(新疆兵團(tuán)第八師石河子市園林研究所,石河子市,832000) 金曉梅 張 英 鐘 敏
美國紅楓(Acerrubram L.)為槭樹科槭樹屬的落葉大喬木,又名紅花槭、北美紅楓、加拿大紅楓等,原產(chǎn)北美東海岸。美國紅楓在園林美化彩化方面是重要造景材料之一,廣泛應(yīng)用于風(fēng)景區(qū)、城市、公園、廣場(chǎng)和學(xué)校等地的美化綠化中,因其樹冠整齊,樹形優(yōu)美,花、葉、果具有極佳的觀賞性,其葉片顏色隨季節(jié)不斷變化,葉形豐富多彩,翅果雅致而受到越來越多人的喜愛。除了觀賞效果好之外,還耐寒抗旱生長(zhǎng)速度快,近幾年也被新疆廣泛地引種栽培。在繁殖方面主要有播種和扦插兩種繁殖方式。播種繁殖成本便宜,但易發(fā)生變異,無法保證親本的優(yōu)良性狀,且生長(zhǎng)緩慢,受到一定的制約。扦插繁殖能夠保證親本的優(yōu)良性狀,一旦成活,生長(zhǎng)迅速,但存在扦插成活率低,以致造成扦插成本較高。因此,在現(xiàn)今如何提高美國紅楓繁育的成活率,降低成本,進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)和推廣應(yīng)用就成為主要的亟待解決的問題。我們的非試管高效快繁技術(shù)將有針對(duì)性地解決了美國紅楓繁殖成活率低的問題,它是利用現(xiàn)代科技,采用低成本的基質(zhì)材料,輔以合適濃度的激素,效果最佳的插穗長(zhǎng)度,來解決美國紅楓繁殖過程中出現(xiàn)的問題,為美國紅楓規(guī)?;庇屯茝V提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。
運(yùn)用現(xiàn)代科技,采用非試管高效快速繁育技術(shù)進(jìn)行規(guī)?;焖俜庇?,即計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一種全新的育苗技術(shù),通過計(jì)算機(jī)對(duì)環(huán)境的精確模擬,為植物離體材料的發(fā)育創(chuàng)造最佳的溫、光、氣、熱、營(yíng)養(yǎng)、激素等環(huán)境條件,從而使植物的全息性得到盡快地表達(dá),來實(shí)現(xiàn)種苗的快速成苗和幾何倍增。
在溫室(暖式全日照)大棚中,因是計(jì)算機(jī)控制模擬環(huán)境條件,在新疆全年的大部分時(shí)間(除了最寒冷的冬季,內(nèi)外溫差太大)都可以進(jìn)行。
美國紅楓屬于難繁殖品種??旆泵绱驳钠栝L(zhǎng)可根據(jù)溫室來定,畦寬采用標(biāo)準(zhǔn)的1.2~1.5m,這樣的寬度可使畦面彌霧全面而均勻,也有利于人在苗床兩邊操作。苗床底部平鋪一層厚約5~8cm的鵝卵石作為排水透氣層。快繁基質(zhì)最好使用蛭石或珍珠巖(粒徑中等),基質(zhì)厚度約3~5cm為宜。必要時(shí)再在隔熱層上均勻布設(shè)加熱線。在全光照的智能苗床條件下,可達(dá)到較好地生根效果。因?yàn)樵谌庹諚l件下,不影響紅楓的光合作用,離體材料的蒸騰作用和水分的供給處于平衡狀態(tài)。
取材的時(shí)間,一般以一天的上午的8~10點(diǎn)以前最好,特別是夏季高溫天氣下,這時(shí)枝葉內(nèi)有更多的內(nèi)源生長(zhǎng)激素存在,利于生根。另外運(yùn)輸途中不宜過長(zhǎng)或失水,離體材料運(yùn)輸中一定要注意保濕,一旦失水,體內(nèi)的內(nèi)源生長(zhǎng)素會(huì)下降,而使抗逆的脫落酸大量形成,另外還要防止層層堆積造成發(fā)熱,長(zhǎng)距離運(yùn)輸最好把枝條成捆,整齊地插入水桶中,讓其保持吸水狀態(tài)。還要防止枝葉揉捏擠壓損傷。這些因素都會(huì)導(dǎo)致離體材料內(nèi)源激素的不利變化。
