沈江潔,陳 強(qiáng),王 丹,姚 楠,汪 洋,李天行,溫興竹,徐寧偉,5*
(1 河北科技師范學(xué)院海洋資源與環(huán)境學(xué)院,河北 秦皇島,066600;2 唐山學(xué)院藝術(shù)系;3 遵義師范學(xué)院美術(shù)學(xué)院;4 河北科技師范學(xué)院園藝科技學(xué)院;5河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園林與旅游學(xué)院)
白杜衛(wèi)矛(Euonymusmaackii)又名絲綿木、明開夜合,是衛(wèi)矛科衛(wèi)矛屬落葉小喬木[1]。白杜衛(wèi)矛枝葉娟秀、樹形優(yōu)美,同時(shí)根系發(fā)達(dá),適應(yīng)、抵抗能力較強(qiáng),多用于園林綠化、防風(fēng)固沙[2],在風(fēng)景園林、生態(tài)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。白杜衛(wèi)矛因其優(yōu)良的性狀表現(xiàn),現(xiàn)已發(fā)展成為優(yōu)質(zhì)的城市園林綠化材料,市場(chǎng)需求很大。目前可采用播種、組織培養(yǎng)、扦插等方式對(duì)白杜衛(wèi)矛進(jìn)行繁殖,如何選擇適宜的繁殖方式,縮短白杜衛(wèi)矛成苗時(shí)間,提高其成苗率,是園林植物育苗生產(chǎn)需要考慮的問題。
扦插繁殖因取材方便、成本較低、成苗快、開花早、易保持親本優(yōu)良性狀等優(yōu)點(diǎn)[3~6],被廣泛應(yīng)用于園林植物的培育。白杜衛(wèi)矛由于種子不易收集、育苗周期較長(zhǎng)、后代性狀分離等因素的限制,很難通過種子進(jìn)行繁殖[7,8]。在白杜衛(wèi)矛扦插繁殖方面,以往僅有其硬枝扦插繁殖技術(shù)的研究報(bào)道[9],有關(guān)其嫩枝扦插的研究尚未見報(bào)道。與硬枝扦插相比,嫩枝扦插具有材料選擇豐富、易生根、成苗和繁殖系數(shù)高等特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),不同的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類及處理濃度在插穗生根過程中發(fā)揮著重要作用,是影響嫩枝扦插成功與否的關(guān)鍵因素[10]。為此,筆者通過開展不同質(zhì)量濃度NAA,IBA和ABT等3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)白杜衛(wèi)矛嫩枝扦插生根的影響試驗(yàn),篩選適宜的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類及質(zhì)量濃度,以期為白杜衛(wèi)矛的快速繁殖、培育及推廣提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。
以河北科技師范學(xué)院昌黎校區(qū)校園內(nèi)長(zhǎng)勢(shì)良好、粗細(xì)均勻、無病蟲害的10年生白杜衛(wèi)矛為采穗母樹,剪取其樹基部的粗壯當(dāng)年生半木質(zhì)化萌蘗枝條制備插穗。
試驗(yàn)在河北科技師范學(xué)院園藝園林實(shí)驗(yàn)站溫室內(nèi)進(jìn)行。插床長(zhǎng)5.0 m,寬1.5 m,深0.2 m,以河沙為扦插基質(zhì),在插床上部搭建1.0 m高的拱形棚,覆上塑料薄膜,以便更好地控制溫度和濕度。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑選取Genview公司生產(chǎn)的萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)及中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院研發(fā)的生根粉1號(hào)(ABT)。
試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),設(shè)置NAA,IBA,ABT 等3個(gè)處理,每種處理設(shè)置50,100,200,300 mg/L等4個(gè)質(zhì)量濃度水平,清水作為對(duì)照(CK),共13個(gè)處理,每處理3次重復(fù),每次重復(fù)30根插穗。
2020年7月15日開始試驗(yàn)。扦插前1天用質(zhì)量濃度為3 g/L的KMnO4溶液對(duì)基質(zhì)進(jìn)行消毒。將白杜衛(wèi)矛插穗下部斜切,上部平切,保留頂端2片功能葉,插穗長(zhǎng)度約10 cm。制好的插穗在質(zhì)量濃度為3 g/L的KMnO4溶液中浸泡1 min消毒,取出清洗,分別用不同質(zhì)量濃度的NAA,IBA,ABT浸泡2 h后扦插。扦插前,先用粗細(xì)適宜的木棒打眼,扦插深度約5 cm。扦插后用噴壺澆透水以保證插穗基部與基質(zhì)充分接觸。分別在拱棚基質(zhì)內(nèi)及上方放置溫濕度記錄儀,每天早、中、晚共3次記錄插床上下溫度和插床內(nèi)濕度,通過噴水、通風(fēng)等措施控制插壤溫度保持在21~27 ℃,棚內(nèi)溫度為21~29 ℃,空氣相對(duì)濕度為80%~90%。
扦插60 d后,統(tǒng)計(jì)生根插穗數(shù)、生根數(shù)、根長(zhǎng),計(jì)算生根率。生根率以插穗生根的枝條為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),生根數(shù)和根長(zhǎng)根據(jù)每株插條的生根數(shù)量和長(zhǎng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并計(jì)算平均值[11]。
生根率=[生根插穗數(shù)/扦插總數(shù)]×100% 生根數(shù)=生根插穗不定根的平均數(shù)量
