周纯亮,张志国
(上海应用技术大学 生态技术与工程学院,上海 201418)
无花果为桑科榕属,为落叶灌木或小乔木,是绿化、观赏、食用、药用结合的优良树种。无花果常见的繁殖方法主要有分株、压条和扦插等[1]。分株和压条法常常受到数量和地域的限制且繁殖率低制约了无花果的发展,故日常生产中多采用扦插法。无花果的扦插繁殖成活率一般在60%左右,高温季节扦插则更低,提高扦插成活率和苗木质量仍然是无花果育苗中需要改进的问题。研究表明,外源植物生长调节剂对植株扦插生根有着非常大的促进作用。在对植物进行扦插繁殖时,恰当且适量的植物生长调节剂能够加强插条内部的呼吸和新陈代谢,使插条汲取更多的水分,进而加快其内部胆藏物质的分化和分解,在插穗下部蕴藏能量,有利于生成愈伤组织,所以能促进生根,提高成活率[2]。目前在生产上无花果多采用地栽和盆栽扦插两种形式,研究表明无花果、桑树等水培扦插较土扦插提早生根,水培扦插法较基质扦插效果好;但在扦插繁殖过程中,由于受真菌、细菌和温湿度的影响,常引起插穗的根腐、茎腐,严重影响插穗的生根,从而导致扦插成活率低[3-4]。
因此,本文研究在无花果水培扦插过程中加入杀菌剂及生长激素,对比试验不同药剂对无花果扦插生根的影响,旨在找出适合无花果水培扦插的药剂种类与适宜的浓度,为高温季节无花果扦插育苗提供科学依据。
本试验材料为上海应用技术大学实训基地内无花果植株,供试品种为“美丽亚”。于2018年7月选用生长健康、直径基本一致且无病虫害的1年生枝条,粗度10~15 mm,剪成15 cm左右、带2~3个芽的插穗,插穗下端剪成 45°~ 50°的斜面,上端距芽 2~3 cm处平剪[5],洗净切口枝液待用。试验位于上海应用技术大学温室内,夏季棚内日平均气温在30 ℃以上,白天最高气温在38~40 ℃。实验设置 5 个处理,其中包括T1:百菌清200 mg/L,T2:百菌清400 mg/L,T3:NAA 400 mg/L,T4:百菌清200 mg/L+NAA 400 mg/L,T5:百菌清400 mg/L+NAA 400 mg/L。
将试验枝条用处理药剂浸泡于培养瓶中,每个处理重复8次;每个培养瓶5枝插穗,清水处理CK为对照。瓶内加相应的药剂使枝条下端浸在溶液中2 cm,根据液面高度适宜添加相应药剂,扦插后每7 d观察一次,前3次观察植株愈伤组织形成情况。枝条生根 0.1 cm 时,记录各处理枝条的生根情况并计算平均生根率。试验第56 d 开始统计各处理下扦插条生根数及成活率,测定新增侧枝重、根重、平均根长。
Microsoft Excel 软件对试验数据进行统计分析;利用 SPSS19.0软件进行差异显著性检验。
夏季高温季节一直是植物扦插繁殖的禁区,主要由于高温季节扦插插穗的叶芽过早萌发,而根系尚未长出,易使长出的叶片枯萎[6],极大抑制了扦插成活率。表1为连续观察无花果各处理组生根过程所得数据。
表1 不同药剂对高温下无花果水培扦插苗生根效率的影响Tab.1 Effects of different medicament treatments on the rooting of fig cutting
注:同列数据后不同小写字母表示不同处理间存在显著差异性,相同小写字母表示不存在显著差异,P<0.05
结果表明,不同药剂对无花果枝条水培扦插生根效率均有不同程度的促进作用,水培扦插药剂处理下愈伤组织形成时间为6~12 d,早于CK组(11~15 d)。各处理组无花果愈伤组织形成时间除T1组外均早于对照组,这一结果与卢立华等[6]研究类似,说明药剂水培扦插方式在高温季节下缩短了愈伤组织的形成时间,进而促进了生根速率。
总的来看,高温条件下药剂处理无花果水培扦插生根时间约为7~13 d,早于夏季土培扦插生根时间13~17 d[7]。在生根时间上,T5组生根时间最短为6~7 d,T3、T4次之,对照组CK和T1最晚,表明百菌清400 mg/L+NAA 400 mg/L混合溶液对无花果扦插促根效率最好。试验于21 d统计各处理组平均生根率。T5处理的无花果扦插苗生根率最高,平均达 83.34%,较对照高100%,T3和 T4处理生根率则较对照高出49.9%和 89.9%,除T2和T1外,各处理组与对照之间均呈显著差异(P<0.05)。
