徐笑玥 佟兆庆 闫文涛 陆秀君 李常猛
(沈阳农业大学,沈阳,110161) (辽宁省努鲁儿虎山国家级自然保护区管理局)
中华金叶榆嫩枝扦插繁殖技术1)
徐笑玥佟兆庆闫文涛陆秀君李常猛
(沈阳农业大学,沈阳,110161)(辽宁省努鲁儿虎山国家级自然保护区管理局)
摘要以中华金叶榆(Ulmus pumila ‘Jinye’)为试材,剪取当年生枝条中上部做插穗,每个插穗保留2片叶子,用ABT 1 000 mg·L-1溶液处理插穗10 s,分别扦插在河沙、珍珠岩、蛭石、草炭、V(珍珠岩)∶V(蛭石)=1∶1、V(珍珠岩)∶V(蛭石)=3∶1、V(珍珠岩)∶V(草炭)=1∶1、V(珍珠岩)∶V(草炭)=3∶1,8种基质上,探究不同扦插基质对插穗生根的影响;采用3因素3水平正交试验设计,即选用ABT、IBA、NAA 3种生根促进剂,每种生根促进剂设计500、1 000、1 500 mg·L-13个质量浓度梯度,处理时间为10、30、60 s,扦插在V(珍珠岩)∶V(蛭石)=1∶1的基质中,筛选金叶榆嫩枝扦插最佳生根促进剂及处理时间。结果表明:蛭石为最佳基质,插穗生根率为89.17%,平均根数为10条,平均根长为12.92 cm,最长根长为38.5 cm。正交试验结果表明:用质量浓度为500 mg·L-1的IBA生根促进剂处理30 s得到的生根效果较好,生根率为82.22%,平均根长为21.12 cm,平均根数为17条。通过spss软件中的多重比较法分析推测得出,采用1 500 mg·L-1IBA生根促进剂处理插穗基部30 s,得到的金叶榆插穗生根率将会更高。
关键词中华金叶榆;无性扦插繁殖;生根促进剂;基质;正交试验;生根率
分类号S615
Soft Cutting Propagation Technology ofUlmuspumila‘Zhonghuajinye’//
Xu Xiaoyue, Tong Zhaoqing, Yan Wentao, Lu Xiujun
(Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, P. R. China); Li Changmeng(Nuluer Tiger Mountain National Nature Reserve of Liaoning Province)//Journal of Northeast Forestry University,2016,44(5):1-4.
WithUlmuspumila‘Zhonghuajinye’, and one-year branches of the upper part as stem cuttings, each stem cutting retained two leaves. In order to test the influence of different substrates on cutting, stem cuttings were treated with ABT of 1 000 mg·L-1solution for 10 s and inserted into eight soil substrates including river sand, perlite, vermiculite, peat, perlite∶vermiculite=1∶1, perlite∶vermiculite=3∶1, perlite∶peat=1∶1, and perlite∶peat=3∶1 (V/V), respectively. With the purpose of screening the best reagent concentration and the best treatment time forU.pumila‘Zhonghuajinye’ cutting, the experiment was conducted using three-factor and three-level orthogonal tests, and the stem cuttings were treated with ABT, IBA, and NAA solution which designing three concentration gradient of 500 mg·L-1, 1 000 mg·L-1, and 1 500 mg·L-1for 10 s, 30 s, 60 s, and inserted into substrate of perlite∶vermiculite=1∶1. The vermiculite is the best soil substrate, the rooting rate of cuttings reached 89.17%, the average number of substrate on cuttings was 10, the length was 12.92 cm, and the longest root length was 38.5 cm. By the orthogonal tests, the rooting rate of stem cuttings treated with IBA of 500 mg·L-]for 30 s reached 82.22%, the longest average root length reached 21.12 cm, and the maximum average number of substrate on cuttings was 17. Using the method of multiple comparison, the rooting rate ofU.pumila‘Zhonghuajinye’ cuttings could reach highest when their cutting bases were treated with IBA of 1 500 mg·L-1for 30 s.
