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滇楊雌雄株扦插效果對(duì)比分析

2020-08-12 00:43常曉勇李顯煌尹建華楊維雄
湖南林業(yè)科技 2020年3期
關(guān)鍵詞:主根雌雄調(diào)節(jié)劑

常曉勇,李顯煌,嚴(yán) 毅,劉 成,尹建華,楊維雄

(1.昆明市海口林場(chǎng),云南 昆明 652399;2.西南林業(yè)大學(xué)西南山地森林資源保育與利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明 650224)

滇楊PopulusyunnanensisDode,是楊柳科Salicaceae楊屬Populus青楊派樹(shù)種,為我國(guó)西南地區(qū)所特有樹(shù)種,分布于云南、貴州、四川以及西藏等海拔1 300~3 200 m的地區(qū)[1]。滇楊具有速生、耐寒、易無(wú)性繁殖、抗葉銹病和葉斑病等優(yōu)良性狀,既是薪碳林的速生樹(shù)種,又是良好的用材樹(shù)種,用途廣泛[2]。現(xiàn)有的滇楊林分,大多都是以人工林為主,天然林較少,且植株組成基本全為雄株,雌株相當(dāng)少見(jiàn)。這在一定程度上制約了滇楊不良性狀的遺傳改良[3-4]。已有研究表明,一般情況下,適宜的環(huán)境更有利于雌雄異株植物中雌株的生長(zhǎng),而在不利環(huán)境中,雄性的生長(zhǎng)則明顯優(yōu)于雌株[5-11]。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有滇楊人工林基本為扦插苗。本文通過(guò)對(duì)大理、麗江、開(kāi)遠(yuǎn)等地采集的滇楊雌雄株進(jìn)行扦插基質(zhì)篩選及植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理試驗(yàn),并統(tǒng)計(jì)其扦插成活率,以及生根情況,分析不同性別滇楊扦插效果。研究結(jié)果可為滇楊種質(zhì)資源的保護(hù)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2018年4月,采集大理的滇楊雌雄株一年生健壯、無(wú)病蟲(chóng)害的半木質(zhì)化枝條,用于扦插基質(zhì)篩選及植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理試驗(yàn)。2019年3月,分別采集大理、麗江、香格里拉的滇楊雌、雄株,開(kāi)遠(yuǎn)的雌株和昆明的雄株一年生半木質(zhì)化枝條,用于滇楊雌雄株扦插效果分析。枝條采回后及時(shí)制穗,穗條長(zhǎng)度10~15 cm,形態(tài)學(xué)上端平截,形態(tài)學(xué)下端斜切。穗條制備好后,使用0.5%高錳酸鉀溶液浸泡插穗基部5 min,備用。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于云南省昆明市西山區(qū)昆明市海口林場(chǎng)苗圃內(nèi),地理坐標(biāo)為102°36′35″E,24°47′60″N。屬北亞熱帶高原季風(fēng)氣候,緯度低、海拔高,年平均氣溫13.2℃,全年無(wú)霜期180~220d,年平均日照2200h,年降雨量909.7mm,平均相對(duì)濕度76%。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法

1.3.1 不同基質(zhì)對(duì)滇楊雌雄株扦插生根的影響 設(shè)計(jì)4種不同的基質(zhì),篩選滇楊雌雄株扦插最適基質(zhì)。每組處理扦插100株,重復(fù)3次。60d后統(tǒng)計(jì)滇楊插穗的生根情況,并進(jìn)行方差分析。試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案如表1所示。

表1 滇楊扦插生根基質(zhì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)Tab.1 Test design scheme with different cutting substrate ratio處理基質(zhì)比例1紅土12腐殖土13紅土∶腐殖土1∶14紅土∶腐殖土∶蛭石1∶1∶1

