王一帆, 張曉華, 陳清海, 蘇寶川, 連其祥, 鄒雙全, 李俊偉
(1.福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院,福建 福州 350002;2.自然生物資源保育利用福建高校工程技術(shù)研究中心,福建 福州 350002;3.泉州市林業(yè)局,福建 泉州 362000;4.壽寧縣林業(yè)局種苗站,福建 壽寧 355500)
梔子(GardeniajasminoidesEllis)是茜草科(Rubiaceae) 梔子屬(Gardenia)常綠灌木。梔子屬植物具有藥用、觀賞、提取染料、茶飲、提煉油脂和香料等功用[1]。四季梔子又名小葉梔子(G.jasminoidesvar.radicans),植株較矮,葉披針形,花重瓣,香味較淡,春夏季開花不斷[2]。2014年本課題組在福建省清流縣種質(zhì)資源調(diào)查中發(fā)現(xiàn)一種觀賞價值極高的野生四季梔子,花期較長且花朵潔白精致,但結(jié)實少、自然繁殖速度慢。目前,有關(guān)梔子屬植物的研究主要包括分類[3]、化學(xué)成分和藥理作用[4]、栽培技術(shù)[5]以及遺傳多樣性[6]等方面,而有關(guān)四季梔子的扦插研究極少[7]。
扦插是常用的植物繁殖方法,具有繁殖材料充足、產(chǎn)苗量大、成苗快和開花早等優(yōu)點,并能保持原品種的優(yōu)良性狀。影響插穗的生根因素除了與植物本身遺傳特性有關(guān)外,還與扦插基質(zhì)及處理插穗的植物生長調(diào)節(jié)劑種類、濃度及浸泡時間等有關(guān)[8]。吳可綱[9]研究表明,黃梔子嫩枝扦插培育苗比硬枝扦插培育苗優(yōu)勢明顯。潘佑找等[10]研究發(fā)現(xiàn),IAA為100 mg·L-1時,梔子嫩枝扦插成活率和平均根長最佳;IBA為100 mg·L-1時,平均生根數(shù)最多。蔣元斌等[11]研究表明,200 mg·L-1ABT處理黃梔子插穗,其生根率、生根數(shù)、平均根長和根系效果等指標(biāo)最好。章志紅等[12]研究表明,以200 mg·L-1IBA處理梔子插穗1.5 h,生根效果最優(yōu)。李江等[13]研究表明,以體積比為1∶1混合均勻的河沙和田園土為基質(zhì),經(jīng)500 mg·L-1IBA處理的山梔子插穗扦插生根最佳。陳云萍[14]研究表明,黃梔子扦插的最適宜基質(zhì)為泥炭土,而馬濟民[15]研究表明,沙土是梔子花扦插的最佳基質(zhì)。鑒于此,本課題組研究了植物生長調(diào)節(jié)劑、浸泡時間和基質(zhì)對野生四季梔子扦插的影響,以期為其扦插繁殖提供參考。
試驗地位于福建省清流縣靈地鎮(zhèn)的清流縣華夏盆景苗木有限公司苗圃(北緯25°50′42″,東經(jīng)116°47′50″),屬亞熱帶季風(fēng)氣候。秋冬季多西北風(fēng),春夏季多東南風(fēng),全年溫暖濕潤,年平均氣溫17.9 ℃,無霜期276 d,年降雨量1 786 mm以上。土壤類型為紅壤,肥力較低。
插穗母株來源于福建省清流縣的野生四季梔子新資源,其葉片光滑革質(zhì),老葉深綠、新葉淺綠,3葉輪生,葉長5~9 cm、葉寬1~3 cm;花單瓣,共6瓣,極少數(shù)重瓣,重瓣花共3輪,每輪3~5瓣;全年抽梢、開花結(jié)果。
1.3.1 水平設(shè)置 試驗采用4因素4水平L16(44) 正交設(shè)計(表1),探討植物生長調(diào)節(jié)劑種類與濃度、浸泡時間和基質(zhì)類型等4個因素對四季梔子插穗生根率、根長和根數(shù)的影響。其中,泥炭土、蛭石、田園土和珍珠巖等4種基質(zhì)的pH值分別為4.61、7.5、4.56和7.2。
表1 正交試驗因素和水平1)Table 1 The factors and levels of orthogonal test