KeywordsU. pumila ‘Zhonghuajinye’; Asexual propagation cuttings; Rooting accelerant; Soil substrate; Orthogonal experiment; Rooting rate
中华金叶榆(Ulmuspumila‘Zhonghuajinye’)是普通白榆的天然黄叶突变体,比普通白榆叶片稍短,生长季节叶片金黄色,色泽艳丽,质感好;叶卵圆形,树冠丰满,枝条细密,易于修剪造型,中华金叶榆生长速度较快,根系发达,耐贫瘠,水土保持能力强。对寒冷、干旱气候具有极强的适应性,在零下20 ℃即可自然越冬,在高纬度城市中被广泛推广,也是乔木、灌木皆宜的优良彩叶树种,具有很高的观赏价值和经济价值[1-3]。
目前,市面上大多数的金叶榆繁殖均通过嫁接方式,但嫁接金叶榆存在一些问题。其一,繁殖数量低。其二,嫁接金叶榆和白榆间的接口不是很顺畅,树干完整性不好,影响金叶榆观赏效果。因此,要开发利用金叶榆资源,需要找到一种快速高效的金叶榆繁殖方法,以提供大量苗木,解决金叶榆树形不优美的问题。嫩枝扦插是许多树种快速繁殖的良好方法,有成苗快、不受树种限制、操作简单、应用广泛、能够保持品种优良性状等优点。嫩枝扦插与嫁接相比,插穗易采摘,节省人力,成本低,在生产中可广泛推广以缓解市场对苗木的需求[4],是快速高效繁殖金叶榆的优良方法,有非常好的应用前景和推广价值。近年来,一些学者对金叶榆的扦插繁殖也有一定研究,但效果甚微。
王承禄等[5]采用质量浓度为100 mg·L-1的IBA生根促进剂处理金叶榆硬枝,浸蘸时间24 h,插穗的生根率只有13%,其他生根促进剂处理生根效果更差。黄印冉等[6]对金叶榆进行嫩枝扦插,扦插枝条选1年生细枝,采用生根促进剂质量浓度为400 mg·L-1的促根剂(镇江培蕾有机肥有限公司的“花语”牌快速促根剂),基质类型选用草炭,时间处理上采用速蘸的方式,生根效果最好。魏媛[4]采用全天候温室大棚内置小拱棚嫩枝扦插金叶榆生根率仅为53%,最长根长为4.2 cm,平均根数为16条。
综上所述,目前国内对金叶榆扦插繁殖的研究仍有很大的发展空间,本试验通过使用不同基质,不同种类、质量浓度、处理时间的生根促进剂对插穗进行生根处理,筛选出适合金叶榆扦插的基质和生根促进剂。以期加快苗木繁殖速度,获得大量优良的植株,不仅满足生产实际对苗木的需求,同时有利于中国金叶榆在广大地区的推广应用,为引种者提供科学的参考。
1材料与方法
试验地设在辽宁省沈阳市高坎镇苗木基地内(北纬41°49′32.05″~41°49′37.70″,东经123°33′37.71″~123°33′48.82″)。金叶榆插条采自沈阳市高坎镇兴隆村的育苗基地内引种的当年生嫩枝。剪取长4~6 cm的插条,保留2片叶子,保证切口光滑不开裂。剪好的插穗30个一捆,根据试验设计分别用不同质量浓度的生根促进剂处理插穗下切口不超过2 cm位置。
插床准备:选用红色方砖作为外围墙,堆砌成3个规格为2.5 m×6.0 m×10 cm的插床。填入不同基质。第一个插床采用8种不同基质,每种基质用方砖隔开。第二个插床采用V(珍珠岩)∶V(蛭石)=1∶1的基质作为插床。将各种不同基质按试验设计填满苗床,然后用5% KMnO4消毒,约1 h用清水冲洗后扦插。
扦插时间与管理:2013年6月28、29日扦插。将处理后的插穗按试验设计进行扦插。扦插株行距5 cm×5 cm,扦插深度2~3 cm。插后苗床上搭顶高30 cm的塑料拱棚,拱棚上170 cm处搭设遮阴网。生根期间控制拱棚内温度不超过30 ℃。采用拱棚外喷水降温方式。待插穗生根后适当减少浇水次数,适度揭开薄膜降温。适度喷洒叶面肥。
不同扦插基质对金叶榆插穗生根的影响:分别选取珍珠岩、蛭石、草炭、河沙、V(珍珠岩)∶V(蛭石)=1∶1、V(珍珠岩)∶V(蛭石)=3∶1、V(珍珠岩)∶V(草炭)=1∶1、V(珍珠岩)∶V(草炭)=3∶1作为扦插基质做插床。下切口2 cm处用ABT 1 000 mg·L-1生根促进剂处理10 s。每种基质扦插120根插穗。插穗上保留2片叶子,插穗130 d以后调查生根率、平均根长、最长根长和平均根数。(注:生根率=生根插穗数量/扦插插穗总数,平均根长、最长根长和平均根数的调查方法均为随机抽取30株插穗调查。)