1.3.2 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類及濃度對(duì)滇楊雌雄株扦插生根率的影響 試驗(yàn)以植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑NAA、IAA以及IBA對(duì)插穗基部進(jìn)行處理,在紅土∶腐殖土∶蛭石(1∶1∶1)的混合基質(zhì)上進(jìn)行試驗(yàn)。每種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑分別設(shè)計(jì)100、500、1000 mg·L-13種不同濃度,并以清水作對(duì)照(CK)。扦插前,將插穗基部在上述溶液中浸泡1h后進(jìn)行扦插,以篩選滇楊雌雄株扦插最適宜的促根植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類。每組處理扦插100株,重復(fù)3次,60 d后統(tǒng)計(jì)滇楊插穗的生根情況,并進(jìn)行方差分析。試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案如表2所示。

表2 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類及濃度對(duì)滇楊扦插生根的影響試驗(yàn)Tab.2 Test design scheme with different hormone kinds and concentrations in cutting(mg·L-1)處理序號(hào)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類濃度1CK021003NAA50041 00051006IAA50071 00081009IBA500101 000

1.3.3 不同采集地滇楊雌雄株扦插效果分析 將制作好的采自不同采集地的滇楊雌雄株插穗作為試材,用所篩選的最佳基質(zhì)和最適宜的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑進(jìn)行處理后扦插。每組扦插100株,重復(fù)3次。 60 d后統(tǒng)計(jì)滇楊插穗的成活率、平均主根長(zhǎng)、平均主根直徑,并對(duì)滇楊雌雄株扦插效果進(jìn)行方差分析,探討不同性別滇楊間的扦插效果。試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表3所示。

1.3.4 扦插方法 將基質(zhì)分裝于營(yíng)養(yǎng)袋中,插穗插入后,掛上標(biāo)簽排序放好;在插穗頂端平截口涂上油漆;用稀釋400倍多菌靈溶液澆淋。用塑料薄膜搭建小拱棚,溫度控制在25~30 ℃之間,濕度為80%左右,拱棚上再搭建遮陰網(wǎng)。

表3 不同采集地滇楊雌雄株扦插試驗(yàn)設(shè)計(jì)Tab.3 Test design scheme with different branch sources in cutting采集地組別性別麗江1♀開(kāi)遠(yuǎn)2♀大理3♀香格里拉4♀麗江5昆明6大理7香格里拉8 注:♀代表滇楊雌株,代表滇楊雄株。下同。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采用Excel 2007和SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)對(duì)滇楊雌雄株扦插生根效果的影響

不同基質(zhì)對(duì)滇楊雌雄株扦插生根情況的影響如表4所示。由表4可知,不同基質(zhì)中,不同性別的滇楊其生根率差異顯著。滇楊雌株在4號(hào)基質(zhì)(紅土∶腐殖土∶蛭石=1∶1∶1)中生根率最高(77.33%),在基質(zhì)為單純紅土或純腐殖土的1和2號(hào)基質(zhì)中,生根率最低(分別為37.67%和44.00%);滇楊雄株在4號(hào)基質(zhì)中生根率最高(71.67%),在1和2號(hào)基質(zhì)中,生根率最低(分別為39.33%和46.67%)??梢?jiàn),無(wú)論是雌株還是雄株,均更適宜在以紅土∶腐殖土∶蛭石=1∶1∶1的扦插基質(zhì)中生根。在最優(yōu)扦插基質(zhì)中滇楊雌株生根率優(yōu)于雄株生根率,然而在紅土、腐殖土扦插基質(zhì)中,滇楊雄株生根率均大于滇楊雌株生根率。

表4 不同基質(zhì)對(duì)滇楊雌雄株扦插生根情況的影響Tab.4 The effect of different cutting substrate ratio on cutting rooting of Populus yunnanensis處理基質(zhì)比例生根率/%雌株雄株1紅土137.67±12.23 c39.33±10.11 c2腐殖土144.00±7.31 c 46.67±8.33 c 3紅土:腐殖土1∶151.67±4.14 b 60.00±7.35 b 4紅土:腐殖土:蛭石1∶1∶177.33±5.43 a 71.67±7.26 a 注:表中同列不同小寫字母表示在0.05水平下差異顯著(P<0.05)。下同。

