马佳琳,贺义才,王建义,郭 斌,张晋英
(山西省林业和草原科学研究院,山西 太原 030012)
沙棘(HippophaerhamnoidesLinn.)属胡颓子科沙棘属落叶灌木或小乔木,有7个种11个亚种,中国分布有7个种7个亚种。沙棘耐旱、耐寒、抗风沙,根系发达、萌蘖力强,是生态林主要造林树种,也是很好的经济树种。
山西省作为中国沙棘野生资源第一大省,目前没有适宜的沙棘品种进行大面积推广。为了更好地了解各品种在山西的适宜范围,需通过嫩枝扦插在短时期内为区域试验提供大量苗木。有关大果沙棘的硬枝、嫩枝扦插技术国内已有不少报道,但对深秋红品种的无性繁殖技术鲜有研究。为此,笔者开展了深秋红品种的嫩枝扦插育苗技术研究,以期为深秋红品种的人工繁殖提供指导。
试验地位于太原市阳曲县城晋驿村东面,东经112°43′54″,北纬38°5′59″,海拔960 m.属于暖温带大陆性季风气候,四季分明。年均温8 ℃~9 ℃,年平均降水量441.2 mm,无霜期164 d左右,年均日照时数2 700 h.土壤为褐土性土,土层厚度>1 m.
供试品种深秋红引种于中国林科院沙林中心,2018年定植在山西省林业科学研究院阳曲基地,扦插穗条采自其当年生半木质化枝条。
供试药品包括萘乙酸(含量20%,四川国光农化股份有限公司生产)、3-吲哚乙酸(含量98.5%,天津市光复精细化工研究所生产)、3-吲哚丁酸(含量99%,天津市光复精细化工研究所生产)。
2.2.1 试验设施
在大棚开放式钢结构棚顶上安装喷雾设施及遮阴网。在水泵控制前端安装定时器,实现对水分的定时调控。
2.2.2 作床
将棚内土地进行平整,用河沙做长15 m,宽1 m,高30 cm的床,外围用砖砌牢。砖距作排水口,约0.5 cm.在扦插前1 d用0.2%高锰酸钾溶液对基质进行消毒。插前将苗床喷透水。
2.2.3 插穗制备
随采随扦插。采条时间选择在早7点至10点左右,从母树上剪取半木质化插条(长25 cm~30 cm,粗0.3 cm~0.4 cm)带入室内。摘除叶片,上留顶芽和3/4片叶子,下部斜剪。每100根为1捆。
2.2.4 扦插
用直径4 mm的木棍进行打孔,深度4 cm左右,株行距5 cm×5 cm.穗条经药剂处理后即可进行扦插,扦插深度为4 cm~5 cm,插后挤紧插孔,抚平床面。
2.2.5 插后管理
插后1 d~2 d内,用800倍多菌灵喷洒1次,之后每周喷1次。扦插15 d后进行叶面施肥,每周喷施1次国光莱绿士肥料1 500倍液。在生根早期应使插穗叶片表面经常保持1层水膜,大约每隔20 min喷水2 min,晴天喷水10 h~12 h,后期逐渐减少喷水时间并增大相隔时间。
2019年6月下旬进行深秋红不同激素、不同浓度对比试验。激素选用萘乙酸、3-吲哚乙酸、3-吲哚丁酸,以清水处理为对照(CK),处理时间为1.5 h.试验共设置3个区组,每个区组7个处理,每处理100根插穗,见表1.
表1 处理方式
在苗木落叶后对扦插苗成活率、苗高及地径进行调查,并在每个重复中选取3株苗木,每个处理共9株,调查其径湿重、根湿重、生根量、根长、根径等指标。随后将剪取的每个根系用万深LA-S型植物根系分析仪系统进行根系分析,统计其总长度、投影面积、表面积、体积、平均直径、根尖数等指标。
利用SPSS22.0对各项指标进行方差分析、相关分析、LSD多重比较,比较各处理间的差异性及各指标间的相关性。随后利用主成分分析法对各处理进行综合评分,选出最适宜的嫩枝扦插处理方法。
不同处理生长指标方差分析见第6页表2.
不同处理生长指标相关分析见第6页表 3.
表2,表3分析表明,不同处理间在成活率、根湿重、根系投影面积、根系表面积、根系体积、根尖数指标上达到了极显著差异,且各指标间相关性不显著,影响较小,在选择最优处理方法时需重点分析;在根径、根系总长度指标上达到了显著差异,互相间相关性不显著,影响较小;在苗高、地径、径湿重、生根量、根长、根系平均直径指标上无显著差异,仅苗高、径湿重间呈极显著的正线性相关。
表2 不同处理生长指标方差分析
表3 不同处理生长指标相关分析
上述分析仅对各处理间的总体差异进行总结,因此,需要通过多重比较分析两两间的差异性,结果见第6页表 4.
