蚯蚓粪、插穗部位与扦插时间对美国白蜡嫩枝扦插生根的影响

2023-12-11 12:06王洪梅张海峰董政希董哲王力臣周志军
林业科技 2023年6期

王洪梅 张海峰 董政希 董哲 王力臣 周志军

摘要:  为解决美国白蜡嫩枝扦插苗生根率低、根系不发达等技术瓶颈问题,以1年生美国白蜡嫩枝为材料,采用单因素随机区组试验设计,研究蚯蚓粪、插穗部位和扦插时间对美国白蜡扦插繁育的影响。结果表明,不同蚯蚓粪配比、插穗部位和扦插时间对美国嫩枝扦插苗生根率、生根数量、最大根长和平均根长的影响差异达到显著水平。以基质3(蚯蚓粪∶蛭石=2∶1)为扦插基质插穗生根率最高,为90.24%;中部位置插穗生根率最优,为89.23%;8月份扦插的效果最好,生根率为91.56%。综上,以基质3为扦插基质,采用美国白蜡1年生枝条的中部位置为插穗,扦插时间为8月份上旬,扦插生根效果最佳,当年苗高达到95 cm左右。

关键词:  美国白蜡;  蚯蚓粪;  插穗部位;  扦插时间;  生根率

中图分类号:   S 792. 41               文献标识码:   A                文章编号:1001 - 9499(2023)06 - 0031 - 04

Effect of Vermicompost, Cutting parts and Cutting Time

on Rooting of Fraxinus americana Shoot Cuttings

WANG Hongmei ZHANG Haifeng DONG Zhengxi DONG Zhe WANG Lichen ZHOU Zhijun

(1.  Forestry Research Institute of Heilongjiang Province,  Heilongjiang Harbin 150081;  2.  Heilongjiang Province cold region building Science Research Institute,  Heilongjiang Harbin 150080)

Abstract In order to solve the technical bottlenecks such as low rooting rate and underdeveloped root system of American ash cuttings, the effects of vermicompost, cutting position and cutting time on rooting rate and root development of American ash cuttings were studied by taking annual American ash cuttings as cuttings. The results showed that there were significant differences in rooting rate, rooting number, maximum root length and average root length among different cutting substrates, cuttings location and cuttings time. The rooting rate of cuttings with matrix 3 as the medium was the highest (90.24%), and the rooting rate of cuttings in the middle was the highest (89.23%), and the rooting rate of cuttings in August was the best (91.56%). In summary, matrix 3 was used as the cutting matrix, the central position of 1-year old branches of American ash was used as the cuttings, the cutting time was early August, the rooting effect was the best, and the seedling height of the year reached about 95cm.

Key words American ash; vermicompost; cutting parts; cutting time; rooting rate

美國白蜡(Fraxinus americana)为木犀科(Oleaceae) 白蜡属(Fraxinus)高大落叶乔木,树高18~24 m,宽15~21 m,原产美国中部地区[ 1 ]。具有生长较快、适应能力强、材质优良、质地坚硬、结构匀称、耐腐力强、经济价值高等优良特性[ 2 - 6 ],同时还是盐碱地开发利用的先锋树种[ 7 - 8 ]。于20世纪60年代引入我国,目前在新疆、哈尔滨、辽宁、江苏沿海等地均有栽培[ 9 ]。美国白蜡干形通直、树形美观,秋季树叶变色较早,多呈黄色,可作行道树与园林绿化中上层乔木的组成之一[ 3 ],园林设计用途广泛。

美国白蜡一直都是用种子繁殖,其幼龄期较长,同时具有明显的结实间隔性,且种子具有深休眠的特性,播种时要进行催芽处理[ 10 - 11 ],在很大程度上制约了美国白蜡的繁育速度。董必慧[ 12 ]研究不同基质和生根促进剂对美国白蜡绿叶期1年生木质化枝条扦插的影响,得出采用蛭石基质、1%生根粉及夜间补光处理的方法,平均生根率达85%~90%。叶景丰等 [ 13 ] 研究了不同管理方法和不同植物生长调节剂对美国白蜡嫩枝扦插和硬枝扦插的影响,得出采用全天覆膜和100 mg/L ABT1号生根粉浸泡的方法,生根率达93.33%,移栽后成活率达95%以上。

