任明瑩 馬玉華 任杰 傅松玲 張權 鐘景林 趙靜雯
(安徽農業(yè)大學,合肥,230036)
加拿大糖槭嫩枝扦插技術1)
任明瑩 馬玉華 任杰 傅松玲 張權 鐘景林 趙靜雯
(安徽農業(yè)大學,合肥,230036)
2014年6月上旬到7月下旬,選擇生長健壯、無病蟲害的加拿大糖槭嫩枝為材料,剪取直徑(d)和長度(l)分別為4 mm≤d≤6 mm和10 cm≤l≤15 cm的插穗,比較激素種類、激素質量濃度、基質含水量、扦插深度、扦插時間等對生根的影響。結果表明:外源激素能顯著提高加拿大糖槭插穗生根能力,以1 000 mg·L-1的吲哚丁酸(IBA)處理10 s根系效果指數(shù)可達0.69,生根效果最佳,其次為100 mg·L-1的IBA浸泡插穗6 h,根系效果指數(shù)為0.55。加拿大糖槭對高溫比較敏感,當溫室環(huán)境的溫度超過32 ℃,大面積的插穗開始失水枯亡。在含水量為50%的輕基質中,扦插深度為5 cm時,6月初的扦插效果為最佳,生根率可達52.2%。
加拿大糖槭;嫩枝扦插;溫室;基質含水量;扦插深度
We selected the soft branches ofAcersaccharumMash with strong growth, no plant diseases and insect pests as cutting materials in early June to late July. We cut the cuttings with a diameter of 4-6 mm and a length of 10-15 cm. We compared the effects of the different treatments on rooting. The exogenous hormone improved the rooting ability of cuttings. Using 1 000 mg·L-1indolebutyric acid (IBA) for 10 s was best with the root effect index of 0.69. Followed by using 100 mg·L-1IBA soaking for 6 h, the cutting root effect index reached 0.55. Sugar maple was sensitive with high temperature. If the temperature of the greenhouse was higher than 32 ℃, a large area of the cuttings began to dehydrate died. The best cutting time was early June under the light matrix with 50% moisture content, and 5 cm cutting depth, and the rooting rate reached to 52.2%.
加拿大糖槭(AcersaccharumMash)是集珍貴用材、高觀賞性、含糖量高等性狀為一體的多用途樹種。其木材質軟紋理細,是保齡球及臺球桿的專用木材;樹形美觀,葉色在秋天變化豐富,可形成黃、金黃、橘黃、橘紅、紅等色,是組成壯麗秋景的主要樹種之一;糖槭樹干分泌的樹液中含糖分3%~10%。從中提煉而成的楓糖含85%的蔗糖,其余為葡萄糖和果糖[1],是糖尿病人唯一可以取食的糖,具有獨特的保健價值。
加拿大糖槭原產加拿大,在我國北部有零星引種,但國內尚未有大面積栽植的人工林,關于加拿大糖槭的扦插繁殖技術近乎空白。加拿大糖槭種子具有深度休眠的特性,在打破休眠上如果處理不好很容易造成種子發(fā)芽率低下。采用嫩枝扦插可以快速有效的獲得遺傳變異小,性狀整齊一致的加拿大糖槭苗,特別是對于葉色、高糖的品種特性保持具有重要意義。本文對影響加拿大糖槭嫩枝扦插成活的因素進行了一系列的研究,以期獲得大量可供開發(fā)和生產利用的遺傳增益高、性狀整齊的優(yōu)良無性系植株提供理論和技術依據(jù)。