1.3.2 扦插技術(shù)組合設(shè)計 按正交試驗設(shè)計,共設(shè)置16個處理(表2),每個處理3次重復(fù),即每次重復(fù)10根插穗,扦插管理一致。于2018年6月進(jìn)行采穗,剪取生長健壯、無病蟲害、株芽飽滿的當(dāng)年生半木質(zhì)化枝條,并將穂條剪成6 cm左右的枝段,保留一葉一芽,上端近芽處剪為平口、下端斜切。扦插前3 d用3%~5%高錳酸鉀溶液對基質(zhì)進(jìn)行消毒,并覆蓋塑料薄膜,24 h后揭開薄膜待用。將基質(zhì)按試驗設(shè)計混合均勻填入半徑5 cm、深11 cm的育苗袋,并插上標(biāo)簽。將按照試驗設(shè)計處理過的插穗直插于對應(yīng)育苗袋內(nèi),深度3 cm左右,然后把扦插好的育苗袋置于盛水的托盤內(nèi)。扦插完畢,用遮陰網(wǎng)進(jìn)行遮陰,把托盤放置陰涼處,定期給托盤添水。苗圃內(nèi)溫度控制在 20~28 ℃、空氣濕度 80%~90%、遮光度50%~70%[16]。
表2 扦插組合設(shè)計1)Table 2 Combination design of cutting condition tests
1.3.3 數(shù)據(jù)調(diào)查與統(tǒng)計 扦插后30 d測量扦插枝條的生根指標(biāo)。生根率/%=(生根總數(shù)/扦插苗木總數(shù))×100;根長從根基部量至最長處;生根數(shù)為每株插穗生根總數(shù)量。數(shù)據(jù)采用Excel 2016處理,并用SPSS 18.0進(jìn)行統(tǒng)計分析。
生根率、生根數(shù)和根長能直觀反映插穗的生根效果,其中生根率是反映生根能力高低的關(guān)鍵性指標(biāo)[17]。四季梔子插穗生根率較高,不同條件及組合對其生根影響顯著。對扦插生根長度和數(shù)量進(jìn)行相關(guān)分析,得:y=2.961 9x+0.352 1(r=0.53),說明本試驗中扦插四季梔子根長與生根數(shù)成正相關(guān),且根長越長,生根數(shù)越多。
植物生長調(diào)節(jié)劑常用于扦插苗的生根,在不定根形成中起關(guān)鍵作用[18]。從表3可知,4種生長調(diào)節(jié)劑的平均生根率均大于60%,說明四季梔子插穗較易生根,其中ABT生根率最低(60.42%),且顯著低于其他處理。不同生長調(diào)節(jié)劑處理的根長及根數(shù)之間無顯著差異,其中NAA處理根長最長(2.88 cm),IBA處理生根數(shù)最多(10.00根),ABT處理根長最短(2.30 cm)、根數(shù)最少(6.50根)。
表3 生長調(diào)節(jié)劑種類對四季梔子生根的影響1)Table 3 Effects of growth regulator type on rooting of G.jasminoides
生長調(diào)節(jié)劑濃度過高或過低都不利于插穗生根。從表4可知,800 mg·L-1時生根率最高(85.42%),且顯著高于其他處理。不同濃度處理的根長及根數(shù)之間無顯著差異,400 mg·L-1時根長最長、根數(shù)最多,分別為2.67 cm和9.50根;600 mg·L-1時根長最短(2.57 cm);200 mg·L-1時根數(shù)最少(6.67根)。
表4 生長調(diào)節(jié)劑濃度對四季梔子生根的影響1)Table 4 Effects of growth regulator concentration on rooting of G.jasminoides
植物生長調(diào)節(jié)劑浸泡插穗的時間過長會發(fā)生抑制作用,甚至使枝條受傷而死亡[19]。從表5可知,浸泡時間對根長、根數(shù)、生根率都有不同程度的影響。浸泡1.5 h,生根率最高(85.42%),顯著高于浸泡0.5、1.0 h;浸泡2.0 h的生根數(shù)最多(10.33根)且根長最長(3.19 cm),顯著高于浸泡1.0 h。
表5 浸泡時間對四季梔子生根的影響1)Table 5 Effects of soaking time on rooting of G.jasminoides
基質(zhì)作為插穗的固定物質(zhì),既具有支持作用,又為插穗提供穩(wěn)定的根系環(huán)境。由表6可知,基質(zhì)為田園土∶珍珠巖=1∶2時,根數(shù)最多(11.50根),且顯著高于其他處理。不同基質(zhì)處理的根長及生根率之間沒有顯著差異,其中,基質(zhì)為泥炭土?xí)r生根率最高(73.75%);基質(zhì)為田園土∶珍珠巖=1∶2時根長最長(2.81 cm)。
表6 基質(zhì)對四季梔子生根的影響1)Table 6 Effects of matrix on rooting of G.jasminoides
