趙 冰 張冬林
(西北農(nóng)林科技大學(xué),楊凌,712100) (喬治亞大學(xué))
IBA生根劑對3個杜鵑花品種嫩枝扦插生根的影響1)
趙 冰 張冬林
(西北農(nóng)林科技大學(xué),楊凌,712100) (喬治亞大學(xué))
選用3個杜鵑花品種Rhododendron‘Orchid Lights’,R.‘Millennium’,R.‘Pink and Sweet’的嫩枝為插穗,以V(泥炭)∶V(珍珠巖)∶V(3Lmix)=2∶2∶1 為扦插基質(zhì),以不同施用方法和不同質(zhì)量濃度的吲哚丁酸鉀鹽(K-IBA)處理插穗,在全光照自動間歇噴霧下進行嫩枝扦插試驗。結(jié)果表明:不同品種間扦插生根率、平均根長和根體積差異均達到極顯著水平;3個杜鵑花品種的生根效果以品種R.‘Millennium’最好,R.‘Pink and Sweet’最差,說明品種效應(yīng)明顯。低質(zhì)量濃度的液態(tài)K-IBA對3個品種的生根有明顯的促進作用,液態(tài)K-IBA質(zhì)量濃度為1 000 mg·L-1時對R.‘Orchid Lights’和R.‘Pink and Sweet’品種的生根效果最好,液態(tài)K-IBA質(zhì)量濃度為3 000 mg·L-1時對品種R.‘Millennium’的處理效果較好。2種不同IBA(K-IBA和Hormodin)的7種處理方法對3個品種插穗的生根率、平均根長和根的體積具有顯著性影響。
杜鵑花; IBA;扦插;生根率
Journal of Northeast Forestry University.-2014,42(7).-83~86
WithRhododendron‘Orchid Lights’,R. ‘Millennium’ andR. ‘Pink and Sweet’, the softwood terminal cuttings of three cultivars were treated with seven different IBA contents, then planted in the rooting medium (peat∶perlite∶3Lmix=2∶2∶1) in a greenhouse with automatic inter-mittent mist system. There was significant difference in rooting rate, rooting length and rooting ball volume between three cultivars.R. ‘Millennium’ had the highest rooting ability, followed byR. ‘Orchid Lights’ and ‘Pink and Sweet’. It was more benefit to the rooting of threeRhododendroncultivars if IBA was liquid and the concentration was low, liquid 1 000 mg·L-1K-IBA was preferable for the rooting ofR. ‘Orchid Lights’ andR. ‘Pink and Sweet’, andR. ‘Millennium’ had the best rooting effect when liquid K-IBA was 3 000 mg·L-1. There was significant difference among seven IBA treatments on rooting rate, rooting length and rooting volume between threeRhododendroncultivars.
KeywordsRhododendron; IBA; Cutting; Rooting
杜鵑花一般是指杜鵑花科杜鵑花屬(Rhododendron)下的所有種類,它與報春(Primula)、龍膽(Gentiana)并稱為世界三大高山野生花卉,同時也是世界園林最為著名的觀賞植物和中國的十大傳統(tǒng)名花之一[1]。
