王燁楠,呂曉惠,董 飛,齊 宇,朱 嬌,王成鵬,溫 超,馬 蕾,石少川
(1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院休閑農(nóng)業(yè)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華東都市農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東濟(jì)南 250100;2.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所,山東濟(jì)南 250100)
百合(spp.)為百合科(Liliaceae)百合屬()多年生球根類(lèi)草本植物。食用百合花型優(yōu)美、花色艷麗,同時(shí)又有很高的食藥用價(jià)值,是國(guó)家衛(wèi)生部公布的第一批藥食兩用植物。食用百合的營(yíng)養(yǎng)成分豐富,富含淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、糖、氨基酸及礦物質(zhì)等成分。百合的鱗莖可入藥,有潤(rùn)肺止咳、清心安神的作用,是保健佳品。
鱗片扦插是百合擴(kuò)繁的常用方式,廣泛應(yīng)用于百合種球生產(chǎn)。扦插繁殖過(guò)程受品種類(lèi)型、處理藥劑、基質(zhì)、鱗片發(fā)育程度等因素的影響。研究表明激素的種類(lèi)、濃度等可影響鱗莖和根的產(chǎn)生以及葉、芽生長(zhǎng)的健壯情況;扦插基質(zhì)可影響鱗片的出芽率﹑新生子球數(shù)、鱗片繁殖系數(shù)和子球直徑等。然而,目前研究集中在切花百合或食用百合中的蘭州百合、龍牙百合等少數(shù)食用百合種類(lèi),針對(duì)山東地區(qū)廣泛種植的食用百合種類(lèi)研究較少。山東地區(qū)主栽食用百合類(lèi)型為北京選育的‘京’系列和臨沂地區(qū)選育的沂水大百合系列。在山東地區(qū)食用百合栽培面積逐年快速增加的大背景下,筆者以3種食用百合鱗片為試材,利用4種激素處理百合鱗片,研究不同激素對(duì)鱗片扦插效果的影響,形成適宜山東地區(qū)食用百合的鱗片扦插繁殖技術(shù),旨在為山東地區(qū)食用百合的種球擴(kuò)繁提供技術(shù)支持。
供試食用百合品種為“京橙”“京粉”“京白”,均購(gòu)于北京市農(nóng)林科學(xué)院,種植于山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院內(nèi)。
鱗片的處理。經(jīng)2~5 ℃低溫處理,選取周徑5~7 cm、無(wú)病蟲(chóng)害、健壯的種球作為供試材料。種球用清水洗凈,通風(fēng)處晾干,取中、內(nèi)層鱗片30片作為試驗(yàn)用扦插鱗片。將試驗(yàn)用鱗片置于流水中洗凈,置于通風(fēng)處晾曬至萎蔫后進(jìn)行消毒處理。把高溫滅菌的細(xì)沙土與多菌靈粉末按照800的比例混合均勻,將鱗片置于其中充分混合進(jìn)行消毒后備用。
基質(zhì)的選擇。扦插基質(zhì)選擇泥炭∶蛭石∶珍珠巖=2∶1∶1,用高溫滅菌鍋在120 ℃下滅菌20 min后裝入塑料筐內(nèi)待用。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)。3個(gè)百合品種,扦插后每10 d分別噴施濃度100 mg/L的NAA、IBA、GA、TDZ溶液,激素溶液均勻噴施在扦插鱗片的土壤上,盡量保證鱗片與激素不直接接觸,每15 d觀察其分化情況。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)。
扦插方式。將經(jīng)過(guò)消毒處理的3個(gè)品種百合鱗片扦插到塑料筐內(nèi),基質(zhì)土深度為20 cm,將其平均劃分成3個(gè)區(qū)域,保證每一品種鱗片都置于3個(gè)區(qū)域內(nèi),每一區(qū)域鱗片數(shù)量為30枚。扦插時(shí)鱗片腹面向下斜插,角度為30°,扦插深度為鱗片的2/3,扦插間距為3~5 cm。扦插完畢后將其置于相對(duì)恒溫恒濕的智能溫室苗床上,空氣濕度為70%,溫度為25 ℃。
不同品種的鱗片扦插成活率。扦插后7 d對(duì)所有鱗片傷口位置進(jìn)行觀察,看其是否出現(xiàn)霉變或腐爛狀況,記錄腐爛鱗片數(shù),計(jì)算不同品種的鱗片扦插成活率。扦插成活率=成活鱗片數(shù)/總鱗片數(shù)。
