不同处理对吉塞拉系樱桃砧木扦插效果的影响

2017-03-23 03:51徐世彦梁建军成思琼
西北农业学报 2017年1期
关键词:塞拉嫩枝生长点

徐世彦,梁建军,梁 彬,成思琼

(1.陕西省果树良种苗木繁育中心,陕西铜川 727031; 2.陕西新世界果业集团有限公司,陕西杨凌 712100 )

不同处理对吉塞拉系樱桃砧木扦插效果的影响

徐世彦1,梁建军1,梁 彬1,成思琼2

(1.陕西省果树良种苗木繁育中心,陕西铜川 727031; 2.陕西新世界果业集团有限公司,陕西杨凌 712100 )

为建立高效樱桃优良砧木‘吉塞拉5号’和‘吉塞拉6号’嫩枝扦插体系,系统研究激素、生长点(不同部位)、插穗时间及叶片数量对‘吉塞拉5号’和‘吉塞拉6号’扦插生根率及扦插幼苗长势的影响。结果表明,利用12~15 cm半木质化嫩枝扦插‘吉塞拉5号’和‘吉塞拉6号’时,最佳扦插方案是:5月下旬进行扦插,插穗顶部带4片展叶,采用500 mg·L-1IBA浸泡3 min,可使‘吉塞拉5号’和‘吉塞拉6号’的生根率分别达到90%和80%以上。对于‘吉塞拉6号’来说,不带生长点半木质化的中段嫩枝扦插生根率更高,扦插苗长势更好。激素、插穗取材部位和时间及叶片数量对吉塞拉甜樱桃的扦插效果有显著影响。

樱桃;扦插;激素;生长点;叶片数量

甜樱桃(Prunusavium)矮化砧‘吉塞拉5号’和‘吉塞拉6号’是由酸樱桃(P.cerasus)与灰毛叶樱桃(P.canescens)种间杂交育成的三倍体杂种,具有矮化、早实、丰产、抗性强、适应范围广等优点[1]。由于是三倍体杂种,基本不结种子,繁殖困难。为满足生产上对这些优良矮化砧苗木的巨大需求,常采用组培方法加速繁殖。目前,已建立的吉塞拉樱桃砧木组织快繁体系对技术水平要求较高,而且投资大,成本高,出苗率低,影响推广应用速度,不能满足生产需要。采用扦插方法繁殖樱桃砧木是近年来果业工作者一直研究的方向,常规压条、硬枝扦插生根困难,嫩枝扦插能够有效解决吉塞拉樱桃砧木快速繁育问题[2],可以提高该樱桃砧木的繁育数量,缩短苗木繁育周期,降低繁育成本。目前,关于吉塞拉砧木扦插繁育技术的研究较多[2-5],研究指出扦插过程中不定根的发生受多种内外因素的影响,其中生长素类物质起着重要的调控作用[6-7]。外源IBA和IAA已被广泛应用于扦插过程中诱导不定根的发生,但是针对不同品种其使用方法和作用效果存在较大差异[8-10]。刘庆忠等[2]发现‘吉塞拉6号’插条经500、1 000、1 500 mg·L-13种质量浓度的IBA、ABT-1号和ABT-6号生根粉处理后,其生根率均在70%以上,最高可达86%(1 500 mg·L-1ABT-1号),3种激素3种质量浓度处理的生根率差异不大;陈相国等[11]发现‘吉塞拉6号’经800、1 000 mg·L-1的IBA、ABT-1号和NAA生根剂处理后生根率差异不明显,最高可达92%(1 000 mg·L-1ABT-1号)。王关林等[12]发现‘考特’砧木100 mg·L-1NAA处理后生根率为88.3%,100 mg·L-1IBA处理后生根率为85%,使用100 mg·L-1NAA+100 mg·L-1IBA处理,同时在扦插后第5天叶面喷施代谢调节剂MHS(MS培养基附加激素6-BA和NaHSO3组成),可以使生根率提高3.81倍,根长增加,根毛增多,可见,生根剂与MHS的协同作用可明显提高插穗的生根数量以及改善根的生长状态[13]。另外,关于插穗是否带生长点、插穗带叶片数量以及插穗采集时期等因子对樱桃砧木扦插生根的影响研究较少。本研究以‘吉塞拉5号’和‘吉塞拉6号’为试材,研究不同激素处理、生长点(不同部位)、插穗时间及叶片数量对樱桃砧木扦插的影响,总结出一套比较完善的嫩枝扦插技术,为大规模快速繁育该砧木提供理论和实践依据,满足樱桃产业更新换代提质增效迅速发展的需要。

