饶红欣,邹建文,罗先权
边沁桉组培苗嫩枝扦插关键因子研究
饶红欣,邹建文,罗先权
(湖南省森林植物园,湖南 长沙 410116)
本研究以边沁桉组培苗采穗母株上的半木质化枝条为试材,采用随机区组设计的方法,针对嫩枝扦插中基质选择、母株选择、插穗预处理方法等关键因子开展了嫩枝扦插技术研究。结果表明:对生根率和平均每株生根数,扦插基质和母株株龄均有显著影响,预处理配方有极显著影响,而预处理时间无显著影响,预处理配方与预处理时间的交互作用也无显著影响;从1 ~ 3 a生的组培苗采穗母株上剪取穗条,以黄心土:水苔(2 ~ 3:1)为扦插基质,插穗用IBA300 mg·L-1+NAA200 mg·L-1浸泡预处理30 min,扦插后每7 d浇灌1次IBA0.3 mg·L-1+NAA0.2 mg·L-1的溶液直至生根,其生根率达76.3%以上,平均每株生根数达3.8条以上,是边沁桉组培苗嫩枝扦插的最佳方法。
边沁桉;组培苗;嫩枝扦插;生根率
桉树(是世界三大速生树种之一,我国桉树人工林面积世界排名前三位,至2014 年底已达450万公顷,其年产业链总产值超过3 000 亿元,是我国国民经济的重要资源[1-2]。边沁桉()为桉树属双蒴盖亚属高大乔木,是澳大利亚濒危物种[3],天然分布仅限于悉尼西南部地区[4-5]。其生长速度快,年平均高生长量超过3 m,胸径增长量为2.5 cm以上,表现出良好的商业价值[6-7];同时其耐寒性较强,在平均年温度14.2 ~ 15.5°C的地带表现良好[8-9],能耐受-7.4°C的低温[6],叶可耐受-13.4°C,树干可耐受-14.3°C低温[7];另外,其耐旱性也较好,在南非年平均降雨量小于850 mm及澳大利亚年平均降雨量500 ~ 750 mm中度干旱地区均表现出良好的适应性[9-10]。近年来,我国开展了一系列优良桉属树种选择试验[11-13],在中亚热带地区的试验结果表明,边沁桉是一个较适合中亚热带地区推广的优良桉属树种[12-15],在湖南的引种试验中,边沁桉表现出速生、材质好,而且抗逆性强,既耐严寒、耐高温又耐瘠薄等特性[16-19]。边沁桉实生苗分化大,在美国南部的试验表明,5 a生树木胸径最大和最小值分别为27.9和1.27 cm;树高最大和最小值分别为22.86和2.44 m[6],应用有性繁殖的方法会使后代严重分离,要保持所选优株的优良特性只能采用无性繁殖的手段。目前关于边沁桉无性繁殖技术的研究极少,国外仅巴西开展了边沁桉无性繁殖技术研究,但存在生根率低的问题[20-21];而国内仅湖南省森林植物园开展了组织培养技术研究[22-23],没有关于边沁桉扦插技术的文献报道。本文拟通过剪取边沁桉组培苗上的嫩枝进行扦插,探讨影响组培苗嫩枝扦插生根的关键因子,突破边沁桉生根难的技术瓶颈,为降低苗木成本、满足商业化生产要求提供技术支持。
以移栽成活的边沁桉组培苗为采穗母株,插穗为具顶芽的半木质化嫩枝,5 ~ 7 cm长,保留顶部2对叶片。扦插前将插穗扎成一捆,基部用不同浓度的植物生长调节剂浸泡处理,浸泡后扦插。
1.2.1试验地概况
试验地设在湖南省森林植物园(28°06'34″N,113°01'34″E)。海拔50 ~ 106 m,为丘岗地貌,属中亚热带季风湿润气候,年均气温16.9℃,年均降水量1 400.6 mm,年均日照时数1 726 h。试验在钢架结构大棚内进行,苗床高15 cm,下铺垫一层鹅卵石以利排水,大棚顶配有电动控制的遮阳网。
1.2.2试验设计
根据试验目的和内容,采用单因子或双因子随机区组设计,其中每处理设3次重复,每重复各100根,共300根插穗。
1.2.3 基质因子对插穗生根的影响
选用水苔、黄心土、糠壳灰、细沙为基质,设置不同配比,采用单因素随机区组试验设计,5个处理,将插穗基部浸入IBA100 mg·L-1+NAA100 mg·L-1预处理溶液中,浸泡30 min。
1.2.4 预处理因子对插穗生根的影响
选用IBA、NAA不同浓度组合的预处理溶液,分别浸泡30、60和90 mim,采用双因素随机区组试验设计,共21个处理,扦插基质为黄心土:水苔(2: 1)的混合基质,插后每7天将预处理液稀释1 000 倍后浇淋直至生根。