不同品種的鱗片扦插分化率。扦插后每15 d觀察其分化情況。觀察鱗片末端及邊緣分化情況,計(jì)算不同品種的鱗片分化率。鱗片分化率=分化鱗片數(shù)/(總鱗片數(shù)-腐爛鱗片數(shù))。
不同品種的鱗片扦插生發(fā)小鱗莖數(shù)。觀察并記錄每一鱗片生發(fā)小鱗莖個(gè)數(shù),計(jì)算單鱗片平均生發(fā)小鱗莖個(gè)數(shù)。
不同品種的鱗片扦插幼葉生發(fā)率。觀察并記錄每一鱗片幼葉生長(zhǎng)個(gè)數(shù)及情況,計(jì)算幼葉生發(fā)率。幼葉生發(fā)率=生發(fā)幼葉鱗片數(shù)/(總鱗片數(shù)-腐爛鱗片數(shù))
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010和SPSS 19.0進(jìn)行處理和分析。
3種食用百合于2020年12月29日進(jìn)行鱗片扦插。7 d后對(duì)所有鱗片傷口位置進(jìn)行觀察,看其是否出現(xiàn)霉變或腐爛狀況,記錄腐爛鱗片數(shù),計(jì)算得出不同品種的鱗片扦插成活率。由表1可知,“京橙”“京粉”“京白”的扦插成活率均較高,超過(guò)90%,其中成活率最高的是“京粉”,平均成活率為97.1%。
表1 3種不同品種百合的鱗片腐爛情況及平均成活率
扦插后10 d于2021年1月8日對(duì)3個(gè)品種的百合鱗片進(jìn)行第一次激素的噴施,于2021年2月27日最后一次觀察鱗片末端及邊緣分化情況,不同激素對(duì)百合鱗片分化的影響見(jiàn)表2。由表2可知,對(duì)于“京粉”而言,噴施NAA、IBA后鱗莖分化率均高于85%,比純水高10.27%和14.20%,差異顯著。對(duì)于“京橙”而言,NAA處理后鱗莖分化率為86.89%,純水處理為76.44%,兩者差異極顯著。對(duì)于“京白”而言,鱗莖分化水平高于其他2個(gè)品種,噴施IBA、NAA后鱗莖平均分化率均達(dá)到極大值。京白對(duì)于植物激素最為敏感,調(diào)控作用也最顯著(圖1)。
表2 3種不同品種百合的鱗片狀況
于2021年3月9日最后一次觀察并記錄每一鱗片生發(fā)小鱗莖個(gè)數(shù),每組隨機(jī)抽取10枚鱗片,3次重復(fù),計(jì)算出單鱗片平均生發(fā)小鱗莖個(gè)數(shù)(表2)。對(duì)于“京粉”而言,噴施激素后單鱗片分化鱗莖個(gè)數(shù)均優(yōu)于純水,平均分化鱗莖個(gè)數(shù)≥1.27個(gè),但不同激素間均不存在顯著差異。對(duì)于“京橙”而言,激素處理對(duì)單鱗片分化鱗莖有明顯促進(jìn)作用,平均分化鱗莖個(gè)數(shù)>1.80個(gè),差異不顯著。對(duì)于“京白”而言,激素處理后單鱗片分化鱗莖數(shù)不存在顯著差異,噴施TDZ對(duì)“京白”的效果最明顯,平均分化鱗莖個(gè)數(shù)為1.70個(gè)(圖2)。
于2021年3月15日最后一次觀察鱗片末端及邊緣分化情況,噴施不同激素后百合幼葉的生發(fā)率見(jiàn)表2。對(duì)于“京粉”而言,無(wú)激素處理的鱗片幼葉生發(fā)率最高,各激素處理后作用不明顯。對(duì)于“京橙”而言,激素處理后單鱗片的幼葉生發(fā)率高于純水處理,且在噴施IBA激素后,“京橙”幼葉生發(fā)率達(dá)90.00%,IBA激素對(duì)其影響極顯著。對(duì)于“京白”而言,噴施激素對(duì)于單鱗片幼葉的生發(fā)率優(yōu)于純水處理,且在噴施IBA激素后幼葉生發(fā)率達(dá)100%,但不同處理間差異不顯著(圖3)。
注:a.噴施激素后3種品種百合前期鱗莖分化率;b.噴施激素后單鱗片分化情況Note:a.Early bulb differentiation rate of lily after spraying hormone;b.Single scale differentiation after spraying hormone圖1 激素處理3種品種百合鱗片的前期分化情況Fig.1 Early differentiation of lily scales of three varieties treated with hormones
注:a.噴施激素后3種品種百合中期鱗莖分化個(gè)數(shù);b.噴施激素后單鱗片分化情況Note:a.Number of bulb differentiation in mid lily after spraying hormone;b.Single scale differentiation after spraying hormone圖2 激素處理3種品種百合鱗片的中期分化情況Fig.2 Mid-term differentiation of lily scales of three varieties treated with hormones