1.1 試驗材料
2014年6月初到7月底,采集加拿大糖槭當年生枝條。枝條均采自4年生母樹,并在智能溫室大棚內進行容器扦插育苗試驗,溫室溫度設為23~32 ℃,相對濕度設為81%~95%,遮陽,日間光照強度為1 200~2 500 lx。
1.2 研究方法
1.2.1 試驗設計
采用完全隨機組試驗,每處理30個插穗,3次重復[2],保持區(qū)組間扦插環(huán)境及管理一致。插穗長度(l)為10 cm≤l≤15 cm(保留2~3個節(jié)),直徑為4 mm≤d≤6 mm,距上切口1 cm處留芽,且上切口為平口,根據(jù)插穗的粗細選擇保留1~2個葉片。下切口為斜口且留芽帶節(jié),切口平滑。制備好的插穗,每組30根為一捆,先在500倍的多菌靈溶液中浸泡消毒0.5 h,然后進行激素處理。
1.2.2 激素處理試驗
將嫩枝插穗分別用ABT1#生根粉、吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)及萘乙酸(NAA)4種激素處理,同時設清水作對照(CK);采用低質量濃度分別為0(對照)、50、100、150、200 mg·L-1浸泡插穗基部6 h和高質量濃度分別為0(對照)、600、800、1 000、1 200 mg·L-1速蘸插穗基部10 s。
1.2.3 插床準備試驗
插床要提前準備,首先將輕基質無紡布育苗容器(口徑5 cm,高度10 cm)每40個裝入育苗托盤內,擺在溫室大棚內的搖床上。扦插基質為V(珍珠巖)∶V(稻殼)∶V(泥炭土)∶V(蛭石)=2∶2∶2∶1,扦插前將基質澆透水,然后用0.5% KMnO4溶液對基質進行消毒[3]。在激素處理,扦插深度一致的前提下,采用稱質量法控制基質含水量[4],試驗設定的基質含水量為30%、50%、70%、90%。
1.2.4 扦插方法與插后管理
扦插采用直插法[5],處理后立即扦插,扦插時間分別在6月5日、6月30日和7月25日。在基質含水量和激素處理一致的前提下,試驗設置的扦插深度[6]分別為3、5、7、9 cm。扦插初期要嚴格控制空氣濕度和插床的遮陰,噴水根據(jù)天氣采用“少量多次”的原則,晴天可每隔1~2 h噴霧1次,以葉面有霧珠而不滴水為度;陰天下雨可根據(jù)室內濕度適當打開側窗進行通風透氣。晴天遇太陽比較烈時可在上午09:00以后在苗床上方再搭一層遮陽網,陰天則可掀開。扦插后每隔一個星期噴一次70%甲基托布津1 000倍液,預防病菌滋生。當插穗開始生根時可適當減少噴霧次數(shù)、延長噴霧時間,以利于插穗生根。
1.2.5 觀測指標
扦插后第7天開始調查愈傷組織形成和生根情況,之后每隔2~3 d觀察一次,直至插穗大量生根。試驗結束時(即扦插后第45天),逐個插穗進行調查、歸類[7]。具體觀測指標有生根插條數(shù)量、每個插穗生成根系的數(shù)量、所有生根的單根長度[8]等。
1.2.6 統(tǒng)計方法
數(shù)據(jù)整理后,統(tǒng)計生根率、不定根系數(shù)量和長度(是指每個處理的單株平均不定根系數(shù)量和長度,數(shù)值為各類的加權平均值),同時用根系效果指數(shù)[9-10]綜合評價插穗生根能力,其中,根系效果指數(shù)=(生根率×根系數(shù)量×根系長度)/生根穗數(shù)量。
用方差分析和多重比較(Tukey HSD法)分析各因素對生根率、根系數(shù)量、根長及根系效果指數(shù)的影響,確定各因素主次順序和最佳處理水平,最終為大規(guī)模育苗實踐確定方案。
2.1 不同激素處理對加拿大糖槭嫩枝插穗生根的影響