2.2 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類及濃度對(duì)滇楊雌雄株扦插生根率的影響

不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類及濃度對(duì)滇楊雌雄株扦插生根率的影響如表5。由表5可知,經(jīng)不同種類及不同濃度的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理,滇楊雌雄株生根率差異顯著。滇楊雌株經(jīng)9號(hào)和10號(hào)處理后,其生根率較高(80%和75.67%),且二者之間差異不顯著。說(shuō)明在500 mg·L-1和1000 mg·L-1的IBA處理下,均有利于滇楊雌株生根;用100mg·L-1NAA處理滇楊雌株,其生根率最低,僅為25%。滇楊雄株用500 mg·L-1的IBA處理后,其生根率最高,為75%;而滇楊雄株經(jīng)2號(hào)處理后,其生根率最低(30.67%)??梢?jiàn),無(wú)論是雄株還是雌株,經(jīng)500 mg·L-1IBA處理后,均獲得了較高的生根率。因此,滇楊雌雄株均適宜的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類是500 mg·L-1IBA。

表5 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類及濃度對(duì)滇楊雌雄株扦插生根率的影響Tab.5 The effect of different hormone kinds and concen-trations on rooting rate in cutting of Populus yun-nanensis(mg·L-1)處理序號(hào)激素種類濃度生根率/%雌株雄株1CK037.67±9.14 e36.67±8.33 e210025.00±5.54 g30.67±6.04 f3NAA50054.67±5.13 c51.00±5.54 c41 00041.67±4.56 cd50.00±6.55 c510033.33±8.37 f41.67±8.66 d6IAA50045.33±6.54 cd47.00±5.98 cd71 00041.67±5.55 cd45.00±6.12 cd810063.00±8.24 b66.67±7.35 b9IBA50080.00±4.17 a75.00±6.92 a101 00075.67±6.57 a60.67±5.39 bc

2.3 不同采集地對(duì)滇楊雌株插穗扦插效果的影響

不同采集地對(duì)滇楊雌株插穗扦插效果的影響見(jiàn)

表6。由表6可知,對(duì)扦插60d后的滇楊雌株進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)各地區(qū)扦插成活率存在顯著差異,香格里拉的滇楊雌株成活率最高為71.67%,開(kāi)遠(yuǎn)地區(qū)滇楊雌株成活率最低為50%;香格里拉、開(kāi)遠(yuǎn)、麗江的滇楊雌株平均主根長(zhǎng)(2.83、2.68和2.17 cm)之間無(wú)顯著差異;麗江、開(kāi)遠(yuǎn)、大理地區(qū)的滇楊雌株其平均主根直徑(1.56、1.71、1.49mm)之間同樣無(wú)顯著差異;開(kāi)遠(yuǎn)、香格里拉地區(qū)的滇楊雌株平均一級(jí)根長(zhǎng)(14.67、8.28、13.8 cm)之間差異不顯著。

表6 不同采集地對(duì)滇楊雌株插穗扦插效果的影響 Tab.6 The effect of different branch sources in cutting of female trees of Populus yunnanensis采集地組別成活率/%平均主根長(zhǎng)/cm平均主根直徑/mm平均一級(jí)根長(zhǎng)/cm麗江160.33±8.43 c2.17±0.65 a1.56±0.37 b4.66±0.37 b開(kāi)遠(yuǎn)250.00±13.14 d2.68±0.74 a1.71±0.42 b14.67±0.69 a大理369.33±7.35 b1.40±0.22 b1.49±0.25 b8.28±0.44 ab香格里拉471.67±5.11 a2.83±0.68 a2.61±0.33 a13.8±0.48 a