注:a.噴施激素后3種品種百合幼葉生發(fā)率;b.噴施激素后單鱗片分化情況Note:a.Young leaf growth rate of lily after spraying hormone;b.Single scale differentiation after spraying hormone圖3 激素處理3種品種百合鱗片的后期分化情況Fig.3 Late differentiation of lily scales of three varieties treated with hormones
3個(gè)品種在鱗片扦插擴(kuò)繁時(shí),噴施適宜的激素,可有效保證扦插成活率。研究者大多通過(guò)鱗片浸泡營(yíng)養(yǎng)液或扦插前蘸取不同植物調(diào)節(jié)劑來(lái)進(jìn)行扦插擴(kuò)繁,實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)該類(lèi)方法扦插成活率較低,該試驗(yàn)通過(guò)噴施不同激素種類(lèi)來(lái)探索激素對(duì)于不同品種百合的扦插影響,這種方式不僅可以減少前期鱗片的腐爛,同時(shí)操作簡(jiǎn)便,易于觀察分析。
在前期分化階段,不同品種對(duì)不同激素的反應(yīng)差異顯著。噴施IBA對(duì)“京白”百合的分化有較顯著的促進(jìn)作用,次之為噴施NAA的“京粉”百合,與趙莉提出的在香水百合中IBA可以促進(jìn)多胺的合成,延緩了植株葉片的衰老,從而促進(jìn)百合鱗莖生長(zhǎng)的結(jié)果一致。這可能是因?yàn)镮BA可以促進(jìn)細(xì)胞分裂和細(xì)胞增生,誘導(dǎo)百合捍插生根,從而促進(jìn)百合鱗片的分化。噴施TDZ對(duì)“京白”和“京橙”百合前期分化沒(méi)有效果,這可能由于TDZ是含脫落劑成分的激素,對(duì)于鱗片的增殖分化作用不顯著。
在中期小鱗莖分化階段,噴施激素后,各處理分化率均高于對(duì)照,其中“京橙”分化率最高,其次為“京白”,“京粉”最低。不同激素促進(jìn)分化的效果不同,對(duì)于“京粉”和“京白”而言,噴施TDZ較其他3種激素表現(xiàn)較好。這與文獻(xiàn)報(bào)道的TDZ在許多植物中具有促進(jìn)果實(shí)和種子發(fā)育的作用,如促進(jìn)杏、李子、蘋(píng)果等果實(shí)的膨大,促進(jìn)擬南芥子房的增大結(jié)果一致。然而, TDZ對(duì)“京橙”鱗片分化的效果并不明顯,NAA和IBA的效果較好,這可能與百合的品種有關(guān)。
在后期幼葉生發(fā)階段,噴施激素對(duì)不同品種幼葉生發(fā)情況的影響差異顯著,表現(xiàn)最好的是噴施IBA的“京白”鱗片,其次是噴施NAA的“京白”鱗片,幼葉發(fā)生率最低的為噴施GA的“京粉”鱗片。IBA對(duì)3個(gè)品種百合幼葉生發(fā)都具有促進(jìn)作用。這與閆海霞等在紫羅蘭扦插研究中的結(jié)果一致?!熬┌住逼贩N在幼葉生長(zhǎng)方面明顯優(yōu)于“京橙”和“京粉”,這可能與其自身生長(zhǎng)特性相關(guān)?!熬┓邸庇兹~生發(fā)率最低,施用TDZ對(duì)于“京粉”的幼葉生發(fā)有較好的影響。
激素對(duì)不同百合品種、扦插不同階段的影響不同,該試驗(yàn)針對(duì)3種食用百合總結(jié)出與其相配的噴施激素方案:“京粉”為NAA 100 mg/L+TDZ 100 mg/L+TDZ 100 mg/L;“京橙”為NAA 100 mg/L+IBA 100 mg/L+IBA 100 mg/L;“京白”為IBA 100 mg/L+TDZ 100 mg/L+IBA 100 mg/L。
目前該試驗(yàn)只設(shè)計(jì)了不同激素的處理組合,還沒(méi)有設(shè)置噴施激素的濃度階梯,后續(xù)將針對(duì)單一品種和特定激素進(jìn)行階梯濃度的設(shè)置,更加精準(zhǔn)地確定各個(gè)階段噴施激素的最佳選擇,為后續(xù)食用百合鱗片扦插繁殖技術(shù)的進(jìn)一步研究奠定基礎(chǔ),為更好地科學(xué)指導(dǎo)生產(chǎn)提供更科學(xué)的理論依據(jù)。