刘俊,麦志通,何书奋,陈伟玉,罗金环
(三亚市林业科学研究院,海南三亚 572000)
海南假韶子为无患子科假韶子属常绿乔木树种,为中国特有种,分布于海南岛崖县[1]。因植株数量极为稀少、分布区域狭小,列为中国II级稀有濒危保护植物和国家重点保护野生植物(第一批),在IUCN濒危物种红色名录中被确定为极危种[2]。
繁殖是植物种群生活史过程最关键的环节,繁殖能力低下是大多数珍稀濒危物种的共同特征,也是其濒危的一个重要因素。繁殖技术的突破是珍稀濒危物种解决濒危研究的核心任务,也是扩大该物种种群发展的重要基础。海南假韶子的主要研究在叶子脂溶性可挥发部分的化学成分[3]、叶子脂溶性木栓烷型三萜化合物[4]、群落生态学[5]、种群分布[6]、群落土壤特性研究[7]和光合特性等方面,尚未见报道海南假韶子繁育技术研究工作。
植物扦插生根是一个较为复杂的生理生态过程,受其遗传因子、插穗条木质化程度、扦插时间、植物生长素处理及生根环境等因素综合影响[8~9]。海南假韶子为高大乔木,在野外靠种子繁育,属硬实种子,在自然条件下,易受虫害,导致其萌发率低。近几年的播种试验结果显示,海南假韶子萌发率低、出苗不整齐,限制其自然更新。该研究采用不同基质、不同种类和浓度的生长调节剂对海南假韶子插条进行处理,探索适合于海南假韶子插穗生根的最佳处理组合,提高其繁育技术提供理论支持和技术指导。
试验地点为三亚市林业科学研究院苗圃基地( 18°21′11″N,109°26′11″E)。选取长势良好、自然分布群落成年海南假韶子为供试插穗,插穗长15~20cm,上端剪口平切,下端剪口斜切。扦插前,用1%的多菌灵浸泡插穗15min作灭菌消毒处理。扦插后每隔15d喷施浓度0.2%的磷酸二氢钾叶面肥1次,定期消毒,并根据苗床的水分情况合理设置喷雾间隔,保证扦插苗床不缺水不积水,同时做好遮荫措施,控制棚内温度为22~30℃,空气相对含水量为60%~90%。
(1)土壤基质处理:采用营养杯扦插育苗,营养杯规格为直径16cm×高18cm。采用两种扦插育苗基质进行扦插育苗:①V椰糠基质:V珍珠岩=1:1混合配成,记为S1;②V田园土:V河沙=2:1混合配成,记为S2,2种土壤基质均经3‰的高锰酸钾溶液消毒,每个营养杯扦插10个插穗,每个处理3个重复。
(2)生长激素处理:采用浓度分别为50mg/L、100mg/L、200mg/L和400mg/L的ABT生根粉和双吉尔-GGR 2种激素处理进行海南假韶子扦插生根试验,将插条下端插入激素溶液浸泡4 h后进行扦插试验;另设置一个以去离子水处理作为对照组(CK)。每个处理组45条插穗,3个重复。
扦插100d后,统计各处理的生根率、每枝插穗的生根数量、平均根长、平均根直径以及各处理的生根效果系数。
试验数据分析采用 Microsoft excel 2010和SPSS21.0(Statistical product and service solutions)软件进行数据处理与统计分析。
试验结果显示,扦插30d后,S1处理组的萌芽率均高于CK组,以浓度400mg·L-1GGR处理组的萌芽率最高,为66.67%;随着ABT生根粉浓度的上升,海南假韶子插条的萌芽率呈先上升后下降趋势;随着GGR浓度的上升,其萌芽率呈上升趋势。除浓度50mg·L-1ABT生根粉处理组外,S2处理组的插条萌芽率均高于CK组,以浓度400mg·L-1GGR处理组的萌芽率最高,为33.33%。总体来看,S1处理组海南假韶子插条萌芽率高于S2处理组,GGR生长调节剂促进插条萌芽率效果优于ABR生根粉;无论是S1还是S2处理组,以浓度400mg·L-1GGR处理的萌芽率最高(图 1)。
表1 不同基质和生长调节剂对海南假韶子扦插萌芽率的比较Tab.1 Comparison the germination rates of different substrates and growth regulators of Paranephelium hainanensis