中國杜鵑花種類繁多,占世界杜鵑花種類的一半以上。但國外通過各種手段培育的杜鵑花品種已逾萬計,而國內(nèi)的杜鵑花所育品種較少,現(xiàn)在成規(guī)模生產(chǎn)的杜鵑花品種大約只有數(shù)10個,而且到目前為止,尚未有我國自行育種并成規(guī)?;a(chǎn)的杜鵑花品種[2],究其原因主要是繁殖技術(shù)得不到解決。目前扦插是繁殖杜鵑花最常用的一種方法,國內(nèi)外現(xiàn)有的栽培品種中,都是以扦插繁殖為主[3]。國內(nèi)高山杜鵑是品種培育的重要基因資源,但原產(chǎn)于高山上的常綠杜鵑,扦插繁殖困難大[4]。有關(guān)高山杜鵑扦插繁殖的研究見報道的僅有淀川杜鵑[5]、毛棉杜鵑[6]、糙葉杜鵑[7]、興安杜鵑[8]、大白杜鵑[9]和美容杜鵑[10]等,對這些杜鵑花屬植物扦插繁殖技術(shù)的探討主要集中在不同的激素種類和質(zhì)量濃度對生根的影響,采用的激素種類主要以IAA、IBA和NAA等為主[5-10]。研究證明,很多杜鵑花種類以施用IBA為最好,但IBA對一些杜鵑花種類的生根則沒有明顯的影響[11]。
本試驗的3個杜鵑花品種是美國新培育出的具有較高觀賞價值的杜鵑花品種,花色多樣,花型奇特,具芳香,花期較長且可以二次開花。但關(guān)于它們扦插繁殖的研究還未見報道。針對國內(nèi)高山杜鵑種苗奇缺、嫁接繁殖不多、組培繁殖成本高、扦插繁殖難以生根而不適應(yīng)杜鵑花新品種快速繁育的現(xiàn)狀,引進國外先進的杜鵑花品種,開展與國內(nèi)杜鵑花品種的雜交,培育豐富多彩的杜鵑花新品種勢在必行。因此,本研究擬對美國的杜鵑花品種采用扦插繁殖技術(shù)進行引進,為培育中國豐富多彩的杜鵑花新品種奠定基礎(chǔ)。本試驗針對不同質(zhì)量濃度和不同施用方法生長激素對3個杜鵑花新品種扦插生根的影響進行了探討,以期為杜鵑花優(yōu)良種質(zhì)的引進提供技術(shù)儲備。
扦插材料于2013年7月份采自Griffith Propagation Nursery(格里菲思繁殖圃),每個品種選取生長健壯母株上的木質(zhì)化枝條作為插穗。3個品種分別為R.‘Orchid Lights’,R.‘Millennium’,R.‘Pink and Sweet’(圖1)。扦插試驗在美國喬治亞大學(xué)木本觀賞植物實驗室和園藝系農(nóng)場完成。
圖1 3個杜鵑花品種的花
插條的處理:插條長度剪取8~10 cm,頂部保留3~4片葉子,為避免葉面積大而與基質(zhì)接觸使基質(zhì)污染,同時減少植物組織水分的蒸騰,將葉片剪去2/3,但不剪除頂芽,另外,對枝條下部1/3處,用枝剪輕敲進行愈傷,以促進枝條對生根劑的更好吸收,從而促進生根。
試驗設(shè)計:試驗采用完全隨機的區(qū)間設(shè)計方法,每個品種256個插穗,用8種處理方法(表1),即每種處理32個插穗。試驗設(shè)4次重復(fù),每次重復(fù)下又設(shè)8個假重復(fù)。8種插條處理方法在每個重復(fù)中是完全隨機的,為了避免環(huán)境條件如光照、溫度和自動噴霧對插條生根誤差的影響,4個重復(fù)的穴盤也被完全隨機地放置在4個不同的苗床上。
表1 IBA處理插穗的方法
扦插方法:扦插基質(zhì)采用V(泥炭)∶V(珍珠巖)∶V(3Lmix)=2∶2∶1,生根激素采用K-IBA(吲哚丁酸鉀鹽,液體)和K-IBA固體,又名Hormodin(荷爾蒙頓1號、2號和3號,固體),質(zhì)量濃度見表1。用K-IBA處理插穗時,固體的Hormodin用插穗直接蘸清水,再蘸取粉后立即插入基質(zhì)中,液體的K-IBA先浸泡10 s,自然晾干至少15 min后再插入基質(zhì)中,然后用噴霧狀水管澆透水后,放在常溫溫室中帶有自動噴霧系統(tǒng)的苗床上。
扦插后的管理:扦插后的最初幾天間隙噴霧頻率為每20 min噴霧15 s。之后根據(jù)土壤的濕度和氣溫調(diào)整噴霧頻率,使?jié)穸仁冀K保持在70%左右。定時觀察生根情況,對于死亡植株和枯黃的葉片及時清除,扦插2個月后統(tǒng)計生根數(shù)據(jù),生根狀況見圖2。
數(shù)據(jù)分析:由于3個杜鵑花品種均為須根系,無法測出生根數(shù)量及每個根的長度,所以試驗統(tǒng)計了各個插穗根球的底面直徑和根的平均長度,從而計算出根體積,最后用SPSS軟件進行各品種和各激素質(zhì)量濃度的差異顯著性分析。
2.1 不同品種的生根差異性比較
由表2可知,即使不用生根激素IBA,R.‘Millennium’品種的生根率、平均根長和根體積均高于R.‘Orchid Lights’和R.‘Pink and Sweet’,表明R.‘Millennium’是比較容易生根的杜鵑花品種,在施用IBA后,R.‘Millennium’品種的生根率也顯著高于其他2個品種。在7種IBA處理下以R.‘Pink and Sweet’的插條生根率最低。從表2可知,3個品種的生根率、平均根長和根體積差異性顯著,以R.‘Millennium’品種的生根率最高,可以達到77.50%,平均根長和根體積也最大,分別為2.220 7 cm和6.103 3 cm3;R.‘Pink and Sweet’的生根率最低,只有33.59%,平均根長和根體積也最小,只有1.152 2 cm和2.035 7 cm3,說明不同品種間生根能力的差異性。
