郭興俊,張傳玉,王相娥,張士勇,薛俊昌,仲偉國(guó),李善文,李慶華*
(1.聊城市田莊苗圃,山東 聊城252000;2.費(fèi)縣國(guó)有祊河林場(chǎng),山東 費(fèi)縣273400;3.沂水縣國(guó)有沂河林場(chǎng),山東 沂水276400;4.山東省林業(yè)科學(xué)研究院,山東省林木遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 濟(jì)南250014)
毛白楊(Populus tomentosa Carr.)是高大喬木樹種,樹干筆直,姿態(tài)雄偉,適合生長(zhǎng)的范圍廣,適應(yīng)能力強(qiáng),是我國(guó)重要的鄉(xiāng)土樹種。毛白楊壽命較長(zhǎng),生長(zhǎng)較快,材質(zhì)優(yōu)良,抗煙塵和污染能力強(qiáng),是平原綠化和行道樹的主要樹種之一,也是工業(yè)用材林和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的理想樹種,廣泛應(yīng)用于速生用材林、防護(hù)林及城鄉(xiāng)綠化[1,2]。毛白楊為雌雄異株,雌株結(jié)實(shí)飛絮,雄株不飛絮。其優(yōu)良品種魯毛50 是目前我省林業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用的重要品種,具有速生、干形通直圓滿、樹形美觀、不飛絮等優(yōu)良特性。
毛白楊硬枝內(nèi)由于根原始體的數(shù)量較少和生長(zhǎng)抑制物質(zhì)的存在,造成硬枝扦插育苗成活率較低[3]。目前,魯毛50 的苗木繁育主要采用“接炮捻”嫁接法,該法費(fèi)工費(fèi)時(shí)、嫁接成活率低,因此,解決其嫩枝扦插技術(shù)問題非常必要。由于生長(zhǎng)抑制劑的存在,在自然條件下其嫩枝扦插的成活率并不高,本試驗(yàn)旨在探索魯毛50嫩枝扦插的最適條件,為良種苗木繁育提供技術(shù)支持。
試驗(yàn)材料采自冠縣國(guó)有毛白楊林場(chǎng)白楊采穗圃中的魯毛50 半木質(zhì)化枝條。采用生長(zhǎng)旺盛、無病蟲害的嫩枝作為插穗,剪取的插穗粗度約1.0 cm,長(zhǎng)度約12~13 cm,每個(gè)插穗保留半個(gè)葉片,插穗上端剪成平口,下端剪成斜口,以增大扦插接口面積,有利于提高扦插成活率。每個(gè)穗條保證有2~3 個(gè)新鮮有活力的嫩芽,且嫩芽離上切口約1 cm 左右。
1.2.1 基質(zhì)配制和消毒
選用粉碎的椰子殼:珍珠巖:蛭石=70:15:15 做扦插基質(zhì),既能保持土壤濕度,又不積水,而且營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)適足;在扦插前3~5 天,用800 倍的多菌靈溶液對(duì)基質(zhì)進(jìn)行消毒,再用塑料膜覆蓋基質(zhì)5~7 天。
1.2.2 生長(zhǎng)激素處理
在扦插前進(jìn)行激素處理,可以加快植物的生根速度,并且能夠增加根系的數(shù)量,提高插穗成活率。本試驗(yàn)采用不同濃度的ABT1、ABT2 和NAA 對(duì)插穗處理不同時(shí)間。試驗(yàn)包括3 個(gè)因素,每個(gè)因素含有3 個(gè)水平(表1),采用L9(34)的正交設(shè)計(jì)(表2)安排試驗(yàn),共9 個(gè)處理,3 次重復(fù)。
表1 正交試驗(yàn)因素水平表
表2 正交試驗(yàn)安排表
1.2.3 扦插
試驗(yàn)在山東省聊城市田莊苗圃的溫室內(nèi)進(jìn)行。將扦插基質(zhì)填充到育苗穴盤中,穴盤高度為15 cm,再把用激素處理后的插穗插入基質(zhì)中,噴1 次透水,使插穗和基質(zhì)充分接觸。棚內(nèi)相對(duì)濕度要控制在90%左右,白天溫度30~40℃,夜晚溫度25℃以上。扦插20 天左右,調(diào)查并記錄所有插穗的成活率。
成活率=成活株數(shù)/插穗數(shù)量×100%
利用Excel 2007 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行扦插成活率均值和極差(R)分析,利用SPSS 軟件進(jìn)行方差分析和多重比較。
成活率是衡量扦插育苗成功與否的重要指標(biāo)。扦插7~8 天后,部分插穗開始生根,少部分插穗逐步死亡。15 天左右枝條開始長(zhǎng)出新葉,調(diào)查發(fā)現(xiàn)死亡的插穗未生根,基部變黃、腐爛,扦插15 天后,插穗的生根率達(dá)到高峰,扦插20 天左右,再未觀測(cè)到插穗死亡,記錄成活株數(shù)。
各個(gè)處理的成活率見表3。由表3 可知,不同因素水平處理的扦插成活率存在很大差異,處理2、4成活率較高,分別為86.7%、80.0%,而處理3、5、9 成活率較低,分別為40.0%、56.7%、13.3%。成活率最高的是處理2,即用200 mg/L ABT1 處理1h,魯毛50嫩枝扦插成活率為86.7%。
表3 各個(gè)處理的成活率及各因素的極差
