质量浓度和基质含水量对加拿大糖槭嫩枝扦插生根的影响
注:表中括号内数据为“平均值±标准差”。同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05),同列不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。
2.3 扦插深度对加拿大糖槭嫩枝扦插生根的影响
扦插深度对加拿大糖槭嫩枝嫩枝扦插生根的影响结果如表4。插穗在5 cm扦插深度的根系效果指数极显著高于3、7和9 cm的扦插深度,而扦插深度3、9 cm的插穗根系效果指数没有显著差异。由此说明,加拿大糖槭嫩枝的扦插深度应以试验中的5 cm生根效果最好。
表4 不同激素质量浓度及扦插深度对加拿大糖槭嫩枝嫩枝扦插生根的影响
注:表中括号内数据为“平均值±标准差”。同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05),同列不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。
2.4 扦插时间对加拿大糖槭嫩枝扦插生根的影响
不同扦插时间对插穗生根的影响结果见表5。由上表可知,6月5日扦插的生根率、根系数量、根系长度和根系效果指数均优于6月30日和7月5日扦插的插穗。以100 mg·L-1的IBA处理的插穗为例,6月5日的扦插生根率显著高于6月30日的生根率,极显著高于7月25日的生根率;根系效果指数则是6月5日显著和极显著高于6月30日和7月25日。由此说明,嫩枝扦插不宜过晚,以试验中的6月上旬为好。
表5 不同激素质量浓度及扦插时间对加拿大糖槭嫩枝扦插生根的影响
注:表中括号内数据为“平均值±标准差”。同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05),同列不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。
激素种类和质量浓度是影响植物扦插生根的重要影响因子,试验结果表明,4年生的加拿大糖槭嫩枝,以1 000 mg·L-1的IBA速蘸10 s效果最好,其生根率达52.2%。在试验所调查激素质量浓度范围内,激素对加拿大糖槭嫩枝插穗生根效果的促进作用依次为IBA>ABT1#>IAA>NAA。说明IBA对促进加拿大糖槭插穗的生根效果较好,这与紫椴、欧榛扦插结果比较相似[11-12]。究其原因,有研究者[13]认为,IBA不易被酶系统氧化,加之传导扩散性能差,容易保留在被处理的部位,有效地促进形成层细胞分裂。Husen[14]在对柚木(Tectonagrandis)的研究中发现,IBA能加强插穗生根进程,是因为其影响了多糖的水解,使得生理活性糖分增加,从而能为植物分生组织与根的原基及其后根的生成提供更多的能量。相比IBA而言,NAA的质量浓度高时会有明显的毒性,IAA较易降解,同样不利于扦插生根[15-16]。
激素质量浓度对扦插生根质量也有较大的影响,试验结果表明,在低质量浓度长时间处理和高质量浓度快速处理时,以质量浓度为100和1 000 mg·L-1的激素处理最好,过低可能是由于激素质量浓度不足以促进生根,过高则认为在一定程度上损伤了嫩枝插穗自身组织,从而抑制了插穗的生根。
通过对加拿大糖槭嫩枝扦插基质含水量的试验,在基质含水量达到70%时,扦插生根率呈急剧下降的走势,说明含水量高的基质极易造成插穗的腐烂、死亡,这跟金叶复叶槭[17]的结论相似,至于其内在机理还需要进一步的研究。因此加拿大糖槭扦插的基质不易过湿,以结果中50%的含水量最好。
加拿大糖槭嫩枝扦插以5 cm深度效果最好,其次为7 cm,再次为3 cm,效果最差的为9 cm。跟代春[18]的研究结果相似,主要原因在于扦插过浅时,虽然有较好的通气透水状况,但是容易倒伏,且水分保持困难;如果扦插过深,土壤通气状况差,且容易产生甲烷、氢气等有毒气体,造成插穗霉烂变质,更不会生根。
加拿大糖槭属于北树南移树种,其对高温比较敏感,在智能温室大棚采用全光照喷雾嫩枝扦插,保持温室内温度不超过32℃,其生根效果最好。6月下旬到8月中旬正是夏季温度最高的时期,期间室外最高温度可达40.2℃,温室内的温度也可达34.1℃,这时叶面的蒸腾量迅速加大,极容易使插穗失水枯亡。本试验结果6月30日之前比7月25日以后的扦插生根率达显著水平,即6月上旬为加拿大糖槭嫩枝扦插的最佳时间。可能是由于6月上旬是植株处于营养生长最旺盛时期,插穗活性高,细胞分裂能力强;但是随着扦插时间的延长,插穗的木质化程度变高,细胞分裂能力逐渐降低,导致插穗的生根能力降低,这跟王小玲[19],王传永[20]的研究结果相似。
影响插穗生根的内、外部因素很多[21-23],由位置效应,插穗粗细、扦插技术等因素引起的非遗传偏差,称之为C效应。有关不同种源插穗,母树年龄,基质种类等对加拿大糖槭嫩枝扦插生根的影响,还有待进一步研究报道。
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AcersaccharumMash; Green-wood cutting; Greenhouse; Water content of the substrate; Depth of the cuttings
1)国家林业局“948”项目( 2013-4-49)。
任明莹,女,1989年3月生,安徽农业大学林学与园林学院,硕士研究生。E-mail:707066424@qq.com。
傅松玲,安徽农业大学林学与园林学院,教授。E-mail:fusongling@ahau.edu.cn。
2014年10月28日。
S722.7
责任编辑:潘 华。