朱霖,柴慈江,郭静,时海东,姚彤亮
珠美海棠试管苗田间直接入地移栽技术研究
朱霖,柴慈江通信作者,郭静,时海东,姚彤亮
(天津农学院 园艺园林学院,天津 300384)
该研究旨在探讨珠美海棠试管苗田间直接入地移栽技术。利用在土壤支撑的培养基中生根的珠美海棠试管苗,进行了移栽后2种遮阳网遮阴方式及2种小拱棚覆盖方式的试验,并研究了不同时期移栽的效果。结果表明,移栽后稀遮阳网处理的试管苗茎粗显著高于密遮阳网处理,采用顶部开口小拱棚覆盖处理的试管苗的茎长显著高于完全封闭小拱棚处理,4月8日、5月4日和6月8日3个时期移栽的试管苗成活率无显著差异,达到83.3%~100.0%,且移栽越早,试管苗当年形成的茎长和茎粗越大。该结果可为简化珠美海棠试管苗移栽程序并降低试管苗成本提供依据。
珠美海棠;试管苗;田间;移栽
珠美海棠()为蔷薇科苹果属植物,在含盐量0.4%左右的土壤中能够正常生长并开花结果[1]。珠美海棠可用作耐盐的苹果矮化砧木,也可作为盐碱地区绿化树种应用。因珠美海棠实生繁殖和扦插繁殖均比较困难,利用组织培养快速繁殖技术是快速获得其大量优质苗木的有效途 径[2]。赵惠祥在国内首次进行珠美海棠的茎尖培养并获得成功[3]。其后关于珠美海棠组培快繁技术的研究有许多报道。孙志华等对珠美海棠组培快繁技术的开发应用进行了研究,提出了珠美海棠苗木工厂化生产的工艺流程[4],标志着珠美海棠组培快繁技术趋于成熟。
移栽是珠美海棠组培快繁技术的关键环节之一。目前,珠美海棠试管苗的移栽一般需要经过容器移栽[4]或育苗箱移栽[5]等过渡移栽才能移入田间苗圃。王然等[6]和宋秋月等[7]在栒子试管苗移栽试验中采用了田间直接入地移栽的方式,并取得了理想结果。本研究拟对珠美海棠试管苗的田间直接入地移栽技术进行探讨,以期为简化珠美海棠试管苗的移栽程序和降低试管苗成本提供依据。
试验材料为继代培养于含有6-BA 0.5 mg/L的MS培养基中的珠美海棠试管苗,继代培养40~60 d后,取珠美海棠试管苗长约1.5 cm的茎段,接种于土壤支撑的生根培养基中,培养40 d后,用培养生根的试管苗进行以下各项移栽试验。移栽地点在天津农学院地被植物园内。
分别在2018年4月8日、5月4日和6月8日进行3次移栽。移栽前将培养瓶放在露地遮阴环境中闭瓶炼苗一周。移栽时平整土地,开浅沟并浇足底水,然后用提苗片将试管苗从培养瓶中提出后带坨移入浅沟内,周围覆土后再浇透水。移栽后覆盖完全封闭的塑料薄膜小拱棚以保湿,小拱棚的上面再用稀遮阳网(透光率约为40%)覆盖遮阴以防高温危害。移栽3周后调查试管苗成活率,并在秋季生长停止后于10月18日调查试管苗的茎长和茎粗。茎长是用钢卷尺测定茎基部至茎顶部的长度,有侧枝的再加上侧枝长度;茎粗是用游标卡尺测定离地面5 cm处茎的直径。
在5月4日的移栽中,另设不同遮阴方式的处理,即移栽后覆盖密遮阳网(透光率约为15%)遮阴,并与覆盖稀遮阳网(透光率约为40%)的进行比较。移栽3周后调查成活率,并于秋后调查茎长与茎粗,茎长与茎粗的调查时间与方法均同于试验1.1。
在6月8日的移栽中,另设不同方式的覆膜保湿处理,即采用顶部开口的塑料薄膜小拱棚保湿,并与完全封闭的塑料薄膜小拱棚进行比较。小拱棚上面用稀遮阳网遮阴,移栽3周后调查成活率,并于秋后调查茎长与茎粗,茎长与茎粗的调查时间与方法均同于试验1.1。
各项移栽试验的试管苗移栽后,在小拱棚内放置周记型温湿度自记仪测定棚内温湿度变化。移栽后的前3周每周浇水一次,3周后每周根据降雨 与土壤水分情况酌情浇水,每次浇水前进行除草。移栽2个月后去掉小拱棚,保留稀遮阳网遮阴,至当年9月初完全去掉遮阳网。对所调查的试管苗成活率采用卡平方法测定独立性,对茎长和茎粗2项指标按照完全随机试验单向分组资料的方法进行方差分析,用邓肯氏新复极差法进行多重比较。
不同移栽时期的试验结果见表1。
表1 移栽时期对株美海棠试管苗移栽成活与生长的影响
