劉任堅,劉遠星,王瑩茜,劉少群*
1.華南農業(yè)大學園藝學院,510642;2.東莞市農業(yè)科學研究中心,523086
短穗扦插育苗是茶樹育苗最普遍采用的技術,但該技術還存在著許多缺點,如繁殖系數較低、育苗周期較長、管理成本較高、受自然條件制約等。由于繁殖系數較低,育苗周期長,當茶樹新品種育成,需要經過多年的原種擴繁之后才能達到一定規(guī)模的育苗能力,因此茶樹新品種的培育與推廣速度十分緩慢[1]。而工廠化育苗是近年來快速發(fā)展的農業(yè)新技術,在國內外蔬菜、林木和花卉等方面都有較多的應用[2]。采用工廠化育苗技術繁育茶苗,與傳統(tǒng)的茶樹短穗扦插繁殖相比,具有環(huán)境因子可人為控制,不受外界環(huán)境的制約,育苗周期短,省工省力,可規(guī)模生產,節(jié)省育種材料和土地資源,病蟲害輕,苗壯且成苗率高,能在短期內得到大量遺傳性狀一致的植株等優(yōu)點。因此開展茶樹工廠化育苗影響因素的研究十分重要。
茶樹短穗扦插時,插穗母葉和芽需要光進行光合作用,但光照強度過大時,光合作用和蒸騰作用不能協(xié)調進行,從而導致插穗發(fā)根困難,甚至枯死,遮蔭是茶樹短穗扦插育苗的重要措施之一,不同的遮蔭材料會產生不同的扦插效果[3]。中國農業(yè)科學院茶葉研究所進行了遮陽網對茶樹扦插育苗影響的研究,結果認為8月中旬扦插時選用銀灰色塑料遮陽網為覆蓋材料,扦插成活率高達98.1%,比竹簾遮陽節(jié)約成本,使用壽命長[4]。曾建明等[5]認為在茶樹扦插育苗的前50 d內將光照強度控制在自然光強的50%(以杭州3月下旬至5月下旬的光照條件為對照),50 d后將光照強度逐漸增加到75%更適合茶樹扦插苗的生長。谷保靜等[6]研究了在不同光照條件下(光照強度分別為自然光強的8%、15%、35%、42%、50%、75%)生長的茶樹扦插苗的光合作用、葉綠素含量和生長情況,結果表明適當提高溫室大棚透光率及在陰天對大棚中的茶苗進行加光處理,可加速茶樹扦插苗的繁育速度。王芝勇等[7]認為,全光照噴霧扦插育苗方法有成活率高、生產成本低、勞動力投入少、環(huán)境污染小和便于管理等優(yōu)點。
試驗地點為東莞市農業(yè)科學研究中心東莞現代農業(yè)科技園,地處東經113°44′、北緯23°01′。東莞市屬亞熱帶季風氣候,長夏無冬,日照充足,雨量充沛,溫差振幅小,季風明顯。
茶樹扦插苗“金牡丹”由廣東省江門市鶴山共和鎮(zhèn)共和茶廠提供。
茶樹扦插苗“金萱”由廣東省博羅柏塘鎮(zhèn)龍頭村龍源茶廠提供。
(1)育苗方式
按傳統(tǒng)短穗扦插技術進行扦插育苗。
①剪取插穗:選取生長健壯、無病蟲害,枝梢長度25 cm以上,莖粗3~5 mm,2/3的新梢木質化,呈紅棕色或黃綠色的枝條作插穗。插穗長度3.5 cm左右,帶有一片成熟葉和一個飽滿的腋芽。通常一個節(jié)間剪取一個插穗,上剪口與葉片平行,下剪口與上剪口平行,切口平滑。剪取時間以上午10時前或下午3時后,當天剪當天插為宜,不能及時插的扦插材料,薄攤噴水,蓋上遮陽網,不超過3 d。
②插穗處理:使用質量濃度為100 mg/L ABT生根劑浸泡2 h,在同一天內進行扦插。
③苗床準備:扦插基質以排水良好、保水性能好、持水能力強、疏松多孔、透氣透水性強、無病蟲害、中性或微酸性基質為好。以泥炭土、蛭石、珍珠巖和黃心土為基質材料,按基質配方為泥炭∶蛭石∶珍珠巖=2∶1∶1,裝入50孔穴盤。在扦插前一天用水澆透基質。
④扦插:用拇指和食指夾住插穗上端的腋芽和葉柄處插入基質中。插穗的短莖約2/3插入土里,露出葉柄和茶芽,葉片與基質平行,防止葉面貼土而閉塞氣孔,導致葉片腐爛脫落。邊插邊用食指或中指將插穗附近的泥土稍加壓實。每穴插2個插穗。
