紫叶稠李扦插繁育研究

田稼穑

(乌兰察布市农林科学研究所,内蒙古 集宁 012000)

紫叶稠李(Prunusvirginiana)属蔷薇科,稠李属植物,落叶乔木或小乔木,高可达10 m。树形优美,树干通直,新叶绿色,进入5月后随着温度升高,逐渐变为紫红色,秋后变成红色,花期4—5月,花白色,果实紫红色,观赏价值较高,在造林绿化中合理利用紫叶稠李可显著提高景观质量。紫叶稠李抗旱、抗寒性强,兼具防风固沙、水土保持的作用,是不可多得的优良彩叶树种。国内近些年对紫叶稠李研究较多,陈鹏等[1]研究生根剂和扦插基质对几种园林植物扦插繁殖的影响中指出,紫叶稠李最适宜的ABT生长调节剂浓度为100 mg·kg-1,许梁[2]在紫叶稠李嫩枝扦插试验研究中指出嫩枝扦插所需基质配比、插穗长度、生长调节剂浓度及生长调节剂溶液浸泡时间4大因素中起主要影响因素是生长调节剂浓度。李淑芳等[3]在紫叶稠李的繁殖方法中指出紫叶稠李病虫害较少,幼苗期容易遭受蚜虫危害,可用1 500倍液的甲基托布津液喷雾预防。白玉军[4]在紫叶稠李全光喷雾嫩枝扦插繁殖技术中进行了不同扦插深度的扦插试验,紫叶稠李扦插深度以2 cm生根效果最好。古力米娜[5]在紫叶稠李嫩枝扦插繁殖试验中指出,为尽量减少扦插过程中的插穗失水,扦插应在阴天或早晨、傍晚进行。为保证插穗不失水,需要经常性间歇喷雾,使叶面经常保持一层水膜。国外从紫叶稠李果实中提取色素进行研究,通过体外抗氧化活性测定证明该色素是优良的天然抗氧化剂[6]。

紫叶稠李播种繁殖的实生苗品种有较大的变异性,只有约 40%～50% 为紫色叶片品种,其余叶片保持绿色不变紫红,扦插繁殖作为一种无性繁殖方式,能较好地保持母株的优良性状[7-8],因此研究出一套快速高效的扦插方法至关重要。本文旨在探究紫叶稠李最佳的扦插育苗方法,以提高扦插育苗的成活率和幼苗质量,为紫叶稠李的批量扩繁技术提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验条件

试验在乌兰察布市察右前旗欣康源种植基地温室内进行,地理位置40°01′N,113°10′E。

1.2 试验方法

1.2.1试验材料及插穗制备

试验所用紫叶稠李插穗来自乌兰察布市紫叶稠李示范林基地,2020年7月采集生长健壮、无机械损伤、无病虫害的枝条,剪取插穗材料,分别为上部未木质化茎段、中部半木质化茎段、下部木质化茎段,穗长15 cm,插穗需保证含3个饱满的芽;插穗上剪口平,下剪口剪成马耳形斜面。

1.2.2生长调节剂

采用3种植物生长调节剂,分别是:吲哚丁酸(IBA)、双吉尔(GGR)和萘乙酸(NAA),浓度均为300 mg·L-1。

图1 插穗制作及扦插Fig.1 Production and cuttage of cuttings

1.2.3扦插基质

分别为河沙、河沙+蛭石(3∶1)以及草炭土+珍珠岩(3∶1),扦插基质厚度为10 cm。

1.2.4试验设计

采用正交试验设计,对生长调节剂种类(A)、基质类型(B)、插穗部位(C)进行多因素水平设计L9(33),见表1,共设置9个处理,每个处理50个插穗,每个处理3次重复。详见表1、表2。

表1 多因素水平设计试验Tab.1 Design test of multifactor level

表2 正交试验组设置Tab.2 Design for orthogonal experiment

1.2.5扦插与管理

采用穴盘扦插。扦插前一天用 0.3% 的高锰酸钾溶液喷洒河沙、河沙+蛭石及草炭土+珍珠岩混合基质插床。

扦插前先用300 mg·L-1的IBA、GGR、NAA溶液浸泡插穗基部1 h,然后在不同插床进行扦插试验。扦插时,先用比插穗稍粗的木棍插一个孔,然后顺孔插入插穗,扦插深度为插穗长度的2/3,压实基质。

扦插环境温度控制在20～25 ℃,相对湿度控制在 70%～85%,采用遮光率为 80%～85% 的遮阴网进行遮阴。扦插后,前7 d每2 h进行1次喷雾式浇水,每次3 min;1周后,每2 d浇水1次,待扦插苗生根后撤去遮阴网进行全光照炼苗。

1.2.6数据处理

扦插40 d后调查生根情况,各处理随机选取10个扦插植株拔出,清洗后测定不定根条数,用直尺测定不定根长度,统计各处理插穗的不定根长度、不定根数量以及生根率。生根率的计算公式为:

生根率=(生根株数/扦插株数)×100%

(1)

运用隶属函数计算出不同处理各项指标的平均隶属函数值。

隶属函数公式:

