姚 楠,林其娟,汪 洋,徐寧偉
(1.河北科技師范學院 a.園藝科技學院;b.海洋資源與環(huán)境學院,河北 秦皇島 066600;2.河北農(nóng)業(yè)大學 園林與旅游學院,河北 保定 071000)
螞蚱腿子(Myripnois dioica Bunge)又稱“萬花木”,為菊科螞蚱腿子屬多年生落葉小灌木,高60~80 cm,枝條纖細密集,葉披針形或卵狀披針形;頭狀花序,花雌性和兩性異株[1]。螞蚱腿子具有較強的適應力,抗旱、耐寒能力較突出[2],被列為遼寧省漸危樹種[3],在我國東北、華北地區(qū)以及陜西、湖北等省都有分布。螞蚱腿子花色鮮艷、花形優(yōu)美,具有很高的觀賞價值[4],是難得的早春開花植物,在園林綠化、生態(tài)建設(shè)中具有廣闊的應用前景。
目前有關(guān)螞蚱腿子的研究較少,主要為其生態(tài)特點研究、逆境脅迫下的生理反應機制研究[5-6]、化學成分研究[7]等,對于螞蚱腿子繁殖的研究主要集中在播種、離體快繁、硬枝扦插[8-10]等方式上,螞蚱腿子的嫩枝扦插研究還未見報道。嫩枝扦插又稱綠枝扦插,即利用處于生長期帶葉片的植物進行扦插的方式[11],嫩枝扦插與硬枝扦插相比具有成活率較高[12]、生根速度較快[13]等優(yōu)點,且簡單易行、遺傳穩(wěn)定、育苗周期短、繁殖系數(shù)高[14-15]。施用植物生長調(diào)節(jié)劑是無性繁殖扦插中最常用的技術(shù)手段[16],本試驗研究了不同植物生長調(diào)節(jié)劑種類及不同質(zhì)量濃度處理對螞蚱腿子嫩枝扦插生根的影響,通過觀測其生根形態(tài)指標探索適宜植物生長調(diào)節(jié)劑種類及質(zhì)量濃度,為螞蚱腿子嫩枝扦插繁殖、培育及大規(guī)模地應用推廣提供參考依據(jù)。
試驗地位于河北省昌黎縣河北科技師范學院園藝園林實驗站溫室。溫室內(nèi)扦插池為南北走向,長5.0 m、寬1. 5 m、深0.2 m,扦插池上方使用塑料薄膜搭建1.0 m高的小拱棚進行保濕,扦插基質(zhì)為河沙,于試驗前一天用質(zhì)量濃度為3 g/L的KMnO4溶液進行消毒。試驗期間,溫室的扦插池下5 cm日平均氣溫為26.4 ℃;扦插池上10 cm的日平均溫度為28.2 ℃,溫室的日平均濕度為77.3 %。
螞蚱腿子插穗于2020年7月中旬采自河北省青龍縣花果山,在螞蚱腿子植株上選擇生長健壯、粗細均勻、無病蟲害的當年生半木質(zhì)化萌蘗枝條,用手直接將枝條從植株上掰下作為插穗,剪去枝條下端掰裂面尖端多余的樹皮,上端平切,插穗長度為10~12 cm,頂端保留1~2片葉片,每片葉片剪去1/2,每30根插穗為一捆,清水保濕。
試驗使用的植物生長調(diào)節(jié)劑為Genview公司生產(chǎn)的萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)及中國林業(yè)科學研究院研發(fā)的生根粉1號(ABT)。采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計,設(shè)置CK,NAA,IBA,ABT 等13個處理(表1),每個處理3次重復,每次重復90根插穗。
將插穗浸泡在3 g/L的高錳酸鉀溶液中消毒1 min,取出清洗,然后用相應質(zhì)量濃度的NAA、IBA,ABT浸泡2 h后扦插,扦插深度約5 cm。
扦插完成后,用噴壺澆透水以保證插穗基部與基質(zhì)充分接觸。每天早、中、晚3次記錄扦插池的溫度和濕度,采用噴水、通風等措施對扦插環(huán)境進行調(diào)節(jié),保持插壤溫度為21℃~27 ℃,棚內(nèi)溫度為21℃~29 ℃,空氣相對含水量在80%以上,及時清除雜草。