16個組合扦插生根結(jié)果見表7。對表7試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行極差分析,繪制試驗因素水平與指標(biāo)間的關(guān)系曲線(圖1)。由圖1可知,不同指標(biāo)對應(yīng)的最佳組合不同。四季梔子扦插根長最長的組合為A2B2C4D3,根數(shù)最多的組合為A3B2C4D3,生根率最高的組合為A4B4C3D4。此外,4個因素對不同指標(biāo)的影響主次順序不同(表8)。由表8可知,影響根長的主次因素為:C>D>A>B,其中C對根長影響極顯著;影響根數(shù)的主次因素為:D>C>A>B,其中D對根數(shù)影響顯著;影響生根率的主次因素為:C>B>A>D,其中A對生根率影響顯著,B、C對生根率影響極顯著。根據(jù)各因素對指標(biāo)影響的主次順序以及顯著性,可以確定因素水平最佳組合。其中,C因素對根長和生根率都有顯著影響,但最佳水平不一致。由于浸泡2.0 h比1.5 h的生根率只降低了12.23%,而根長、根數(shù)分別增加了36.32%和42.48%,故C因素中確定浸泡2.0 h為最佳水平。綜上可見,本試驗的最優(yōu)條件組合為:A4B4C4D3。
表7 四季梔子扦插生根結(jié)果統(tǒng)計表Table 7 Rooting results of G.jasminoides cuttings
表8 不同因素對四季梔子扦插生根影響的方差分析1)Table 8 ANOVA of the effect of different factors on rooting of G.jasminoides cuttings
本試驗表明,野生四季梔子插穗的生根狀況與生長調(diào)節(jié)劑的種類與濃度、浸泡時間和扦插基質(zhì)有關(guān)。其中,生根率和根長受浸泡時間影響最大,根數(shù)受基質(zhì)影響最大。
植物生長調(diào)節(jié)劑常用于促進(jìn)插穗生根,其基本原理是調(diào)節(jié)插穗體內(nèi)生根抑制物質(zhì)和促進(jìn)物質(zhì)含量之間的動態(tài)平衡,但具體作用機制存在差異[20-21]。楊慶春等[22]研究表明,植物生長調(diào)節(jié)劑類型對栓皮櫟插穗不定根發(fā)生率的影響差異顯著。本試驗表明,生長調(diào)節(jié)劑類型對四季梔子根長和根數(shù)的影響不顯著,而對生根率影響顯著,其中IAA處理生根率最高,為75.83%。植物生長調(diào)節(jié)劑并不是濃度越高越好,過高或過低都達(dá)不到最佳效果[23]。本試驗表明,生長調(diào)節(jié)劑濃度對生根率有顯著影響,而對根長和根數(shù)沒有顯著影響。800 mg·L-1時生根率最高(85.42%),400 mg·L-1時根數(shù)和根長最佳,分別為9.50根和2.67 cm。浸泡時間影響插穗吸收激素的量[24]。李子光等[25]研究表明,用IBA浸蘸油橄欖插穗的時間不同,對扦插生根有很大影響。本試驗表明,不同浸泡時間對插穗根長和生根率都有顯著影響,以浸泡1.5 h的生根率最高,與章志紅等[12]研究結(jié)果一致;而浸泡2 h的綜合指標(biāo)最好,生根率75%、根長3.39 cm、根數(shù)為10.33根。
本試驗中不同基質(zhì)處理對野生四季梔子生根率和根長沒有顯著影響,但對生根的數(shù)量影響顯著?;|(zhì)為田園土∶珍珠巖=1∶2時,插穗生根數(shù)最多(11.50根),且顯著高于其他處理。田園土含有較高的養(yǎng)分,而珍珠巖吸水能力強,兩者以適宜的比例混合,既有利于疏松保水,又營養(yǎng)豐富。陳云萍[14]研究表明,黃梔子最適宜的扦插基質(zhì)是泥炭土,而馬濟民[15]研究表明,沙土是梔子花扦插最佳基質(zhì),與本試驗結(jié)果不同。這與不同試驗選取的基質(zhì)材料不同有關(guān),但總體上以疏松、保水性好、有一定營養(yǎng)的基質(zhì)生根效果好。
綜上分析得出,四季梔子扦插生根的理想條件為A4B4C4D3,即:植物生長調(diào)節(jié)劑選用IAA,質(zhì)量濃度800 mg·L-1,插穗浸泡2 h,以田園土∶珍珠巖=1∶2為基質(zhì)。本試驗為四季梔子的扦插繁殖提供了參考,但理想條件不在本次試驗設(shè)計中,故有待進(jìn)一步研究。