2.4 不同采集地對(duì)滇楊雄株插穗扦插效果的影響

不同采集地對(duì)滇楊雄株插穗扦插效果的影響見(jiàn)表7。由表7可知,各采集地的滇楊雄株在相同條件下扦插成活率差異顯著,昆明地區(qū)的滇楊雄株成活率最高為47.67%,大理地區(qū)滇楊雄株成活率最低為39.33%;采自不同地區(qū)的滇楊雄株平均主根長(zhǎng)之間差異顯著,采自麗江、大理、香格里拉地區(qū)的滇楊雄株間平均主根長(zhǎng)(1.93、1.29和1.50cm)之間沒(méi)有顯著差異;麗江、開(kāi)遠(yuǎn)、大理地區(qū)的滇楊雄株其平均主根直徑(1.65、1.75、1.51及1.77 mm)之間差異不顯著;采自不同地區(qū)的滇楊雄株的平均一級(jí)根長(zhǎng)之間有顯著差異,麗江與香格里拉滇楊雄株的平均一級(jí)根長(zhǎng)較長(zhǎng)(分別為12.29和14.17 cm),二者之間也不存在顯著差異,而昆明和大理的平均一級(jí)根長(zhǎng)較短(分別為7.67和8.15cm),二者之間差異不顯著,這說(shuō)明在相同條件下滇楊的平均一級(jí)根長(zhǎng)受到了種源的影響。

表7 不同采集地對(duì)滇楊雄株插穗扦插效果的影響Tab.7 The effect of different branch sources in cutting of male trees of Populus yunnanensis采集地組別成活率/%平均主根長(zhǎng)/cm平均主根直徑/mm平均一級(jí)根長(zhǎng)/cm麗江544.33±7.55 c1.93±0.47 b1.65±0.51 a12.29±0.73 a昆明647.67±8.13 a3.30±0.58 a1.75±0.62 a7.67±0.59 b大理739.33±11.43 d1.29±0.24 b1.51±0.41 a8.15±0.54 b香格里拉846.67±8.57 b1.50±0.43 b1.77±0.53 a14.17±0.77 a

2.5 不同采集地對(duì)滇楊雌雄株插穗扦插效果的影響

不同采集地對(duì)滇楊雌雄株插穗扦插效果的影響列于表8。由表8可知,不同性別的滇楊扦插成活率差異顯著。香格里拉、大理及麗江的雌株成活率較高分別為71.67%、69.33%和60.33%,三者間無(wú)顯著差異,但均高于雄株且與所有雄株間差異顯著??梢?jiàn),在給定條件下,雌株生長(zhǎng)明顯優(yōu)于雄株。不同性別的滇楊平均主根長(zhǎng)存在顯著差異。采自麗江、開(kāi)遠(yuǎn)、香格里拉的滇楊雌株和采自昆明的滇楊雄株其平均主根均較長(zhǎng),分別為2.17、2.68、2.83及3.30 cm,且四者之間差異不顯著,整體上看,滇楊雌株平均主根長(zhǎng)大于雄株平均主根長(zhǎng)。不同性別滇楊,其平均主根直徑差異不顯著。而開(kāi)遠(yuǎn)雌株及香格里拉的雌雄株間的平均一級(jí)根長(zhǎng)較高且無(wú)顯著差異,分別為14.67、13.80和14.17 cm,并與其他各地間雌雄株差異顯著。麗江雌株,其平均一級(jí)根長(zhǎng)最短,僅為4.66 cm。總體而言,雌株較雄株在各個(gè)性狀方面,表現(xiàn)具一定的優(yōu)勢(shì)。