⑤插后管理:扦插后,立即充分澆透水,覆蓋遮陽網或采用全光照噴霧。在基質水分降到70%左右時再澆水,每次澆水至澆透為止,使基質水分維持在70%~100%。溫室的夏季溫度控制在35℃以下,冬季將溫度保持在20℃以上,一般控制在25~35℃之間??諝鉂穸瓤刂圃?0%~90%。平時溫室采用自然光照,夏秋季光照強烈時,開啟外遮陽網減少光強,冬季在太陽下山后用人工補充光照,使光照時間達到12 h以上,陰雨天也補充光照。需要時可對溫室進行CO2補充。期間注意病蟲害的防治,每隔7 d噴施500倍百菌清或500倍多菌靈。
(2)處理方式
通過搭建覆蓋一層遮陽網、兩層遮陽網和全光照噴霧系統(tǒng)(自然光強),設置3個光照強度,各處理的光照強度分別相當于自然光強的25%、50%、100%。采用最佳基質配方,選用“金牡丹”“金萱”2個茶樹品種,插穗處理為用質量濃度為100 mg/L的ABT生根劑浸泡2 h。光照處理(表1)從扦插后第二周開始。共6個處理,每個處理設置50個插穗,重復3次,共900個插穗。
表1 扦插光照強度處理
扦插30 d后開始取樣進行試驗調查統(tǒng)計,每隔20 d取1次,共取4次樣,每個處理隨機取10個插穗觀測存活率、生根率、愈傷率。在最后一次調查即扦插90 d時育苗存活率和生根率的同時測定存活幼苗生長參數:皮部生根率、抽芽率、生根數(一級)、最長根長、地徑、總鮮重、根鮮重、須根發(fā)生情況。取3次重復的平均值。
(3)測定指標
①生根率:扦插苗生根數占總扦插苗總數的百分比。
②皮部生根率:扦插苗皮下具有根原基數占扦插苗總數的百分比。
③抽芽率:扦插苗發(fā)芽數占總扦插苗總數的百分比。
④發(fā)根數(一級):長出根的數目。
⑤最長根長(精確到0.01 cm)。
⑥地徑:游標卡尺測量苗木地上基部粗度(精確到0.01mm)。
⑦總鮮重:分析天平測量(mg)。
⑧根鮮重:分析天平測量(mg)。
⑨須根發(fā)生情況:主觀設定的一個須根發(fā)生多少的標準。
(4)數據分析
采用Excel 2010軟件對數據進行整理和統(tǒng)計分析,用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件的ANOVA程序進行單因素方差分析(one-way ANOVA),并對不同處理間的差異進行LSD法多重比較,顯著性水平設定為P<0.05。
在農業(yè)設施條件下,通過覆蓋兩層遮陽網、一層遮陽網和全光照噴霧系統(tǒng)(自然光照),即相當于自然光強的25%、50%、100%,對“金牡丹”“金萱”進行短穗扦插試驗,其插穗存活率與生根率見圖1。從圖中可知,處理C2(“金牡丹”)、c2(“金萱”)即覆蓋一層遮陽網時的插穗存活率與生根率在品種內達到最高,插穗存活率分別為86.67%、92.22%,生根率分別為82.22%、86.67%。“金牡丹”與“金萱”各處理的插穗存活率皆表現為覆蓋一層遮陽網(處理C2、c2)最高,覆蓋兩層遮陽網(處理C1、c1)居中,全光照(處理C3、c3)最低,但差異不顯著,都達到80%以上?!敖鹉档ぁ迸c“金萱”各處理的插穗生根率皆表現為覆蓋一層遮陽網(處理C2、c2)最高,全光照(處理C3、c3)居中,覆蓋兩層遮陽網(處理C1、c1)最低,且差異顯著。
當覆蓋兩層遮陽網(處理C1、c1)時,雖然插穗存活率有較高水平,分別為84.33%、89.33%,但是生根率較低,僅為57.78%和58.89%,說明弱光條件下不利于茶樹插穗不定根的產生。當全光照環(huán)境下(處理C3、c3),插穗存活率較低,說明光照強度太大不利于茶樹插穗的存活。由此證明,遮光處理為覆蓋一層遮陽網時,光照強度為自然光強的50%,可提高插穗存活率和生根率。
圖1 遮光處理對插穗存活率與生根率的影響
不同遮光處理對“金牡丹”和“金萱”扦插生根指標調查結果(表2)顯示:“金牡丹”的3個處理中,生根數和最長根長這兩個指標差異不顯著,生根數最多為處理C3(13.90條),最長根長值最大為處理C2(5.72 cm);總鮮重和根鮮重均以處理C2最高,分別為1 192 mg、334 mg。綜合扦插生根的生根數、最長根長、地徑、總鮮重、根鮮重和須根發(fā)生情況這些根系生長指標,最適合“金牡丹”扦插生根的遮光處理為覆蓋一層遮陽網,即光照強度為自然光強的50%時扦插生根率最高,根系生長情況較好;最不適合“金牡丹”扦插生根的遮光處理為覆蓋兩層遮陽網,即光照強度為自然光強的25%時扦插生根率較低,根系生長情況較差。