扦插60 d后,統(tǒng)計生根插穗數(shù)、生根數(shù)、測定最長不定根根長,計算生根率,使用Excel、DPS等軟件處理數(shù)據(jù)[17-19]。
生根率=[生根插穗數(shù)/插穗總數(shù)]×100% (1)
生根數(shù)=生根插穗不定根的平均數(shù)量 (2)
根長=插穗最長不定根長的平均值 (3)
2.1.1 不同生長調(diào)節(jié)劑種類對螞蚱腿子插穗生根率的影響
比較NAA、IBA、ABT 3種生長調(diào)節(jié)劑對螞蚱腿子插穗的生根率發(fā)現(xiàn),不同生長調(diào)節(jié)劑處理下的插穗平均生根率均顯著或極顯著高于CK處理。其中使用NAA處理的插穗平均生根率最高,約為70.83%,與IBA處理差異顯著,與ABT 處理存在極顯著的差異;IBA處理的插穗平均生根率低于NAA,約為55.28%,與ABT處理差異不顯著;而ABT處理的插穗在3種生長調(diào)節(jié)劑中平均生根率最低,約為48.61%,但也顯著高于CK處理(表2)。
表2 不同生長調(diào)節(jié)劑對螞蚱腿子插穗生根率的影響
2.1.2 不同生長調(diào)節(jié)劑質(zhì)量濃度對螞蚱腿子插穗生根率的影響
隨著質(zhì)量濃度的增大,不同生長調(diào)節(jié)劑處理的螞蚱腿子插穗的生根率總體呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(表3)。不同質(zhì)量濃度NAA處理的插穗生根率均與CK處理差異極顯著,在50 mg/L質(zhì)量濃度下插穗的生根率較低,為58.89%;質(zhì)量濃度為100 mg/L時插穗生根率最高,為78.89%,與200、300 mg/L質(zhì)量濃度處理的插穗生根率差異不顯著,極顯著高于50 mg/L質(zhì)量濃度處理的插穗生根率。不同質(zhì)量濃度IBA處理的插穗生根率在質(zhì)量濃度為200 mg/L時最高,為67.78%,顯著或極顯著高于其他處理, 50、100、300 mg/L質(zhì)量濃度處理下插穗的生根率差異不顯著。ABT處理的插穗生根率在100 mg/L質(zhì)量濃度下效果最好,插穗生根率為58.89%,與50 mg/L處理的插穗生根率無顯著差異,極顯著高于CK、200 mg/L和300 mg/L處理。由此可見,3種不同濃度的生長調(diào)節(jié)劑對螞蚱腿子插穗生根率均有促進作用,NAA處理對插穗生根率的效果最好,在其質(zhì)量濃度為100 mg/L時最佳,200 mg/L時次之。
表3 不同生長調(diào)節(jié)劑質(zhì)量濃度對螞蚱腿子插穗生根率的影響
2.2.1 不同生長調(diào)節(jié)劑種類對螞蚱腿子插穗生根數(shù)的影響
不同生長調(diào)節(jié)劑種類對螞蚱腿子插穗生根數(shù)的影響見表4,NAA、IBA處理均顯著促進了螞蚱腿子插穗的平均生根數(shù)。NAA處理下螞蚱腿子插穗的平均生根數(shù)最高,為21.33,與IBA處理差異顯著,極顯著高于ABT和CK處理;其次為IBA處理,為18.33;ABT處理的插穗平均生根數(shù)最低,為9.42,極顯著低于NAA、IBA和CK處理。
表4 不同生長調(diào)節(jié)劑對螞蚱腿子插穗生根數(shù)的影響
2.2.2 不同生長調(diào)節(jié)劑質(zhì)量濃度對螞蚱腿子插穗生根數(shù)的影響