注:表内数据后大写字母不同表示1%水平差异显著,小写字母不同表示5%水平差异显著。下同
根据表1结果,5月上旬和6月上旬移栽的珠美海棠试管苗成活率略高,但是3个时期移栽的试管苗成活率之间无显著差异。4月上旬移栽的珠美海棠试管苗茎长为30.9 cm,极显著高于5月上旬和6月上旬移栽的试管苗,4月上旬的茎粗 (3.46 mm)也显著高于5月上旬,并极显著高于6月上旬移栽的试管苗。5月上旬移栽的试管苗的茎长和茎粗均极显著高于6月上旬的试管苗。上述结果表明,在4月上旬至6月上旬时间段,移栽越早,试管苗的茎长和茎粗越大。其原因可能是移栽越早,试管苗在露地的生长期越长。本试验3个处理之间试管苗在露地的生长时期均相差一个月左右,因此导致了其生长量的差异。因此,为了促进试管苗的生长,在4月上旬至6月上旬时间范围内,移栽越早越有利。
从移栽后的环境条件来看,根据对移栽后一周内小拱棚内温度的测定,6月上旬移栽的虽然温度波动较大,但最高温度均未超过35 ℃。4月上旬移栽的温度波动也比较大,其最高温度在30 ℃以下,最低温度在移栽后的一周内只有2天降至5 ℃左右,其余时间均在10 ℃左右。因此,无论是6月的最高温度、还是4月的最低温度均未构成试管苗生长的限制因子。综合上述试管苗的移栽成活率、茎长、茎粗等指标,可以认为,4月上旬至6月上旬是珠美海棠试管苗露地移栽的适宜时期。
图1为3个时期移栽一周内棚内最高温的变化状况。
图1 3个移栽时期移栽后一周内棚内最高温度变化状况
不同遮阴方式的试验结果见表2。
表2 遮阴方式对株美海棠试管苗移栽成活与生长的影响
根据表2结果,2种遮阴方式处理的试管苗成活率没有显著差异,试管苗移栽后形成的茎长也没有显著差异。但是利用稀遮阳网进行遮阴处理的试管苗移栽后形成的茎粗极显著高于密遮阳网遮阴处理。
根据对环境光照、温度和湿度的测定,稀遮阳网下的光照强度最高可达14 000 lx,密遮阳网下的光照强度最高为5 250 lx,前者光照强度明显强于后者。从温度看,稀遮阳网在移栽后小拱棚内的每日最高温度较高,但是没有超过35 ℃,密遮阳网下小拱棚内的每日最高温度在33 ℃左右(图2)。从湿度条件看,2种遮阳网下小拱棚内每日最高相对湿度均在96%左右,稀遮阳网下的每日最低相对湿度较低,为45%左右(图3)。因此,2种遮阳网下的温度与湿度条件比较近似,并且都不构成对试管苗生长的限制。稀遮阳网处理试管苗的茎粗极显著高于密遮阳网处理的原因可能是前者的光照强度明显高于后者的缘故。移栽后较强的光照强度会使试管苗光合作用增强,光合产物增多,由此促进根系生长,并为后期的生长打下良好的基础。因此,在5月上旬进行珠美海棠试管苗露地移栽时,采用透光率约为40%的稀遮阳网遮阴较好,既能为试管苗提供较强的光照条件,又不会导致温度过高。
图2 2种遮阳网下小拱棚内每日最高温度变化状况
图3 2种遮阳网下小拱棚内每日最高、最低相对湿度变化状况
不同覆膜方式的试验结果见表3。
表3 覆膜方式对株美海棠试管苗移栽成活与生长的影响
根据表3结果,2种小拱棚覆盖保湿处理的 试管苗成活率无显著差异,试管苗的茎粗差异也不显著。顶部开口小拱棚处理的茎长则显著高于完全覆盖小拱棚处理的茎长。
根据测定,2种小拱棚内的温度和湿度状况 存在差异。移栽后的一周内,顶部开口小拱棚内的每日最低相对湿度平均为60%左右(图4),低于完全覆盖的小拱棚,每日最高相对湿度两者差别不大,均在96%左右。从温度来看,移栽后一周内顶部开口小拱棚内每日最高温平均为30 ℃左右(图5),而完全覆盖小拱棚内的每日最高温平均在33 ℃,其原因可能是顶部开口小拱棚内的热空气可以从顶部向外散发,因此有利于降低棚内温度。完全覆盖小拱棚内的热量不易散失,导致棚内温度偏高,对试管苗的生长产生了一定抑制作用,导致其试管苗的茎长显著低于顶部开口小拱棚处理。
