潘惠忠,沈繼南,李賽花,陳春穆,陳宏毅,何志斌,吳擢溪
(1.福建省林業(yè)科學(xué)研究院,福建 福州 350012; 2.延平區(qū)夏道林業(yè)站,福建 延平 353011;3.邵武市將石省級(jí)自然保護(hù)區(qū),福建 邵武 354011;4.福建洋口國(guó)有林場(chǎng),福建 順昌 353211)
圓齒野鴉椿(EuscaphiskonishiiHayata )為省沽油科(Staphyleaceae)野鴉椿屬(Euscaphis)灌木或小喬木,生于低海拔至中海拔山谷、林緣或疏林中,分布于福建、廣東、廣西、江西等省區(qū)[1]。圓齒野鴉椿樹干通直,可作材用,種子油可制肥皂,樹皮可提烤膠,根及干果入藥用于祛風(fēng)濕[2]。其樹形優(yōu)美,花序多而密,花黃綠色;果實(shí)成熟后鮮紅色的內(nèi)果皮外翻呈兩瓣蝴蝶翅狀,果實(shí)繁多,常壓彎枝條,在園林上作為觀賞樹,可群植、叢植或孤植[3]。是集藥用、材用、觀賞為一體的優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種。目前,生產(chǎn)上圓齒野鴉椿以播種繁殖[4]為主,但受限于種殼硬且厚,密度又大,很難吸水膨脹,并具深休眠的特點(diǎn),其播種催芽難度很大[5-6]。同時(shí)由于野生種質(zhì)資源個(gè)體間存在明顯差異[7],扦插育苗可彌補(bǔ)種子育苗上的缺陷及保持原株優(yōu)良特性。目前國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)此已進(jìn)行了一些研究[5-7],而遺傳特性、插穗的生理特性、扦插環(huán)境、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、扦插基質(zhì)等內(nèi)外因子均有可能影響扦插生根[8],其中基質(zhì)與外源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑則是影響插穗生根及根系質(zhì)量的最重要外部因子[9-10],鑒于此,筆者在前期研究的基礎(chǔ)上,分析扦插基質(zhì)與外源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)扦插生根的綜合影響,優(yōu)化扦插條件,以期為圓齒野鴉椿規(guī)?;庇峁﹨⒖?。
試驗(yàn)地設(shè)在福建省洋口國(guó)有林場(chǎng)來(lái)舟管護(hù)站堆頭苗圃,海撥106 m,北緯26°38′、東經(jīng)117°57′。屬中亞熱帶東南季風(fēng)性氣候,年均氣溫19.5 ℃,極端最低氣溫-6.5 ℃,年均無(wú)霜期300 d,年均降水量1800 mm,年均相對(duì)濕度80%。扦插苗床(寬100 cm,高40 cm)設(shè)于塑料大棚內(nèi),棚面覆蓋遮光率70%的黑色遮蔭網(wǎng)[10]。
試驗(yàn)用的園齒野鴉椿插穗為健壯無(wú)病蟲害的當(dāng)年生半木質(zhì)化枝條,采自將石保護(hù)區(qū)野鴉椿種苗基地,采穗母株為播種苗種植的9年生優(yōu)良單株[11]。
采用5因素4水平的L16(45)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,采用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類(A)、濃度(B)、處理時(shí)間(C)、扦插基質(zhì)(D)為試驗(yàn)因子,共16個(gè)處理,3次重復(fù),每個(gè)處理扦插50根穗條。正交試驗(yàn)表及設(shè)計(jì)方案見表1。
將長(zhǎng)10~15 cm,帶上下2個(gè)芽的枝條剪去基部葉片,離基部芽0.5 cm處用利刃斜切,上部近芽處用利刃平切,留1~2片剪去1/2葉片的葉子制成插穗。剪好的插穗基部浸入清水中備用。扦插前,基質(zhì)需用高錳酸鉀100 mg·L-1淋透后隔天使用;插穗需用1000倍液多菌靈浸泡10 min,然后根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行處理。扦插密度100根·m-2,扦插深度約為插穗長(zhǎng)度的1/3,插后用手稍壓實(shí)基質(zhì),并及時(shí)淋水并噴灑1000倍液的甲基托布津溶液。2016年6月3日扦插。
扦插后搭建高60 cm 的小拱棚,覆蓋塑料薄膜,薄膜四周用土壓實(shí)[10]。在扦插后5 d內(nèi),每天葉片清水噴霧1次,以后根據(jù)氣溫高低進(jìn)行水分管理,保持扦插基質(zhì)濕潤(rùn)[7]。
2016年9月26日調(diào)查生根穗條數(shù),長(zhǎng)度≥5 cm的Ⅰ級(jí)側(cè)根數(shù)、最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根長(zhǎng)度和粗度。對(duì)生根率(Xi)進(jìn)行反正弦轉(zhuǎn)換,對(duì)長(zhǎng)度≥5 cm的Ⅰ級(jí)側(cè)根數(shù)、最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根的粗度(Yi)進(jìn)行平方根轉(zhuǎn)換[12]后,用DPS進(jìn)行方差分析與多重比較。生根質(zhì)量指數(shù):Q=生根率×50%+≥5 cm的Ⅰ級(jí)側(cè)根數(shù)×35%+最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根的根長(zhǎng)×7%+最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根的根粗×8%,其值越大表明生根綜合質(zhì)量越高[10]。
園齒野鴉椿扦插正交試驗(yàn)結(jié)果及方差分析見表2、表3。
表3 野鴉椿扦插正交試驗(yàn)方差分析
