葛佩琳, 汤崇军, 叶忠铭, 沈发兴, 张利超, 杨 洁
(江西省水土保持科学研究院 江西省土壤侵蚀与防治重点实验室, 江西 南昌 330029)
利用植物措施进行生态修复是水土流失治理的重要方法之一,一些草本植物由于具有保持水土和改良土壤的先锋特性而在水土保持及生态环境保护中发挥极其重要的作用。假俭草(Eremochloaophiuroides),又名蜈蚣草,隶属于禾本科蜈蚣草属,为C4光合途径的多年生匍匐生长草本植物,是我国分布最广暖季型草坪草之一,在我国长江流域及以南地区均有分布[1-2]。由于假俭草具有耐贫瘠、固土性能强,耐践踏,抗病虫害能力强,且植株低矮、叶形优美、成坪速度快、绿期长、容易养护等众多优点[3-4],假俭草常被作为草坪草用于公共绿地、运动场等休闲用地,同时假俭草对恶劣环境有较强适应性、抗逆性,能快速覆盖地表,改善水蚀生境,且经济实用,是南方水土流失地区恢复性治理、堤防护坡的先锋草种[2,5]。然而当前假俭草繁殖依然缺乏快速、便宜和简便的技术体系。假俭草自然结实率极低,市面上假俭草种子少且贵,不利于其推广应用[6-8]。因此,生产上通常采用种茎段扦插繁殖,以剪短的匍匐茎作为种茎,将其斜插入土中,入土2节,露出地面1节(以含3节种茎为例)。但是这种技术栽植耗工费时,建植成本较高[9-10]。所以,茎段撒播繁殖技术被提出,其同样以剪短的匍匐茎作为种茎,将种茎均匀撒在土表。和扦插相比,撒播省工省时、建植成本低,但是生根速度慢、茎段成活率低[4]。因此,如何有效提高撒播建植的生根速度和提高成活率是撒播技术广泛应用的关键。本研究通过比较不同生根剂对假俭草生根茎段比例、生根时间和成活率的影响,以确定最佳生根剂和处理方式,为假俭草做为水土保持植物快速建植提供合理有效的技术指导。
以采自江西省新干县的野生假俭草为试验材料,种植位于江西省德安县的江西水土保持生态科技园进行资源保存。将假俭草茎条从母株上剪下,然后再剪成6~10 cm长的短茎,每个短茎保证有两个完整的茎节,两头各半节长。
试验于2017年7—8月在江西水土保持生态科技园温室中进行,选择5种生根剂进行生根处理,分别是萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)、生根粉2号(ABT-2)、生根粉6号(ABT-6)和尿素溶液(Urea)。萘乙酸(NAA)和吲哚丁酸(IBA)浓度为100 mg/L;生根粉2号(ABT-2)和生根粉6号(ABT-6)按照商业说明书建议的草本植物使用浓度为1 g/L;尿素溶液浓度为4%;再设置清水浸泡作为对照组(control group)。浸泡时间为30 min。完成浸泡后,将假俭草茎段均匀撒播在事先整理平整的1 m×1 m 样方上。为保持土壤充分湿润,生根期间每天早晚各浇一次水。萘乙酸、吲哚丁酸和尿素溶液3种处理组别各12个样方重复,生根粉2号和生根粉6号2种处理组别各6个样方重复,清水浸泡对照组8个样方重复。每种处理组的一半样方用无纺布覆盖,另外一半样方不用无纺布覆盖。
在茎段撒播后当天开始连续5 d,每天18:00检测假俭草生根情况。每个样方内随机选取30个假俭草茎段,检测其生根与否,在检测过程中尽量不移动假俭草茎段。统计选定假俭草茎段的生根茎段数量,生根率为生根的假俭草茎段数量除以30再乘以100%。撒播后1个月,待茎段已经完全确认成活之后,再统计样方内的所有成活茎段数量,成活率为成活茎段数量除以撒播总茎段数量。