蚯蚓粪是一种黑色、颗粒状、无臭味的细碎类物质,具有良好的多孔性、透气性、高的持水量和排水性,肥效长的优质有机肥。蚯蚓粪含有大量的微量元素、氨基酸、植物生长激素,以及磷酸酶、脲酶等各种酶类物质和大量细菌、放线菌等有益微生物。此外,蚯蚓粪具有较高的水稳性和良好的团聚体结构,是花卉和蔬菜等植物理想的扦插苗培育基质[ 14 - 16 ],但在美国白蜡嫩枝扦插育苗上还未见报道。为了丰富美国白蜡嫩枝扦插技术体系,探索能够在生产实践中推广的快速繁育方法,本研究通过对扦插基质、插穗部位及扦插时间展开研究,通过插穗的生根率、生根数量、最大根长和平均根长等指标综合评价插穗的生根效果,筛选出美国白蜡嫩枝扦插的最佳方案,以期为美国白蜡的引种、规模化育苗生产提供理论和技术支持。

1 材料和方法

1. 1 试验材料

试验在黑龙江省牡丹江郊区长岭子北山苗圃设有通风和自动喷雾装置的温室大棚内进行,地处44°61′N,129°65′E,海拔245.3 m,属中温带湿润季风气候,年平均气温4.3℃、年均降雨量540 mm、年平均日照2 305 h,无霜期126 d。试验选用1 m×6 m的插床,插床上设置小拱棚,周围用红砖砌上。试验期间大棚内白天最高温度不超过28 ℃,夜间最低温度不低于17 ℃,塑料大棚棚顶铺设50%透光率的遮阳网。利用种子播种2年生苗作为母树,采取1年生枝条作为插穗。

1. 2 蚯蚓粪

蚯蚓粪来自黑龙江省林业科学研究所实验室,用生活厨余垃圾繁育寒地野生红蚯蚓的蚯蚓粪,有机质含量为27.3%,腐殖质含量为15.4%,全氮含量1.83%,全磷含量为1.16%,全钾含量为1.63%。新鲜的蚯蚓粪经晾干,粉碎过80目筛,装袋备用。

1. 3 试验设计

1. 3. 1 蚯蚓粪对插穗生根的影响

设置扦插基质1为单一蚯蚓粪基质,基质2为蚯蚓粪∶蛭石=1∶1混合基质,基质3为蚯蚓粪∶蛭石=2∶1混合基质,基质4为单一蛭石,插穗基部经100 mg/L ABT生根粉1号(简称ABT,有效成分含20%NAA和30%IAA)浸泡6h后插入基质[ 13 ],插穗为中部位置穗条。采用单因素随机区组试验设计,每个处理3次重复,每个重复50根插穗。

1. 3. 2 插穗部位对插穗生根的影响

选用枝条的不同部位为梢部、中部和基部穗条3个处理,采用单因素随机区组试验设计。插穗基部经100 mg/L ABT生根粉1号浸泡6 h后插入基质[ 13 ],基质为蚯蚓粪∶蛭石=2∶1混合基质。每个处理设3次重复,每个重复50根插穗。

1. 3. 3 插穗时间对插穗生根的影响

选择中部穗条为插穗,分别在6、7、8月进行扦插,采用单因素随机区组试验设计。插穗基部经100 mg/LABT生根粉1号浸泡6 h后插入基质[ 13 ],基质为蚯蚓粪∶蛭石=2∶1混合基质。每个处理设3次重复,每个重复50根插穗。

1. 4 插穗的采集与制备

选择生长健壮的实生母树,剪取无病虫害的1年生枝条,插条长10~12 cm,一般留1~2个芽,上端离顶芽1~2 cm处平剪,下端离底芽1 cm处斜剪,插条下端剪成45°度角,插条只留1片叶或将叶片减去一半,上端口用封口胶密封,将剪好的插条捆成50个一捆,存放于装有清水的塑料桶中,带回温室。