極差的大小反映了各因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響的主次。由表3可見,各試驗(yàn)因素對(duì)野鴉椿扦插繁殖生根率影響的大小排序是D(12.975)>B(9.825)> C(9.342)>A(8.875),扦插基質(zhì)對(duì)生根率的影響最大,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度對(duì)扦插生根率影響次之,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理時(shí)間對(duì)扦插生根影響排第3,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類對(duì)扦插生根率影響最小,4個(gè)試驗(yàn)因子對(duì)扦插生根率影響均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。
各試驗(yàn)因子不同水平間差異顯著性見表4。不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑扦插生根率高低排序是NAA>IAA>ABT>IBA。多重比較結(jié)果表明,NAA與其它3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑相互間差異極顯著;IAA、ABT與IBA間差異均極顯著,但二者間差異不顯著。
表4 各試驗(yàn)因子不同水平的生根率
植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理濃度對(duì)扦插生根率高低影響排序是50 mg·L-1>25 mg·L-1>100 mg·L-1>0 mg·L-1,清水處理效果最差;在一定范圍內(nèi)隨著濃度升高生根率也隨之上升,以50 mg·L-1處理效果最好;達(dá)到100 mg·L-1時(shí)扦插成活率開始下降,且與清水處理間差異不顯著,但均極顯著小于 50 mg·L-1、25 mg·L-1處理。
植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理時(shí)間對(duì)扦插生根率高低影響排序是180 min>60 min>360 min>10 min,插穗在植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑溶液中浸泡180 min效果最好,浸泡60 min次之,浸泡10 min效果最差。多重比較結(jié)果表明,浸泡180 min與其它處理時(shí)間間差異極顯著;浸泡60 min、浸泡180 min與浸泡10 min間差異極顯著,但浸泡60 min與浸泡180 min間差異不顯著。
扦插基質(zhì)對(duì)扦插生根率高低影響排序是黃心土>黃心土∶素沙(2∶1)>黃心土∶素沙(1∶1)>黃心土∶素沙(1∶2),以黃心土扦插生根效果最佳,與其它3種扦插基質(zhì)間差異極顯著;其次為黃心土∶素沙(2∶1)混合基質(zhì),與黃心土∶素沙(1∶1)、黃心土∶素沙(1∶2)混合基質(zhì)間差異極顯著,但黃心土∶素沙(1∶1)與黃心土∶素沙(1∶2)混合基質(zhì)間差異不顯著。
由表3可知,各試驗(yàn)因素對(duì)平均根長(zhǎng)的影響大小排序?yàn)镈(0.523)>A(0.245)>B(0.240)>C(0.191),對(duì)平均根長(zhǎng)影響最大的是扦插基質(zhì),其次是植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度影響第3,處理時(shí)間影響最小。4個(gè)試驗(yàn)因素中扦插基質(zhì)對(duì)根長(zhǎng)影響極顯著,另外3個(gè)因素對(duì)平均根長(zhǎng)影響不顯著。
各試驗(yàn)因子不同水平間平均根長(zhǎng)的差異顯著性見表5。由表5可見,不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑間,僅ABT與NAA間差異顯著;ABT、IBA、IAA三者間差異不顯著;NAA、IBA、IAA三者間差異不顯著。不同濃度處理間,清水、50 mg·L-1處理與25 mg·L-1處理間差異顯著,但清水、50 mg·L-1、100 mg·L-1處理三者間差異不顯著。不同處理時(shí)間對(duì)根長(zhǎng)的影響相互間差異不顯著。野鴉椿穗條在黃心土∶素沙(2∶1)、黃心土∶素沙(1∶1)、黃心土∶素沙(1∶2)的混合基質(zhì)中扦插的根長(zhǎng)顯著大于黃心土基質(zhì),但黃心土∶素沙(2∶1)、黃心土∶素沙(1∶1)、黃心土∶素沙(1∶2)3種基質(zhì)間差異不顯著。
表5 各試驗(yàn)因子不同水平處理的根長(zhǎng)
由表3可知,各試驗(yàn)因素對(duì)生根穗條≥5 cm長(zhǎng)的Ⅰ級(jí)側(cè)根數(shù)影響的大小排序?yàn)镈(0.450)>C(0.183)>A(0.150)>B(0.100),對(duì)已生根穗條≥5 cm長(zhǎng)的Ⅰ級(jí)側(cè)根數(shù)影響最大的是扦插基質(zhì),其次是植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理時(shí)間,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類第3,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度影響最小。扦插基質(zhì)對(duì)生根穗條≥5 cm長(zhǎng)的Ⅰ級(jí)側(cè)根數(shù)影響達(dá)顯著水平(P=0.013),其它因子影響均不顯著(P>0.05)。