采用重复方差分析方法比较不同生根剂和无纺布覆盖处理对根茎段数量比率影响,生根茎段数量比率作为因变量,无纺布和无纺布覆盖处理作为自变量,采用Student-Newmnan-Keuls方法进行重复比较。采用两因素方差分析方法比较不同生根剂和无纺布覆盖处理对茎段成活率的影响,茎段成活率为因变量,无纺布和无纺布覆盖处理作为自变量,采用Student-Newmnan-Keuls方法进行重复比较。数据分析在用Excel和SPSS 20软件中完成。
试验结果表明不同生根剂对假俭草茎段生根效果有显著差异(F=11.71,p<0.001;表1),多重比较结果显示吲哚丁酸(100 mg/L)对假俭草生根效率最好,而其它生根剂处理之间对假俭草生根效果差异不大(表2)。无论是覆盖无纺布还是不覆盖无纺布的条件下,吲哚丁酸处理后假俭草茎段的生根茎段数量最多,接近最大值,而其它生根处理的生根茎段数量比例相对较低(表2)。随着时间的延长,不同试剂作用效果下的生根茎段百分率均呈递增趋势,但是在每个阶段的递增速率不同,且没有显著规律。同时,试验结果显示覆盖无纺布比不覆盖无纺布对假俭草生根茎段数量有显著作用(F=12.74,p=0.001;表1),以吲哚丁酸为例,覆盖无纺布比不覆盖无纺布的第五天生根茎段数量比例为94%大于89%,其他几种生根剂处理也有同样的趋势(表2);此外,无论使用哪种生根剂处理,覆盖无纺布处理使假俭草生根茎段数量比率在第3天就显著多于不覆盖无纺布处理(表2),说明覆盖无纺布有利于缩短假俭草茎段生根时间,这与二者间温度及光线变化有关,覆盖无纺布具有较好的保温及荫蔽效果,能为假俭草生根提供相对平稳的光和温度等环境条件,更好地促进生根。
表1 生根剂和无纺布覆盖对假俭草生根茎段比例影响的两因素方差分析结果
注:sig.<0.01差异极显著,0.01
表2 生根剂和无纺布覆盖对假俭草生根茎段比例的影响
假俭草茎段成活与否的判断依据是新根产生或有新的分蘖出现,仅外观表现良好却无生根现象的茎段,继续观察直至生根或死亡。试验结果显示,不同生根剂对假俭草茎段成活率有显著差异(F=2.59,p=0.039;表3),多重比较结果显示,吲哚丁酸(100 mg/L)对假俭草生根效率最好,达到80.55%(图1);而覆盖无纺布对假俭草茎段成活率没有显著影响(F=0.20,p=0.67;见表3)。
注:不同字母之间表示两两有显著性差异。
项目SS(平方和)d.f. (自由度)F(总体性检验)sig. (差异性检验)截距25.4411 846.90<0.001无纺布0.00310.200.67生根剂0.18052.590.039
(1) 不同生根剂对假俭草茎段生根速率有着显著影响,其中效果最好的是吲哚丁酸,具体表现为生根茎段数量多、生根时间短。其他几种生根剂如萘乙酸、生根粉2号、生根粉6号和4%尿素溶液对假俭草的生根茎段数量和缩短生根时间方面都没有明显差异。生根剂对假俭草茎段最终成活率有着显著影响,其中成活率最高的也是吲哚丁酸(80.55%),显著高于其他几种生根剂处理(在65%~73%之间)。
(2) 本文初步探讨了覆盖无纺布对假俭草茎段生根是否有影响,结果显示覆盖无纺布对假俭草生根茎段数量和缩短生根时间都有显著正作用,说明覆盖对假俭草撒播有重要作用,但是需要有更细致研究探讨覆盖材料和覆盖方式对假俭草撒播成功的影响。
然而,覆盖无纺布对假俭草茎段成活率并没有显著影响,这可能是因为本试验在温室内完成,没有直接暴露在太阳下直晒,加上撒播后水分管理充分,所以在本试验中无纺布覆盖对假俭草成活率的作用不能直接体现出来,这需要后期更多相关试验进行验证。
(3) 不同水土保持工程已论证假俭草在困难立地条件下的生态护坡效果显著,以假俭草为先锋草种的水土保持植物多层次复合配置能快速固定裸露坡面的侵蚀土壤,防止水土流失加剧,产生较好的生态防护及生态景观效果,因此,通过研究不同生根剂对假俭草茎段撒播的生根效应,解决繁殖种植技术难题对假俭草的推广应用具有重要意义。