任 飛,吳德軍,李慶華,孔雨光,李 萍,劉翠蘭,劉國利,王因花,燕麗萍
(1山東省林業(yè)科學研究院/山東省林木遺傳改良重點實驗室,濟南 250014;2山東省林業(yè)監(jiān)測規(guī)劃院,濟南 250014;3無棣縣小泊頭鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務站,山東 無棣 251900)
黑松為松科松屬常綠喬木,樹形美觀,耐干旱瘠薄。因其耐海霧、抗海風,也可在海灘鹽土地方生長??共∠x能力強,生長慢,壽命長。黑松一年四季長青,抗病蟲能力強,是荒山綠化、道路綠化首選樹種。
目前,黑松繁殖主要以播種繁殖為主,學者們在黑松容器育苗技術(shù)方面展開了廣泛的研究[1-3],但實生育苗苗木個體間差異較大、高度不一。對于人工選育的優(yōu)良株系,要想保持其優(yōu)良特性還需無性繁殖。人們對松屬植物無性繁育手段的研究,主要集中在嫁接、組織培養(yǎng)方面[4-6],對于扦插繁殖研究很少。本研究以黑松當年生嫩枝為材料,對扦插基質(zhì)、植物生長調(diào)節(jié)劑種類、濃度及處理時間進行探索,以期能在黑松扦插技術(shù)方面取得一定的突破,為黑松無性繁殖提供技術(shù)支撐。
實驗于2019年6月在山東省泰安市夏張基地的溫室進行。溫室為鋼框架結(jié)構(gòu)、塑料膜搭棚,頂部覆有遮陰網(wǎng),自動噴霧,供水系統(tǒng)良好,排水通暢,空氣相對濕度控制在90%以上,氣溫控制在30~40℃。
1.2.1 插穗選擇 插穗取自山東省林業(yè)科學研究院日照創(chuàng)新園,樹齡為2~3年,生長健康無病害蟲當年生半木質(zhì)化嫩枝。
1.2.2 植物生長調(diào)節(jié)劑 包括特效生根粉、NAA、ABT 1號生根粉3種,其中特效生根粉、NAA為北京博奧拓科技有限公司生產(chǎn),ABT 1號生根粉為北京艾比蒂生物科技有限公司生產(chǎn)。
1.3.1 實驗設計 采用L9(34)正交實驗設計(表1),涉及生長調(diào)節(jié)劑(A)、濃度(B)、扦插基質(zhì)(C)和處理時間(D)4個因素,每個因素設3個水平,共9個處理,每個處理50個插穗,每處理重復3次。
1.3.2 扦插基質(zhì)設計及制備的方法 扦插基質(zhì)的組分中,基質(zhì)1為椰糠:珍珠巖:蛭石=16:3:1,基質(zhì)2為珍珠巖,基質(zhì)3為沙子:椰糠:珍珠巖:蛭石=20:16:3:1。扦插基質(zhì)混合完成后采用多菌靈1000倍液消毒,將消毒好的扦插基質(zhì)分裝到50孔的穴盤中,扦插基質(zhì)厚度不低于8 cm,澆透水,備用;扦插前24 h再重復滅菌1次。
表1 黑松嫩枝扦插正交實驗設計
1.3.3 插穗制備 插穗長度修剪為8~10 cm,上端切口平剪,下端切口斜剪,每處理采集150個接穗;將修剪好的插穗用生長調(diào)節(jié)劑處理后直接進行扦插。
1.3.4 扦插和插后管理 將預處理后的插穗插入備用的基質(zhì)中,扦插深度為(4±1)cm,然后澆透水,并將插穗與插孔周圍的基質(zhì)壓實;采用自動噴霧法保濕,使空氣相對濕度控制在90%以上,每隔2天噴灑一次質(zhì)量百分比濃度為1.0%的磷酸二氫鉀溶液;待扦插生根后,揭除遮陰網(wǎng),進行全光照煉苗。
先將生根插穗連同基質(zhì)一起拔出,然后將插穗放入清水中,將粘附于根系的基質(zhì)沖洗干凈后,計算插穗生根率、總根數(shù)、最長不定根長。不定根數(shù)(最長不定根長)=每個重復的不定根數(shù)(最長不定根長)之和/每個重復的生根插穗數(shù)。使用SPSS 20.0軟件進行方差分析和多重比較,Excel 2010制圖。