由表2可知,在不同基质和不同生长激素浓度处理下,各处理组海南假韶子扦插的生根率差异较大。在S1组中,海南假韶子扦插生根率在1.33%以上处理组有浓度200mg·L-1ABT生根粉、浓度200mg·L-1和 400mg·L-1GGR,其它处理组和 CK 组的生根率均为0(表2中不作出其它处理组数据,下同)。在S2中,仅有浓度400mg·L-1GGR处理组的生根率为12.22%,其他处理组和CK组的生根率也均为0。
从根系生根参数来比较,以在S1中,浓度400mg·L-1GGR处理组的平均根长、不定根根条数和最长根长最大,分别为5.81cm、16条和8.6cm。在S1中,浓度400mg·L-1GGR处理组的生根参数均显著高于其他处理组,浓度为200mg·L-1GGR处理组的生根参数次之。在S2中,浓度400mg·L-1GGR处理组的生根参数稍低 S1中的浓度 200mg·L-1ABT、浓度200mg·L-1和 400mg·L-1GGR 处理组。
从根系效果指数结果来看,S1土壤基质中,浓度400mg·L-1GGR处理组根系效果指数最高,为85.21;浓度 400mg·L-1GGR 和浓度 200mg·L-1ABT 次之(26.70和19.76),均显著高于其他处理组和CK组。在S2土壤基质中,浓度400mg·L-1GGR处理组根系效果指数也最高,为13.83。反映了在S1土壤基质中,使用高浓度的GGR处理有利于海南假韶子插条的生根。
表2 不同基质和生长调节剂对海南假韶子扦插生根率及生根参数的比较Tab.2 Comparison the root rates and root effective traits rate of different substrates and growth regulators of Paranephelium hainanensis
该研究结果表明,不同基质配比、不同生长激素和不同浓度激素对海南假韶子扦插萌芽率和生根参数存在一定程度的影响。以椰糠基质+珍珠岩基质,浓度400mg·L-1GGR处理组的萌芽率最高(66.67%)和生根率(36.67%),其平均根长、不定根根条数、最长根长和根系效果指数均最大。海南假韶子扦插生根率最高仅为36.67%,反映了该物种的扦插繁育能力较低。因此,该物种在繁育技术方面还需在此基础上进一步优化其扦插条件,促进其成活生根,也促进该物种的种质资源保护与开发利用。
基质组成与物理性状决定植物生根的生长环境。扦插基质应具有最佳的孔隙度,以满足氧气扩散和气体交换[10],同时也要有足够的水分和养分储备[11~12]。该研究结果表明,采用椰糠基质+珍珠岩基质处理对海南假韶子的萌发率和生根率效果较好,可能是该配方综合了椰糠基质营养较丰富、保水性较强以及珍珠岩通透性好的优势,使得该配比既有较好通透性和保湿性,又提供一定的有机养分,其生根率较高。
双吉尔(GGR)和ABT均被作为一种常见的生根促进剂,已被广泛应用于促进植物生根,特别是难以生根的木本植物生根,改善根系质量,但不同物种及同一物种不同生根指标对GGR和IBA浓度的响应存在差异[8]。该研究结果显示,在S1基质中,浓度400mg·L-1GGR处理组的生根率高于ABT,其平均根长、不定根根条数和最长根长均最大,浓度为200mg·L-1GGR处理组的生根参数次之。该研究结果与张小平等[13]研究香果树(Emmenopterys henryi)、唐中杰等[14]研究棉花(Gossypium spp.)、宋晓斌等[15]研究油松(Pinus tabuliformis)GGR处理的促进植物根系生根效果均高于ABT生根粉的结论较为一致。根系效果指数结果表明,S1土壤基质中,浓度400mg·L-1GGR处理组根系效果指数最高。综合以上的研究结果,采用椰糠基质+珍珠岩基质,浓度400mg·L-1GGR该组合在海南假韶子扦插实践中具有较高的应用价值。