综上所述,在6月上旬进行珠美海棠试管苗露地移栽时,以采用顶部开口的小拱棚为宜,既能达到保湿目的,又具有一定的散热降温作用,避免棚内温度过高对试管苗造成不利影响。
图4 移栽一周内2种小拱棚内一天中不同时刻的平均相对湿度变化
图5 移栽一周内2种小拱棚内一天中不同时刻的平均温度变化
试管苗的移栽是植物组培快繁技术的关键环节。在珠美海棠试管苗的移栽过程中,一般要经过过渡移栽才能最终移入田间苗圃。顿继强等将珠美海棠试管苗先移入蛭石育苗箱中培养4~5周后再移入苗圃[5]。张希太研究认为,可以先将珠美海棠试管苗移入以蛭石为移栽基质的育苗盘,在温室培养2个月后再移入大田苗圃[8]。孙志华等研究提出的珠美海棠组培快繁技术工艺流程中,将试管苗首先移入容器中,并在移栽初期严格控制温室中温湿度及光照条件,当容器苗高30 cm时再移入田间[4]。珠美海棠试管苗移栽过程中需要过渡移栽的原因,除了试管苗地上部枝叶需要驯化锻炼外,可能也与其生根和移栽方式有关。通常珠美海棠试管苗是在琼脂培养基中生根的[2-5,8-11],移栽时要洗去根上琼脂进行裸根移栽,这就需要首先移入蛭石[5, 8]或河沙基质[9]中,或移入精心配制的移栽基质[4]中,而不能直接移入大田土壤。柴慈江等将珠美海棠试管苗在土壤支撑的培养基中生根并实现了带土坨移栽[12],这就使试管苗直接移入田间土壤有了可能性。王然等[6]和宋秋月等[7]将栒子试管苗带土坨直接移入田间土壤并取得了理想的结果,证明了试管苗田间直接入地移栽的可行性。本研究中,将土支撑培养基中生根的珠美海棠试管苗直接带坨移入田间土壤,取得了90%以上的成活率,这与王然等和宋秋月等的结果基本一致。将试管苗直接移入田间土壤,可以简化移栽程序,并可以摆脱移栽对温室设施的依赖,减少对温室设施的投入,因此可进一步降低试管苗的成本。
温度是影响试管苗移栽后成活与生长的关键环境因素之一[13]。对于缺乏控温条件的普通日光温室,其温度主要受季节变化的影响,露地环境中更是如此。因此,在普通日光温室或露地进行试管苗移栽时,对于移栽时期的选择很重要。姜冬等对刺五加试管苗的移栽试验表明,在冬季苗床底部铺电热线增温的条件下,1—3月为最佳移栽时期,6月下旬移栽的因温度偏高而易于萎蔫或腐烂[14]。潘学军等研究认为,葡萄胚挽救苗春季(4月16日至5月17日)移栽成活率最高,初夏(6月17日至7月17日)气温过高,病害增加,成活率显著降低,夏末秋初(8月19日至9月15日)病虫害加重,气温逐渐降低,成活率降至最低,而且移栽入地的幼苗枝条入冬前木质化不完全,不能安全越冬[15]。柴慈江等研究认为,栒子试管苗在不加温日光温室中的移栽时期以4月下旬至5月底为宜[16]。综合来看,在普通日光温室中,试管苗的移栽时期一般不能晚于5月底。王然等在栒子试管苗露地直接移栽研究中,在6月初和6月底移栽的栒子试管苗的成活率接近或达到100%[6]。本研究中,在4月上旬、5月上旬和6月上旬露地移栽的珠美海棠试管苗成活率达到83.3%~100.0%,因此认为,4月上旬至6月上旬都是珠美海棠田间适宜的移栽时期,这与王然等的研究基本一致。这两项结果也表明,通过田间直接入地移栽,可以将春季试管苗的移栽适期向后延长至6月份,这可能是由于田间露地的温度低于温室的缘故。对此有待于进一步研究。
综合上述,在天津农学院立地条件下,4月上旬至6月上旬是珠美海棠试管苗田间直接入地移栽的适宜时期,此时期内移栽越早,试管苗当年的生长量越大;5月上旬移栽时,采用透光率约为40%的稀遮阳网遮阴优于透光率约为15%的密遮阳网;6月上旬移栽时,采用顶部开口的小拱棚优于完全封闭的小拱棚效果。本结果可为简化珠美海棠试管苗移栽程序并降低试管苗成本提供依据。
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Study on transplanting directly into ground ofplantletin field environment