1. 5 扦插及插后管理

随处理,随扦插。扦插初期充分保持基质湿润,每隔2~3 h喷雾1次,此阶段喷雾的原则是次多量少,保持扦插环境具有较高的相对湿度;当插穗开始生根时则适当减少喷雾次数、延长喷雾间隔时间。防止杂菌污染,插后7 d喷1次1 000倍多菌灵进行灭菌,防止霉烂,及时清除腐烂的插穗。幼根形成后喷施1次营养液,同时注意棚内温度变化,当棚内温度超过35 ℃,两端及时通风降温。

1. 6 指标测定

扦插4周后统计插穗的生根率、生根数量、最大根长、平均根长。生根数(最大根长、平均根长)=每个重复的生根数(最大根长、平均根长)之和/每个重复的生根插穗数[ 17 ]。

1. 7 数据统计分析

采用Excel2019处理数据,统计成活率;采用SPSS16.0的多重比较法分析不同处理间数据的差异性(P<0.05,差异显著;P<0.01,差异极显著)。

2 结果与分析

2. 1 蚯蚓粪对插穗生根的影响

由表1可知,不同扦插基质生根率、生根数量、最大根长和平均根长差异均达到了显著水平(P<0.05),基质3(蚯蚓粪∶蛭石=2∶1)生根率、生根数量、最大根长及平均根长最高,其次是基质2(蚯蚓粪∶蛭石=1∶1),皆显著高于基质1(蚯蚓粪100%)和基质4(蛭石100%)。基质3插穗生根率、生根数量、最大根长、平均根长均最高(表1),分别达到了90.24%、2.75条、9.67 cm和5.48 cm,除生根数量与基质2(蚯蚓粪∶蛭石=1∶1)差异不显著外,其他指标均显著高于另外 3 种基质(P<0.05)。基质4(蛭石100%)中插穗生根效果最差,各项指标均显著低于基质2和基质3(P<0.05)。因此,蚯蚓粪在美國白蜡嫩枝扦插基质中的推荐配比是50%~ 70%,扦插生根率为80%~90%。

2. 2 不同插穗部位对扦插苗生根的影响

由表2可知,不同插穗部位扦插生根率、生根数量、最大根长及平均根长差异均达到了显著水平(P<0.05)。基部的插穗生根率最低,显著低于中部和梢部穗条,其扦插苗的根系生长情况也较差。中部穗条扦插生根率、最大根长和平均根长最大,分别达到了89.23%、11.78 cm和4.67 cm,显著高于基部穗条,中部穗条的生根率、生根数量与梢部差异不显著(P<0.05),其他生根情况均差异显著。因此,为保证扦插成活率和生根效果,应采用中部和梢部穗条进行美国白蜡嫩枝扦插。

2. 3 不同扦插时间对扦插苗生根的影响

分别于6、7、8月在基质3中进行美国白蜡嫩枝扦插(表3),8月份扦插成活率最高,其次为7月,7、8月间差异不显著,6月份扦插生根率最低,显著低于7、8月;7、8月生根數量与6月相比差异显著(P<0.05);6、7月和8月的最大根长差异显著(P<0.05);7月和8月平均根长与6月相比差异显著(P<0.05)。说明美国白蜡嫩枝扦插在8月上旬效果最好,生根率为91.56%。