各試驗(yàn)因子不同水平間差異顯著性見表6。由表6可見,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類、濃度、處理時(shí)間3個(gè)試驗(yàn)因子,其同一試驗(yàn)因子不同水平相互間對(duì)≥5 cm長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根數(shù)的影響差異均不顯著。野鴉椿插穗扦插在不同基質(zhì)上其成活穗條≥5 cm長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根數(shù),黃心土優(yōu)于基它3種基質(zhì),但與黃心土∶素沙(2∶1)差異不顯著,與黃心土∶素沙(1∶1)、黃心土∶素沙(1∶2)這2種基質(zhì)差異顯著;黃心土∶素沙(2∶1)、黃心土∶素沙(1∶1)、黃心土∶素沙(1∶2)3種基質(zhì)相互間差異不顯著。
表6 各試驗(yàn)因子不同水平對(duì)扦插生根穗條≥5 cm長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根數(shù)的影響
由表3可知,各試驗(yàn)因素對(duì)最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根根粗影響的大小排序?yàn)锳(0.072)>B(0.057)> C(0.045)>D(0.038),對(duì)最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根根粗影響最大的是植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類,其次為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度,插穗浸泡時(shí)間第3,扦插基質(zhì)最小。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類與濃度對(duì)最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根根粗影響極顯著(P<0.01),植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑浸泡時(shí)間及扦插基質(zhì)對(duì)最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根根粗影響不顯著(P>0.05)。
各試驗(yàn)因子不同水平間差異顯著性見表7。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類中對(duì)最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根根粗效果最好的是ABT,NAA次之,IAA、IBA使用效果較差。ABT與NAA間差異不顯著,IAA與IBA間差異也不顯著,但 ABT、NAA與IAA、IBA間差異顯著。
表7 各試驗(yàn)因子不同水平對(duì)最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根根粗的影響
最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根根粗,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑100 mg·L-1處理效果最好,清水處理效果最差;100 mg·L-1處理與50 mg·L-1處理間差異不顯著,與25 mg·L-1及清水處理間差異顯著;50 mg·L-1、25 mg·L-1及清水處理的最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根根粗相互間差異不顯著。
最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根根粗,插穗浸泡360 min與浸泡60 min差異顯著,但與浸泡10 min、180 min間差異不顯著,其原因有待進(jìn)一步探究。
最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根根粗,黃心土與黃心土∶素沙(1∶1)、黃心土∶素沙(2∶1)、黃心土∶素沙(1∶2)相互間差異不顯著,黃心土∶素沙(1∶1)與黃心土∶素沙(2∶1)、黃心土∶素沙(1∶2)間差異顯著,黃心土∶素沙(1∶1)與黃心土∶素沙(2∶1)相互間差異不顯著。
生根質(zhì)量指數(shù)是把試驗(yàn)中各生根指標(biāo)的信息匯集綜合從而在整體上評(píng)價(jià)、比較各處理中插穗的生根效果[13]。試驗(yàn)表明,基質(zhì)與植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)圓齒野鴉椿扦插生根率、≥5 cm長(zhǎng)的Ⅰ級(jí)側(cè)根數(shù)、最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根長(zhǎng)及最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根的根粗起著主要的影響,以這4個(gè)指標(biāo)構(gòu)建生根質(zhì)量指數(shù)(Q)[14-15]。16個(gè)處理的生根指數(shù)見表2,其生根質(zhì)量指數(shù)均值為1.2781,標(biāo)準(zhǔn)差為0.1002,均值與標(biāo)準(zhǔn)差和為1.3783,生根質(zhì)量指數(shù)大于1.3783的處理有組合3與組合7。組合3的方案為ABT 50 mg·L-1溶液浸泡插穗180 min后扦插在黃心土∶素沙(2∶1)基質(zhì)上,生根率、≥5 cm長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根數(shù)、最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根長(zhǎng)、最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根根粗分別為65.5%、5.13條、4.36 cm、1.48 mm;組合7的方案為NAA 50 mg·L-1溶液浸泡插穗360 min 后扦插在黃心土上,生根率、≥5 cm長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根數(shù)、最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根長(zhǎng)、最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根根粗分別為79.4%、3.73 條、7.2 cm、1.51 mm。
