菊花茉莉扦插繁殖技術(shù)研究

李先民， 卜朝陽， 盧家仕， 張進(jìn)忠， 蘇 群， 歐春園， 李春牛

(1.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所， 南寧 530007； 2.廣西花卉協(xié)會， 南寧 530022)

茉莉花(Jasminumsambac(Linn.)Aiton)，為木犀科(Oleaceae)素馨屬(JasminumLinn.)常綠直立或攀援狀灌木。茉莉花原產(chǎn)于印度、巴基斯坦等地，早在漢代就已從亞洲西南部傳入我國，在我國已有約2 000年的栽培歷史[1]，現(xiàn)在我國廣西、福建、四川、云南等地廣泛種植，是“一帶一路”經(jīng)濟(jì)植物開發(fā)與應(yīng)用的重要成員之一[2]。茉莉花花多且花期長、香氣清香而持久、濃郁而不濁，被世人譽(yù)為“天下第一香”[3]，茉莉花的觀賞、茶用和藥用價值均較高，是著名的花茶原料及重要的香精原料[4]。目前有關(guān)茉莉花的研究主要集中在種質(zhì)資源收集評價[5]、種苗繁育[6,7]、栽培管理[8]、生理生化[9]、分子生物學(xué)[1,10]、化學(xué)成分鑒定[11]、花茶加工[12,13]、產(chǎn)業(yè)發(fā)展[14]等方面。

菊花茉莉(Jasminumsambac)，又稱寶珠茉莉，屬于觀賞型茉莉花品種；其根莖粗壯，葉多倫生，深綠，質(zhì)較厚，呈橢圓形，葉面微皺，聚傘花絮頂生1～4朵，花梗較短，花蕾緊結(jié)，花多層且直徑較大，花開潔白，花芳香且香味特別，花期5—10月，由初夏到深秋花開不絕，具有極高的觀賞價值，不僅適合盆栽，也適合綠籬、庭院、園區(qū)、行道等叢植美化，在園林綠化及觀賞園藝中具有廣闊的應(yīng)用前景。菊花茉莉鮮見結(jié)實，繁殖方式以扦插繁殖為主，但在自然條件下扦插效果并不理想。許多學(xué)者都在探索低廉高效的植物扦插育苗技術(shù)[15,16]，國內(nèi)外涉及茉莉花以及素馨屬各個種或品種的扦插繁殖技術(shù)研究很早就有報道[17,18]，但具體針對菊花茉莉的扦插繁殖技術(shù)的研究尚未見有報道，這直接限制了菊花茉莉資源的可持續(xù)利用和規(guī)?；l(fā)展。為擴(kuò)大菊花茉莉可利用資源，進(jìn)行菊花茉莉扦插繁育技術(shù)中在促根劑以及扦插后覆膜等方面的研究，以期為菊花茉莉扦插繁殖技術(shù)的研究提供科學(xué)的理論依據(jù)，同時為菊花茉莉的資源擴(kuò)繁和推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研發(fā)與推廣中心(22°48′N、108°22′E)，地處南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，海拔73 m左右[19]。年平均氣溫21.6 ℃，極端最高氣溫40.4 ℃，極端最低氣溫-2.4 ℃，年均降雨量1 304.2 mm，平均相對濕度79%，無霜期334 d[20]。該區(qū)環(huán)境條件能夠滿足試驗要求。

1.2 試驗材料

試驗所用的扦插材料均來自廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院里建科研基地茉莉種質(zhì)資源圃，采集三至四年生菊花茉莉植株上一年生木質(zhì)化健康飽滿、無病蟲害的枝條剪制插穗，插穗長度控制在10～12 cm。扦插過程在上部遮陽70%且?guī)в虚g隙噴霧的溫室中進(jìn)行。