不同生根促进剂种类和质量浓度对金叶榆插穗生根的影响:采用3因素3水平正交试验设计(表1)。扦插的基质为V(珍珠岩)∶V(蛭石)=1∶1。试验采用完全随机区组排列,4次重复,每个重复扦插30株,插穗上保留2片叶子。130 d以后调查生根情况,调查方法同上。数据采用SPSS20.0进行分析。
表1 L9(33)正交试验设计方案
2结果与分析
2.1不同基质对金叶榆嫩枝扦插生根率的影响
从表2可以看出,蛭石基质上插穗的平均生根率最高达89.17%,其由大到小的次序为蛭石、草炭、珍珠岩、V(珍珠岩)∶V(草炭)=1∶1、V(珍珠岩)∶V(草炭)=3∶1、V(珍珠岩)∶V(蛭石)=1∶1、V(珍珠岩)∶V(蛭石)=3∶1、河沙。其中V(珍珠岩)∶V(草炭)=3∶1的平均根长最长,为16.23 cm,V(珍珠岩)∶V(草炭)=3∶1的最长根长最长,为62 cm,珍珠岩、蛭石、V(珍珠岩)∶V(蛭石)=3∶1平均根数最多,均为10条。综合各基质对金叶榆插穗生根情况的影响,单一基质好于复合基质,其中以蛭石为最优生根基质。
2.2生根促进剂种类和质量浓度对金叶榆嫩枝扦插生根效果的影响
通过对金叶榆嫩枝扦插130 d后生根情况(表3)的研究发现,生根促进剂处理插穗生根率为46.67%~82.22%;平均根长为6.80~21.12 cm;最长根长为35~76 cm;平均根数为5~17条。其中处理4即用500 mg·L-1的IBA生根促进剂处理金叶榆扦插苗茎基部30 s的生根率最大可达到82.22%,平均根长最长可达到21.12 cm,平均根数可达到17条,为处理组中最优的生根促进剂组合。
表2 不同基质对金叶榆插穗生根的影响
注:表中数据为平均值±标准差;同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。
表3 生根促进剂种类和质量浓度对插穗生根的影响
注:表中数据为平均值±标准差;同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。
金叶榆嫩枝扦插正交试验方差分析结果可以表明(表4),生根促进剂种类对生根率、最长根长和平均根数影响显著(P<0.05);生根促进剂质量浓度对最长根长影响显著(P<0.05);处理时间对最长根长影响极显著(P<0.01);而生根促进剂种类、质量浓度和处理时间对平均根长影响不显著。
根据多重比较法(表5)可知:IBA生根促进剂处理的插穗生根率高于ABT和NAA,ABT和NAA处理的插穗生根率差异不显著。插穗中的最长根长受ABT影响最大,3种生根促进剂对最长根长影响差异性显著。IBA对平均根数影响最大,NAA对平均根数的影响相对IBA和ABT的影响最小。综上所述,IBA插穗生根效果高于ABT和NAA。中华金叶榆插穗平均生根率由大到小的顺序为IBA(79.25%)、ABT(63.33%)、NAA(61.85%)。
表4 金叶榆嫩枝扦插正交试验方差分析结果
注:*表示差异显著(P<0.05);** 表示差异极显著(P<0.01)。
表5 不同生根促进剂种类、质量浓度、处理时间对生根的影响
注:表中数据为平均值±标准差;同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。
不同的生根促进剂质量浓度对于最长根长的影响显著。质量浓度为1 500 mg·L-1的生根促进剂对生根率的影响最大,同时质量浓度为1 500 mg·L-1的生根促进剂对平均根数的影响大于500、1 000 mg·L-1的。而平均根长和最长根长受到质量浓度为500 mg·L-1的生根促进剂影响最大。试验结果表明,不同生根促进剂质量浓度对生根率有一定的影响,选择质量浓度为1 500 mg·L-1的生根促进剂最宜。
