高燕, 蔣昌華, 張春英
(上海植物園 上海城市植物資源開發(fā)應(yīng)用工程技術(shù)研究中心, 上海 200231)
木槿(Hibiscussyriacus)是錦葵科木槿屬落葉灌木或小喬木,花色多變,花型多樣,抗性較好,具有耐貧瘠、耐修剪、抗寒、抗旱的特性[1]。木槿原產(chǎn)于中國、印度北部及韓國等東北亞地區(qū)。我國原生木槿資源分布廣,栽培歷史已有3 000多a,是最早被人們認識的傳統(tǒng)花木之一[2]。木槿的花期在5—9月,正值少花的夏秋時節(jié)。大部分品種單朵花朝開暮落,整株花期可達3個月[3],花量大,且日日不絕,是優(yōu)良的園林觀賞植物[4]。但現(xiàn)有上海公園綠地中,木槿應(yīng)用品種單一,且有日益退化的趨勢[5],究其原因,新優(yōu)木槿尚未建立完善的人工繁育栽培技術(shù),能應(yīng)用于園林綠化的苗木數(shù)量有限。因此,研究木槿繁殖方法對木槿新優(yōu)品種的應(yīng)用推廣具有重要意義。
試驗對6個木槿品種進行引種馴化研究,其在土壤適應(yīng)性、生長量、開花性狀、抗病蟲害等方面表現(xiàn)出較大差異。為優(yōu)化木槿扦插方法,本文對在不同基質(zhì)條件下的6個木槿品種的硬枝扦插生根能力進行綜合評價,采用隸屬函數(shù)值法、聚類分析法等進行分析,綜合評價不同木槿品種的扦插繁殖能力,為木槿規(guī)?;a(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
試驗材料取自上海植物園木槿資源圃收集的6個品種(圖1),分別為千絲絆(H. Qiansiban)、紫玉(H. Shiyoku)、紫柱(H. Purple pillar)、薄荷冰沙(H. Peppermint Smoothie)、藍莓冰沙(H. Blueberry Smoothie)和樹莓冰沙(H. Raspberry Smoothie)。
a—千絲絆;b—紫玉;c—紫柱;d—薄荷冰沙;e—藍莓冰沙;f—樹莓冰沙。圖1 供試的木槿品種
試驗在上海植物園科研基地進行。于1月底晴天8:00—10:00,剪取二年生生長健壯、無病蟲害的枝條,插穗保留2個節(jié)間,上切口平切,下切口45°斜切。扦插前,插穗均用1 000倍多菌靈溶液浸泡消毒5 min,再用1 500 mg·L-1吲哚丁酸(IBA)速蘸5 s后扦插,將插穗下端1/2~2/3斜插入基質(zhì),立刻噴水澆透基質(zhì)。扦插時注意生物學(xué)上下端不要顛倒,每處理為15根插穗,重復(fù)3次。
扦插基質(zhì)采用3種,分別為珍珠巖∶草炭(體積比1∶1)、珍珠巖、珍珠巖∶蛭石(體積比1∶1)。扦插后,保持基質(zhì)70%~90%的濕度,并保持通風(fēng)透氣。每月噴灑多菌靈1 000倍1次,防止病蟲害的發(fā)生。
9周后,統(tǒng)計每組試驗中插穗的生根率、根量、根長、≥1.5 cm根量、新梢長和新葉數(shù),其中新梢長度為枝條基芽鱗痕到頂芽基部的距離。采用SPSS 19.0和Excel 2007進行方差分析和多重比較。
綜合評價采用隸屬函數(shù)值評價法。在3種基質(zhì)下對6個木槿品種的生根率、根量、根長、≥1.5 cm根量、新梢長、新葉數(shù)等指標(biāo)平均值按公式計算得分。
Uin=(Xin-Ximin)/(Ximax-Ximin)
其中,Uin表示第n個樣品第i個指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)化后的隸屬函數(shù)值;Xin表示第n個樣品第i個指標(biāo)的原始測定結(jié)果;Ximax和Ximin分別表示樣品中第i個指標(biāo)的最大值和最小值。
