毛梾生根機理及硬枝扦插育苗技術(shù)研究

張 鋒，劉 鹍，包志剛，高廣臣，劉 濤，姚樹建

（1.山東省林草種質(zhì)資源中心，山東 濟南 250102；2.暖溫帶林草種質(zhì)資源保存與利用國家林業(yè)和草原局重點實驗室，山東 濟南 250102；3.國家林業(yè)和草原局元寶楓工程技術(shù)研究中心，山東 濟南 250102）

毛梾（Swida walteri），是我國一種優(yōu)質(zhì)的木材與生物質(zhì)能源的生產(chǎn)原料，目前被廣泛應(yīng)用于荒山造林、生態(tài)規(guī)劃以及新能源的開發(fā)生產(chǎn)過程中，發(fā)展前景廣闊[1]。由于我國現(xiàn)階段的毛梾育苗、繁殖生長周期較長，還不能完全滿足市場需求[2]。因此，如何優(yōu)化毛梾育苗、繁殖技術(shù)，加速毛梾的規(guī)?；a(chǎn)，成為目前急需重點研究的課題。硬枝扦插技術(shù)是指在苗木休眠期之前，應(yīng)用采穗母枝進行扦插育苗的方法[3]。與其他扦插技術(shù)相比，這種扦插方式可以為植物提供豐富的可溶性糖類以及生長激素等營養(yǎng)物質(zhì)，極大程度上提高了植物愈傷組織的形成，可有效增加植物的存活率。但是，由于硬枝穗條的可塑性較差，不利于植物的生根發(fā)育，還需要對其他條件進一步優(yōu)化和調(diào)控[4]。基于上述背景，文章綜合分析了毛梾的生根機理與發(fā)育特征，設(shè)計了一種硬枝扦插育苗技術(shù)，希望可以有效提升毛梾植株的生根率與成活率，為毛梾繁育基地提供技術(shù)參考。

1 毛梾生根機理

根據(jù)毛梾根原基產(chǎn)生的部位與生根機制的差異性，可將毛梾扦插生根的類型分為3種，見表1。

表1 毛梾扦插生根類型Tab.1 Root types of Swida walteri cuttings

影響毛梾生根、發(fā)育的因素有很多，除了毛梾樹種遺傳優(yōu)勢特征，毛梾母樹與幼芽生長的年齡，枝條著生處的自然生長條件及自身原因，還包括毛梾生長的土壤條件、溫度、空氣濕度以及光照等，以及毛梾扦插生根過程中輸送的內(nèi)、外源激素，體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)以及生物酶等，都是保證毛梾正常生根的必要條件。目前毛梾扦插育苗技術(shù)中，生根率僅26%～33%[5]?，F(xiàn)對毛梾扦插生根過程中的內(nèi)源激素、營養(yǎng)物質(zhì)、生長輔助因子以及扦插部位等影響因素進行研究與分析[6]。設(shè)計毛梾硬枝扦插育苗對照試驗，研究毛梾的最佳生根發(fā)育條件，以提升毛梾生根率和成活率。

2 試驗準備

2.1 試驗材料

選擇采集無病蟲害、無機械損傷的一年生、粗細均勻且完全木質(zhì)化的母樹枝條作為試驗材料備用。

2.2 試驗材料生長地概況

毛梾母樹生長地具有適宜的生長條件，可以忽略外界因素對毛梾生根發(fā)育帶來的影響，具體的環(huán)境概況見表2。

表2 毛梾母樹生長地環(huán)境概況Tab.2 General environment of Swida walteri growing place

2.3 制作扦插加熱育苗箱

用長、寬、高分別為320 cm、180 cm、90 cm 的彩鋼復(fù)合板，圍制成育苗的大箱體。再使用42 cm的地?zé)峋€，沿著箱底按照5 cm 的間隔并聯(lián)鋪滿，應(yīng)用透明膠層固化[7]。在加熱育苗箱的下方，均勻鋪設(shè)1 層厚度為3～4 cm 的細砂，上鋪一張打好孔洞的黑色地膜。在地膜上面鋪設(shè)厚度約15 cm 厚度的珍珠巖，將食醋以1∶10 的比例導(dǎo)入噴霧瓶中對基質(zhì)噴灑，以保證箱體內(nèi)部干凈整潔，盡可能降低霉菌污染，接入溫度控制開關(guān)，保證加熱育苗箱內(nèi)部溫度恒定，完成硬枝扦插基質(zhì)的制作，備用。

2.4 毛梾硬枝扦插育苗方法

將采集的毛梾枝條修剪為長約15 cm 的插穗，保證插穗頂芽飽滿。在與頂芽距離2 cm的插穗上端，用美工刀削出光滑斜面。對修剪處理過的插穗放入清水中并浸泡5 min，清除了生根抑制物質(zhì)，保證試驗樣本生根性狀的優(yōu)良性。將處理好的插穗材料做愈傷組織生根處理，靜置。待試驗材料的插穗基部均自然晾干后，按照12 cm×5 cm 的行距，依次插入制作好的裝有珍珠巖基質(zhì)的扦插加熱育苗箱中，在基質(zhì)中的插入深度以插穗頂芽漏出、插穗基底接觸黑色地膜為宜。將加熱育苗箱的溫度恒定在28℃左右，濕度應(yīng)控制在50%～70%。

2.5 試驗設(shè)計

為綜合分析毛梾硬枝扦插生根育苗在不同營養(yǎng)環(huán)境下的生根情況，本次研究按照上述材料準備方法，分別處理1 000 個毛梾硬枝扦插插穗，并將其分為5 個部分設(shè)置實驗組，其具體情況如下表3。