表2为不同药剂对无花果水培扦插苗根系的影响。由表 2可见,不同药剂处理可以显著提高无花果水培扦插苗植株生根数量及单株根系鲜重,其中,T3、T4和T5处理与CK组相比达差异显著水平(P<0.05)。
表2 不同药剂对无花果水培扦插苗根系的影响Tab.2 Effects of different medicament treatments on the rooting of fig cutting
注:同列数据后不同小写字母表示不同处理间存在显著差异性,相同小写字母表示不存在显著差异,P<0.05
各药剂处理除T1组外,无花果水培扦插苗总根数、平均根鲜重均高于对照,与对照相比,T2、T3、T4和T5处理组单株根系数量分别增加了 0.1、19.6、7.26和 18.5倍,单株根系鲜重增加106.3%、137.0%、343.0%和259.5%。在平均根长方面,各处理组与CK组无明显规律,并未表现出高浓度药剂的呈现规律性促进或抑制作用。但总体来看,随着药剂浓度增大(T3、T4、T5)无花果插穗根系表现为短而密生,CK及T1、T2组根系则细长且疏。
与CK组相比,当百菌清浓度为400 mg/L (T1)时,插条生根时间、生根率及根鲜重都有所提高,更有利于根系的生长和发育;而百菌清处理浓度为200 mg/L (T2)时,无花果水培扦插生根效率和生物量并无明显提高,这可能是由于低浓度杀菌剂无法抑制高温季节水培过程中水质变化而导致没有明显促根效果[8]。
如图1所示,各药剂处理可以促进无花果扦插植株地上部和地下部生物量的增加,包括新发侧枝和根系生物量。
图1 不同药剂处理下无花果幼苗扦插生物量的变化Fig.1 Effects of different medicament treatments on the increasing biomass of fig cutting under high temperature condition
与对照CK相比,百菌清200 mg/L+NAA 400 mg/L和百菌清400 mg/L+NAA 400 mg/L处理组单株侧枝鲜重分别增加22.1%和19.2%,单株根系质量增加343%和259.5%,而T1及T2处理组生物量增加量与对照组的差异不显著。表明在高温条件下,混合药剂组图T3、T4和T5处理能够显著促进无花果扦插苗植株根系生长发育,T4处理组能显著促进侧枝生物量的增加。综合本试验结果来看,百菌清-NAA混合药剂处理组水培生根效率显著高于百菌清单一药剂处理组,在根系及侧枝生物量方面也高于百菌清单一处理组,混合药剂组处理组促根效果优于单一药剂处理组和对照组。
高温高湿有利于插条生根也有利于细菌繁殖,因此在水培扦插插过程中为了减少细菌对插条的侵害、提高插条成活率常对插条进行消毒杀菌处理[8]。NAA作为常用外源生长调节剂大量用于促进植物枝条扦插生根,生长调节剂处理插穗基部后,该处的薄壁细胞首先脱分化,恢复分裂的机能,产生愈伤组织然后长出大量的不定根。生长调节剂对细胞分裂、生长的促进作用与生长调节剂浓度、植物种类、品种、细胞年龄有关,一般生长素在低浓度时可促进生长,较高浓度则抑制生长[9-12]。考虑水培扦插过程试验周期较长,高温条件下水质容易变坏,故与以往的研究不同,本试验在植物生长调节剂的使用方面没有采取常规插穗速蘸及短时间浸泡的方法而是以培养液的方式进行试验,且采用前期试验效果较好的400 mg/L的NAA浓度。通过扦插生根时间、生根数量,根系长度、扦插生物量等指标综合分析,百菌清-NAA的2种浓度混合液处理组T4及T5优于其他药剂处理组,但二者差异不显著。从扦插效果和经济生产的角度考虑,建议“美丽亚”品种无花果夏季高温水培扦插生产使用百菌清200 mg/L+NAA 400 mg/L浓度混合液作为促根剂。