王旭鹏,董聚苗,孙富强,金照光,刘振林,张国君
(1.河北昌黎黄金海岸国家级自然保护区管理中心,河北 秦皇岛 066000;2.唐山市丰南区农业技术高级中学,河北 唐山 063306;3.河北科技师范学院园艺科技学院/河北省特色园艺种质挖掘与创新利用重点实验室,河北 秦皇岛 066000)
沙枣(Elaeagnusangustifolia)为胡颓子科胡颓子属落叶乔木或小乔木,也叫桂香柳、银柳,高可达10~15 m[1],侧根发达,具有固氮菌,生命力顽强,耐干旱、瘠薄、高温、寒冷,抗风沙[2],主要分布于我国西北、华北、东北地区,对荒漠化的治理有着良好的表现;同时沙枣又可以作为蜜源植物、药用植物、薪碳类植物、酿酒材料等,具有较高的经济价值和药用价值[3]。沙枣由于其组织中含有较高的单宁成分,在医学上也被用作抗癌药物的提取原料[4]。
沙枣繁殖方式有多种,如播种、组织培养、扦插等[5,6],沙枣扦插繁殖包括嫩枝扦插、硬枝扦插等方式,其中硬枝扦插繁殖的研究较多[7-10],嫩枝扦插的研究甚少[11],且生根率较低。为了扩大沙枣繁殖,更好地利用该资源,本文对影响沙枣嫩枝扦插繁殖的扦插时期、插穗部位和插穗长度进行了研究,旨在找到影响沙枣嫩枝扦插生根的最重要因素及其最佳的处理方法。
1.1.1 试验材料 供试材料为河北科技师范学院园林试验站中几个家系的沙枣。早春枝条开始生长时对各个植株的当年生嫩枝进行挂牌计算枝龄,以此作为不同时期的扦插试验材料。
1.1.2 正交试验设计 在7月25日、8月8日和8月22日3个早中晚不同时期各选取枝条截成梢、中、基段,各种部位穗条均剪成9、12和15 cm的插条,每个处理扦插40根。为避免穗条扦插后徒长,剪掉穗条顶尖。具体试验设计见表1和表2。
表1 正交试验设计
表2 正交试验方案
1.1.3 扦插方法 5月中旬对全光喷雾扦插沙床进行清理,沙床内有30 cm厚度的细沙保证扦插床不会积水,将沙床翻耕均匀、整平待用。对全光喷雾设施进行检查确保其可以正常工作。
扦插前,到苗圃内将已经计算好枝龄的当年生嫩枝从贴近枝干的部分剪下,放入盛有清水的桶中(防止剪下的沙枣嫩枝失水影响试验结果),根据试验设计进行制穗。为了避免穗条扦插后徒长,剪掉上段部分插条的幼嫩顶尖,每段带有2~4个节间,上端剪成平口,并且距离最上面的叶芽1 cm,下端距离最下面一个节下方2~3 mm处剪成马蹄形斜口,保留上端的3~4片叶子,去掉插穗基部的叶子,随剪随放入水中待用。
将已经制好的嫩枝插穗按照6 cm×6 cm的株行距进行扦插。扦插深度为穗条长度的1/3,扦插后浇透水,全光喷雾设定喷灌时间50 s周期30 min,定期检查全光喷雾的状态,保证扦插的嫩枝有良好的空气及土壤湿度。
1.2.1 试验设计 5月1日前后,在河北科技师范学院园林试验站已经选好的沙枣植株上,新芽萌发并长出1 cm新梢时开始挂牌计算枝龄。6月9日开始按照试验设计扦插100根嫩枝,并将沙枣的每一根嫩枝分为顶端和基部同时扦插在环境相同的沙床内,直到不定根生出6周后调查生根率和成活率等指标。在第1次扦插完毕以后,每2周(即6月23日、7月7日、7月21日、8月4日、8月18日)扦插一次。
1.2.2 扦插方法 全光喷雾扦插沙床整理后,在苗圃内将已经计算好枝龄的当年生嫩枝从贴近枝干的部分剪下,放入盛有清水的桶中。将所有100根嫩枝取下后,将每一根枝条分成上下两段,每段枝条剪成长为15 cm的插穗,去掉插穗基部的叶子,随剪随放入水中待用。插穗扦插和沙床管理同正交试验。
扦插后定期观察,记录愈伤组织产生的时间和生根时间,在扦插完成后的42 d(6周),测定所有嫩枝扦插枝条上所生长的不定根的长度(cm)、不定根的数量(条)、生根率、成活率,并计算根系效果指数(根系效果指数=平均根长×根系数量/总插穗数量)。
扦插时间因素的极差最大,其次是穗条部位,说明扦插时间对生根率影响最大,其次是穗条部位(表3)。从平均值看,扦插时间的第2水平最好,穗条长度的第3水平最好,穗条部位的第1水平最好。也就是说,影响生根率的各种因素最佳搭配是在8月8日, 15 cm长度的梢段,株行距为6 cm×6 cm。影响根系效果指数的因素也是扦插时间最大(表4),且各种因素的最佳搭配也与生根率高低相同。最佳处理下的生根率和根系效果指数分别高达92.5%和0.97。时间因素对试验结果的影响最大,穗条部位次之,因此,对沙枣嫩枝扦插的时间和穗条部位有必要进行进一步的研究。
表3 正交试验生根率分析
表4 正交试验根系效果指数分析
进一步对不同时期和穗条部位的生根率和根系效果指数进行方差分析(表5),发现不同扦插时间对沙枣的生根率有极显著影响(P<0.01),对根系效果指数具有显著影响(P<0.05);而不同扦插部位对沙枣嫩枝扦插的生根率有显著影响(P<0.01),对根系效果指数无显著影响(P>0.05)。
表5 沙枣不同扦插时期和穗条部位的生根率和根系效果指数方差分析
沙枣不同时期嫩枝扦插的生根率均存在显著差异(表6),6月23日的生根率最高,达86.25%,其次是7月7日为64.82%,以后随着时间的推移,生根率逐渐下降。沙枣嫩枝扦插的根系效果指数在7月7日达到了最大值,为0.297,其他各个时期差异不显著。沙枣梢部的扦插生根率为48.9%,显著高于基部的34.97%;梢部和基部的根系效果指数差异不显著。
表6 沙枣不同扦插时期和穗条部位对生根率及根系效果指数的影响
不同时期沙枣嫩枝扦插试验中,扦插时间对沙枣的嫩枝扦插成活率和根系效果指数有很大影响,随着时间的推移,扦插成活率和根系效果指数呈现先增加后逐渐减少的趋势。沙枣嫩枝扦插成活率最高的时间在6月中下旬,即本次扦插中的6月23日,扦插生根率为86.25%,而根系效果指数在7月7日出现峰值,均值为0.297。
沙枣的繁殖方式有种子繁殖、组织培养繁殖和扦插繁殖等几种[12],但是沙枣的种子繁殖存在性状分离的现象,导致无法对具有优良性状的母本进行遗传[13];沙枣的组织培养繁殖方式,成本较高,不利于推广,因此沙枣的扦插繁殖方式较早引起了关注。沙枣硬枝扦插育苗技术简单,扦插生根率为70%~90%,成苗快,已被广泛应用[14,15]。而沙枣嫩枝扦插成活率较低[16],在植物生长剂处理的情况下最高生根率达83.3%,且需严格的扦插管理条件。而本研究在无植物生长剂处理的情况下生根率达86.25%,说明沙枣嫩枝扦插育苗还有进一步发展的潜力。