处理时间为30 s时对生根率起到最大的促进效果,即处理时间为10 s和60 s时起到稍低一些的促进效果。同时,处理时间为30 s的插穗的平均根长和平均根数均分别高于处理时间为10、60 s的插穗。因此,选择处理时间为30 s为最适时长。
综上所述,根据表4、表5可以得出结论,对于金叶榆嫩枝扦插繁殖应选用经质量浓度1 500 mg·L-1IBA生根促进剂处理30 s为最佳处理方案。
3结论与讨论
蛭石为最佳基质,插穗生根率为89.17%,平均根数为10条,平均根长为12.92 cm,最长根长为38.5 cm。虽然通过正交试验得出结论,用质量浓度为500 mg·L-1的IBA生根促进剂处理30 s得到的生根率最高,为82.22%,平均根长最长,为21.12 cm,平均根数最多,为17条。但是通过spss软件中的多重比较法分析得出结论,采用1 500 mg·L-1的IBA溶液处理插穗基部30 s,得到的金叶榆插穗生根率将会最高。
植物的扦插繁殖受到多种因素的影响,有些植物种类比较容易扦插成功,也有一些植物很难扦插成功,扦插成功的关键在于插穗生根。因此,找到影响植物扦插生根的关键因素至关重要。从影响插穗生根的内因讲,除了植物的基因条件,插穗的“长度”“粗细”“龄级”“发育状况”“叶片的数量”以及在“枝条上的部位”等都有可能影响插穗的生根,从外因讲,扦插温室的“环境”“扦插基质”“外源生根促进剂”处理等也可能成为影响插穗生根的关键,每一种植物的扦插生根客观上所需要的内因和外因条件并不相同,而且这些因素之间也是相互依赖相互影响的,植物客观上需要这些因素之间较好的搭配[7]。
在扦插育苗过程中,适宜的基质是扦插成功与否的一个关键因子,它起到供应水肥、通气保水、固定插穗的作用,质地疏松、通气与保水性能好的扦插基质,有利于插穗生根[8]。目前,科研、生产中常用的扦插基质主要是以蛭石、石英砂、珍珠岩、泥炭、河沙等材料为主,根据不同的树种筛选适宜的配比,已取得了良好的效果[9-11]。本试验对8种扦插基质的研究结果显示,蛭石和草炭两种单一基质对金叶榆插穗的生根促进作用较好,这与基质的理化性质密切相关;蛭石能够有效地促进植物根系的生长和小苗的稳定发育,具有良好的通气、保湿、保肥的功能,是公认最理想的扦插基质[12-13],可长时间提供植物生长所必需的水分及营养,并能保持根部温度的稳定。蛭石可使作物从生长初期就能获得充足的水分及矿物质,促进植物较快生长,增加产量。草炭具有疏松土壤、改善土壤结构、提高土壤保水力、提高土壤有机质和养分的质量分数等优良作用[14]。试验结果表明,采用蛭石为基质,速蘸1 000 mg·L-1ABT生根促进剂10 s的插穗,最高生根率可以达到89.17%。
利用IBA、NAA和ABT处理金叶榆插穗对扦插生根率有显著效果,且IBA的效果明显好于NAA和ABT。综合生根率、平均根数、最长根长和平均根长4个指标,试验条件下用质量浓度为500 mg·L-1的IBA生根促进剂处理30 s得到的生根效果最佳。但是通过spss软件中的多重比较法分析得出结论,采用1 500 mg·L-1的IBA溶液处理插穗基部30 s,得到的金叶榆插穗生根率将会更佳。经Gyana[15]研究发现,在扦插苗生根过程中,IBA的应用效果随着母树树龄的下降也随之下降,原因是衰老组织生根促进剂的敏感性下降。根的数量及侧根的多少反映了生根的质量,根系越发达,移栽越容易成活,幼苗生长也就越茁壮[16]。
参考文献
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收稿日期:2015年11月2日。
第一作者简介:徐笑玥,女,1990年8月生,沈阳农业大学林学院,硕士研究生。E-mail:506830485@qq.com。通信作者:陆秀君,沈阳农业大学林学院,教授。E-mail:lxjsyau@126.com。
1)辽宁省农业科技攻关项目(2011207003、2014207005)。
责任编辑:任俐。