宋碧瑶,康永祥*,施金铎
(1.西北农林科技大学 林学院,陕西 杨凌 712100;2. 陕西化龙山国家级自然保护区管理局,陕西 镇坪 725600)
长序榆(Ulmuselongata)又名榔桕、野榔皮、野榆、牛皮筋,是榆科(Ulmaceae)榆属(Ulmus)落叶乔木[1],1977年首次在浙江省遂昌县调查发现并命名[2],1999年被确定为国家Ⅱ级重点保护野生植物,列入中国被子植物关键类群中高度濒危种类[3]和中国生物多样性保护行动计划优先保护物种[4]。种子种皮薄、寿命短、鸟类喜食等原因,导致天然更新困难,加之,生境破坏严重,种群数量日渐稀少[6],目前只零星分布于浙江、福建、安徽、江西和陕西等5省区。为保护和维护榆属种质资源[5],试验研究长序榆扦插繁殖技术很有必要,但除浙江、福建等产区省份外少有试验探索,因此,为给巴山地区长序榆扦插繁殖提供技术支撑,我们进行了陕西省南部巴山地区镇坪种源插穗生根影响因素研究。
本试验在陕西省化龙山国家级自然保护区上竹保护站(安康市镇坪县上竹镇)现代化温室进行,该地坐标为北纬31°55′25″~31°56′06″,东经109°24′59″~109°24′23″,海拔1 100 m,属北亚热带暖湿润低中山气候,年均气温6.6 ℃,年降水量961.7 mm,土壤为普通黄棕壤、粗骨性黄棕壤。
选择上竹保护站2019年播种繁育的生长健壮、无病虫害、无机械损伤的1 a生实生苗,采集枝条,再将枝条截成长14~16 cm、粗度0.4 cm以上、带3~4个芽的插穗。插穗上切口平切,距上芽1~1.5 cm,插穗上端芽不受损伤;下切口削成45°斜切口,距下芽3~5 cm,切口平滑,皮层不劈裂。准备好的插穗每15株绑为1捆。
2.2.1 正交试验设计 以激素种类、处理浓度、处理时间作为因素,每因素取3个水平,按正交表(表1)进行试验设计,共设9个处理,每个处理3次重复,每个重复插穗36个,即每个处理的每个重复插用12个营养钵。
表1 正交试验因素水平表
2.2.2 插床准备 用于扦插的营养钵规格为15 cm×13 cm,扦插基质按腐殖土∶园土=2∶1 均匀混合,并用1 000倍多菌灵溶液消毒。基质装入营养钵压实,放置于温室,待用。
2.2.3 扦插及扦插后养护管理 试验全程在温室中进行,随采条、随处理、随扦插。每个营养钵内扦插3株,扦插深约为插穗长度的1/2~2/3;扦插时先用比插条略粗的小竹棍在基质上打孔,再将插穗基部插入孔内,将周围土压实;插好后用全自动喷雾设备灌足水。此后进入正常养护管理阶段,每天应喷水2次;温室温度、湿度控制在20~25 ℃、80%左右;根据天气情况适时通风换气,每2周喷施1次50%多菌灵1 000倍液,防止病菌发生。
2.2.4 指标测定及统计 扦插后每30 d观察1次生根情况,扦插120 d后观察、测定、记录生根情况,观察指标有生根株数、根长、根数,计算生根率、平均根长、平均根数、生根指数[7],其中生根指数=生根率×平均根数×平均根长。
2.2.5 数据处理 数据采用Excel和SPSS统计软件进行数据整理和分析。
长序榆插穗生根周期较长,扦插30 d后观察到有愈伤组织发生,60 d后观测到第1条根(处理2)长出;90 d后大量生根,且以愈伤组织生根为主;120 d后全部生根,状况如表2。
从表2可看出,本试验处理组合2的生根率、平均根长和平均根数均为最高,分别是100%、21.33 cm和17.07条;组合8的生根率和平均根数均为最低,分别是26.67%和4.50条;组合6的平均根长最短是6.40 cm;各处理的生根率、平均根长和平均根数都明显的高于对照组,对照的平均生根率、根长和根数分别是20%、3.5 cm和3条,均明显低于所有处理。试验最佳处理为组合2即200 mg·L-1ABT浸泡2 h,生根率为100%、平均根长21.33 cm、平均每插穗根数17.07条、生根指数364.09 cm。