2.1.1 各處理組合下插穗生根率的差異分析 由表2可以看出,各處理生根率之間的差異達到了顯著水平(P<0.05),其中6號處理生根率最高,為76.0%,其次為3號處理,生根率為64.7%。對各影響因子進行極差分析,結(jié)果顯示,植物生長調(diào)節(jié)劑濃度的極差最大(R=49.2),說明其對黑松嫩枝扦插生根率的影響最大,其次為處理時間,扦插基質(zhì)對生根率的影響最小(R=9.7)。
表2 各處理對黑松嫩枝扦插生根率的影響
2.1.2 各實驗因素對扦插生根率的影響分析 對各影響因素下的生根率進行方差分析,結(jié)果(表3)表明,在實驗所設計的4個影響因子中,只有生長調(diào)節(jié)劑濃度對黑松嫩枝扦插生根率的影響達到了極顯著水平(P<0.01),生長調(diào)節(jié)劑種類、處理時間及扦插基質(zhì)對扦插生根率的影響均不顯著。
進一步對植物生長調(diào)節(jié)劑濃度的各水平進行多重比較,結(jié)果(表4)顯示,隨著濃度的升高,黑松的扦插生根率提高,當濃度達到1000 mg/L時生根率最高,平均值達65.0%,與前兩者的平均生根率差異顯著,100 mg/L和500 mg/L濃度下的生根率無明顯差異。
由表2可以看出,生長調(diào)節(jié)劑、濃度、扦插基質(zhì)、處理時間各水平的作用對黑松嫩枝扦插生根率的影響由大到小的順序為 A2>A1>A3、B3>B2>B1、C3>C1>C2、D2>D1>D3,4 種實驗因素的最佳水平組合為A2B3C3D2,即1000 mg/L ABT 1號生根粉處理40 min,扦插基質(zhì)為沙子:椰糠:珍珠巖:蛭石=20:16:3:1,此處理組合并未在研究設計的正交表內(nèi),但它與6號處理僅存在扦插基質(zhì)上的差異,生長調(diào)節(jié)劑的種類、濃度、處理時間是完全相同的。由表3中的方差分析可以看出,扦插基質(zhì)對黑松嫩枝扦插生根率的影響并沒有顯著差異,故可推測,6號處理雖然不是最佳組合,但其效果等同于最佳水平組合。
表3 黑松嫩枝扦插生根率的方差分析
表4 植物生長調(diào)節(jié)劑濃度對黑松嫩枝扦插生根率的影響
各處理對黑松扦插苗生根數(shù)量的影響見表5。各處理下黑松生根數(shù)量的差異達到顯著水平(P<0.05),其中6號處理的生根數(shù)量最多,平均生根數(shù)量為4.2條,其次為1號處理和4號處理,這三者間的生根數(shù)量無顯著差異。進一步對各實驗因素進行極差分析,結(jié)果(圖1)表明,植物生長調(diào)節(jié)劑種類對黑松嫩枝扦插苗的根系數(shù)量影響最大,其次為扦插基質(zhì),處理時間對根系數(shù)量的影響最小。方差分析(表6)表明,各實驗因素對黑松扦插苗生根數(shù)量均無顯著影響(P>0.05)。
各處理對黑松扦插苗最長不定根長的影響見表5。各處理下黑松扦插苗的最長不定根長差異顯著,其中6號處理的不定根長最長,平均達18.7 cm,其次為4號處理,但6號處理與4號、1號、2號、9號處理的最長不定根長之間差異不顯著。進一步對各實驗因素進行極差分析,結(jié)果(圖2)表明,植物生長調(diào)節(jié)劑種類對黑松嫩枝扦插苗最長不定根長的影響最大,其次為扦插基質(zhì),植物生長調(diào)節(jié)劑的濃度對根長的影響最小。方差分析(表6)表明,各實驗因素對黑松扦插最長不定根長均無顯著影響(P>0.05)。