1 材料与方法

1.1 材 料

以陕西省果树良种苗木繁育中心杨凌种苗基地樱桃采穗圃的组培苗‘吉塞拉5号’(Gisela 5)、‘吉塞拉6号’(Gisela 6)为供试材料,选取当年生半木质化的嫩枝。

1.2 方 法

2015年5月开始在智能温室内进行扦插试验,该室覆有内外遮阳网,遮光率达60%~74%,温度保持在23~30 ℃,可通过水帘和风机调节。雾化设备老化不能正常使用,高温时开启做降温设备使用,在温室内搭建小拱棚保证室内对湿度的要求。

1.2.1 插床处理 插床宽1.0 m,深30 cm,长35 m。扦插基质选用干净粗河沙,沙子厚度10 cm,扦插前用甲拌磷和1 000倍的多菌灵对基质进行消毒,然后用清水浇湿苗床,开始扦插。

1.2.2 插穗的采集 在早晨、傍晚或阴天采集生长健壮、无病虫害的当年生半木质化的嫩枝作为插穗,插穗长度以12~15 cm为宜,剪去基部叶片,每段均保留上部展开叶片,一般保留2~6片叶。用疏花剪将扦插条上端剪为平口,下端剪为马蹄形的斜口,注意下切口要靠近腋芽。插条随采随插,夏季温度高时,从大田剪的枝条要迅速浸泡在自来水中,然后再进行后续操作。

1.2.3 生长素处理 分别用1 000和500 mg·L-1的IBA、NAA做不同质量浓度和处理时间的试验,处理时间分别为1和3 min,以清水处理3 min作为对照。

1.2.4 扦插及插后管理 按3 cm×10 cm株行距,深5 cm扦插,使叶片尽可能舒展见光。每扦插一段,及时进行喷水,扦插与喷水要交替进行,整畦扦插完后,喷水搭小拱棚进行全密封遮盖,小拱棚湿度保持为75%~80%。根据天气和叶片水分情况调节喷水时间,一般每天喷水3~4次,阴雨天可以减少喷水次数。采用电动喷雾器打水,形成均匀的雾化,喷水后稍等几分钟,再把塑料薄膜覆盖在小拱棚上,保持雾化室温度不超过30 ℃,小拱棚内温度稍高于大棚温度1~2 ℃,小拱棚内温度高时,可以适量放风,每天根据光照强弱启动内外遮阳网、水帘、雾化进行降温,扦插1周内以遮阴为主,以后逐渐增加光照,扦插12~15 d后开始逐渐生根,25 d后当根系长到2.0 cm左右开始放风炼苗,逐渐去掉薄膜,30~35 d后萌发的新梢叶片由黄绿变深绿色、根系基部变褐色时进行移栽。由于生长在沙子中的扦插苗根系木质化程度不是很高,所以移栽时基质一定要疏松透气。

嫩枝扦插在高温高湿环境下,容易感染细菌而腐烂,插后要加强病虫害防治。每7 d交替喷1次1 000倍多菌灵或甲基托布津,15 d后结合喷药可以开始喷施体积分数为0.1%尿素、磷酸二氢钾等叶面肥。如果插条有腐烂或叶片出现发病现象,要及时清理,防止病害蔓延。

1.3 调查方法

不定根长≥1 cm计为有效根数,侧根长≥0.5 cm的计为有效侧根数。扦插30 d后统计生根率,生长量为最后一片老叶到生长点的长度。每次调查株数为60~200株。

1.4 数据处理

采用Excel 2010对试验数据进行处理,使用SPSS 16.0进行统计学分析,处理之间的比较采用单因素方差分析(Duncan’s,P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 激素对吉塞拉系樱桃砧木嫩枝扦插生根率的影响

为探明生长素质量浓度及处理时间对樱桃砧木‘吉塞拉5号’和‘吉塞拉6号’嫩枝扦插生根率的影响,选取当年生半木质化的健康嫩枝(带生长点、插穗带展开叶4片),使用500和1 000 mg·L-1的IBA或NAA分别对插穗浸泡3和1 min,立即插于插床,扦插30 d后对插穗的生根率进行统计。结果如表1所示,生长素处理可以显著提高‘吉塞拉5号’和‘吉塞拉6号’的生根率,其中‘吉塞拉5号’在500和1 000 mg·L-1的IBA以及500 mg·L-1NAA处理后生根率都很高,均在92%以上;而‘吉塞拉6号’在500 mg·L-1的IBA处理后生根率最高,达85.3%。结果表明,500 mg·L-1的IBA处理3 min对‘吉塞拉5号’和‘吉塞拉6号’嫩枝扦插生根效果均为最好。