切制離體材料的工具(剪刀或刀片)需用酒精消毒,切制時(shí)要求動(dòng)作利落不起毛邊保證光滑,這樣有利于切口的愈合。切制是從芽的對(duì)面緊靠節(jié)的部位開始,以45°角呈馬耳形下切,這樣比平切具有更大的表面積,生根量更大,也會(huì)產(chǎn)生更多的創(chuàng)傷激素,對(duì)防止外界細(xì)菌感染起保護(hù)作用。另外,緊靠節(jié)的部位,營(yíng)養(yǎng)貯藏比節(jié)間要多,而且形成層細(xì)胞也較活躍,根原基細(xì)胞豐富更利于生根成苗。上切口于芽的稍上部位平切,不能破芽切,留小段莖節(jié)保護(hù)芽的生長(zhǎng),這個(gè)芽往往成苗后就成為植株的主干。
離體材料要求選擇成熟度較好、健壯充實(shí)、無病蟲害、節(jié)間短、沒有花芽的嫩枝為好。直徑在0.5~1cm,半木質(zhì)化為上等,嫩枝為中等,老枝為下等。每段長(zhǎng)約5~10cm,留葉1~3片。同時(shí),葉片還要修剪,一片葉子要剪去1/3或1/2。
這個(gè)環(huán)節(jié)起到調(diào)節(jié)促進(jìn)與輔助的作用,但對(duì)于像美國紅楓這種難生根的植物種類和規(guī)?;旆钡牡谝淮鐔?dòng)培養(yǎng)時(shí),卻起到極為重要的促進(jìn)作用,也是不容忽視的重要環(huán)節(jié)。先要刻傷基部皮層,將離體材料放進(jìn)500~1 000ppm的萘乙酸溶液中浸泡5~10S。也可直接取紅楓的一葉一芽枝段作為離體材料,切口用100ppm的吲哚丁酸處理2小時(shí)。在操作過程中,盡量做到隨剪、隨處理、隨接種,如果離體材料離苗床較遠(yuǎn),剪下的枝條,要用濕毛巾包好,防止離體材料失水,影響快繁成活。
把經(jīng)藥劑處理的離體材料,快繁于以珍珠巖為基質(zhì)的智能化苗床中,早春基質(zhì)溫度低,是影響生根的限制因子,啟動(dòng)鋪于苗床底部的加熱線,進(jìn)行自動(dòng)加溫,控制在15℃以上,在這樣的基質(zhì)溫度條件下,離體材料接種后7~10d即開始根原基發(fā)育,10~15d部分根原基突出皮層形成根系,15~20d根系基本形成,20~25d經(jīng)煉苗后就可移栽。在生根過程,生根快的大多是具有充足的營(yíng)養(yǎng)積累的粗壯材料和與葉片光合功能良好的材料。
在苗床的日常管理上,一般只需啟動(dòng)智能控制系統(tǒng)的專家模式即可。如遇一些落葉或腐爛材料要及時(shí)處理,并在周圍用點(diǎn)功能水消毒,用局部澆施法進(jìn)行,以防交叉感染。
溫度是影響植物生長(zhǎng)或離體材料發(fā)育過程中最為重要的因子。一般溫度控制在20~25℃之間,這是植物細(xì)胞分化最為活躍,愈傷組織形成最快,發(fā)育最好的時(shí)期,如高低變化大或不穩(wěn)定常會(huì)導(dǎo)致發(fā)育受阻而老化,愈傷組織的老化是快繁中常會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)重要的生產(chǎn)問題。在整個(gè)育苗過程中,溫度只需控制在15~33℃之間就行。
在快繁過程中,光合作用是為離體材料發(fā)育新器官的形成提供物質(zhì)和能量的支持。一般用于快繁育苗的光照強(qiáng)度在1 000LX以上,即5 000~80 000LX之間,光譜以藍(lán)光與紅光5:1~10:1配合補(bǔ)光為好。苗床的日照時(shí)數(shù)達(dá)到10~14小時(shí)以上,才有利于器官的發(fā)育。