1.3 試驗方法

1.3.1促根劑效應(yīng)試驗

試驗于2019年3月進(jìn)行。采用L9(34)正交設(shè)計方案(表1、表2)，設(shè)置IBA濃度、NAA濃度和處理時間等3個因素，各因素設(shè)置3個水平，共9個處理，每處理重復(fù)3次，每次重復(fù)樣本數(shù)60株。扦插基質(zhì)采用混合基質(zhì)(V泥炭土∶V椰糠=1∶1)。于扦插60 d后進(jìn)行扦插指標(biāo)調(diào)查，包括：生根率；根系數(shù)量和根系長度(每次各處理隨機(jī)選取20株插穗進(jìn)行統(tǒng)計求平均)。

1.3.2扦插覆膜效應(yīng)試驗

試驗于2019年5月進(jìn)行。設(shè)置扦插后覆膜和不覆膜2種處理，即在扦插床上每隔1.2 m支起一個弧形拱架，插穗扦插后在弧形拱架上覆蓋透明塑料薄膜，構(gòu)成小拱棚。試驗過程中采用手持式農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測儀對2種處理方式的空氣濕度及基質(zhì)濕度進(jìn)行定期監(jiān)測。扦插基質(zhì)采用混合基質(zhì)(V泥炭土∶V椰糠=1∶1)，促根劑采用600 mg·L-1IBA+600 mg·L-1NAA，浸泡處理插穗3 h。每處理重復(fù)3次，每次重復(fù)樣本數(shù)60株。于扦插60 d后進(jìn)行扦插指標(biāo)調(diào)查，包括：生根率；根系數(shù)量和根系長度(每次各處理隨機(jī)選取20株插穗進(jìn)行統(tǒng)計求平均)；新梢率；新梢數(shù)量和新梢長度；葉片數(shù)量。

1.4 統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用Excel 2010軟件進(jìn)行，方差分析和顯著性檢驗(Duncan新復(fù)極差法)采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行。

表1 促根劑效應(yīng)試驗因素水平

水平IBA/(mg·L-1)ANAA/(mg·L-1)B時間/hC 空列D11001000(速蘸)—24004002—38008004—

表2 促根劑效應(yīng)L9(34)正交試驗設(shè)計方案

處理號處理組合T1IBA(100mg·L-1)+NAA(100mg·L-1)+處理時間(0h)A1B1C1T2IBA(100mg·L-1)+NAA(400mg·L-1)+處理時間(2h)A1B2C2T3IBA(100mg·L-1)+NAA(800mg·L-1)+處理時間(4h)A1B3C3T4IBA(400mg·L-1)+NAA(100mg·L-1)+處理時間(2h)A2B1C2T5IBA(400mg·L-1)+NAA(400mg·L-1)+處理時間(4h)A2B2C3T6IBA(400mg·L-1)+NAA(800mg·L-1)+處理時間(0h)A2B3C1T7IBA(800mg·L-1)+NAA(100mg·L-1)+處理時間(4h)A3B1C3T8IBA(800mg·L-1)+NAA(400mg·L-1)+處理時間(0h)A3B2C1T9IBA(800mg·L-1)+NAA(800mg·L-1)+處理時間(2h)A3B3C2

2 結(jié)果與分析

2.1 促根劑處理對菊花茉莉扦插生根的影響

由表3可知，菊花茉莉扦插生根率在各處理組合間的差異達(dá)到了顯著水平(p<0.05)，根系數(shù)量及根系長度在各處理組合間的差異未達(dá)顯著水平(p>0.05)。生根率最高及根系數(shù)量最多的組合均為IBA(800 mg·L-1)+NAA(800 mg·L-1)+處理時間(2 h)，生根率達(dá)90.33%，根系數(shù)量達(dá)12.2條；根系長度最長的組合為IBA(400 mg·L-1)+NAA(400 mg·L-1)+處理時間(4 h)，根系長度達(dá)8.14 cm，顯著高于處理組合A 1 B 3 C 3、A 3 B 2 C 1，但與其他處理組合相比差異不顯著。方差分析見表4，IBA濃度對菊花茉莉扦插生根率、根系數(shù)量及根系長度的影響達(dá)到顯著水平(p<0.05)；NAA濃度及處理時間對菊花茉莉扦插生根率的影響達(dá)到顯著水平，但對根系數(shù)量及根系長度的影響未達(dá)到顯著水平(p>0.05)。本試驗中的3個因素，對生根率影響由大到小排列為：處理時間>NAA濃度>IBA濃度，對根系數(shù)量影響由大到小排列為：IBA濃度>NAA濃度>處理時間，對根系長度影響從大到小排列為：IBA濃度>NAA濃度>處理時間。多重比較(表4)顯示，就生根率而言A 3 B 1 C 2為最佳組合，即采用IBA(800 mg·L-1)+NAA(100 mg·L-1)處理插穗2 h后扦插。

