不同处理对蓝莓嫩枝扦插生根的影响

2018-09-12 02:25袁泽斌王从梅牟昌红吴钰明
山西农业科学 2018年9期
关键词:嫩枝泥炭蓝莓

万 可,袁泽斌,周 童,王从梅,牟昌红,王 波 ,吴钰明

(1.苏州大学园艺系,江苏 苏州 215123;2.苏州御湖园农业科技有限公司,江苏 苏州 215155)

蓝莓(Vaccinium ssp.L.)是原产于北美的杜鹃花科越橘属的多年生落叶小灌木,经济价值高、发展潜力大。其果实因富含与人体内自由基清除、抑制及逆转人体衰老密切相关的抗氧化剂、花色素、类黄酮等物质而具有很好的抗衰老、防癌、提高免疫力和视力等功效,因而被美国时代杂志评选为“十大最佳营养食品”、国际粮农组织列为人类“五大健康果品”之一、世界卫生组织认定为“人类最佳营养价值”水果[1]。

近几十年来,随着蓝莓果实的营养保健价值及栽培经济效益不断被挖掘发现,蓝莓的商品化栽培呈现出良好的发展势头,我国是世界上蓝莓种植面积增加最迅猛的地区,近5 a我国进口蓝莓量增加45倍,至2017年,蓝莓生产面积占世界的16%,但产量仅占世界产量的4%,说明我国生产水平较为落后,这个落后体现在包括扦插在内的方方面面。我国自20世纪80年代以来,便从美国、加拿大等地引入蓝莓进行栽培,随后吉林、辽宁、江苏、山东等省都对蓝莓的引种栽培及繁殖技术进行了部分试验研究[2-5]。

围绕蓝莓嫩枝扦插的相关条件也进行了研究,主要涉及诸如激素种类、激素浓度、扦插基质、插穗木质化程度等对生根率的影响[6-7],但是研究结果之间的差异较大。韦吉梅等[8]研究认为,用1∶1的菌根土+珍珠岩作为扦插基质,并经200mg/L的IBA溶液处理,可使兔眼蓝莓绿条嫩枝插穗生根率达84.7%以上。乌凤章等[9]在研究了8个品种蓝莓嫩枝扦插生根率发现,公爵品种生根率最高,而用泥炭藓作为基质扦插效果最好,用ABT2号生根粉浸泡插穗基部2 h或1 000 mg/L的IBA速蘸均能增加蓝莓嫩枝生根率。总而言之,蓝莓各处理间扦插成活率差异较大,是影响蓝莓种苗扦插繁殖生产的主要问题。

本试验通过对蓝莓的扦插繁殖技术进行研究,旨在寻求最适宜蓝莓扦插的条件,为蓝莓的高效繁殖提供理论和技术支持。

1 材料和方法

1.1 供试材料

试验用蓝莓采自苏州御湖园农业科技有限公司的蓝莓苗圃,是苏州地区长势良好、应用广泛的5个品种,分别为兔眼蓝莓品种:园蓝、灿烂、梯芙蓝;南高丛蓝莓品种:顶峰、薄雾。选取无病虫害、节间长度均匀、芽饱满、无机械损伤、生长健壮的当年生绿枝或2次枝的侧芽刚刚萌发,并未停长半木质化的新梢枝条作为插条。

1.2 试验设计

剪取的插条采后适当喷水,泡沫箱低温存储,防止水分蒸发,然后立即运回试验基地,将枝条修剪成7~10 cm带4~5个腋芽和顶部1~2片叶的插穗,上剪口距芽1 cm平截,下剪口45°斜截,并及时进行激素处理,扦插至基质中。本试验设置了4组处理。

1.2.1 品种处理 剪取灿烂、园蓝、梯芙蓝、顶峰、薄雾这5个品种中长势、粗细相近的插穗150根,将剪好的插穗茎段平均分为3组,50根一捆,用浓度为200 mg/L的生根粉溶液处理2 h后,扦插在泥炭∶蛭石∶珍珠岩体积比为1∶1∶1的混合基质中。