試驗結(jié)果表明,隨著生長調(diào)節(jié)劑質(zhì)量濃度的增大,不同質(zhì)量濃度的NAA和IBA處理下螞蚱腿子插穗的生根數(shù)呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,而ABT處理下的插穗生根數(shù)則呈現(xiàn)減少的趨勢(表5)。
表5 不同生長調(diào)節(jié)劑質(zhì)量濃度對螞蚱腿子插穗生根數(shù)的影響
不同質(zhì)量濃度的NAA處理插穗生根數(shù)均顯著或極顯著高于CK處理,在質(zhì)量濃度為200 mg/L時生根數(shù)最高,為24.33,與100、300 mg/L處理無顯著差異或差異不顯著,但顯著高于50 mg/L處理;NAA質(zhì)量濃度為50 mg/L時插穗生根數(shù)最低,但也顯著高于CK處理(圖1:A1-A5)。IBA處理的插穗生根數(shù)在200 mg/L質(zhì)量濃度下最大,為20.67,與100 mg/L和300 mg/L處理差異不顯著,但極顯著高于50 mg/L和CK處理;IBA處理在50 mg/L質(zhì)量濃度下插穗的生根數(shù)最低,為15.67,極顯著高于CK處理(圖1:B1-B5)。不同質(zhì)量濃度的ABT處理的插穗生根數(shù)均低于CK處理,50、100 mg/L下插穗生根數(shù)與CK處理差異不顯著,200、300 mg/L下插穗生根數(shù)與CK處理差異顯著(圖1:C1-C5)。綜合來看,NAA與IBA處理對螞蚱腿子插穗生根數(shù)有促進作用,而ABT處理則對螞蚱腿子插穗生根數(shù)有抑制作用,NAA處理在200 mg/L質(zhì)量濃度下對插穗生根數(shù)的促進作用最為明顯,100 mg/L時次之。
圖1 不同植物生長調(diào)節(jié)劑對螞蚱腿子嫩枝扦插生根的影響
2.3.1 不同生長調(diào)節(jié)劑種類對螞蚱腿子插穗根長的影響
具體結(jié)果見表6。
表6 不同生長調(diào)節(jié)劑對螞蚱腿子插穗根長的影響
由表6可知,NAA處理下螞蚱腿子插穗的平均根長最長,為4.11 cm,與IBA、ABT處理差異不顯著,顯著高于CK處理。ABT處理下的插穗平均根長次之,為4.01 cm,與IBA處理無顯著差異,與CK處理差異不顯著。IBA處理下螞蚱腿子插穗的平均根長略高于CK處理,但差異不顯著。
2.3.2 不同生長調(diào)節(jié)劑質(zhì)量濃度對螞蚱腿子插穗根長的影響
具體結(jié)果見表7。
表7 不同生長調(diào)節(jié)劑質(zhì)量濃度對螞蚱腿子插穗平均根長的影響
由表7可知,NAA處理在200 mg/L質(zhì)量濃度下螞蚱腿子插穗的平均根長最長,為5.02 cm,與其他質(zhì)量濃度的處理有極顯著差異;NAA在300 mg/L質(zhì)量濃度處理下插穗的平均根長最短,為3.46 cm,顯著低于50 mg/L處理,極顯著低于CK處理。不同質(zhì)量濃度的IBA處理的插穗平均根長在200 mg/L的質(zhì)量濃度處理下最長,為5.38 cm,極顯著高于其他質(zhì)量濃度處理的;IBA處理在質(zhì)量濃度為300 mg/L時插穗的平均根長最短,為3.00 cm,與其他處理有顯著或極顯著差異。ABT處理的插穗的平均根長在50 mg/L 時最長,為4.74 cm,極顯著高于其他處理;ABT處理在質(zhì)量濃度為300 mg/L時插穗的平均根長最短,為3.09 cm,極顯著低于其他處理??傮w看來,IBA處理在200 mg/L質(zhì)量濃度下對插穗平均根長的影響最明顯,200 mg/L的NAA處理影響次之。