2.2 不同IBA質(zhì)量濃度及施用方法對插穗生根的影響
由表2可知,2種不同IBA(K-IBA和Hormodin)的7種處理方法對3個品種插穗的生根率、平均根長和根的體積具有顯著性影響。3個品種的對照均有一定程度的生根,說明即使不用生根劑,這些杜鵑花品種也能生根,只是生根率低于生根劑處理后的插穗,說明IBA是影響3個杜鵑花木質(zhì)化插條能否生根的關(guān)鍵因素。
圖2 3個杜鵑花品種扦插生根情況
品種名處理生根率/%平均根長/cm根體積/cm3R.‘OrchidLights’CK38.75a0.2125a0.5598aⅠ39.38c0.5563b0.7092bⅡ43.75b0.6094b1.4024cⅢ60.00c1.0188c1.5246cⅣ62.50d2.2844d4.0480dⅤ61.13b1.1344bc1.4110cⅥ43.75cd0.9000c1.1424cⅦ60.00c0.8136bc1.2833c平均值51.16a0.9412a1.5101aR.‘Millennium’CK58.13a1.5219a3.3271aⅠ81.25a2.1438c7.5851cⅡ84.38c3.2375d8.2829cdⅢ75.00b1.2930b3.0300abⅣ78.13bc2.6406cd8.1877cdⅤ87.50c3.6348d9.4157dⅥ76.88b1.6219ab3.6376aⅦ78.75bc1.6719a5.3601b平均值77.50b2.2207b6.1033bR.‘PinkandSweet’CK16.88a0.1500a0.3376aⅠ37.08bc0.5680b0.6880abⅡ39.88bc1.0313c2.2613cⅢ45.38c1.3653c2.9720cdⅣ53.13d2.0156d4.4096dⅤ30.25b1.5531b2.3100aⅥ23.13ab1.4155c2.2621cⅦ23.00ab1.1187c1.0446b平均值33.59c1.1522a2.0357a
注:同列不同小寫字母表示在0.01水平差異顯著。
對于品種R.‘Orchid Lights’,對照的生根率、平均根長和根體積均最低,和其他7種處理的相關(guān)生根指標(biāo)均具有顯著性差異(P≤0.01)。7種處理的插條生根率從39.38%到62.50%,其中,處理Ⅳ即IBA質(zhì)量濃度為液態(tài)1 000 mg·L-1時的插條的生根率最高(62.50%),平均根長和根體積也最大,分別達到2.284 4 cm和4.048 0 cm3,與其他處理的相關(guān)生根指標(biāo)差異性顯著,說明低質(zhì)量濃度液態(tài)IBA可以促使插穗生根,是較理想的方法。當(dāng)IBA的施用狀態(tài)為固態(tài)時,生根率、平均根長和根體積隨著質(zhì)量濃度的增大而增大;當(dāng)IBA的施用狀態(tài)為液態(tài)時,相關(guān)生根指標(biāo)卻隨著質(zhì)量濃度的增大而減少,當(dāng)液態(tài)IBA質(zhì)量濃度為8 000 mg·L-1時的生根率達到最低,且出現(xiàn)插穗大量燒死的現(xiàn)象,說明高質(zhì)量濃度液態(tài)不利于R.‘Orchid Lights’插穗生根,相反會有抑制作用。同時也說明IBA的施用方法和質(zhì)量濃度均是影響插穗生根的重要因素。
對于品種R.‘Millennium’,處理Ⅴ,即IBA質(zhì)量濃度為液態(tài)3 000 mg·L-1時的插條的生根率最高(87.50%),平均根長和根體積也最大,分別達到3.634 8 cm和9.415 7 cm3,與其他處理的相關(guān)生根指標(biāo)差異性顯著。無論IBA的施用狀態(tài)為固態(tài)還是液態(tài),生根率、平均根長和根體積都是先隨著質(zhì)量濃度的增大而增大,當(dāng)IBA質(zhì)量濃度達到8 000 mg·L-1時,相關(guān)生根指標(biāo)的數(shù)值又降低,但液態(tài)8 000 mg·L-1(處理Ⅵ)的K-IBA要好于固態(tài)8 000 mg·L-1(Ⅲ)Hormodin的生根效果,固態(tài)8 000 mg·L-1(Ⅲ)的Hormodin生根效果在所有處理中是最差的,而液態(tài)K-IBA和固態(tài)Hormodin混合8 000 mg·L-1(處理Ⅶ)的處理插穗的生根率、平均根長和根體積又高于單獨固態(tài)或液態(tài)處理的相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)。說明同一種生長素的不同質(zhì)量濃度和不同施用方法對同一植物的作用不同。