1.2.2 基质处理 以生长健壮且长势一致的灿烂插穗茎段为试材,选取4种不同的基质组合,分别是泥炭以及体积比为1∶1的泥炭和蛭石、1∶1的泥炭和珍珠岩、1∶1∶1的泥炭∶蛭石∶珍珠岩,将插穗茎段剪好并用质量浓度200 mg/L的生根粉溶液处理2 h后,扦插在4种基质上。

1.2.3 插穗部位 将完整的灿烂嫩枝插穗分成长度相同的上、中、下3个部分,用质量浓度为200mg/L的生根粉溶液处理插穗基部2 h后进行扦插。

1.2.4 激素种类和浓度 以灿烂为试材,进行激素种类和浓度的双因素随机区组试验,激素分别为萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)和NAA和IBA混合激素,NAA和 IBA均设 100,200,300 mg/L共 3个质量浓度梯度,混合激素NAA∶IBA设置3个比例为1∶1,1∶2,2∶1,浸泡插穗基部 2 h 后进行扦插,对照为去离子水浸泡处理。

1.3 插后管理

扦插完后立即放入扣好的小拱棚保温,温度控制在20~30℃,温度过高时及时放风;按照天气和实际水分需要进行喷雾补充水分,相对湿度控制在80%~90%,每7 d喷洒一次1 000倍的多菌灵进行杀菌,控制各区组条件相同,并进行常规管理。

1.4 调查内容及方法

在扦插过程中每5d从3个区组随机抽取10根,观察不定根发生时间及数量。生根率不再增加后对生根结果进行最终评定,统计各个处理的生根率、生根时间、平均生根数、平均根长,同时用根系生根力指数(Q)评价综合生根质量[10]。生根指数=生根率×50%+平均根数×25%+均根长×25%。扦插110 d后,从根茎处剪下根系,用根系扫描仪(Epson Perfection V700 Photo,日本)扫描,用 WinRHIZO软件分析其根系构型。

1.5 数据分析

用Excel进行平均值、极差计算,用SPSS对各项指标进行相关性及显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同蓝莓品种扦插生根的比较

从表1的试验结果可以看出,不同品种的蓝莓生根情况存在一定的差异,尤其是在生根率、生根时间方面。其中,生根率最高的是园蓝,为70.67%,其次是灿烂,为54.00%,而梯芙蓝的生根率最低,仅为34.67%。从生根时间来看,园蓝插穗第1条根出现的时间较其他品种早。用生根指数综合评价生根质量,这5个品种的生根指数从高到低为:园蓝>灿烂>薄雾>顶峰>梯芙蓝。从这5个品种的扦插结果可以初步认为,兔眼蓝莓比南高丛蓝莓更易生根。

综上所述,园蓝扦插生根效果最佳。

表1 不同蓝莓品种扦插生根的比较

根系是植物最重要的营养器官之一,对于扦插苗来说更为重要,没有根系,插穗将无法吸收基质中的水分营养,很快就会干枯死亡。扦插根系的强弱可以通过根长、总表面积、根系直径、总体积、根尖数来评价。由表2可知,各品种生根的根系强弱存在显著性差异,特别是在总根长和根尖数方面。可见,品种间扦插生根效果存在差异性。其中,园蓝品种的根系较旺盛,总根长、总表面积、根尖数均最高;而灿烂根系直径和总体积最高,可以得出,这2个品种的生根能力较强。

表2 不同蓝莓品种扦插的根系构型的比较

2.2 不同基质对扦插生根的影响

2.2.1 不同基质对生根率的影响 基质除支持和固定植物外,还可为植物提供一个稳定、适宜的根系环境。扦插基质的物理性质对蓝莓嫩枝扦插生根有很大的影响。其中,透气性、排水性等条件对蓝莓根系生长有很大影响,不适宜的基质条件常导致蓝莓扦插生根失败。