表8 不同地區(qū)滇楊雌雄株插穗扦插效果的影響Tab.8 The effect of different branch sources in cutting of female and male trees of Populus yunnanensis采集地組別性別成活率/%平均主根長(zhǎng)/cm平均主根直徑/mm平均一級(jí)根長(zhǎng)/cm麗江1♀60.33±8.43 ab2.17±0.65 abc1.56±0.37 a4.66±0.37 d開(kāi)遠(yuǎn)2♀50.00±13.14 b2.68±0.74 abc1.71±0.42 a14.67±0.69 a大理3♀69.33±7.35 a1.40±0.22 c1.49±0.25 a8.28±0.44 c香格里拉4♀71.67±5.11 a2.83±0.68 ab2.61±0.33 a13.80±0.48 a麗江544.33±7.55 b1.93±0.47 bc1.65±0.51 a12.29±0.73 b昆明647.67±8.13 b3.30±0.58 a1.75±0.62 a7.67±0.59 c大理739.33±11.43 b1.29±0.24 c1.51±0.41 a8.15±0.54 c香格里拉846.67±8.57 b1.50±0.43 bc1.77±0.53 a14.17±0.77 a

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)表明,使用紅土∶腐殖土∶蛭石=1∶1∶1的基質(zhì),并用 500 mg·L-1IBA處理滇楊雌雄株插穗,可獲得理想的扦插效果。在進(jìn)行植物扦插時(shí),使用的外源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)扦插生根率的高低具有很重要的影響,大量研究表明:IBA由于降解代謝慢、穩(wěn)定性強(qiáng)、作用時(shí)間長(zhǎng)及毒性小等優(yōu)點(diǎn),使用后生根率明顯優(yōu)于IAA和NAA[12]。韓燕等[13]研究也發(fā)現(xiàn),在不同類型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的使用中,NAA和IAA,IBA是滇楊扦插生根理想的促根劑。本試驗(yàn)表明,以500 mg·L-1IBA處理滇楊插穗,其雌雄株生根效果均佳。而IBA處理的滇楊雌株生根率高于雄株生根率;IAA和NAA處理的滇楊雄株生根率高于雌株生根率。產(chǎn)生這一種差異的原因,有待進(jìn)一步的試驗(yàn)來(lái)闡明。

在本研究中發(fā)現(xiàn),香格里拉地區(qū)的滇楊雌株繁殖成活率、生根情況,及長(zhǎng)勢(shì)均優(yōu)于其他地區(qū),而昆明滇楊雄株成活率及生根情況均較優(yōu)于其他地區(qū)滇楊雄株。由于氣候、土壤、海拔等不同的影響,導(dǎo)致植物資源類型及生長(zhǎng)情況在不同地域間出現(xiàn)明顯甚至極大的差異。楊紅艷等[14]指出原產(chǎn)地與試驗(yàn)地之間生態(tài)環(huán)境條件差別越大,造成植物與生長(zhǎng)地之間的矛盾就越大,繁殖成活率就越低;反之,則高。不同地區(qū)收集的滇楊材料其扦插效果不同,可能與上述因素有關(guān)。

目前,滇楊人工林均以雄株為主,而雌株罕見(jiàn)。人工林均是以扦插繁殖育苗。這使得人們不難聯(lián)想到人工林中,滇楊雌株是否存在扦插成活率低,或競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)雄株而提前夭亡的可能。本試驗(yàn)是在相同條件下進(jìn)行的,整體上滇楊雌株扦插效果優(yōu)于雄株。因此推測(cè),現(xiàn)有人工林分中雌株罕見(jiàn)的原因可能是最初插穗基本上均來(lái)自于雄株。已有研究表明,通常情況下,適宜的環(huán)境更有利于雌雄異株植物中雌性的發(fā)展。而逆境下,則雄性的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)更為明顯。這種模式在雌雄異株植物的性別比例表現(xiàn)中是很普遍的[15]。本試驗(yàn)中,雌株生長(zhǎng)優(yōu)于雄株的原因可能與給定的條件比較適宜于滇楊生長(zhǎng)的原因有關(guān)。因此,在今后的試驗(yàn)中,應(yīng)進(jìn)一步探討逆境脅迫下,如干旱、高鹽,水浸等條件下,不同性別滇楊扦插生長(zhǎng)情況,以期為滇楊種質(zhì)資源的研究與保護(hù),提供一定的理論依據(jù)。

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