對于品種R.‘Pink and Sweet’,處理Ⅳ,即快蘸液態(tài)K-IBA(1 000 mg·L-1)處理的插條的生根率最高(53.13%),平均根長和根體積也最大,分別達到2.015 6 cm和4.409 6 cm3,與其他處理的相關(guān)生根指標(biāo)差異性達到極顯著水平。與對照相比,高質(zhì)量濃度IBA(Ⅵ和Ⅶ)處理后生根率可明顯提高該杜鵑花品種的插穗的平均根長和根體積,但生根率與對照的差異性不顯著。當(dāng)IBA的施用狀態(tài)為固態(tài)時,生根率、平均根長和根體積隨著質(zhì)量濃度的增大而增大,當(dāng)IBA的施用狀態(tài)為液態(tài)時,相關(guān)生根指標(biāo)卻隨著質(zhì)量濃度的增大而減少,當(dāng)固態(tài)和液態(tài)混合質(zhì)量濃度為8 000 mg·L-1時生根率最低,只有23.00%。而對卡羅來納杜鵑的研究表明,IBA混合處理比單一的液態(tài)IBA處理效果要好[12]。從表2可以看出,液態(tài)K-IBA對生根率的影響雖然不及固態(tài)Hormodin的處理效果好,但對平均根長和根體積的影響卻好于固態(tài)Hormodin的處理效果。
IBA是人工合成的植物生長調(diào)節(jié)劑,是一種活性最強、性狀穩(wěn)定、用量低且不易被降解的生長素類物質(zhì),IBA生根劑處理插穗根部有補充外源激素與促進植物體內(nèi)內(nèi)源激素合成的雙重功效,提供插條生根所需的生根促進物質(zhì),而且能促進插條內(nèi)源激素的合成,還能促進一個根源基分化形成多個根尖,以誘導(dǎo)不定根原基分生組織細胞分化出簇狀根尖,從而促進不定根形成,縮短生根時間,提高生根率,故生產(chǎn)中較多使用[13-14]。有研究表明,IBA對于植物扦插生根的效果最為突出[15]。
不同IBA質(zhì)量濃度及施用方法對插穗生根的影響分析說明,在3個品種扦插過程中,適宜質(zhì)量濃度的生長素處理能促進其生根,且IBA的施用狀態(tài)為液態(tài),質(zhì)量濃度為1 000 mg·L-1或者3 000 mg·L-1處理的效果較好。對于品種R.‘Millennium’,無論K-IBA的施用狀態(tài)如何,其生根效果在不同質(zhì)量濃度的處理下均表現(xiàn)為低質(zhì)量濃度對生根有良好的促進作用,高質(zhì)量濃度則對其有一定的抑制作用;而對于品種R.‘Orchid Lights’和R.‘Pink and Sweet’,當(dāng)IBA施用狀態(tài)為液態(tài)時,其處理效果同樣滿足從低質(zhì)量濃度到高質(zhì)量濃度生根率和平均生根量“升高—降低”的趨勢,低質(zhì)量濃度生長素不能促進不定根的表達,高質(zhì)量濃度生長素則轉(zhuǎn)化為抑制作用,該研究結(jié)論與其他物種如海州常山[16]、毛梾[17]和四倍體刺槐[18]的研究結(jié)論是一致的。這可能是因為3個杜鵑花品種的枝條組織均較幼嫩,對外源激素的敏感度比較高,因而,較低質(zhì)量濃度的激素處理就能達到較好的效果;另一方面,由于杜鵑花品種枝條正處于生長旺盛期,在生長過程中自身也會產(chǎn)生一定量的內(nèi)源激素,如果外源激素處理質(zhì)量濃度過高,就會導(dǎo)致總生長激素過高,從而抑制生根。因此,在應(yīng)用IBA生長激素時,一方面要注意不同施用方法對生根的影響,另一方面還要嚴(yán)格控制其質(zhì)量濃度。
另外,3個品種的生根差異性顯著,以品種R.‘Millennium’生根效果最好,R.‘Pink and Sweet’生根效果最差,說明品種效應(yīng)明顯。這種生根力的差異可能是由于杜鵑花不同品種間遺傳因素引起的,也可能是由于枝條間的好壞差異引起的。這種生根差異性在其他物種中也有一定體現(xiàn),如云杉屬下的3個種在同樣的生長基質(zhì)和生長激素質(zhì)量濃度處理下,生根效果也有明顯的差異[19]。
植物扦插技術(shù)是涉及多因子的綜合復(fù)雜的系統(tǒng)工程,本試驗主要從IBA不同施用方法和不同質(zhì)量濃度處理的角度對3個杜鵑花品種扦插生根的影響進行了研究,其試驗結(jié)果可為3個杜鵑花品種的引進提供技術(shù)參考,對培育我國豐富多彩的杜鵑花新品種具有重要的意義。
[1] 余樹勛.杜鵑花[M].北京:金盾出版社,1992:1-85.