2.2 生长点对吉塞拉樱桃砧木嫩枝扦插生根率的影响

为了提高插穗的可利用性,分析带生长点梢部和不带生长点中段嫩枝扦插的生根率及其对扦插苗生长的影响。结果发现,经500 mg·L-1IBA处理3 min后,‘吉塞拉5号’梢部插穗的生根率显著高于不带生长点的中段插穗,且中段插穗的生根率也高达85%(图1);‘吉塞拉6号’中段插穗生根率(90%)却显著高于带生长点的梢部(81%)。同时由表2可见,带生长点的‘吉塞拉5号’嫩枝扦插后30 d的幼苗不仅显著增加地上部的新生叶片数和新梢生长量,同时也增加不定根长度和须根数量,但不定根数量无显著变化。 ‘吉塞拉6号’扦插苗带与不带生长点对各种生长指标均无显著影响。

表1 不同激素处理下‘吉塞拉5号’和‘吉塞拉6号’扦插苗生根的变化Table 1 Changes of plant growth regulators on rooting in the cuttings of two cherry rootstocks ‘Gisela 5’ and ‘Gisela 6’

2.3 插穗采集时间对吉塞拉樱桃砧木嫩枝扦插生根率的影响

为了确定吉塞拉樱桃砧木嫩枝在陕西关中地区扦插的最佳时期,在新梢快速生长的4个不同时期(5月12日、5月27日、6月9日和6月25日)分别研究嫩枝扦插生根率。结果表明(图2-A),5月27日扦插的带生长点的‘吉塞拉5号’和‘吉塞拉6号’生根率均最高(5号为94%;6号为78%),5月12日和6月9日的扦插生根率无明显差异,但‘吉塞拉5号’的生根率均在80%左右,而‘吉塞拉6号’生根率较低,分别为52%和53%;2个品种在6月25日扦插生根率均最低,‘吉塞拉5号’为72%,‘吉塞拉6号’为45%。不同时期不带生长点扦插生根率变化(图2-B)与带生长点变化趋势一致,但‘吉塞拉5号’的生根率降低,而‘吉塞拉6号’的生根率提高,尤其5月12日和6月9日扦插提高最明显。

图1 取材部位对‘吉塞拉5号’和‘吉塞拉6号’生根率的影响Fig.1 Effects of branch position on the rooting rate of two cherry rootstocks ‘Gisela 5’ and ‘Gisela 6’

表2 不同取材部位下‘吉塞拉5号’和‘吉塞拉6号’扦插苗各项指标的变化Table 2 Changes of branch position on the growth in the cuttings of two cherry rootstocks ‘Gisela 5’and‘Gisela 6’

注:数据为“平均数±标准误”。同一指标及同部位数后不同字母表示差异显著(P<0.05)。下同。

Note: Each value is “ mean± standard error” ; different letters mean significant difference (P<0.05). The same as below.

2.4 插穗所带展叶数量对吉塞拉樱桃砧木嫩枝扦插生根率的影响

为分析插穗所带叶片数量对吉塞拉樱桃砧木嫩枝扦插生根率和幼苗生长的影响,分别用带2~6 片叶的插穗经500 mg·L-1的IBA处理3 min,扦插后30 d调查生根率发现(图3),所有处理中带4片展叶的插穗生根率最高。对于‘吉塞拉5号’而言,带3、4或5片展叶对生根率无显著影响,但是带2和6片叶时生根率明显降低,尤其带2片叶的生根率仅为75%;对于‘吉塞拉6号’,带4、5和6片叶的插穗生根率均在81%以上,而带2和3片展叶的插穗生根率不足60%。

对生根株系苗期各生长指标的研究发现(表3),‘吉塞拉5号’带4片展叶插穗扦插30 d后,扦插苗地上部的茎叶及根系生长最好,而带2、5和6片叶的扦插苗新梢生长显著减慢,不定根数量降低,带3片叶片的须根量少。‘吉塞拉6号’带4片展叶的扦插苗新梢生长最好,其次是带5片展叶的扦插苗,带6片展叶的扦插苗虽生根率较高,但新梢生长较慢,须根较少。