根長(zhǎng)=插穗生根總長(zhǎng)/插穗生根總數(shù)
應(yīng)用Excel,DPS等軟件處理分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
2.1.1不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類對(duì)白杜衛(wèi)矛插穗生根率的影響 不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)白杜衛(wèi)矛插穗生根率的影響不同,其中NAA處理的插穗生根率最高,IBA次之,均顯著或極顯著高于CK(圖1);ABT處理的插穗生根率相對(duì)較低,但也高于CK,只是差異未達(dá)到顯著水平。
圖1 不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)白杜衛(wèi)矛插穗生根率的影響
2.1.2不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑質(zhì)量濃度對(duì)白杜衛(wèi)矛插穗生根率的影響 不同質(zhì)量濃度NAA處理的白杜衛(wèi)矛插穗生根率均顯著或極顯著高于CK。NAA處理在200 mg/L質(zhì)量濃度下,插穗生根率達(dá)到最大,為87.78%,NAA質(zhì)量濃度為50 mg/L時(shí)插穗生根率最低,但也顯著高于CK, 100~300 mg/L質(zhì)量濃度處理的插穗生根率差異不顯著(表1)。IBA處理在質(zhì)量濃度為50,200 mg/L時(shí)效果最好,插穗生根率均為78.89%,極顯著高于100,300 mg/L處理和CK。ABT處理在100 mg/L質(zhì)量濃度下的插穗生根率最高,為66.67%,與50 mg/L處理差異不顯著,但顯著或極顯著高于200,300 mg/L處理和CK。綜合來看,NAA處理對(duì)插穗生根率影響最大,在其質(zhì)量濃度為200 mg/L時(shí)效果最佳。
表1 不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑質(zhì)量濃度對(duì)白杜衛(wèi)矛插穗生根率的影響 %
2.2.1不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類對(duì)白杜衛(wèi)矛插穗生根數(shù)的影響 試驗(yàn)結(jié)果表明,NAA和IBA處理對(duì)白杜衛(wèi)矛的插穗生根數(shù)影響較大,平均生根數(shù)極顯著高于ABT及CK(圖2)。NAA處理的插穗平均生根數(shù)最高,但與IBA無顯著差異,ABT處理的插穗平均生根數(shù)最低。
圖2 不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)白杜衛(wèi)矛插穗生根數(shù)的影響
2.2.2不同質(zhì)量濃度的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)白杜衛(wèi)矛插穗生根數(shù)的影響 NAA處理在質(zhì)量濃度為300 mg/L時(shí)效果最好,平均生根數(shù)為29.00,與200 mg/L處理的差異不顯著,但顯著或極顯著高于其他處理;NAA質(zhì)量濃度為50 mg/L時(shí)插穗平均生根數(shù)最低,但也極顯著高于CK(表2)。IBA處理在200 mg/L質(zhì)量濃度下,插穗的平均生根數(shù)最高,為34.33,極顯著高于其他處理;IBA質(zhì)量濃度為50 mg/L時(shí)平均生根數(shù)最低,為20.00,但也極顯著高于CK。ABT處理在50 mg/L時(shí)插穗的平均生根數(shù)最高,為16.33,與CK差異不顯著;其他ABT質(zhì)量濃度下插穗的平均生根數(shù)均低于CK;質(zhì)量濃度300 mg/L處理的平均生根數(shù)顯著低于CK??傮w看來,IBA的質(zhì)量濃度為200 mg/L時(shí)對(duì)白杜衛(wèi)矛插穗平均生根數(shù)的影響最為明顯。
表2 不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑質(zhì)量濃度對(duì)白杜衛(wèi)矛插穗生根數(shù)的影響 條
2.3.1不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類對(duì)白杜衛(wèi)矛插穗根長(zhǎng)的影響 NAA,IBA和ABT處理對(duì)白杜衛(wèi)矛插穗的平均根長(zhǎng)有促進(jìn)作用(圖3)。NAA處理下插穗的平均根長(zhǎng)最大,為5.01 cm,顯著高于CK;IBA和ABT處理次之,與CK差異不顯著。
圖3 不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)白杜衛(wèi)矛插穗根長(zhǎng)的影響
2.3.2不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑質(zhì)量濃度對(duì)白杜衛(wèi)矛插穗根長(zhǎng)的影響 NAA處理在50 mg/L質(zhì)量濃度下,插穗的平均根長(zhǎng)最長(zhǎng),為7.58 cm,極顯著高于其他處理;NAA質(zhì)量濃度為300 mg/L時(shí)插穗平均根長(zhǎng)最短;100,200 mg/L質(zhì)量濃度處理的插穗生根率與CK差異不顯著(表3)。IBA處理在質(zhì)量濃度為200 mg/L時(shí)效果最好,插穗平均根長(zhǎng)為7.66 cm,極顯著高于其他質(zhì)量濃度。ABT處理在100 mg/L質(zhì)量濃度下插穗的平均根長(zhǎng)最長(zhǎng),為5.14 cm,與50 mg/L無顯著差異,與200 mg/L,CK差異不顯著,但顯著高于300 mg/L處理。綜合來看,200 mg/L的IBA處理對(duì)白杜衛(wèi)矛插穗平均根長(zhǎng)的影響最為明顯,50 mg/L的NAA處理次之。