1.2.5 母株株龄因子对插穗生根的影响
选用不同株龄组培苗母株上的穗条,采用单因素随机区组试验设计,共4个处理,将插穗基部浸入IBA300 mg·L-1+NAA200 mg·L-1预处理溶液中,浸泡30 min。
1.2.6 扦插与插后管理
试验于10月进行,扦插前,将已消毒的基质分别装入营养袋中,穗条修剪好后,基部用不同生长激素配方预浸泡,插后随即浇水,使插穗基部和基质紧密结合。大棚内温度控制在15~ 30℃,空气相对湿度控制在75% ~ 90%,基质保持湿润不积水,每7 ~ 10 d用70%托布津可湿性粉剂1 200 ~ 1 500倍及800倍多菌灵液交替使用防病虫害,适时通风和遮荫。
1.2.7 数据采集与分析
插后80 d时记录生根率、生根数等情况,采用EXCEL 2003和SPSS 20.0软件进行数据处理、单因素方差分析或考虑交互作用的双因素方差分析,并进行Duncan法多重比较分析。
扦插基质是嫩枝扦插育苗的关键因子之一。根据插穗的生根情况,对基质进行了单因素方差分析,结果表明基质对插穗的生根率及平均每株生根数均存在显著性差异。从试验结果和Duncan法多重比较分析(表1)可见:在5种扦插基质中以黄心土:水苔(2:1)、黄心土:水苔(3:1)为配比时,插穗生根率、生根数均显著高于其他配方,是最佳的基质配方。
预处理是影响插穗的生根情况的关键因子之一。根据插穗的生根情况,对不同预处理配方和预处理时间进行了考虑交互作用双因素方差分析,结果表明(表2):预处理配方对插穗的生根率和平均每株生根数影响的值分别为17.56和26.78,即均有极显著影响;预处理时间对生根率和平均生根数影响的值分别为0.09和0.01,即均无显著影响;预处理配方与预处理时间的交互作用对生根率和平均生根数影响的值分别为0.05和0.07,即均无显著影响。由表3可知,IBA与NAA组合,总溶质浓度400、500、600mg·L-1,处理30 ~ 90 min,平均插穗生根率较高,分别为51.6%、72.2%、57.6%,平均每株生根数较多,分别为3.5、3.7、3.6,平均生根率和平均每株生根数均极显著高于其他的预处理配方;当激素组合为IBA300 mg·L-1+NAA200 mg·L-1,处理30 min,插穗生根率可达76.3%,平均每株生根数可达3.8条,效果最佳。
表1 基质因子对生根的影响
注:同列数据后不同小写字母表示<0.05,下同
表2 预处理因子对插穗生根影响的双因素方差分析
注:**表示<0.05
表3 不同预处理配方对插穗生根的影响
注:同列数据后不同大小写字母分别表示<0.01和<0.05
组培苗采穗母株的株龄也是影响插穗生根情况的关键因子之一。根据插穗的生根情况,对株龄进行了单因素方差分析,结果表明株龄对插穗生根率及平均每株生根数均存在显著差异。从试验结果和Duncan法多重比较分析(表4)可见:当年移栽成活的组培苗采出穗条的扦插生根率最佳,以后逐年下降,母株株龄在1 ~ 3年期间采出穗条扦插生根率均在62.3%以上,显著高于4 a生母株;母株株龄在1 ~ 3 a期间采出穗条扦插平均每株生根数2.2以上,也显著高于4 a生母株。扦插以生根率为首要衡量指标,建议采用1 ~ 3 a生母株的穗条进行扦插,以保证扦插成活率,降低生产成本。
表4 株龄因子对插穗生根的影响
(1) 整个桉属树种插条内均无原生的根原基, 插条常需要通过在外界物理或化学条件刺激下,产生诱导根原基后才能生根[19,24-25],本研究采用较高浓度生长调节剂IBA300 mg·L-1+NAA200 mg·L-1先浸泡处理30 min,扦插后又用低浓度生长调节剂持续刺激,每7 d浇灌1次IBA0.3 mg·L-1+NAA0.2 mg·L-1的溶液直至生根,达到了较理想的生根效果。
(2) 桉树体内存在发根抑制物,其枝条扦插发根能力高低与之有关,且体内发根抑制物含量会随着枝条成熟度增加而相应升高, 因而用成熟枝条作插条就难以发根[26]。组培苗是经过了幼化的苗木[27],本研究采用经过幼化的优株组培苗为母株,剪取半木质化插穗,母株株龄控制在1 ~ 3 a,尽量减少生根抑制物的作用,可显著提高扦插成活率。