A.带生长点 With shoot apical tip;B.不带生长点 Without shoot apical tip

图3 不同展叶数下‘吉塞拉5号’和‘吉塞拉6号’扦插生根率的变化Fig.3 Changes of the leaf numbers on the rooting rate of two cherry rootstocks ‘Gisela 5’ and ‘Gisela 6’

3 讨 论

3.1 激素对吉塞拉樱桃砧木嫩枝扦插生根率的影响

植物的插条能够生根是插条内源生长素及生根促进物质等一系列因素共同作用的结果[14-15]。已有报道指出激素及其浓度对樱桃砧木生根有影响,不同的砧木品种之间差异较大。周宇等[16]发现‘考特’嫩枝扦插比较容易,条件适宜时无生根剂处理下生根率也可达到56.2%,250 mg·L-1NAA处理后生根率最高,达91%,插条生根快;杨凤军等[17]报道500 mg·L-1NAA和500 mg·L-1IBA对草原樱桃扦插均有较好的促生根作用,但处理间差异不大。

表3 不同展叶数下‘吉塞拉5号’和‘吉塞拉6号’扦插苗各项指标的变化Table 3 Changes of the leaf numbers on the growth of the cutting seedlings of two cherry rootstocks ‘Gisela 5’ and ‘Gisela 6’

本研究通过分析常用激素IBA和NAA对生根率的影响,发现500 mg·L-1的IBA处理3 min生根率最高,其中‘吉塞拉5号’生根率高达93.3%,‘吉塞拉6号’为85.2%。这与田长平等[3]的研究结果一致。激素对扦插生根率的影响不仅与浓度有关,且与处理时间有关,一般情况下,浓度越高处理时间越短。本研究中500 mg·L-1的IBA浸泡3 min,这不仅减少IBA的量,与速蘸2~3 s相比,执行起来在时间的把握上更准确,且浸泡时间延长不仅有利于激素的吸收,且增加插穗对水分的吸收。

3.2 生长点对吉塞拉樱桃砧木嫩枝扦插生根率的影响

在樱桃嫩枝扦插过程中,对生长点的要求影响着插穗的利用效率和扩繁速度[18]。研究发现,在嫩枝扦插过程中,带生长点梢部和不带生长点中段经500 mg·L-1IBA处理3 min后,均能生根,其中‘吉塞拉5号’中段插穗的生根率高达85%,而‘吉塞拉6号’中段插穗生根率(90%)明显高于带生长点的梢部(81%),并且扦插苗的长势好。这些结果表明,在提高扦插繁殖的速度和枝条的可利用性上,这2个砧木均可以利用带生长点梢部和不带生长点中段嫩枝扦插。但如果从生根率和扦插苗前期长势考虑,‘吉塞拉5号’带生长点的梢部扦插最好,而‘吉塞拉6号’不带生长点中段嫩枝扦插最好。这种不同可能与内源激素以及不定根发育有关的物质含量的分布有关。

3.3 插穗采集时间对吉塞拉樱桃砧木嫩枝扦插生根率的影响

樱桃新梢的成熟程度在季节变化中是不同的,扦插环境的湿度、温度也随季节的变化而变化,其高低影响着插穗的生理活性和杂菌的生长,扦插应避开高温高湿的月份而选在气温和大气相对湿度偏低的月份进行[12]。北京6月平均气温约25 ℃,空气相对湿度约70%,较适合扦插生根,酸樱桃生根率可达82.4%[19]。在黑龙江地区,杨凤军等[17]报道草原樱桃在5月底6月初最适宜扦插,有些区域6月份扦插的生根率可高达92%。

插穗的可利用性影响着扦插繁殖的速度和成本。插穗木质化程度影响着插穗的生根,插穗取材时期不同,插穗的生根率和生长情况往往也不同。插穗采集时间对生根率的影响不仅与插穗的生理状态有关,而且与外界环境有关。试验结果表明,插穗半木质化时生根率最高,所以扦插时期的选择取决于插穗的木质化程度。本研究发现樱桃砧木‘吉塞拉5号’和‘吉塞拉6号’新梢的旺盛生长期主要在5月中旬至7月上旬,在新梢旺盛生长高峰期5月下旬(5月27日)插穗正处于枝条半木质化状态,扦插生根率最高,同时‘吉塞拉5号’5月中旬和6月上旬是新梢旺盛生长的初期和末期,枝条梢嫩或木质化较轻,带生长点扦插的生根率也接近80%,而‘吉塞拉6号’生根率仅为50%左右;6月底枝条木质化程度较高,枝条较老,生根率逐渐降低,‘吉塞拉6号’扦插生根率仅为45%。这些结果表明,陕西关中地区,5月下旬是吉塞拉樱桃砧木插穗采集的最佳时期。