表3 毛梾硬枝扦插試驗組劃分情況Tab.3 Division of dogwood cuttings by Swida walteri

表3 所示的試驗組1～3 溶液的濃度梯度均1 000×10-6、2 000×10-6、3 000×10-6、4 000×10-6、5 000×10-6，試驗組4～5溶液濃度固定為3 000×10-6，浸泡時間均為30 min，備用。

3 毛梾扦插后的培育與管理

對上述不同條件的毛梾插穗立即澆1次透水。在毛梾硬枝插穗生根前，每天進行5～15 min 的噴霧處理，具體以毛梾葉片可以看到水霧但不滴水的狀態(tài)為最佳，保證相對濕度在80%左右。觀察毛梾硬枝插穗基部的生長狀態(tài)，當插穗開始生根時，控制水分，根據(jù)實際情況逐漸降低噴霧時長。保持毛梾生長環(huán)境的溫度在28℃左右。為保證毛梾硬枝扦插生根過程中不被霉菌感染，需每隔10 d應(yīng)用800倍多菌靈溶液，澆透育苗箱的基質(zhì)層，對插穗及其生根環(huán)境進行消毒處理。每隔15 d，用2%尿素與磷酸二氫鉀的混合液澆入育苗箱的基質(zhì)層，保證毛梾生根過程具有足夠的養(yǎng)分[8]。扦插時長為120 d時，觀察每組試驗的生根效果。

4 育苗結(jié)果統(tǒng)計與分析

根據(jù)設(shè)計的試驗小組，記錄毛梾硬枝插穗的生根發(fā)育情況，按照下列計算公式，計算毛梾硬枝扦插育苗在不同試驗條件下的生根效果評價指標。計算公式表示為：

式中：A——生根率；平均生根數(shù)量，株；x——生根數(shù)量；ε——生根數(shù)量總和，株；B——插穗的數(shù)量總和，株；平均生根長度，cm；D——生根長度總和，cm；ω——生根指數(shù)。

將試驗結(jié)果分別代入上式計算，得到不同條件下的毛梾硬枝扦插育苗的生根效果評價指標。

將試驗組1 的毛梾硬枝扦插育苗結(jié)果代入上式計算，得到不同試驗條件下毛梾扦插的生根效果評價指標，見表4～7。

表4 不同濃度吲哚乙酸下生根效果評價指標Tab.4 Evaluation index of rooting effect under different concentration of indoleacetic acid

由表4 可知，在濃度4 000×10-6左右的吲哚乙酸溶劑的影響下，毛梾的各項生根效果評價指標優(yōu)良。表明在實際的毛梾硬枝生根扦插過程中，可以添加濃度4 000×10-6左右的吲哚乙酸等內(nèi)源激素，可以提升毛梾的生根率與成活率。

由表5 可知，在濃度2 000×10-6左右的Ca（NO3）2溶劑的影響下，毛梾的各項生根效果評價指標優(yōu)良。表明在實際的毛梾硬枝生根扦插過程中，可以添加濃度在2 000×10-6左右的Ca（NO3）2等營養(yǎng)物質(zhì)，以保證毛梾發(fā)育質(zhì)量。

表5 不同濃度Ca（NO3）2下生根效果評價指標Tab.5 Evaluation index of rooting effect under different concentrations of Ca(NO3) 2

由表6 可知，維生素B1的加入，對毛梾的生根效果具有顯著影響，尤其在濃度3 000×10-6左右的維生素B1溶劑中，生根效果評價指標優(yōu)良。表明在實際的毛梾硬枝生根扦插過程中，可以添加濃度3 000×10-6左右的維生素B1等生長輔助因子，對毛梾的生根、發(fā)育、繁殖具有促進作用。

表6 不同濃度維生素B1下生根效果評價指標Tab.6 Evaluation index of rooting effect under different concentration of vitamin B1

在毛梾硬枝生根扦插過程中，應(yīng)用濃度在4 000×10-6左右的吲哚乙酸、濃度在2 000×10-6左右的Ca（NO3）2及濃度3 000×10-6左右的維生素B1共同促進其生根、發(fā)育、繁殖，得到效果如下表7所示。

表7 不同濃度吲哚乙酸毛梾扦插生根效果評價指標Tab.7 Evaluation index of rooting effect of Swida walteri cuttings with different concentrations of indole acetic aci

由表7 可知，愈合組織生根類型的生根效果評價指標均高于皮部生根類型，表明毛梾硬枝扦插生根發(fā)育應(yīng)選擇愈合組織部位的生根類型，能夠有效保證生根率及生根效果，具有較高的育苗繁殖技術(shù)價值。

綜上所述，在實際的毛梾硬枝扦插育苗項目中，可通過添加濃度在4 000×10-6左右的吲哚乙酸、濃度在2 000×10-6左右的Ca（NO3）2及濃度3 000×10-6左右的維生素B1共同促進毛梾硬枝扦插效果。

5 總結(jié)與討論

基于毛梾生根機理，文章應(yīng)用硬枝扦插方法，研究了一種毛梾育苗方法，在保留毛梾母樹優(yōu)良性狀的基礎(chǔ)上，提高毛梾的生根率。實驗結(jié)果表明，可在毛梾硬枝扦插過程中通過添加濃度在4 000×10-6左右的吲哚乙酸、濃度在2 000×10-6左右的Ca（NO3）2及濃度3 000×10-6左右的維生素B1等物質(zhì)促進毛梾生長，從而使其在短時間內(nèi)大量培育出毛梾成株，提高毛梾產(chǎn)量。雖然本文具有一定的應(yīng)用價值，但要促進毛的高產(chǎn)，還需要考慮毛梾育苗過程中自然因素對其的影響。這也將是下一步研究的重點。