加拿大糖槭嫩枝扦插所用高質量濃度激素以1 000 mg·L-1為宜,低質量濃度以100 mg·L-1為宜。高質量濃度快速處理(600、800、1 000、1 200 mg·L-1速蘸10 s)以及低質量濃度長時間(50、100、150、200 mg·L-1浸泡6 h)處理后,嫩枝插穗的生根率、根系數(shù)量、根長度和根系效果指數(shù)均不同程度(極顯著、顯著或稍)高于對照。外源激素處理可以提高加拿大糖槭嫩枝扦插生根能力。從4種激素的不同質量濃度來看:低質量濃度長時間處理時,用質量濃度為100 mg·L-1的激素處理后的嫩枝插穗的根系效果指數(shù)顯著或極顯著高于50、150及200 mg·L-1的激素處理,極顯著高于清水對照(質量濃度為50 mg·L-1的激素處理除外);高質量濃度快速處理時,用質量濃度為1 000 mg·L-1的激素處理后的嫩枝插穗的根系效果指數(shù)顯著高于600、800及1 200 mg·L-1的激素處理(NAA處理的除外),極顯著高于清水對照,見表1和表2。
低質量濃度長時間處理組合,經IBA處理后,嫩枝插穗的根系效果指數(shù)稍高于ABT1#處理,極顯著高于NAA、IAA和對照,而NAA和IAA之間無顯著差異,且4者均極顯著高于對照;高質量濃度快速處理時,IBA處理高于ABT1#處理,顯著高于IAA處理,極顯著高于NAA處理和對照,4種處理同樣極顯著高于對照。綜上說明,加拿大糖槭嫩枝扦插生根較難,必須借助外源激素的處理才能有較好的生根效果,從激素質量濃度和激素種類的分析上來看,以試驗中的100 mg·L-1和1 000 mg·L-1的吲哚丁酸(IBA)分別處理插穗6 h和10 s的生根效果最好,生根率可達到48.9%和52.2%。
2.2 基質含水量對加拿大糖槭嫩枝扦插生根的影響
基質含水量對加拿大糖槭嫩枝扦插生根的影響見表3。由表3可以看出,加拿大糖槭嫩枝插穗在含水量為50%基質中的根系效果指數(shù)極顯著高于其他含水量梯度的根系效果指數(shù),而其他三者之間無顯著差異。試驗數(shù)據(jù)顯示,基質含水量超過50%時,插穗的生根率明顯下降,說明加拿大糖槭的嫩枝扦插不宜過濕,但也不能過干,以試驗中50%的含水量最好。
表1 低質量濃度激素處理6 h對加拿大糖槭嫩枝扦插的影響
注:表中括號內數(shù)據(jù)為“平均值±標準差”。同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。
表2 高質量濃度激素處理10 s對加拿大糖槭嫩枝扦插的影響
注:表中括號內數(shù)據(jù)為“平均值±標準差”。同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。
表3 不同激素質量濃度和基質含水量對加拿大糖槭嫩枝扦插生根的影響
注:表中括號內數(shù)據(jù)為“平均值±標準差”。同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。
2.3 扦插深度對加拿大糖槭嫩枝扦插生根的影響
扦插深度對加拿大糖槭嫩枝嫩枝扦插生根的影響結果如表4。插穗在5 cm扦插深度的根系效果指數(shù)極顯著高于3、7和9 cm的扦插深度,而扦插深度3、9 cm的插穗根系效果指數(shù)沒有顯著差異。由此說明,加拿大糖槭嫩枝的扦插深度應以試驗中的5 cm生根效果最好。
表4 不同激素質量濃度及扦插深度對加拿大糖槭嫩枝嫩枝扦插生根的影響
注:表中括號內數(shù)據(jù)為“平均值±標準差”。同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。
2.4 扦插時間對加拿大糖槭嫩枝扦插生根的影響
不同扦插時間對插穗生根的影響結果見表5。由上表可知,6月5日扦插的生根率、根系數(shù)量、根系長度和根系效果指數(shù)均優(yōu)于6月30日和7月5日扦插的插穗。以100 mg·L-1的IBA處理的插穗為例,6月5日的扦插生根率顯著高于6月30日的生根率,極顯著高于7月25日的生根率;根系效果指數(shù)則是6月5日顯著和極顯著高于6月30日和7月25日。由此說明,嫩枝扦插不宜過晚,以試驗中的6月上旬為好。