由图1可知,4种基质的插穗生根率存在显著差异(P≤0.05),其中,泥炭∶蛭石∶珍珠岩=1∶1∶1的混合基质扦插的生根率为77.33%,显著优于其他3种基质,是最理想的扦插基质组合;另外,泥炭∶蛭石=1∶1的基质组合扦插的生根率超过50%,显著高于泥炭和泥炭∶珍珠岩=1∶1的组合,可能是由于珍珠岩的孔隙度大于蛭石;而泥炭单独作为扦插基质,生根率最低,仅为38%,这与前人的研究结果不同。周晓梅等[11]研究表明,泥炭苔藓因孔隙度适中、水分和养分充足,将其用作扦插基质,蓝莓插穗生根率最高,生根的综合质量最高。另外,李昭等[12]研究结果表明,菌根土+珍珠岩(1∶1)和草炭土+珍珠岩(1∶1)作为基质对兔眼蓝莓的扦插生根效果也很好。这可能是因为一方面每个试验选用的基质粗细度有异,导致孔隙度、通气性、保水保肥性不一致;另一方面水分控制条件有所差异也是导致扦插结果出现差异的重要原因。

2.2.2 不同基质对根系构型的影响 蓝莓为难生根植物,实栽蓝莓为浅根系植物,根系细弱不发达,萌蘖能力较弱,吸收能力差。因此,蓝莓对扦插条件要求严格。扦插基质的选择关系到蓝莓插穗的生根效果。从本试验选取的4组基质组合对蓝莓的生根效果来看,泥炭∶蛭石∶珍珠岩=1∶1∶1的效果最好,插穗总根长、总表面积、根系直径、总体积、根尖数均最大(表3),可见,此混合基质最利于蓝莓插穗生根生长。在扦插过程中观察发现,泥炭基质孔隙大但支撑力差、吸水性强但透水性差,含水量太大,通气性差,插穗容易腐烂,不宜单独用作蓝莓扦插基质,故多与其他基质混合使用。本试验结果也证明了这一点。贾璐婷等[12]研究也发现,不同基质对樱砧王扦插生根的影响主要体现在容重、总孔隙度、持水孔隙度、pH值、EC值等方面,其理化性质对根系生长指标有显著影响,与综合生根指数之间 呈显著正相关。

表3 不同基质对根系构型的影响

2.3 不同插穗部位对生根的影响

插穗的生根能力受母树的遗传特性和生育条件的影响很大,即使是同一母本,由于枝条着生部位不同,发育程度不同,其生活力也不一样,因而,它们的愈合能力和生根能力也有明显的差异。王秋玉[14]对长白落叶松、乌凤章对蓝莓北陆的插穗部位的扦插研究表明,插穗的生根情况具有明显的位置效应,但并非所有树种的扦插都有位置效应,如云杉、柚木等[15-16]。表4试验结果显示,取自蓝莓嫩枝中、下和上部的插穗扦插生根率分别为64.67%,34.67%和25.33%;方差分析结果表明,取自蓝莓中段的插穗生根率与下段和上段均达差异显著水平;从根系构型上来说,中段枝条产生的根系总根长、总表面积、根系直径、总体积、根尖数也均高于下段和上段枝条,且差异均显著。这与乌凤章等[9]的研究结果一致。可能是由于此时嫩枝上段(梢部)木质化程度太低,组织幼嫩,易失水死亡,存活率难以保证;另外,下段枝条木质化程度太高,从而影响生根。所以,蓝莓扦插应使用嫩枝的中部作为插穗,以保证扦插成活率。

表4 不同插穗部位对生根的影响

2.4 不同激素对生根的影响

2.4.1 不同激素种类及浓度对生根率的影响 从图2可以看出,NAA,IBA都能在一定程度上提高扦插生根率,方差分析结果表明,每种激素与不同浓度组合处理后的生根率都显著高于对照。用NAA处理插穗时,200 mg/L处理的生根率最高,为70.67%,且与100,300 mg/L处理存在显著差异。而用IBA处理呈现相反的规律,即经200 mg/L处理后的蓝莓生根率最低,而100,300 mg/LIBA处理的生根率均大于60%。在2种激素组合处理中,NAA∶IBA=2∶1处理的生根率最高,为78.67%,但与其他2个处理间差异不显著,可见,混合激素中各激素的浓度并不是决定因素,而混合激素组总体上生根率高于单一激素组,可能是因为NAA有促进淀粉水解为还原糖的作用,能为尽快生根提供养分;而IBA能促进原基的产生,故二者配合更有利于插穗生根。

