任 飛,吳德軍,李慶華,孔雨光,李 萍,劉翠蘭,劉國(guó)利,王因花,燕麗萍
(1山東省林業(yè)科學(xué)研究院/山東省林木遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,濟(jì)南 250014;2山東省林業(yè)監(jiān)測(cè)規(guī)劃院,濟(jì)南 250014;3無(wú)棣縣小泊頭鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)站,山東 無(wú)棣 251900)
黑松為松科松屬常綠喬木,樹形美觀,耐干旱瘠薄。因其耐海霧、抗海風(fēng),也可在海灘鹽土地方生長(zhǎng)??共∠x能力強(qiáng),生長(zhǎng)慢,壽命長(zhǎng)。黑松一年四季長(zhǎng)青,抗病蟲能力強(qiáng),是荒山綠化、道路綠化首選樹種。
目前,黑松繁殖主要以播種繁殖為主,學(xué)者們?cè)诤谒扇萜饔缂夹g(shù)方面展開了廣泛的研究[1-3],但實(shí)生育苗苗木個(gè)體間差異較大、高度不一。對(duì)于人工選育的優(yōu)良株系,要想保持其優(yōu)良特性還需無(wú)性繁殖。人們對(duì)松屬植物無(wú)性繁育手段的研究,主要集中在嫁接、組織培養(yǎng)方面[4-6],對(duì)于扦插繁殖研究很少。本研究以黑松當(dāng)年生嫩枝為材料,對(duì)扦插基質(zhì)、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類、濃度及處理時(shí)間進(jìn)行探索,以期能在黑松扦插技術(shù)方面取得一定的突破,為黑松無(wú)性繁殖提供技術(shù)支撐。
實(shí)驗(yàn)于2019年6月在山東省泰安市夏張基地的溫室進(jìn)行。溫室為鋼框架結(jié)構(gòu)、塑料膜搭棚,頂部覆有遮陰網(wǎng),自動(dòng)噴霧,供水系統(tǒng)良好,排水通暢,空氣相對(duì)濕度控制在90%以上,氣溫控制在30~40℃。
1.2.1 插穗選擇 插穗取自山東省林業(yè)科學(xué)研究院日照創(chuàng)新園,樹齡為2~3年,生長(zhǎng)健康無(wú)病害蟲當(dāng)年生半木質(zhì)化嫩枝。
1.2.2 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑 包括特效生根粉、NAA、ABT 1號(hào)生根粉3種,其中特效生根粉、NAA為北京博奧拓科技有限公司生產(chǎn),ABT 1號(hào)生根粉為北京艾比蒂生物科技有限公司生產(chǎn)。
1.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用L9(34)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(表1),涉及生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(A)、濃度(B)、扦插基質(zhì)(C)和處理時(shí)間(D)4個(gè)因素,每個(gè)因素設(shè)3個(gè)水平,共9個(gè)處理,每個(gè)處理50個(gè)插穗,每處理重復(fù)3次。
1.3.2 扦插基質(zhì)設(shè)計(jì)及制備的方法 扦插基質(zhì)的組分中,基質(zhì)1為椰糠:珍珠巖:蛭石=16:3:1,基質(zhì)2為珍珠巖,基質(zhì)3為沙子:椰糠:珍珠巖:蛭石=20:16:3:1。扦插基質(zhì)混合完成后采用多菌靈1000倍液消毒,將消毒好的扦插基質(zhì)分裝到50孔的穴盤中,扦插基質(zhì)厚度不低于8 cm,澆透水,備用;扦插前24 h再重復(fù)滅菌1次。
表1 黑松嫩枝扦插正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.3.3 插穗制備 插穗長(zhǎng)度修剪為8~10 cm,上端切口平剪,下端切口斜剪,每處理采集150個(gè)接穗;將修剪好的插穗用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理后直接進(jìn)行扦插。
1.3.4 扦插和插后管理 將預(yù)處理后的插穗插入備用的基質(zhì)中,扦插深度為(4±1)cm,然后澆透水,并將插穗與插孔周圍的基質(zhì)壓實(shí);采用自動(dòng)噴霧法保濕,使空氣相對(duì)濕度控制在90%以上,每隔2天噴灑一次質(zhì)量百分比濃度為1.0%的磷酸二氫鉀溶液;待扦插生根后,揭除遮陰網(wǎng),進(jìn)行全光照煉苗。
先將生根插穗連同基質(zhì)一起拔出,然后將插穗放入清水中,將粘附于根系的基質(zhì)沖洗干凈后,計(jì)算插穗生根率、總根數(shù)、最長(zhǎng)不定根長(zhǎng)。不定根數(shù)(最長(zhǎng)不定根長(zhǎng))=每個(gè)重復(fù)的不定根數(shù)(最長(zhǎng)不定根長(zhǎng))之和/每個(gè)重復(fù)的生根插穗數(shù)。使用SPSS 20.0軟件進(jìn)行方差分析和多重比較,Excel 2010制圖。