表2 长序榆扦插繁育试验指标测定值
分析各因素对长序榆扦插生根的影响作用及确定的主次效应结果(表3)为:3个因素对生根率、平均根长、平均根数、生根指数和扦插生根的影响顺序为:激素种类>处理时间>处理浓度,其中激素种类起主导作用。
表3 镇坪县极差分析表
极差分析得到的长序榆扦插生根最优组合为A1B2C2,即200 mg·L-1ABT浸泡2 h。
3.3.1 激素类型 从表4中可以看出,长序榆扦插试验中的3种激素种类对生根率、平均根长、平均根数的影响极显著(P<0.01),对生根指数的影响显著(P<0.05)。从表5中可以看出,ABT的作用极显著地优于NAA和IBA,3种激素对长序榆扦插生根的促进作用由强到弱为:ABT>NAA>IBA。
表4 长序榆扦插生根影响因素方差分析
3.3.2 处理浓度 从表4可以看出,长序榆扦插试验中的3种不同处理浓度对生根率和平均根长的影响极显著(P<0.01),对平均根数的影响显著(P<0.05),对生根指数的影响不显著(P>0.05)。表5显示,处理浓度200 mg·L-1对长序榆扦插生根效果最好,浓度100 mg·L-1和200 mg·L-1显著优于浓度300 mg·L-1(P<0.05),浓度200 mg·L-1高于浓度100 mg·L-1。3种处理浓度对长序榆扦插的促进作用由大到小为:200 mg·L-1>100 mg·L-1>300 mg·L-1。
3.3.3 处理时间 从表4可以看出,长序榆扦插试验中的3种不同处理时间对生根率、平均根长、平均根数的影响极显著(P<0.01),对生根指数的影响不显著(P>0.05)。从表5可看出,激素处理时间为2 h对促进长序榆扦插生根的效果最好,2 h与3 h明显优于1 h,2 h高于3 h。3种处理时间对长序榆扦插的促进作用大小顺序为:2 h>3 h>1 h。
表5 长序榆扦插繁育生根影响因素不同水平的多重比较
长序榆扦插成活的关键是插穗基部是否能产生愈伤组织,并最后形成不定根[8-9]。扦插试验结果显示,长序榆扦插生根的效果受不同激素种类的影响非常显著,虽然3种激素的处理效果不同,但都会对扦插生根产生影响,这与薛丽艳[10]等对毛梾硬枝扦插的研究结果相一致;经ABT、NAA和IBA处理后,插穗的生根能力都高于空白对照组,生根率、平均根长、平均根数、生根指数也都显著高于对照,这是因为适量激素处理后,能改变插穗内生根物质含量水平,提高插穗对营养物质的吸收能力,从而提高插穗的生根能力和扦插成活率[11];3种激素类型对扦插生根的影响顺序为ABT>NAA>IBA,原因是ABT主要成分为吲哚丁酸钾和萘乙酸钠,而吲哚丁酸钾是吲哚丁酸(IBA)的钾盐、萘乙酸钠是萘乙酸(NAA)的钠盐,吲哚丁酸钾的作用是促进毛细根生根,萘乙酸钠的作用是促进主根生根,因此二者混合后生根效果更佳,这与张纪卯等[12]和赖文胜[13]的研究结果一致,说明长序榆扦插试验最佳处理激素为ABT。
生根指数随着处理浓度和处理时间的增加呈现出先升高后降低的趋势,说明在一定的范围内,激素处理浓度和处理时间越长,生根效果越好。但激素处理浓度过高或过低、处理时间过长或过短时,对生根的促进作用反而会降低,甚至会对植株产生毒害作用。与三叶木通[14]、翅果油树[15]嫩枝扦插效果一致,长序榆扦插试验结果为ABT、处理浓度200 mg·L-1、处理时间2 h效果最好,这也是利用1 a生嫩枝扦插繁殖长序榆的植物生长调节剂及其浓度与处理时间建议组合。