由表1可知,插穗處理后扦插于3種基質(zhì)中,其生根、新梢和新葉的生長表現(xiàn)均不同。從生根率看,珍珠巖和草炭等比例混合基質(zhì)下的木槿生根率最高,均達到90%以上;而珍珠巖和蛭石等比例混合基質(zhì)下的生根率最低,除紫玉和紫柱外,其他均低于50%。生根率多重比較發(fā)現(xiàn),珍珠巖和草炭混合基質(zhì)相比珍珠巖或珍珠巖和蛭石混合基質(zhì)具有顯著差異。從平均根量和≥1.5 cm平均根量看,珍珠巖基質(zhì)下的平均根量最多,且形成大量<1.5 cm的短根,根量顯著高于其他2種栽培基質(zhì)。從根長看,珍珠巖和草炭混合基質(zhì)更適合根生長,且與其他2種基質(zhì)比,達到顯著水平。
表1 不同栽培基質(zhì)對老枝扦插生長的影響
木槿從扦插后14 d開始,芽萌動并逐漸形成新梢。扦插9周后,對新梢進行測量。結(jié)果顯示,不同基質(zhì)中,以珍珠巖和草炭混合基質(zhì)處理的新梢長度最大,珍珠巖和蛭石混合基質(zhì)對新梢的生長效果最差,珍珠巖草炭混合基質(zhì)及珍珠巖相比較珍珠巖和蛭石混合基質(zhì)有顯著差異。從新葉數(shù)看,珍珠巖和草炭混合基質(zhì)條件更有利于葉片增長,與其他2種基質(zhì)相比可以達到顯著水平。
對木槿硬枝扦插后生根、新梢、新葉生長表現(xiàn)進行相關(guān)性分析。如表2所示,生根量和生根率、新梢長度、新葉數(shù)的相關(guān)性不顯著,根長與≥1.5 cm根量相關(guān)性不顯著。生根率與根長、≥1.5 cm根量、新梢長度、新葉數(shù)呈極顯著正相關(guān)。生根量與≥1.5 cm根量極顯著正相關(guān)。根長與新梢長度、新葉數(shù)呈極顯著正相關(guān)?!?.5 cm根量與新梢長度、新葉數(shù)呈極顯著正相關(guān)。新梢長度與新葉數(shù)呈極顯著正相關(guān)。生根量與根長呈顯著負相關(guān)。綜上,木槿老枝扦插各生長指標(biāo)間存在一定相關(guān)性。
表2 老枝扦插不同生長指標(biāo)間的相關(guān)性分析
本研究采用隸屬函數(shù)值法綜合評價3種栽培介質(zhì)下6個木槿品種的硬枝扦插育苗性能,取各指標(biāo)隸屬度的平均值作為扦插能力的綜合鑒定標(biāo)準(zhǔn)。由表3可知,除樹莓冰沙以外,其他5種木槿均以珍珠巖和草炭混合基質(zhì)表現(xiàn)最佳,珍珠巖和蛭石混合基質(zhì)表現(xiàn)最差。珍珠巖草炭混合基質(zhì)條件下,木槿品種在生根率、根長、新梢長度、新葉數(shù)4個指標(biāo)得分值均為1.00。珍珠巖基質(zhì)各品種的生根量和≥1.5 cm的根量最多。以千絲絆為例,珍珠巖草炭混合基質(zhì)的隸屬度平均值為0.820,珍珠巖基質(zhì)的為0.634,珍珠巖蛭石混合基質(zhì)的為0,表現(xiàn)最差。紫玉、紫柱、薄荷冰沙、藍莓冰沙等4個品種與千絲絆具有類似的結(jié)果,均以珍珠巖和草炭混合基質(zhì)最優(yōu),珍珠巖基質(zhì)其次,珍珠巖和蛭石混合基質(zhì)最差。樹莓冰沙與上述5個品種呈現(xiàn)出一定差異,以珍珠巖基質(zhì)隸屬度平均值0.703,為最優(yōu),珍珠巖和草炭混合基質(zhì)隸屬度平均值0.698,為次,珍珠巖和蛭石混合基質(zhì)最差。
表3 不同品種老枝扦插隸屬度的綜合評價
扦插是木槿最常用的繁殖方法之一。常規(guī)評價木槿扦插效果的指標(biāo)分為兩類,一是根系形態(tài)指標(biāo),與根系品質(zhì)有關(guān),包括平均生根數(shù)、平均根長、最長根長、根徑、根干重;二是體現(xiàn)扦插成活難易程度的指標(biāo),包括生根率、成活率、腐爛率、新芽數(shù)等[6-8]。本試驗統(tǒng)計了木槿品種的4個木質(zhì)化插穗的根系形態(tài)生長指標(biāo)(生根量、根長、≥1.5 cm根量、新梢長)和體現(xiàn)扦插成活的難易程度指標(biāo)(生根率、新葉數(shù))。6個指標(biāo)中有4個與根系生長相關(guān)的指標(biāo)(生根率、生根量、根長、≥1.5 cm根量)和2個與地上部分生長相關(guān)的指標(biāo)(新梢長、新葉數(shù))。