3.4 插穗所带展叶数量对吉塞拉樱桃砧木嫩枝扦插生根率的影响

从叶的功能来看,叶子是制造营养的器官,同时又能合成生长素等物质,可促进根原基的形成,插穗所带叶面积愈大其光合作用越强,碳水化合物的含量越高,生根自然比较有利,进行嫩枝扦插,应尽量多保留较多叶子,以利于生根[20]。但是叶片数量太多,蒸腾作用加强,植物容易失水。保持插穗具有一定数量的叶片往往有利于插穗生根,这不仅与其能够进行光合作用、促进生理代谢和物质转化等有关,且与水分的蒸腾有关[21]。本研究中,吉塞拉樱桃砧木插穗经500 mg·L-1IBA处理3 min后,带4片展叶的插穗生根率最高,扦插苗地上部的茎叶及根系生长最好。而增加叶片数或降低叶片数对生根率和幼苗长势有负面影响。这与报道的插穗生根率与插穗持有的叶片数量以及叶面积存在一定的正相关不一致,可能与品种、扦插环境及叶片蒸腾作用有关。

4 结 论

本研究通过一系列试验,发现对矮化樱桃砧木‘吉塞拉5号’和‘吉塞拉6号’进行扦插时,一般使用12~15 cm半木质化嫩枝,最佳扦插方案是:5月下旬插穗半木质化时采集插穗进行扦插,插穗顶部带4片展叶,采用500 mg·L-1IBA浸泡3 min后,在雾化室内进行扦插,可使生根率到达90%和80%以上。同时,研究发现,生长点影响着生根率,对于‘吉塞拉6号’,不带生长点的中段嫩枝扦插生根率更高,扦插苗长势更好,可能是‘吉塞拉5号’和‘吉塞拉6号’生长势差异的缘故,插穗取材时间正处于半木质化时生根最好。

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(责任编辑:潘学燕 Responsible editor:PAN Xueyan)

Factors Affecting Cutting Propagation of Two Gisela Sweet Cherry Rootstocks

XU Shiyan1,LIANG Jianjun1,LIANG Bin1and CHENG Siqiong2

(1.Shaanxi Provincial Fruit Trees Propagation Center,Tongchuan Shaanxi 727031,China; 2.Shaanxi New World Fruit Industry Group Company,Yangling Shaanxi 712100,China)

To establish an efficient system of cutting propagation for two Gisela sweet cherry rootstocks. This study was conducted to investigate the effects of phytohormones,branch position,leaf number,and treating time on the rooting rate,growth performance of two rootstock cuttings,‘Gisela 5’ and ‘Gisela 6’.The results showed that the semi-lignified cuttings with 12-15 cm length had a better rooting rate than other cuttings. The optimized protocol was that the cuttings with four upper leaves should be collected in late May and dipped in 500 mg·L-1IBA for 3 min,resulting in a rooting rate of 90% and 80% for ‘Gisela 5’ and ‘Gisela 6’ respectively. For ‘Gisela 6’,the middle part of softwood cuttings without growing point had a higher rooting rate and a better growth performance. These results suggested that several factors (phytohormones,branch position,leaf number,and planting time) influenced the cutting propagation in Gisela sweet cherry rootstocks.

Cherry; Cutting; Hormone; Growing point; Blade number

XU Shiyan,female,master,senior agronomist.Research area:apple and cherry trees research on tissue culture and rapid propagation of virus-free seedling.E-mail:xsy-2121@163.com

2016-01-05

2016-03-16

科技基础性工作专项(2012FY110100)。

徐世彦,女,硕士,高级农艺师,主要从事苹果、樱桃等果树的组织培养与无病毒苗木的快繁研究。 E-mail:xsy-2121@163.com

日期:2016-12-20

S688.4

A

1004-1389(2017)01-0054-07

网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20161220.1640.014.html

Received 2016-01-05 Returned 2016-03-16

Foundation item Basic Work of Science and Technology Program(No.2012FY110100).

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