圖1 菊花茉莉扦插生根過程的外部形態(tài)特征

表3 促根劑對菊花茉莉扦插生根的影響

處理組合生根率/%根系數(shù)量/條根系長度/cmA1B1C170.30±3.40cde6.8±4.44b6.14±0.88abcA1B2C276.73±12.63bcd7.0±2.92ab5.92±2.09abcA1B3C367.00±6.08de6.6±0.89b4.76±0.83cA2B1C282.00±10.7abc6.2±3.27b7.06±3.41abcA2B2C361.17±10.69ef6.2±2.39b8.14±1.26aA2B3C142.33±7.45g7.4±1.34ab8.06±1.26abA3B1C384.97±5ab10.6±2.61ab6.30±0.66abcA3B2C151.67±10.41fg8.2±4.6ab5.46±1.86bcA3B3C290.33±10.02a12.2±6.3a6.08±1.81abc

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，同一列中不同小寫字母表示處理間差異達(dá)到0.05顯著水平(p<0.05)。下同。

2.2 覆膜對菊花茉莉扦插繁殖的影響

由表5可知，扦插后覆膜與否對菊花茉莉插穗的生根率有顯著影響(p<0.05)。采用覆膜處理，插穗扦插生根率顯著高于不覆膜處理；采用覆膜處理根系數(shù)量較不覆膜處理多，而根系長度較不覆膜處理低，但均未達(dá)到統(tǒng)計學(xué)顯著水平。由表6可知，扦插后覆膜與否對菊花茉莉扦插苗的新梢長度及葉片數(shù)量有顯著影響(p<0.05)。采用覆膜處理，扦插苗的新梢率、新梢數(shù)量、新梢長度及葉片數(shù)量均高于不覆膜處理，其中新梢長度及葉片數(shù)量方面達(dá)到顯著水平。綜合考慮插穗生根及扦插苗生長情況認(rèn)為，菊花茉莉扦插后，宜在扦插池上覆膜為佳。

表4 IBA濃度、NAA濃度及處理時間對菊花茉莉扦插生根影響的多重比較

生根指標(biāo)IBA濃度平均NAA濃度平均處理時間平均375.66a179.09a283.02a生根率/%171.34a366.56b371.04b261.83b263.19b154.77c310.33a38.73a28.47a根系數(shù)量16.80b17.87a37.80a26.60b27.13a17.47a27.75a26.51a16.55a根系長度35.95b16.50a36.40a15.61b36.30a26.35a

表5 覆膜對菊花茉莉扦插生根的影響

處理生根率/%根系數(shù)量/條根系長度/cm覆膜91.30±2.39a10.60±2.07a6.96±0.99a不覆膜74.27±4.82b9.80±2.17a7.72±0.96a

表6 覆膜對菊花茉莉扦插苗生長的影響

處理新梢率/%新梢數(shù)量/條新梢長度/cm葉片數(shù)量/張覆膜80.56±5.36a1.5±0.5a8.32±1.01a11.38±1.94a不覆膜68.89±6.74a1.2±0.45a6.52±1.06b8.56±0.99b