3 讨 论

基质土壤质地疏松、透气好、氧气供应充足,能促进扦插穗伤口愈合发根[ 18 ]。在白蜡扦插育苗基质中蛭石[ 12 ]、草炭土、河沙、珍珠岩和壤土[ 19 ]等都是常用的扦插基质材料。本文首次采用蚯蚓粪作为美国白蜡的扦插基质,生根率达到了90.24%,说明蚯蚓粪可以作为美国白蜡嫩枝扦插的良好基质。试验中,蚯蚓粪在美国白蜡嫩枝扦插育苗基质中的推荐配比是50%~70%,与前人的研究结果基本一致[ 20 - 23 ]。本研究中,扦插基质中蚯蚓粪含量过高时,美国白蜡嫩枝生根率有所降低,主要原因可能是蚯蚓粪中养分或盐分含量较高,过高比例配入扦插基质中可能产生肥害或盐渍危害,不利于发挥蚯蚓粪对扦插苗的生长。试验中,使用的蚯蚓粪主要是来自生活厨余垃圾蚯蚓堆肥,利用蚯蚓对生活厨余垃圾、作物秸秆、畜禽粪便、污泥等有机废弃物进行处理,不仅使得废弃物得到资源化利用,避免了资源浪费和环境污染,还能够产生优质的生物有机肥--蚯蚓粪[ 24 ]。从美国白蜡植株根系的形态学特性方面来看,蚯蚓粪是很好的扦插育苗基质材料,并且蚯蚓粪廉价易获得,便于运输,很适合作为美国白蜡规模化批量生产的首选材料。

同一枝条不同部位的枝段发育程度不同,营养物质和激素含量稍有差异,因此制做的插穗生根效果会存在差异[ 25 ]。本次研究发现,中部插穗和梢部插穗的生根率差异不显著,但美国白蜡中部位置插穗的生根率、最大根长和平均根长均为最高,可能原因是梢部枝条比较幼嫩,所以生根质量较中部差些。综合考虑美国白蜡插穗的生根效果,中部枝条更适合美国白蜡嫩枝扦插。这与栓皮栎[ 26 ]嫩枝扦插和楸树嫩枝扦插[ 27 ]的研究结果一致。

扦插时间是影响扦插苗生根的另一个重要因素。董必慧[ 12 ]指出,美国白蜡树9月5日的绿叶期扦插成活率比5月5日、7月5日分别高13.0%、50.7%,9月5日进行扦插,枝条已基本木质化,而且树木这时在南京这个时期仍处于旺盛生长阶段,外界气温人比较高,有利于美国白蜡扦插生根;北方虽然9月份气温也比较高,但后期温度会很快降低,不利于美国白蜡成苗,因此在北方选择8月份进行扦插效果最佳。叶景丰等[ 13 ]在辽宁研究了美国白蜡扦插时间在8月初采用半木质化嫩枝为插穗全天覆膜管理方式,成活率为96.7%,8月上旬为最佳扦插时间,这与本研究的结果相一致。在我国北方8月扦插繁殖因季节差异,空气湿度低,在湿度和光照管理上与6月和7月扦插有所不同。8月扦插前期时值初秋,中午前后气温远高于6月和7月同一时间的气温,而到中、晚秋时期气温开始下降,应注意增加光照,提高插床基质温度,因此8月扦插对水分、温度管理要求较为严格。

4 结 论

该试验结果表明,蚯蚓粪、插穗部位和扦插时间均对美国白蜡嫩枝扦插的生根状况有着显著的影响,通过控制不同影响因素可提高美国白蜡嫩枝扦插生根的生根率,进一步提高繁育材料的利用效率,采用蚯蚓粪作为扦插基质,降低了成本。扦插基质中蚯蚓粪含量的多少对美国白蜡嫩枝扦插的生根率、生根数量、最大根长和平均根长有一定的影响,蚯蚓粪在美国白蜡嫩枝扦插育苗基质中的推荐配比是50%~70%,生根率为80%~90%;采用中部和梢部穗条进行美国白蜡嫩枝扦插效果较好;最佳适宜扦插时间为8月上旬。

参考文献

[1] 范俊岗,  潘文利,  邢兆凯.  赴美国林业学习考察报告[J].  辽宁林业科技, 2008(6): 59 - 62.

[2] 董必慧.  美国白蜡树引种育苗试验初报[J].  盐城师范学报(自然科学版), 2001(1): 1 - 2.

[3] 中国森林编辑委员会.  中国林业(第四卷)[M].  北京: 中国林业出版社, 2000, 2001 - 2006.

[4] 山西林业科学研究院编著.  山西树木志[M].  北京:  中国林业出版社, 2001, 574 - 576.

[5] 何家庆.  植物志皖北植物资源[M].  北京: 中国农业出版社,2001, 235 - 237.