表5 不同激素質量濃度及扦插時間對加拿大糖槭嫩枝扦插生根的影響
注:表中括號內數(shù)據(jù)為“平均值±標準差”。同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。
激素種類和質量濃度是影響植物扦插生根的重要影響因子,試驗結果表明,4年生的加拿大糖槭嫩枝,以1 000 mg·L-1的IBA速蘸10 s效果最好,其生根率達52.2%。在試驗所調查激素質量濃度范圍內,激素對加拿大糖槭嫩枝插穗生根效果的促進作用依次為IBA>ABT1#>IAA>NAA。說明IBA對促進加拿大糖槭插穗的生根效果較好,這與紫椴、歐榛扦插結果比較相似[11-12]。究其原因,有研究者[13]認為,IBA不易被酶系統(tǒng)氧化,加之傳導擴散性能差,容易保留在被處理的部位,有效地促進形成層細胞分裂。Husen[14]在對柚木(Tectonagrandis)的研究中發(fā)現(xiàn),IBA能加強插穗生根進程,是因為其影響了多糖的水解,使得生理活性糖分增加,從而能為植物分生組織與根的原基及其后根的生成提供更多的能量。相比IBA而言,NAA的質量濃度高時會有明顯的毒性,IAA較易降解,同樣不利于扦插生根[15-16]。
激素質量濃度對扦插生根質量也有較大的影響,試驗結果表明,在低質量濃度長時間處理和高質量濃度快速處理時,以質量濃度為100和1 000 mg·L-1的激素處理最好,過低可能是由于激素質量濃度不足以促進生根,過高則認為在一定程度上損傷了嫩枝插穗自身組織,從而抑制了插穗的生根。
通過對加拿大糖槭嫩枝扦插基質含水量的試驗,在基質含水量達到70%時,扦插生根率呈急劇下降的走勢,說明含水量高的基質極易造成插穗的腐爛、死亡,這跟金葉復葉槭[17]的結論相似,至于其內在機理還需要進一步的研究。因此加拿大糖槭扦插的基質不易過濕,以結果中50%的含水量最好。
加拿大糖槭嫩枝扦插以5 cm深度效果最好,其次為7 cm,再次為3 cm,效果最差的為9 cm。跟代春[18]的研究結果相似,主要原因在于扦插過淺時,雖然有較好的通氣透水狀況,但是容易倒伏,且水分保持困難;如果扦插過深,土壤通氣狀況差,且容易產生甲烷、氫氣等有毒氣體,造成插穗霉爛變質,更不會生根。
加拿大糖槭屬于北樹南移樹種,其對高溫比較敏感,在智能溫室大棚采用全光照噴霧嫩枝扦插,保持溫室內溫度不超過32℃,其生根效果最好。6月下旬到8月中旬正是夏季溫度最高的時期,期間室外最高溫度可達40.2℃,溫室內的溫度也可達34.1℃,這時葉面的蒸騰量迅速加大,極容易使插穗失水枯亡。本試驗結果6月30日之前比7月25日以后的扦插生根率達顯著水平,即6月上旬為加拿大糖槭嫩枝扦插的最佳時間??赡苁怯捎?月上旬是植株處于營養(yǎng)生長最旺盛時期,插穗活性高,細胞分裂能力強;但是隨著扦插時間的延長,插穗的木質化程度變高,細胞分裂能力逐漸降低,導致插穗的生根能力降低,這跟王小玲[19],王傳永[20]的研究結果相似。
影響插穗生根的內、外部因素很多[21-23],由位置效應,插穗粗細、扦插技術等因素引起的非遺傳偏差,稱之為C效應。有關不同種源插穗,母樹年齡,基質種類等對加拿大糖槭嫩枝扦插生根的影響,還有待進一步研究報道。
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AcersaccharumMash; Green-wood cutting; Greenhouse; Water content of the substrate; Depth of the cuttings
1)國家林業(yè)局“948”項目( 2013-4-49)。
任明瑩,女,1989年3月生,安徽農業(yè)大學林學與園林學院,碩士研究生。E-mail:707066424@qq.com。
傅松玲,安徽農業(yè)大學林學與園林學院,教授。E-mail:fusongling@ahau.edu.cn。
2014年10月28日。
S722.7
責任編輯:潘 華。