(3) 组培育苗繁殖速度快,但技术环节多、前期投入大,扦插具有简单易行、成本低等优点,采用组培育苗和组培苗嫩枝扦插育苗相结合的技术途径,既综合了组培技术和扦插技术的优点,又摒弃了二者的缺点,其繁育速度快、成苗率高、程序简单、容易操作,可显著降低生产成本,短时间内扩大生产规模,目前美国红栌()、葡萄()及赤桉()、柳桉()等少数桉属植物均有组培苗嫩枝扦插技术的报道[27-32]。边沁桉试管苗移栽成活率仅70%,组培育苗的方法周期较长成本较高[22],本研究用组培苗截顶促萌,加强水、肥管理, 可多次剪取嫩梢,1 a时间的繁殖系数可达1∶30左右,能有效提高产能,降低边沁桉优良无性系苗木成本。
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Study on Key Factors of Softwood Cutting Propagation ofTissue Culture Seedlings
RAO Hongxin, ZOU Jianwen, LUO Xianquan
()
Trials of rooting semi-lignified (softwood) stem cuttings from mother plants of tissue culturedseedlings were carried out to examine the effects of key factors such as rooting media selection, mother plants selection and pretreatment, using a randomized block design trial. Results showed that the rooting media and the age of mother plants both had significant effects on rooting. Pretreatment formulation had highly significant effects on rooting but both the pretreatment time and the interaction between pretreatment formulation and pretreatment time had no significant effect. The best method for rooting ofsoftwood cuttings is that using a mixture of yellow subsoil:sphagnum moss (2 ~ 3:1) as the rooting media, taking cuttings from the 1 ~ 3 year-old mother plants of tissue cultured seedlings pretreated by soaking in IBA300 mg·L-1+ NAA200 mg·L-1for 30 min, and then irrigated with IBA 0.3 mg·L-1+ NAA 0.2 mg·L-1solution every 7 days until rooting. In this way, the rooting rate could reach over 76.3 % and the average root number of roots per cutting over 3.8.
tissue culture seedlings; softwood cutting; rooting rate
S722.3+7
A
10.13987/j.cnki.askj.2019.03.007
湖南省质量监督局标准化项目(201300168);科技部国家重点研发项目子项目(2016YFD0600502);湖南省优良林木快繁工程技术研究中心项目(2014)10
饶红欣(1970—),女,学士,研究员,主要从事植物组织培养和林木育种等方面的研究,E-mail: zwyrhx@163.com