“金萱”的3個處理中,處理c2、c3各項生根指標與處理c1差異顯著;處理c2的生根數(9.03條)、最長根長(7.00 cm)、總鮮重(1 167 mg)、根鮮重(384 mg)與處理c3的生根數(9.13條)、最長根長(6.65 cm)、總鮮重(1 111 mg)、根鮮重(416 mg)差異不顯著,根系生長情況都較好;處理c1的各項生根指標都為最差,根系生長情況較差。綜合扦插生根率與各項根系生長指標來看,最適合“金萱”扦插生根的遮光處理為覆蓋一層遮陽網,即光照強度為自然光強的50%時扦插生根率最高,根系生長情況較好。由此可知,最適合茶樹扦插生根的遮光處理為覆蓋一層遮陽網,即最適光照強度為自然光強的50%。
將兩個品種不同處理的皮部生根率進行多重分析,在不同光照強度下無明顯規(guī)律可循,“金萱”的皮部生根率(43.33%~55.56%)整體高于“金牡丹”的皮部生根率(24.45%~33.34%),可能與品種間差異有關。將兩個品種不同處理的抽芽率進行多重分析,“金牡丹”的抽芽率隨著光照強度增強分別為:17.78%、41.11%和90.00%,各處理間差異顯著;“金萱”的抽芽率隨著光照強度增強分別為18.89%、22.22%、38.89%,C1、C2與C3間差異顯著?!敖鹉档ぁ辈逅胙康纳L對不同的光照強度表現得極為敏感,“金萱”插穗芽的生長對不同的光照強度表現較不敏感,但抽芽率都隨光照強度的增強而增高。由此可知,茶樹扦插生根時的抽芽能力會隨著光照強度增強而增強,但品種間存在差異。
通過試驗研究發(fā)現,通過覆蓋兩層遮陽網、一層遮陽網和全光照噴霧系統(tǒng),即相當于自然光強的25%、50%、100%,對“金牡丹”“金萱”進行短穗扦插試驗,覆蓋一層遮陽網(C2、c2)的插穗存活率與生根率在品種內達到最高,且各項生長指標整體表現最為優(yōu)異。弱光條件下不利于插穗生根,強烈直射光不利于插穗存活。 最適合茶樹插穗生根的遮光處理為覆蓋一層遮陽網,即為自然光強的50%。但谷保靜等[6]對不同光照條件下(自然光強的8%~75%)茶樹扦插研究認為,插穗存活率、生根率和根系生長量隨光強增加而增加,與本研究結果不一致??赡艿脑蚴牵簭V東地區(qū)自然光強比浙江地區(qū)大,且本試驗設置最大光照強度為100%與之75%不同。強烈的直射光破壞插穗葉片的正常機能,導致插穗發(fā)根困難,甚至枯死,不利于插穗存活和生根;弱光條件下葉片光合作用下降,CO2同化能力下降,不利于有機物的積累。適宜的光照強度和時間有利于促進插穗葉片的同化作用,并促進生長素的形成,從而促進扦插生根。
表2 不同遮光處理對“金牡丹”和“金萱”扦插生根指標調查結果
[1]成浩,曾建明,周健,等.茶樹種苗工廠化快速繁育技術[J].茶葉科學,2007,27(3):231-235.
[2]閆杰,羅慶熙,韓麗萍.工廠化育苗基質研究進展[J].中國蔬菜,2006.(2):34-37.
[3]沈程文,劉富知,羅軍武.茶樹短穗扦插育苗的研究進展[J].茶葉通訊,2001(1):44-48.
[4]李源華.茶樹短穗扦插繁殖研究現狀與展望[J].農業(yè)科技通訊,2013(12):218-221.
[5]曾建明,成浩,王麗鴛,等.育苗條件對茶樹工廠化育苗成活率和幼苗形態(tài)建成的影響[C]//第四屆海峽兩岸茶業(yè)學術研討會論文集,2006:67-73.
[6]谷保靜,常杰,曾建明,等.設施繁育茶苗適宜光照強度研究[J].茶葉科學:2006,26(1):24-30.
[7]王芝勇,王孜昌.茶樹全光照噴霧扦插育苗技術[J].種子,2009,28(4):118-120.