試驗中,考慮到插條地上莖葉和地下根不同指標(biāo)形狀在不同處理間表現(xiàn)存在差異,僅憑個別或少數(shù)幾個簡單指標(biāo)難以全面、客觀、科學(xué)的反映不同基質(zhì)對木槿扦插地下部分和地上部分的效果,因此,采用隸屬函數(shù)模糊綜合評價法,計算隸屬函數(shù)值和平均得分值并進行排序[9],從而了解不同基質(zhì)對不同木槿品種的影響。綜合評價分析表明,除了樹莓冰沙,其余5個木槿品種以珍珠巖∶草炭1∶1為最佳栽培基質(zhì)。樹莓冰沙木槿以珍珠巖為基質(zhì)綜合評價略優(yōu)與珍珠巖和草炭混合介質(zhì),但這種優(yōu)勢不明顯,可能是品種間的差異,不同品種對栽培基質(zhì)和栽培環(huán)境適應(yīng)性的不同導(dǎo)致。在珍珠巖∶草炭1∶1的栽培基質(zhì)上,以千絲絆木槿綜合表現(xiàn)最優(yōu),生根能力最強,隸屬函數(shù)綜合評價平均得分為0.820。相關(guān)性分析得知,平均生根量和平均根長有顯著負相關(guān)性,可能與生根初期營養(yǎng)分配有限相關(guān)。
基質(zhì)類型影響著營養(yǎng)液供應(yīng)、作物水分和營養(yǎng)吸收?;|(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性、蓄肥能力和緩沖能力等不同程度的影響作物生長[10]。珍珠巖、草炭和蛭石是植物扦插過程中最常用的3種基質(zhì)材料。珍珠巖為無極基質(zhì),是由火山巖加熱到1 000 ℃膨脹而成的多孔封閉輕質(zhì)顆粒,具有多孔隙、通氣、排水、保溫、保濕等特點。草炭為有機基質(zhì),是沼澤植物的殘體、腐殖質(zhì)和礦物質(zhì)的混合物,呈酸性,含有豐富的氮、磷、鉀、鈣等元素[11]。蛭石和珍珠巖一樣是非常輕盈的礦物質(zhì),偏堿性,是一種保溫、保濕的介質(zhì)。且蛭石含有K、Mg、Ca、Fe及微量Mn、Cu、Zn等元素,可供植物吸收。同時,蛭石空隙大,使肥料有效元素緩慢釋放[12]。王曉紅等[6]對13個木槿品種進行扦插,成活率從70%至100%,生根率從0至100%不等,個別品種扦插40天后存在假活現(xiàn)象,只萌發(fā)白色愈傷組織但不生根。蔣云等[7]在對露西木槿的扦插繁殖技術(shù)研究中發(fā)現(xiàn),9種基質(zhì)條件下露西木槿的生根率均可達到100%,但生根數(shù)、根長均有較大差異,且研究發(fā)現(xiàn),插穗粗度和根的生長速度呈正比,即插穗越粗,根的生長速度越快,根長度越長。栽培基質(zhì)是影響木槿扦插結(jié)果的重要因素之一。本試驗對6個木槿品種進行基質(zhì)試驗,采用的基質(zhì)包括珍珠巖∶草炭1∶1、珍珠巖、珍珠巖∶蛭石1∶1。在3種基質(zhì)比較中發(fā)現(xiàn),珍珠巖∶草炭1∶1更適合大部分木槿品種的扦插生根和生長。在此條件下,木槿根生長速度最快、植株健壯、新梢生長長度和新葉數(shù)量均顯著高于珍珠巖、珍珠巖和蛭石混合兩種基質(zhì),葉片伸展,葉色深綠,但根量略少于珍珠巖基質(zhì)下的根的生長量??赡懿萏亢驼渲閹r的組合更有利于插穗從根部吸收養(yǎng)分,合成有機物,促進根和新梢生長。除了樹莓冰沙木槿,其他五種木槿品種均是以純珍珠巖條件下生長和生根情況略差,可能存在品種間對栽培基質(zhì)和栽培環(huán)境的適應(yīng)性不同,純珍珠巖條件下養(yǎng)分含量較少,保水、保肥能力差,插穗后期不利于根系和新葉生長。珍珠巖和蛭石組合下木槿品種根和葉的生長略差,觀察未生根插條基部灰黑色、中空疲軟至潰爛,可能是蛭石顆粒填充了珍珠巖的空隙,導(dǎo)致透氣性差,插條生根慢,基質(zhì)中濕度過高使基部潰爛,生長素?zé)o法運輸?shù)交啃纬刹欢ǜ?。此推測與唐偉[13]對木槿扦插的研究一致。
扦插生根的方式包括皮部生根、愈傷生根以及皮部和愈傷混合生根[14]。木槿插穗生根類型為3種情況都存在。露西木槿為混合生根或者愈傷生根的方式[7],張琳等[15]通過徒手切片配合泛紅和固綠染色觀察發(fā)現(xiàn)為皮部生根。本試驗6種木槿品種進行扦插后觀察為皮部生根。