2.4.2 不同浓度NAA对根系构型的影响 众多研究均证明,根系的形态分布能直接影响植物对土壤中营养和水分的吸收,进而影响到植物地上部分的生长和生态功能的发挥。植物根系可通过调节根长、直径大小及根尖数量等表现出对环境的适应性。由表5可知,NAA质量浓度为200 mg/L时生根效果最好,根系总长度、总表面积、总体积和根尖数均与100,300 mg/L差异显著,表明不同浓度的NAA对蓝莓生根影响相对较大,而对根系平均直径的影响相对较小。总体上,NAA主要影响插穗根系的纵向伸长及根尖的产生和分裂,而对根系的横向加粗不显著。

2.4.3 不同浓度IBA对根系构型的影响 由表6可知,不同浓度的IBA对蓝莓插穗根系构型的影响与NAA相似,对根系总长度的影响相对较大,各处理间差异显著,而对根系平均直径、总表面积、总体积的影响相对较小,其中,200 mg/L与300 mg/L的IBA处理间差异不显著。从总根长、根系直径、根尖数这3个指标来看,100 mg/L的IBA处理的插穗最高,其次为300 mg/L处理,而200 mg/L处理组在这3个方面较小,但3个质量浓度IBA处理的插穗总根长、总表面积、根系直径均与对照组间差异显著。可见,激素IBA处理能在一定程度上促进蓝莓根系的伸长和加粗。

表5 不同浓度NAA对根系构型的影响

表6 不同浓度IBA对根系构型的影响

2.4.4 不同比例激素对根系构型的影响 结合图2和表7可知,不同配比激素中,生根率最高并生根效果最好的均为NAA∶IBA=2∶1处理组,除了根系总表面积和根尖数与其他2个配比组差异不显著外,其他值均差异显著。但将表7与表5,6的结果相比可知,NAA质量浓度为200 mg/L时生根效果最好,IBA质量浓度为100 mg/L时生根效果最好,而NAA∶IBA=2∶1处理的生根效果最好。

表7 不同比例激素对根系构型的影响

2.5 各处理因素的影响程度分析

根据孟衡玲等[17]的方法,通过极差分析,可以较为直观地比较各个处理因素对蓝莓扦插的影响主次顺序。

表8 蓝莓扦插生根的极差分析

续表8

从表8可以看出,在生根率方面,4个处理因素的影响程度大小顺序为:激素处理>插穗部位>基质种类>品种;在总根长、根系直径方面,4个处理因素的影响程度大小顺序为:激素处理>品种>插穗部位>基质种类;在根总表面积和根尖数方面,4个处理因素的影响程度大小顺序为:品种>激素处理>插穗部位>基质种类;在总体积方面,4个处理因素的影响程度大小顺序为激素处理>插穗部位>基质种类>品种。由此可见,激素处理对蓝莓扦插效果有很大的影响,而基质种类的影响不大。因此,在扦插蓝莓时,除考虑经济水平和环境因素外,还应该优先选择使用合适浓度及种类的激素来处理蓝莓插穗,以提高其扦插成活率。

3 结论与讨论

本试验的结果表明,5个蓝莓品种生根从易到难的顺序为园蓝、灿烂、薄雾、顶峰、梯芙蓝;不同基质以泥炭∶蛭石∶珍珠岩=1∶1∶1的混合基质扦插效果最好;不同部位以取自蓝莓嫩枝中段的扦插效果最好;激素处理组中以NAA∶IBA=2∶1的处理生根率最高,根系发育最好。通过极差分析这4个因素可知,激素处理对蓝莓嫩枝扦插的生根质量影响最大,基质类型影响最小。综合结果表明,用NAA∶IBA=2∶1激素处理浸泡蓝莓插穗基部2 h,扦插于泥炭∶蛭石∶珍珠岩=1∶1∶1的混合基质,为蓝莓嫩枝扦插适宜的处理方法。蓝莓的无性繁殖技术还处于不成熟的阶段,存在着一定的技术难题,即成活率和生根率较低,这是引起蓝莓种苗产量少、价格高的一个重要原因,严重阻碍了蓝莓产业化的发展。当前,科研人员仍在对蓝莓的扦插繁殖技术进行着探索和完善,以期能将这一技术大规模地推广并形成产业化发展。

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