2.3 菊花茉莉生根類型觀察

對菊花茉莉扦插的研究結(jié)果表明，插穗下切口一般不形成愈傷組織或僅形成少量愈傷組織，愈傷組織基本不會分化形成不定根，因此，菊花茉莉插穗生根類型為皮部生根，即根原基的形成是在插穗皮下組織內(nèi)發(fā)生。菊花茉莉插穗下切口往上1～3 cm處的皮部突起或皮孔出現(xiàn)白點(diǎn)，皮部突起或白點(diǎn)出現(xiàn)部位多集中在插穗下切口周圍、插穗芽點(diǎn)處或原枝條分枝處(圖1-a)，皮孔開裂，不定根從皮部開裂處伸出(圖1-b)，不定根上長出更多側(cè)根，從而形成健全的根系(圖1-c)。

3 討 論

扦插繁殖具插穗采集容易、繁殖速度快、管理方便等特點(diǎn)，滿足不受季節(jié)限制的大規(guī)模生產(chǎn)要求，并較好的能保持母本的優(yōu)良性狀[23]。影響扦插繁殖的因素很多，探尋最佳的外部環(huán)境條件和內(nèi)部控制因素，從而提高插穗成活率和扦插苗成苗質(zhì)量，是扦插繁殖研究的重點(diǎn)問題[24]。插穗內(nèi)部內(nèi)源激素表達(dá)與養(yǎng)分分配受外源激素的調(diào)節(jié)，適宜的外源激素處理對插穗根原基誘導(dǎo)與不定根伸長起到促進(jìn)作用[25,26]。在本研究中，不同濃度的IBA對菊花茉莉扦插的生根率、根系數(shù)量及根系長度有顯著影響；不同濃度的NAA及處理時間對菊花茉莉扦插的生根率有顯著影響，但對根系數(shù)量及根系長度的影響不顯著；生根率最高及根系數(shù)量最多的組合均為IBA(800 mg·L-1)+NAA(800 mg·L-1)+處理時間(2 h)，該處理組合與根系長度最長的組合IBA(400 mg·L-1)+NAA(400 mg·L-1)+處理時間(4 h)相比，在根系長度指標(biāo)方面差異不顯著；綜合來看，采用IBA(800 mg·L-1)+NAA(800mg·L-1)+處理時間(2 h)對菊花茉莉插穗進(jìn)行處理，插穗的生根效果最好。從多重結(jié)果看出，生根率理論最佳組合為：IBA(800 mg·L-1)+NAA(100 mg·L-1)+處理時間(2 h)，結(jié)合根系數(shù)量和根系長度綜合分析，800 mg·L-1的IBA濃度和2 h的浸泡處理時間對菊花茉莉插穗的生根率及生根數(shù)量有促進(jìn)作用，但較高濃度的NAA溶液不利于插穗生根。這與前人在希蒙得木(Simmondsiachinensis)[27]，大無花果(Ficusroxburghii)[28]、大葉桃花心木(Swieteniamacrophylla)[29]和山木通(Clematisfinetiana)[30]等的研究結(jié)論一致。IBA促進(jìn)菊花茉莉的插穗生根效果較NAA更佳，過高的NAA濃度會對插穗造成傷害反而抑制生根。究其原因，不同植物插穗對不同外源激素的敏感程度及響應(yīng)程度不同，而不同外源激素對不同植物插穗都有一定的最適濃度范圍，超過這個范圍則表現(xiàn)為抑制作用。菊花茉莉插穗促根劑處理時間2 h，生根效果最佳，可能是因為本試驗中所設(shè)置的促根劑濃度水平適中，速蘸的時間過短，插穗對激素的吸收可能不夠充分[31]，未能起到調(diào)節(jié)插穗內(nèi)部養(yǎng)分分配和內(nèi)源激素表達(dá)的作用，因此生根效果較差；而過長的浸泡時間，可能會導(dǎo)致插穗內(nèi)部過多的營養(yǎng)物質(zhì)析出，反而對插穗生根形成了一定程度的抑制。今后可進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整和細(xì)化IBA濃度和處理時間，提高菊花茉莉的扦插生根效果。