快繁時(shí)供二氧化碳濃度一般掌握控制在 1 000~1 500ppm較為合適。供碳酸水濃度以2 400ppm為最佳。對(duì)于美國紅楓的快繁還要結(jié)合氧氣的強(qiáng)制供給技術(shù)才可。一般在計(jì)算機(jī)程序設(shè)定上,每天以3~4次為佳,每次以葉片濕潤(rùn)為宜。對(duì)于美國紅楓而言,通常采用葉片見干即噴的見干見濕式彌霧,但氧氣不宜太頻繁,一般每天3~4次即可。
在快繁過程中,離體材料在沒有生根前,專家系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的空氣濕度指標(biāo)必須保持在90%~100%,而到了愈傷組織的生根期,即切口已形成愈傷組織或水生根時(shí),此時(shí)專家系統(tǒng)空氣濕度的設(shè)定值為80%~90%,基質(zhì)濕度在60%~80%之間為最佳。通過智能葉片的空氣濕度傳感,使育苗環(huán)境始終保持在最適的空氣濕度微環(huán)境,為離體材料的發(fā)育,創(chuàng)造了最適的濕度環(huán)境。
植物非試管高效快繁其實(shí)就是人工再現(xiàn)植物生長(zhǎng)環(huán)境因子,采用“智能化葉片”代替?zhèn)鹘y(tǒng)各種傳感器來自動(dòng)感應(yīng)各種環(huán)境因子,結(jié)合快繁專家系統(tǒng)對(duì)植物離體材料的細(xì)胞活化期、愈傷組織形成期、生根煉苗期的環(huán)境進(jìn)行智能調(diào)節(jié)控制,為植物離體材料提供適宜的溫、光、氣、熱、養(yǎng)分、二氧化碳等環(huán)境,促進(jìn)根系形成并快速成苗。
多代循環(huán)技術(shù)簡(jiǎn)單地說就是以苗繁苗,但是還要結(jié)合栽培技術(shù)和植物生長(zhǎng)調(diào)控技術(shù),即通過激素調(diào)節(jié)技術(shù)使植物的芽迅速萌芽,通過全價(jià)營(yíng)養(yǎng)配方使苗迅速生長(zhǎng),通過無土栽培及環(huán)境智能控制實(shí)現(xiàn)周年生長(zhǎng)。通過使用該技術(shù)就可實(shí)現(xiàn)種苗生產(chǎn)的規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化,大大地降低成本,大大地提高種苗質(zhì)量,是育苗技術(shù)上的一次偉大的變革。
像美國紅楓,運(yùn)用一枝段或一葉一芽接種于智能苗床經(jīng)20~25d培育成小苗,稱第一代苗,小苗通過噴施營(yíng)養(yǎng)液或移栽苗圃通過施肥管理,45d后長(zhǎng)出具有3~5片葉的新梢,把切下的新梢制作成3~5個(gè)一葉一芽的離體材料,通過20~25d培育成3~5株小苗,稱第二代苗,再經(jīng)過45d的復(fù)壯培養(yǎng),長(zhǎng)成3~5株具有3~5片葉的小苗;從小苗的新梢上可切下一葉一芽離體材料9~25個(gè),再通過20~25d培育即成第三代苗9~25株,第三代苗經(jīng)過45d的復(fù)壯培養(yǎng),長(zhǎng)成帶3~5片葉的小苗9~25株;切下小苗新梢又可制作成一葉一芽的離體材料27~125株,如法炮制,約70d循環(huán)一代,一年可循環(huán)5代,即可培育成快繁苗約243~3 125株,每代增值3~5倍,就可滿足快繁的要求。
美國紅楓在過去人們一致認(rèn)為無性繁殖難,成活率低,所以,很少采用無性繁殖方法培育種苗,大多采用傳統(tǒng)嫁接。經(jīng)研究證明,美國紅楓的繁殖是可以用無性快繁這種方法的,只要滿足美國紅楓的生長(zhǎng)習(xí)性,創(chuàng)造生根的條件,其離體材料的成活率至少在85%以上。美國紅楓快繁成活的關(guān)鍵,是滿足離體材料的全日光照、水分、溫度和通風(fēng)等要求,采取全日照智能苗床??旆背苫盥士蛇_(dá)95%以上。美國紅楓快繁生根后,發(fā)育較快,通過煉苗即可移栽大田進(jìn)行復(fù)壯培養(yǎng)。