表3 不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑質(zhì)量濃度對(duì)白杜衛(wèi)矛插穗平均根長(zhǎng)的影響 cm
本次研究分析了3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)白杜衛(wèi)矛嫩枝扦插扦插過程中生根率、生根數(shù)及根長(zhǎng)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,50~200 mg/L低質(zhì)量濃度的NAA和IBA處理對(duì)白杜衛(wèi)矛嫩枝扦插生根均有顯著促進(jìn)作用,而300 mg/L高質(zhì)量濃度的ABT處理對(duì)插穗生根有顯著的抑制作用;不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理的生根率由高到低和根長(zhǎng)由長(zhǎng)到短的順序?yàn)镹AA,IBA,ABT,CK;不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理的生根數(shù)由多到少的順序?yàn)镹AA,IBA,CK,ABT;其中200 mg/L的NAA處理下的插穗生根率顯著高于CK和其他處理,200 mg/L的IBA處理下的插穗平均生根數(shù)和平均根長(zhǎng)顯著高于CK和其他處理。因此,NAA和IBA是白杜衛(wèi)矛嫩枝扦插的最佳植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,最佳處理質(zhì)量濃度為200 mg/L。
扦插繁殖技術(shù)在植物培育中應(yīng)用較多、效果較好,植物扦插生根涉及遺傳、生理、生化等多方面因素的影響,是一個(gè)復(fù)雜的過程,其中插穗處理方式、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類和質(zhì)量濃度是關(guān)鍵的限制因素[12~14]。不定根的形成決定了白杜衛(wèi)矛扦插是否成功[15],本次試驗(yàn)中,不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)白杜衛(wèi)矛嫩枝扦插生根均有明顯影響,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑質(zhì)量濃度過高或過低也會(huì)影響插穗的生根效果。陳慶生等[16]研究發(fā)現(xiàn),激素種類對(duì)烏飯樹扦插生根影響最大,表現(xiàn)為NAA和IBA處理效果優(yōu)于ABT1,同時(shí)發(fā)現(xiàn)一定范圍內(nèi)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量濃度越高,植物扦插生根效果越好,但激素濃度過高或過長(zhǎng)時(shí)間處理則可能抑制生根;梁玉婷等[17]對(duì)紅花玉蘭嫩枝扦插的結(jié)果表明,隨著激素濃度升高,生根率呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì),其中NAA處理的效果更好。本次研究發(fā)現(xiàn),與對(duì)照相比,NAA,IBA和ABT處理均在一定程度上提高了白杜衛(wèi)矛插穗生根的能力,且NAA和IBA的處理效果優(yōu)于ABT。100,200,300 mg/L質(zhì)量濃度下NAA處理的插穗生根率均優(yōu)于相同質(zhì)量濃度的IBA和ABT處理,這可能與植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)白杜衛(wèi)矛插穗的作用方式的不同有關(guān)。NAA可促進(jìn)插穗基部淀粉水解成還原糖等能源物質(zhì),為插穗提供能量,進(jìn)而促進(jìn)插穗生根;IBA可通過促進(jìn)根原基的起始、分化和發(fā)育等生物進(jìn)程,促進(jìn)不定根的形成;ABT具有補(bǔ)充插穗生根所需外源生長(zhǎng)素和促進(jìn)植物體內(nèi)內(nèi)源生長(zhǎng)素合成的雙重功效,促進(jìn)不定根的發(fā)生[18,19]。此外,本次研究表明,200 mg/L IBA對(duì)白杜衛(wèi)矛插穗生根數(shù)、根長(zhǎng)的影響最大。Bayraktar等[20]對(duì)歐洲紫衫扦插生根的研究結(jié)果表明,IBA處理的歐洲紫衫扦插生根效果明顯;Anjum等[21]研究發(fā)現(xiàn),就誘導(dǎo)根數(shù)和根長(zhǎng)而言,IBA是最合適的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,與本次研究結(jié)果類似。
植物的扦插繁育是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的過程[22],本次試驗(yàn)僅從不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類及質(zhì)量濃度2個(gè)方面對(duì)白杜衛(wèi)矛嫩枝扦插生根進(jìn)行了初步探究,影響植物的扦插繁殖的因素主要包括植物遺傳性、年齡、枝條發(fā)育狀況、采穗時(shí)間、扦插部位、插穗長(zhǎng)度、插穗粗度等內(nèi)在因素和處理方式、扦插基質(zhì)、濕度、溫度、通氣狀況、光照條件等外在因素[23],后續(xù)還需綜合考慮扦插繁殖的影響因素,進(jìn)一步優(yōu)化試驗(yàn),探明扦插生根機(jī)理,以滿足園林植物生產(chǎn)繁育的需要。