U(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)i=1,2,3,…,n

(2)

式中:Xi为指标测定值;Xmax和Xmin分别为测试指标的最大值和最小值。

将不同处理不定根长度、生根率、不定根数量等指标的隶属值进行累加求其平均值,平均值越大扦插效果越好。

2 结果与分析

2.1 不同处理对紫叶稠李不定根长度的影响

从表3可知,正交试验9个处理中的插穗均有不定根生成,8号处理的不定根长度最长,为 3.70 cm,即上部茎段经300 mg·L-1NAA处理后扦插于河沙基质;其次是2号处理,为 3.60 cm,即中部茎段经300 mg·L-1IBA处理后扦插于河沙基质;最低是6号处理,不定根长度为 0.30 cm。

表3 不同处理对生根的影响Tab.3 Effects of Different Treatments on Rooting

2.2 不同处理对紫叶稠李生根率的影响

从表3可知,正交试验9个处理中的插穗均有不定根生成,2号处理的生根率最高,为 75%,即中部茎段经300 mg·L-1IBA处理后扦插于河沙基质。最低为7号处理和1号处理,生根率均为 15%。

2.3 不同处理对紫叶稠李不定根数量的影响

从表3可知,正交试验9个处理中的插穗均有不定根生成,2号处理的不定根数量最多,为 4.67 条,即中部茎段经300 mg·L-1IBA处理后扦插于河沙基质;其次是5号处理,为 3.67 条;最低为9号处理 1.00 条,即中部茎段经300 mg·L-1NAA处理后扦插于河沙+蛭石基质。

2.4 各处理组合对紫叶稠李扦插生根效果的综合评价

紫叶稠李扦插优劣是由多个指标共同决定,单一指标评价扦插的优劣较为片面,同一处理组合的不同指标的优劣程度不尽相同。本试验中不定根长度的最优组合是8号处理,生根率和不定根数量的最优组合是2号处理。因此需要用隶属函数法对各指标进行综合分析,得出各处理的平均隶属函数,更全面、更客观地得出不同扦插组合的优劣排序。2号处理的隶属函数值最大,为 0.990,不同处理组合隶属函数值排序为2号>8号>5号>4号>9号>6号>1号>3号>7号,见表4。

表4 不同处理组合隶属函数值和生根效果评价Tab.4 The subordinate function value and evaluation on rooting effect of different processing combinations

3 讨论

紫叶稠李是重要的园林绿化彩叶树种,市场利用前景广阔,苗木需求量较高,传统播种育苗易出现叶色改变,难以保持其紫色叶片的优良性状,扦插繁殖可有效避免播种繁殖叶色改变的问题。扦插成活的关键是插穗基部能否产生和形成不定根,学者们普遍认为基质类型、插穗种类、生长调节剂种类对苗木生根情况有重要影响,是制约扦插成活的关键因素[9-11]。

许多研究都证实了外源激素能促进插穗产生不定根[12-13]。本试验中最佳生长调节剂为300 mg·L-1的IBA,究其原因是IBA传导扩散性能差,不易被酶系统氧化,容易保留在被处理的部位,更高效地促使形成层细胞分裂[14]。

本试验最佳的插穗为半木质化枝条,这与何鹏等[15]在紫叶稠李绿枝扦插繁育技术初探中的结论相同。其原因可能是木质化枝条木质化程度较高,新陈代谢缓慢,抑制生根的物质含量较高,不利于生根,而未木质化枝条木质化程度不够,也不利于生根。

扦插在不同基质的插穗生根成活能力不同[16-17],究其原因是基质的透气性、理化性质及保湿性等方面的差异所导致。叶林妹等[18]研究不同处理对乌爪簕(Caesalpinavernalis)扦插生根试验中得出基质类型对扦插生根率和不定根长度的影响达到显著水平。本研究发现,不同基质对紫叶稠李扦插生根成活率、不定根长度及不定根数量都有一定影响,河沙基质的生根效果优于草炭土+珍珠岩、河沙+蛭石。

为了更准确地评价基质类型、插穗种类、生长调节剂种类对紫叶稠李生根情况的影响,本文通过隶属函数法对扦插过程中基质种类、插穗种类、生长调节剂对紫叶稠李扦插效果进行了综合评价,得出紫叶稠李扦插的最佳基质类型、插穗种类和生长调节剂组合为300 mg·L-1IBA处理后的中部茎段扦插于河沙基质,可为紫叶稠李扩繁体系的建立提供一定参考。今后还需试验对扦插完成后的最佳温湿度及水肥管理条件等进行探讨,力求研究出一套完整的能够用于紫叶稠李大规模扩繁实操的科学繁育体系。

4 结论

通过隶属函数法对9个处理组合的3个根系发育指标即不定根长度、生根率、不定根数量进行综合评价。结果表明2号处理的平均隶属函数值最大,为 0.990,该处理组合为紫叶稠李扦插生根效果最佳组合,即紫叶稠李中部茎段经300 mg·L-1IBA处理后扦插于河沙基质,生根率达 75%,不定根长度 3.60 cm,不定根数量 4.67 条。