ZHU Lin, CHAI Ci-jiangCorresponding Author, GUO Jing, SHI Hai-dong, YAO Tong-liang
(College of Horticulture and Landscape, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China)
This paper aimed at researching on transplanting directly into ground techniques in field ofplantlet. With theplantlet rooted in soil-supporting medium the experiments of two shading methods with shading net and two covering methods with plastic film after transplanting had been done. The effects of different transplanting periods on the plantlet survival were also studied. The results showed that the stem diameter of the transplanted plantlet shaded with the thin shading net after transplanting were significantly higher than that of the plantlet shaded with the dense shading net, and the height of the transplanted plantlet covered with the top opening plastic film was significantly higher than that of the plantlet covered with completely closed plastic film. There was no significant difference in the survival rate of the plantlet among three transplanting time of April 8, May 4 and June 8 and the survival rate reached 83.3%~100.0%. The earlier the transplanting time, the higher the plant height and stem diameter of the plantlet. These results can provide a basis for simplifying the transplanting procedure and reducing the cost ofplantlet.
plantlet; field; transplanting
1008-5394(2020)02-0001-05
10.19640/j.cnki.jtau.2020.02.001
S604.3;S723.123.6
A
2019-09-26
天津市林果现代农业产业技术体系创新团队项目(ITTFPRS2018002)
朱霖(1994-),男,本科在读,主要从事园艺植物组织培养方面的研究。E-mail:1594458524@qq.com。
柴慈江(1960-),男,教授,硕士,主要从事园艺植物组织培养方面的研究。E-mail:cijiang666@163.com。
责任编辑:杨霞