根據(jù)各因素極差的大小可以判斷該因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響大小。由極差發(fā)現(xiàn)(表3),R2>R1>R3,R 值越大說明該因素對(duì)成活率的影響作用越大,因此激素的濃度對(duì)毛白楊魯毛50嫩枝扦插成活率的影響最大。
根據(jù)各個(gè)因素及其水平的扦插成活率均值的大小可以判斷不同水平對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響大小。由均值發(fā)現(xiàn)(表3),KA1>KA2>KA3,即ABT1>ABT2>NAA,由此判斷A1(生根粉ABT1)為A 因素的最優(yōu)水平。而對(duì)于因素2 和因素3 有KB1>KB2>KB3和KC1>KC2>KC3,同理確定B1(100 mg/L)、C1(0.5 h)分別為B、C因素的最優(yōu)水平。因此A1B1C1為本試驗(yàn)的最優(yōu)水平組合,即毛白楊魯毛50 的嫩枝扦插最佳處理方式是選用100 mg/L 的ABT1,處理0.5h。
為了更好地比較各處理對(duì)扦插成活率的影響,對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的方差分析(表4)。分析結(jié)果表明,p=0.0004<0.01,表明處理間嫩枝扦插成活率的差異達(dá)到極顯著水平,有必要對(duì)各個(gè)處理進(jìn)一步做多重比較分析。
表4 魯毛50嫩枝扦插成活率的方差分析
在方差分析的基礎(chǔ)上,對(duì)各個(gè)處理的嫩枝扦插成活率進(jìn)一步做多重比較(表5)。結(jié)果表明,處理2、處理4 與處理3、處理9 的差異均達(dá)到極顯著水平,處理2、處理4 的成活率分別為86.7%、80.0%,而處理3、處理9 的成活率僅分別為40.0%、13.3%。
表5 魯毛50嫩枝扦插成活率的多重比較
插穗是扦插繁殖的物質(zhì)基礎(chǔ),取材正確是保證試驗(yàn)成功的前提,同時(shí)需要進(jìn)一步優(yōu)化快速繁殖技術(shù),縮短插穗的生根時(shí)間,提高扦插成活率。因此,探索不同的生長(zhǎng)激素、濃度及處理時(shí)間對(duì)扦插成活率的影響成為扦插育苗的一個(gè)重要的研究?jī)?nèi)容。本試驗(yàn)中,R 值越大,表示該因素的不同水平變化對(duì)扦插成活率的影響越大,該因素越重要,通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)R 值的比較,發(fā)現(xiàn)R2>R1>R3,激素濃度為影響毛白楊魯毛50嫩枝扦插成活率的主要因素。在本試驗(yàn)中,K 值越大,表明該水平對(duì)扦插成活率的影響越大,通過對(duì)KA值的大小進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類對(duì)毛白楊魯毛50 的嫩枝扦插成活率具有一定的影響,影響力的大小表現(xiàn)為ABT1>ABT2>NAA,即ABT1 可以較好地提高毛白楊魯毛50 插穗的成活率。同樣的道理,分別對(duì)不同水平的KB、KC值進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)100 mg/L 的ABT1 浸泡效果最好,且最佳的浸泡時(shí)間為0.5h。羅貴斌等人對(duì)來江藤(Brandisia hancei)的研究也表明生根粉ABT1 比生根粉ABT2、NAA 更有利于提高插穗成活率,且使用濃度為100 mg/L 的ABT1 處理時(shí),成活率提高最為顯著[4];白芳芳研究表明用100mg/L 的ABT1 生根粉處理木繡球(Viburnum macrocephalum)嫩枝插穗1h,能夠使扦插成活率達(dá)到45.7%[5];同時(shí)張國(guó)榮等研究表明ABT1在左旋柳(Salix paraplesia var.subintegra)硬枝扦插中促根能力較強(qiáng),可以顯著提高硬枝扦插的成活率[6]。不過對(duì)于不同的研究材料,往往選用的ABT種類、濃度及處理時(shí)間也不相同。
正交設(shè)計(jì)方法是一種利用正交試驗(yàn)表,用最少數(shù)的試驗(yàn)次數(shù),尋求不同因素不同水平最優(yōu)組合的高效經(jīng)濟(jì)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,該方法在組培體系優(yōu)化、林木繁育技術(shù)等方面已廣泛應(yīng)用[7]。本試驗(yàn)研究3種因素對(duì)毛白楊扦插成活率的影響,每一種因素有3 個(gè)水平,因此采用L9(34)正交設(shè)計(jì)方法,通過對(duì)扦插20 天后扦插成活率的均值、極差及方差分析得出,各個(gè)因素對(duì)扦插成活率影響大小為:生長(zhǎng)激素濃度>生長(zhǎng)激素種類>激素處理時(shí)間,最優(yōu)組合為A1B1C1,即毛白楊魯毛50嫩枝扦插最佳處理方式為選用100 mg/L 的ABT1 試劑浸泡0.5h。利用該技術(shù)可進(jìn)行毛白楊魯毛50 的快速無性繁殖,為林業(yè)生產(chǎn)的良種苗木繁育提供技術(shù)支持。