影響扦插繁殖成功的因素很多,除與植物本身遺傳特性有關(guān)外,還與扦插基質(zhì)、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度、浸泡時(shí)間等有關(guān)[10,16]。研究發(fā)現(xiàn)扦插基質(zhì)是影響扦插生根率、≥5 cm長(zhǎng)的Ⅰ級(jí)側(cè)根數(shù)、最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根根長(zhǎng)的最主要因素,而植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類是影響最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根根粗的主要因素。
基質(zhì)在扦插中除起支持和固定植物作用外,更重要的是為植物提供一個(gè)穩(wěn)定、適宜的根系環(huán)境[17]。圓齒野鴉椿扦插基質(zhì)以黃心土扦插生根效果最佳,這與黃心土的物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,具有良好的保水、保溫性能有關(guān)[18]。對(duì)扦插穗條根長(zhǎng)影響以黃心土:素沙(2∶1)、黃心土∶素沙(1∶1)、黃心土∶素沙(1∶2)3種基質(zhì)為好,這可能是黃心土中滲入沙子使其通氣狀況得到改善,增強(qiáng)了根系的呼吸作用,從而促進(jìn)不定根的伸長(zhǎng)[19]。圓齒野鴉椿扦插在黃心土上的≥5 cm長(zhǎng)的Ⅰ級(jí)側(cè)根數(shù)優(yōu)于黃心土滲沙的基質(zhì),而不同扦插基質(zhì)基本上不影響最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根根粗生長(zhǎng)。
植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)插條生根有一定促進(jìn)作用,它重新分配插條內(nèi)部養(yǎng)分,增加插條基部糖含量,把下切口變成養(yǎng)分吸收中心,從而促進(jìn)根原基形成與插穗生長(zhǎng)根成活[16,20-21]。本研究采用ABT、NAA、IBA、IAA處理插穗,發(fā)現(xiàn)使用NAA處理生根率最高,且與另外3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑差異極顯著;對(duì)平均根長(zhǎng)影響NAA稍差,其它3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑相互間沒(méi)有區(qū)別;對(duì)生根穗條≥5 cm長(zhǎng)的Ⅰ級(jí)側(cè)根數(shù)影響4種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑沒(méi)有差別,對(duì)最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根根粗使用ABT效果最好,NAA次之,IAA與IBA使用效果較差。綜合各生根指標(biāo),圓齒野鴉椿扦插植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑以ABT與NAA為好,這與劉正祥等[22]對(duì)省沽油硬枝扦插生根的研究結(jié)果相似。這可能是ABT生根粉中除了含有促進(jìn)生根的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑外,還含有其它生長(zhǎng)素加效劑,能補(bǔ)充生根所需要的物質(zhì)和促進(jìn)生長(zhǎng)素的合成,能夠輔助生長(zhǎng)素達(dá)到更好的生根效果[10],而NAA可通過(guò)影響枝條加快插條愈傷組織的形成和根系的產(chǎn)生,不僅利于原始體的誘導(dǎo),而且促進(jìn)不定根生長(zhǎng)[23]。
一般而言,較高的生根成活率并不能說(shuō)明生根質(zhì)量的好壞[24],不同育苗指標(biāo)在各處理組合中的表現(xiàn)存在差異,單一或少數(shù)指標(biāo)難以全面、客觀地反映各組合的育苗效果[25],生根質(zhì)量指數(shù)是一個(gè)綜合指標(biāo),與苗木移栽后的成活率密切相關(guān)[10]。本研究根據(jù)生根質(zhì)量指數(shù)排序,篩選出適于圓齒野鴉椿扦插生根的2個(gè)組合,其生根率、≥5 cm長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根數(shù)、最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根長(zhǎng)、最長(zhǎng)Ⅰ級(jí)側(cè)根根粗分別在65.5%、3.73 條、4.36 cm、1.48 mm以上。這2個(gè)方案為ABT、NAA與黃心土、素沙組合,扦插生根質(zhì)量好,成本低廉,可操作性強(qiáng)。