2.1.1 各處理組合下插穗生根率的差異分析 由表2可以看出,各處理生根率之間的差異達(dá)到了顯著水平(P<0.05),其中6號(hào)處理生根率最高,為76.0%,其次為3號(hào)處理,生根率為64.7%。對(duì)各影響因子進(jìn)行極差分析,結(jié)果顯示,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度的極差最大(R=49.2),說(shuō)明其對(duì)黑松嫩枝扦插生根率的影響最大,其次為處理時(shí)間,扦插基質(zhì)對(duì)生根率的影響最小(R=9.7)。
表2 各處理對(duì)黑松嫩枝扦插生根率的影響
2.1.2 各實(shí)驗(yàn)因素對(duì)扦插生根率的影響分析 對(duì)各影響因素下的生根率進(jìn)行方差分析,結(jié)果(表3)表明,在實(shí)驗(yàn)所設(shè)計(jì)的4個(gè)影響因子中,只有生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度對(duì)黑松嫩枝扦插生根率的影響達(dá)到了極顯著水平(P<0.01),生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類、處理時(shí)間及扦插基質(zhì)對(duì)扦插生根率的影響均不顯著。
進(jìn)一步對(duì)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度的各水平進(jìn)行多重比較,結(jié)果(表4)顯示,隨著濃度的升高,黑松的扦插生根率提高,當(dāng)濃度達(dá)到1000 mg/L時(shí)生根率最高,平均值達(dá)65.0%,與前兩者的平均生根率差異顯著,100 mg/L和500 mg/L濃度下的生根率無(wú)明顯差異。
由表2可以看出,生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、濃度、扦插基質(zhì)、處理時(shí)間各水平的作用對(duì)黑松嫩枝扦插生根率的影響由大到小的順序?yàn)?A2>A1>A3、B3>B2>B1、C3>C1>C2、D2>D1>D3,4 種實(shí)驗(yàn)因素的最佳水平組合為A2B3C3D2,即1000 mg/L ABT 1號(hào)生根粉處理40 min,扦插基質(zhì)為沙子:椰糠:珍珠巖:蛭石=20:16:3:1,此處理組合并未在研究設(shè)計(jì)的正交表內(nèi),但它與6號(hào)處理僅存在扦插基質(zhì)上的差異,生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類、濃度、處理時(shí)間是完全相同的。由表3中的方差分析可以看出,扦插基質(zhì)對(duì)黑松嫩枝扦插生根率的影響并沒(méi)有顯著差異,故可推測(cè),6號(hào)處理雖然不是最佳組合,但其效果等同于最佳水平組合。
表3 黑松嫩枝扦插生根率的方差分析
表4 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度對(duì)黑松嫩枝扦插生根率的影響
各處理對(duì)黑松扦插苗生根數(shù)量的影響見表5。各處理下黑松生根數(shù)量的差異達(dá)到顯著水平(P<0.05),其中6號(hào)處理的生根數(shù)量最多,平均生根數(shù)量為4.2條,其次為1號(hào)處理和4號(hào)處理,這三者間的生根數(shù)量無(wú)顯著差異。進(jìn)一步對(duì)各實(shí)驗(yàn)因素進(jìn)行極差分析,結(jié)果(圖1)表明,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類對(duì)黑松嫩枝扦插苗的根系數(shù)量影響最大,其次為扦插基質(zhì),處理時(shí)間對(duì)根系數(shù)量的影響最小。方差分析(表6)表明,各實(shí)驗(yàn)因素對(duì)黑松扦插苗生根數(shù)量均無(wú)顯著影響(P>0.05)。
各處理對(duì)黑松扦插苗最長(zhǎng)不定根長(zhǎng)的影響見表5。各處理下黑松扦插苗的最長(zhǎng)不定根長(zhǎng)差異顯著,其中6號(hào)處理的不定根長(zhǎng)最長(zhǎng),平均達(dá)18.7 cm,其次為4號(hào)處理,但6號(hào)處理與4號(hào)、1號(hào)、2號(hào)、9號(hào)處理的最長(zhǎng)不定根長(zhǎng)之間差異不顯著。進(jìn)一步對(duì)各實(shí)驗(yàn)因素進(jìn)行極差分析,結(jié)果(圖2)表明,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類對(duì)黑松嫩枝扦插苗最長(zhǎng)不定根長(zhǎng)的影響最大,其次為扦插基質(zhì),植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的濃度對(duì)根長(zhǎng)的影響最小。方差分析(表6)表明,各實(shí)驗(yàn)因素對(duì)黑松扦插最長(zhǎng)不定根長(zhǎng)均無(wú)顯著影響(P>0.05)。