本試驗以螞蚱腿子的嫩枝為扦插材料,選取NAA、IBA及ABT 3種植物生長調(diào)節(jié)劑,分別通過不同生長調(diào)節(jié)劑的種類及不同質(zhì)量濃度處理對螞蚱腿子嫩枝扦插進行研究。試驗結(jié)果表明,不同生長調(diào)節(jié)劑種類及質(zhì)量濃度對螞蚱腿子嫩枝扦插生根的影響不同,總體上NAA和IBA處理對螞蚱腿子嫩枝扦插生根均有促進作用,ABT處理在300 mg/L下對插穗生根的抑制作用明顯。質(zhì)量濃度為50~300 mg/L NAA處理的螞蚱腿子嫩枝扦插生根效果優(yōu)于同等質(zhì)量濃度的IBA和ABT,100、200 mg/L質(zhì)量濃度NAA處理下插穗的生根率、生根數(shù)及根長均明顯高于其他處理,對螞蚱腿子嫩枝扦插具有較強的促進作用。綜上所述,螞蚱腿子嫩枝扦插最適合的生長調(diào)節(jié)劑為NAA,以100、200 mg/L質(zhì)量濃度為最佳。
扦插繁殖又稱為“無性繁殖”,是通過截取植物的根、莖、枝、葉等營養(yǎng)器官作為繁殖材料,以河沙、泥土、蛭石等作為扦插基質(zhì),通過物理或化學藥劑處理,提高生根發(fā)芽率,從而形成新植株的繁殖方法[20]。本次試驗中,不同種類的植物生長調(diào)節(jié)劑對螞蚱腿子嫩枝扦插生根均有明顯影響,在不同質(zhì)量濃度的生長調(diào)節(jié)劑處理下,螞蚱腿子插穗的生根效果也有所不同。鄭鑫華[21]等研究發(fā)現(xiàn),植物生長調(diào)節(jié)劑不同種類及質(zhì)量濃度對樹頭菜扦插生根的影響明顯不同,NAA處理在質(zhì)量濃度為200 mg/L時,對樹頭菜根系發(fā)育較好;楊芷秋[22]等在研究不同激素及基質(zhì)對大馬士革玫瑰扦插生根的影響時發(fā)現(xiàn),激素處理下大馬士革玫瑰的生根效果顯著高于對照處理,隨著激素質(zhì)量濃度的升高,大馬士革玫瑰的生根率呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢,在100 mg/L的IBA處理下,大馬士革玫瑰的生根效果最好。本次試驗結(jié)果表明,不同植物生長調(diào)節(jié)劑均在一定程度上對螞蚱腿子插穗生根有顯著影響,50~300 mg/L質(zhì)量濃度下NAA處理的插穗生根數(shù)高于同質(zhì)量濃度下IBA和ABT處理,這可能是由于不同植物生長調(diào)節(jié)劑對植物嫩枝生根的作用機理不同。另外,在本研究中,對螞蚱腿子嫩枝扦插生根效果綜合水平表現(xiàn)最好的是NAA 100~200 mg/L處理??子旯鈁23]等研究發(fā)現(xiàn),200 mg/L質(zhì)量濃度下NAA處理2~3年生紫椴的嫩枝插穗生根有最優(yōu)的生根效果,與本次研究結(jié)果相似。而在楊慶春[24]等人的研究中,IBA處理對栓皮櫟的生根效果要優(yōu)于ABT和NAA處理,與本次研究結(jié)果不同,表明不同植物生長調(diào)節(jié)劑對不同植物扦插生根的影響不同,因此需根據(jù)植物種類,找到最適植物扦插生根的激素類型及濃度。
植物扦插生根是一個相當復雜的過程,影響插穗生根的因素有扦插環(huán)境、扦插基質(zhì)、植物生長調(diào)節(jié)劑等外因以及植物遺傳特性、插穗的生理特性等內(nèi)因[25-26],此次研究重點從植物生長調(diào)節(jié)劑的不同種類及質(zhì)量濃度兩個方面對螞蚱腿子插穗的生根率、生根數(shù)及根長進行了初步探究,后續(xù)應從影響扦插生根機理及生根形態(tài)解剖學等方面出發(fā),系統(tǒng)地探索扦插繁殖技術(shù),以期滿足不同園林綠化苗木生產(chǎn)的需要。