本研究中，扦插后采取扦插床覆膜的方式對菊花茉莉插穗生根及扦插苗的生長有促進(jìn)作用。采用手持式農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測儀定期對兩種處理方式的空氣濕度及基質(zhì)濕度進(jìn)行定期監(jiān)測的結(jié)果表明：扦插后覆膜，小拱棚內(nèi)空氣濕度維持在90%以上，基質(zhì)濕度維持在30%～35%；而扦插后不覆膜，扦插床周圍的空氣濕度維持在50%～70%，基質(zhì)濕度維持在20%～25%。結(jié)合試驗實際觀察發(fā)現(xiàn)：扦插后不進(jìn)行覆膜，插穗上部切口容易干枯，保留葉片容易發(fā)黃干枯脫落，新芽體抽芽展葉較慢且展葉后不久容易干枯脫落。究其原因，可能是在空氣濕度較低的扦插環(huán)境下，葉片及插穗上部切口容易快速失水，不能維持插穗內(nèi)水分平衡，導(dǎo)致插穗的失水萎蔫，在不覆膜處理中，有較多插穗在生根后死亡的現(xiàn)象；而扦插后進(jìn)行覆膜處理的插穗，保持葉片的葉形及葉色完好，有利于保留葉片進(jìn)行光合作用以產(chǎn)生養(yǎng)分供給插穗根原基的誘導(dǎo)，與插穗內(nèi)部養(yǎng)分形成協(xié)同作用，更好的促進(jìn)插穗基部皮部突起，縮短生根時間，形成較多根系，根系能吸收基質(zhì)中的養(yǎng)分及水分供給芽體抽芽展葉，維持了插穗內(nèi)部養(yǎng)分及水分平衡。本研究中，扦插后不進(jìn)行覆膜的插穗其根系長度較覆膜的長，原因可能是不覆膜的插穗生根后具備了吸水功能，插穗上部的失水依靠根系從基質(zhì)中吸收水分以維持插穗內(nèi)部水分平衡，促進(jìn)了根系的伸長。在試驗觀察中發(fā)現(xiàn)，扦插后覆膜的插穗埋于基質(zhì)中的部分有發(fā)褐腐爛的現(xiàn)象，此類插穗上部芽體雖抽芽展葉，但插穗下部未見生根，最終自下而上整株插穗死亡，這可能是扦插基質(zhì)濕度過高所致。不同植物扦插繁殖所適應(yīng)的濕度環(huán)境不一[32]，保持適宜的扦插基質(zhì)濕度和空氣濕度是確保扦插生根的重要條件[33]。進(jìn)一步探究更為適合菊花茉莉扦插的空氣及基質(zhì)濕度條件，以達(dá)到減少插穗死亡，進(jìn)一步優(yōu)化插穗生根及扦插苗生長的效果。

插穗扦插后分化形成的根原始體被稱為誘發(fā)根原始體，它可以產(chǎn)生于不同部位[34,35]，試驗對菊花茉莉插穗生根的外部情況進(jìn)行了觀察，菊花茉莉插穗在扦插后15～20 d皮部開始出現(xiàn)突起或皮孔出現(xiàn)白點(diǎn)；扦插后20～25 d皮部開裂，不定根從開裂處伸出并開始伸長；扦插后35～40 d插穗不定根上開始有側(cè)根形成。今后可進(jìn)行生根解剖學(xué)觀察，進(jìn)一步探索菊花茉莉插穗根原基誘導(dǎo)發(fā)生的具體部位及不定根發(fā)育過程。菊花茉莉新生的根系嫩而脆，木質(zhì)化程度低，應(yīng)待側(cè)根分化形成較為完整的根系且根系木質(zhì)化程度較高時再進(jìn)行移栽[36]，即在扦插60 d以后移栽為佳，移栽時防止根系受傷害。