表5 各處理對黑松嫩枝扦插苗根系指標的影響
表6 不同實驗因素對黑松嫩枝扦插苗根系發(fā)育指標影響的方差分析
圖1 各因素對黑松嫩枝扦插苗不定根數(shù)量的影響極差分析
圖2 各因素對黑松嫩枝扦插苗最長不定根長的影響極差分析
植物的扦插生根率受多種因素共同影響,植物生長調(diào)節(jié)劑的種類、濃度、處理時間以及扦插基質(zhì)、扦插環(huán)境等都會對其造成影響。其中選擇合適的植物生長調(diào)節(jié)劑對提高扦插生根率具有重要的作用[7-9]。樹種不同,所適用的生長調(diào)節(jié)劑也不同。畢會濤等[10]在對美國木豆樹嫩枝扦插的研究過程中發(fā)現(xiàn),IBA可顯著提高美國木豆樹的生根率和不定根數(shù)量;朱晗等[11]研究了不同濃度的ABT 1號生根粉對杉木扦插的影響,結(jié)果表明適宜濃度的ABT 1號可使杉木的扦插生根率提高至86%;吳紅等[12]則指出ABT 2號生根粉對提高青錢柳的扦插生根率效果較好;于曉銳等[13]研究了NAA、ABT 1號、ABT 3號生根粉對樟葉越桔嫩枝扦插的影響,指出50 mg/L NAA處理對提高樟葉越桔的生根率效果最好。鄭健等[14]對花楸樹嫩枝扦插技術(shù)的研究認為,IBA與NAA混合使用可獲得90%以上的生根率。本研究選用生產(chǎn)中常用的3種生根劑,結(jié)果顯示,植物生長調(diào)節(jié)劑的濃度對黑松嫩枝扦插生根率的影響最大,差異達到了極顯著水平(P<0.01),且生根率隨著濃度的升高而提高,但生長調(diào)節(jié)劑種類及處理時間對黑松扦插苗的生根率影響不大。
扦插基質(zhì)對插穗的生根影響也很大[15-16],可根據(jù)樹種特性的不同來選擇單一基質(zhì)或幾種基質(zhì)按比例混合后使用。江國治等[17]研究了3種基質(zhì)對櫸樹扦插的影響,認為河沙土最利于櫸樹扦插生根;吳玉霞等[18]指出基質(zhì)的物理性狀對葡萄扦插生根和苗木生長都有顯著的影響;李響[19]研究了文冠果的硬枝扦插技術(shù),指出草炭和珍珠巖按一定比例混合最有利于提高文冠果的扦插生根率;張濤等[20]則認為細河沙最適用于酒泉地區(qū)胡楊的嫩枝扦插。張博等[21]采用不同的激素種類和基質(zhì)配方對楸樹的嫩枝扦插技術(shù)進行研究,結(jié)果證明不同基質(zhì)配方對生根率的影響差異很大。本研究中所設計的3種扦插基質(zhì)對黑松嫩枝扦插生根率的影響并沒有顯著差異,說明在本研究中扦插基質(zhì)不是決定黑松扦插生根率的關(guān)鍵因素,以后還可以擴大基質(zhì)的選用范圍,以便找到最佳的基質(zhì)配方。不同樹種適用不同的扦插基質(zhì),這可能是由種間的生態(tài)習性引起的[22-23]。
目前,對松屬植物扦插繁殖方面研究的還較少[24-25],為了盡可能全面地研究影響黑松嫩枝扦插生根率的因素,本研究采用正交實驗方法,對扦插基質(zhì),植物生長調(diào)節(jié)劑的種類、濃度及處理時間均進行了研究。結(jié)果表明,6號處理(即1000 mg/LABT 1號生根粉處理40 min,扦插基質(zhì)為基質(zhì)3)的生根率最高,達76.0%,其不定根數(shù)量及最長不定根長也優(yōu)于其他處理,是本次研究中的最佳處理。但本研究尚處于初級階段,對采穗母樹年齡、插穗部位、扦插環(huán)境等很多因素還沒有進行系統(tǒng)探索,還需進行更深入的研究,以便為黑松優(yōu)良品系的繁育提供技術(shù)支撐。