[6] 中国科学院中国植物志编辑委员会.  中国植物志(第五十卷第二分册)[M].  北京: 科学出版社, 1979, 142 - 143.

[7] 魏忠平,  范俊岗,  高军,  等.  抗寒耐盐碱美国白蜡引种造林试验[J].  北方园艺, 2013(11): 65 - 68.

[8] 董必慧.  盐城沿海湿地美国白蜡树引种造林试验[J].  东北林业大学学报, 2006, 34(2): 22 - 23.

[9] OWAIS SJ.Rooting response of five pomegranate varieties to indole butyric acid concentration and cuttings age[J].Pak J Biol Sci,2010,13(2): 51 - 58.

[10] ASHLEY J A, PREECE J E. Seed cutting treatments stimulate germination and elucidate a dormancy gradient in dormant Fraxinus americana L. and Fraxinus pennsylvanica Marsh[J]. Propagation of Ornamenta Plants, 2009, 9(3): 122 - 128.

[11] 高军,  范俊岗,  顾宇书,  等.  美国白蜡播种育苗技术[J].  林业实用技術,2011(2):32-33.

[12] 董必慧.  美国白蜡树绿叶期扦插生根试验[J].  西北林学院学报,2004,19(2):58 - 60.

[13] 叶景丰,  潘文利,  范俊岗,  等.  美国白蜡扦插育苗技术[J].北方园艺,2011(4): 78 - 79.

[14] 邱盼盼,  贾双双,  谢宝,  等.  蚓粪在番茄扦插育苗中的应用研究[J].  安徽科技学院学报, 2016, 30(4): 15 - 20.

[15] 陈玲玲,  吴晶,  钱晓晴.  蚓粪复合基质对康乃馨育苗及其生长的影响[J].  北方园艺, 2011(16) : 95 - 99.

[16] 郎莎莎,  王爱礼,  赵海涛,  等.  蚓粪在万寿菊穴盘育苗中的应用研究[J].  北方园艺, 2010(23): 75 - 78.

[17] ABU-ZAHRA T R,HASAN M K,HASAN H S.Effect of different auxin concentrantions on virgini a creeper (Parthenocissus quin-   quefolia) rooting[J]. World Applied Sciences Journal,2012, 16(1): 7 - 10.

[18] 李兆玉,  程留根.  中山杉扦插育苗技术研究[J].  江苏林业科技, 1994,21(2): 33 - 35.

[19] 尚庆茂,  张志刚.  蚯蚓粪基质在辣椒穴盘育苗中的应用[J].北方园艺, 2006(1): 8 - 10.

[20] 王耀晶,  王步宇,  刘鸣达.  药渣蚓粪对番茄幼苗生长发育的影响[J].  北方园艺, 2010(10): 48 - 49.

[21] 赵海涛,  许光辉,  单玉华,  等.  蚓粪复合基质不同氮素用量对茄果类蔬菜幼苗生长的影响[J].  扬州大学学报,2010,  31(3): 65 - 69.

[22] 赵海涛,  刘平,  单华,  等.  蚓粪复合基质对茄子幼苗生长的影响[J].  北方园艺, 2010(13): 1 -5.

[23] 农孟勋,   覃丽青,   蒋琼,  等.  蚯蚓粪对凌云白毫茶扦插苗繁育效果的影响[J].  广西农学报, 2018, 33(6): 11 - 13.

[24] 杨合廷.  金叶白蜡不同土壤基质嫩枝扦插育苗试验[J].  中国园艺文摘, 2011(8): 14 - 15.

[25] 贾志远,  葛晓敏,  唐罗忠.  木本植物扦插繁殖及其影响因素[J].世界林业研究 , 2015, 28(2): 36 - 41.

[26] 杨庆春.  栓皮栎嫩枝扦插关键技术及生根机理研究[D]. 北京: 北京林业大学, 2017.

[27] 王改萍,  王良桂,  王晓聪,  等.  楸树嫩枝扦插生根发育及根系特征分析[J]. 南京林业大学学报  (自然科学版 ), 2020, 44(6): 94 - 102.