由表4可以看出,同种激素、不同浓度处理下,各指标差异不显著,各根系生长指标除根系平均直径下降外,其它指标都随着浓度的升高而升高。说明在一定的激素浓度范围内,浓度加大对根系的生长发育有很好的促进作用。在萘乙酸、3-吲哚丁酸的处理中,成活率、苗高、地径、径湿重随着浓度升高而下降;而在3-吲哚乙酸处理中,成活率、苗高、地径、径湿重随着浓度升高而升高。同种浓度、不同激素处理下,各指标差异性不同。在3-吲哚乙酸处理下,成活率、苗高、地径、径湿重指标比萘乙酸、3-吲哚丁酸、对照CK大;而在萘乙酸处理下,各根系生长指标比3-吲哚乙酸、3-吲哚丁酸、对照CK大。
表4 不同处理生长差异分析
选用主成分分析法,通过降维将个数较多且彼此相关的变量重新组合,形成个数较少、彼此独立并尽可能多地反映原变量信息的综合变量。主成分特征值、贡献率及累计贡献率见表5.
表5 主成分特征值及贡献率
通过对7个嫩枝扦插处理的14个生长指标进行主成分分析,得到特征值大于l的3个主成分,反映了总信息量的91.233%,能够在较大程度上反映出原始信息。3个主成分中第1主成分的方差贡献率为63.998%,其中,生根量、根径、根湿重、根系总长度、根系投影面积、根系表面积、根系体积、根尖数等具有较大的正载荷值,反映了根系生长指标在综合评价最优嫩枝处理方法中的作用较大;而苗高、径湿重有较大的负载荷值,对综合评价有较大的负作用。第2,3主成分的方差贡献率分别为14.196%,13.039%,成活率、根长具有较大的载荷值,可作为综合评价的次要指标,增加整个综合模型的信息表达量,使模型能更全面反映综合信息。
主成分在各生长指标上的因子载荷矩阵见表6.
表6 主成分在各生长指标上的因子载荷矩阵
3个主成分对应的因子得分系数矩阵见表7.
表7 因子得分系数矩阵
在主成分分析的基础上,以3个主成分对应的因子得分系数构建主成分表达式,将系数与标准化后的数据相乘,得到各生长指标对应的主成分因子得分。随后以方差贡献率作为权重,得到主成分综合模型:F综=0.639 98F1+0.141 96F2+0.130 39F3,根据综合模型计算不同处理方法的综合指标得分,见表8.
由表8中的结果表明,处理2的综合评价最好,其次是处理1,处理6,处理4,处理5,对照CK,最差为处理3.
表8 不同处理综合评价结果得分
笔者进行了深秋红嫩枝扦插处理试验,测定了成活率、苗高、地径等14个生长指标,对指标进行了方差分析、相关分析及多重比较,比较了各处理间的差异性,并在此基础上利用主成分分析方法对各生长指标进行综合评价。结果表明,不同处理间在成活率、根湿重、根系投影面积、根系表面积、根系体积、根尖数指标上达到了极显著差异,且各指标间相关性不显著,影响较小;在根径、根系总长度指标上达到了显著差异,互相间相关性不显著,影响较小;在苗高、地径、径湿重、生根量、根长、根系平均直径指标上无显著差异,仅苗高、径湿重间有极显著的正线性相关关系。同种激素、不同浓度处理下,在一定的激素浓度范围内,浓度的增加对根系的生长发育有很好的促进作用;同种浓度、不同激素处理下,3-吲哚乙酸处理的成活率、苗高、地径、径湿重指标
比萘乙酸、3-吲哚丁酸、对照CK大,而在萘乙酸处理下,根系生长指标比3-吲哚乙酸、3-吲哚丁酸、对照CK大。说明3-吲哚乙酸对成活率、地上部分生长有促进作用,而萘乙酸主要针对地下部分生长,这可能与其产品中含多种氨基酸、营养元素等有关。通过主成分分析得到3个主成分,累积方差贡献率达到91.233%,确立了主成分综合模型:F综=0.639 98F1+0.141 96F2+0.130 39F3,计算出使用0.02%的萘乙酸(20%)处理1.5 h为深秋红最佳嫩枝扦插处理方法。