[2] 耿玉英.中國杜鵑花解讀[M].北京:中國林業(yè)出版社,2008.
[3] 王春彥,陸信娟,苗淑杏,等.基質(zhì)和生長素對比利時杜鵑嫩枝扦插的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(3):156-157.
[4] 陳訓(xùn),巫華美.中國貴州杜鵑花[M].貴陽:貴州科學(xué)技術(shù)出版社,2003:45-51.
[5] 孫學(xué)東,張艷紅,王兆東.淀川杜鵑扦插繁殖技術(shù)的初步研究[J].遼東學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版,2006,13(4):4-6.
[6] 熊友華,吳志,王定躍,等.毛棉杜鵑嫩枝扦插繁殖研究[J].北方園藝,2011(11):106-108.
[7] 李朝嬋,周艷,巫華美,等.糙葉杜鵑扦插技術(shù)及插條營養(yǎng)物質(zhì)變化研究[J].北方園藝,2012(10):90-92.
[8] 周金梅,宮敬利,建德鋒.不同激素及扦插基質(zhì)對興安杜鵑嫩枝扦插成活率的影響[J].經(jīng)濟林研究,2012,30(4):123-125.
[9] 周艷,李朝蟬,周洪英,等.大白杜鵑扦插繁殖技術(shù)研究[J].種子,2012,31(4):123-126.
[10] 司國臣,張延龍,顧欣,等.秦嶺野生美容杜鵑扦插繁殖技術(shù)[J].北方園藝,2012(3):77-79.
[11] Lone A B, Unemoto L K, Yamamoto L Y, et al. Rooting of azalea cuttings (RhododendronsimsiiPlanch.) in the fall of IBA and different substrates[J]. Ciencia Rural,2010,40(8):1720-1725.
[12] 耿芳,張冬林,李志輝,等.IBA生根劑對卡羅來納杜鵑插條生根的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2008,27(1):127-130.
[13] 江玲,管曉春.植物激素與不定根的形成[J].生物學(xué)通報,2000,35(11):17-19.
[14] 賈娟,姚延壽,史敏華,等.生根劑促進槭樹植物扦插繁殖的研究進展[J].西北林學(xué)院學(xué)報,2010,25(4):107-109, 134.
[15] Celik H, Odabas M S. Mathematical modeling of the indole-3-butyric acid applications on rooting of northern highbush blueberry (VacciniumcorymbosumL.) softwood-cuttings[J]. Acta Physiologiae Plantarum,2009,31(2):295-299.
[16] 劉軍,曾德靜,王鋮,等.植物生長調(diào)節(jié)劑對海州常山硬枝扦插生根的影響[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2012,40(8):10-12, 46.
[17] 薛利艷,康永祥,張丹,等.毛梾全光照噴霧嫩枝扦插繁殖試驗[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2012,40(11):10-13, 18.
[18] 王小玲,高柱,趙忠,等.四倍體刺槐扦插繁殖技術(shù)[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2012,40(10):7-11.
[19] 段昌盛,張守攻,王軍輝,等.3種云杉嫩枝扦插生根特性的研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報,2009,24(6):59-61.
IBA Rooting Hormone on the Rooting of Softwood Cuttings of ThreeRhododendronCultivars/
Zhao Bing(Northwest A&F University, Yangling 712100, P. R. China); Zhang Donglin(University of Georgia)//
1) 國家自然科學(xué)基金項目(K305021110)、陜西省自然科學(xué)基金項目(2012JQ3008)。
趙冰,女,1980年10月生,西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院,講師。
張冬林,喬治亞大學(xué)園藝系,教授 。E-mail:Donglin@uga.edu。
2013年9月29日。
Q945.78; Q575+.11
責(zé)任編輯:任 俐。