表5 各處理對(duì)黑松嫩枝扦插苗根系指標(biāo)的影響
表6 不同實(shí)驗(yàn)因素對(duì)黑松嫩枝扦插苗根系發(fā)育指標(biāo)影響的方差分析
圖1 各因素對(duì)黑松嫩枝扦插苗不定根數(shù)量的影響極差分析
圖2 各因素對(duì)黑松嫩枝扦插苗最長(zhǎng)不定根長(zhǎng)的影響極差分析
植物的扦插生根率受多種因素共同影響,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類、濃度、處理時(shí)間以及扦插基質(zhì)、扦插環(huán)境等都會(huì)對(duì)其造成影響。其中選擇合適的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)提高扦插生根率具有重要的作用[7-9]。樹種不同,所適用的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑也不同。畢會(huì)濤等[10]在對(duì)美國(guó)木豆樹嫩枝扦插的研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn),IBA可顯著提高美國(guó)木豆樹的生根率和不定根數(shù)量;朱晗等[11]研究了不同濃度的ABT 1號(hào)生根粉對(duì)杉木扦插的影響,結(jié)果表明適宜濃度的ABT 1號(hào)可使杉木的扦插生根率提高至86%;吳紅等[12]則指出ABT 2號(hào)生根粉對(duì)提高青錢柳的扦插生根率效果較好;于曉銳等[13]研究了NAA、ABT 1號(hào)、ABT 3號(hào)生根粉對(duì)樟葉越桔嫩枝扦插的影響,指出50 mg/L NAA處理對(duì)提高樟葉越桔的生根率效果最好。鄭健等[14]對(duì)花楸樹嫩枝扦插技術(shù)的研究認(rèn)為,IBA與NAA混合使用可獲得90%以上的生根率。本研究選用生產(chǎn)中常用的3種生根劑,結(jié)果顯示,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的濃度對(duì)黑松嫩枝扦插生根率的影響最大,差異達(dá)到了極顯著水平(P<0.01),且生根率隨著濃度的升高而提高,但生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類及處理時(shí)間對(duì)黑松扦插苗的生根率影響不大。
扦插基質(zhì)對(duì)插穗的生根影響也很大[15-16],可根據(jù)樹種特性的不同來(lái)選擇單一基質(zhì)或幾種基質(zhì)按比例混合后使用。江國(guó)治等[17]研究了3種基質(zhì)對(duì)櫸樹扦插的影響,認(rèn)為河沙土最利于櫸樹扦插生根;吳玉霞等[18]指出基質(zhì)的物理性狀對(duì)葡萄扦插生根和苗木生長(zhǎng)都有顯著的影響;李響[19]研究了文冠果的硬枝扦插技術(shù),指出草炭和珍珠巖按一定比例混合最有利于提高文冠果的扦插生根率;張濤等[20]則認(rèn)為細(xì)河沙最適用于酒泉地區(qū)胡楊的嫩枝扦插。張博等[21]采用不同的激素種類和基質(zhì)配方對(duì)楸樹的嫩枝扦插技術(shù)進(jìn)行研究,結(jié)果證明不同基質(zhì)配方對(duì)生根率的影響差異很大。本研究中所設(shè)計(jì)的3種扦插基質(zhì)對(duì)黑松嫩枝扦插生根率的影響并沒(méi)有顯著差異,說(shuō)明在本研究中扦插基質(zhì)不是決定黑松扦插生根率的關(guān)鍵因素,以后還可以擴(kuò)大基質(zhì)的選用范圍,以便找到最佳的基質(zhì)配方。不同樹種適用不同的扦插基質(zhì),這可能是由種間的生態(tài)習(xí)性引起的[22-23]。
目前,對(duì)松屬植物扦插繁殖方面研究的還較少[24-25],為了盡可能全面地研究影響黑松嫩枝扦插生根率的因素,本研究采用正交實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)扦插基質(zhì),植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類、濃度及處理時(shí)間均進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,6號(hào)處理(即1000 mg/LABT 1號(hào)生根粉處理40 min,扦插基質(zhì)為基質(zhì)3)的生根率最高,達(dá)76.0%,其不定根數(shù)量及最長(zhǎng)不定根長(zhǎng)也優(yōu)于其他處理,是本次研究中的最佳處理。但本研究尚處于初級(jí)階段,對(duì)采穗母樹年齡、插穗部位、扦插環(huán)境等很多因素還沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)探索,還需進(jìn)行更深入的研究,以便為黑松優(yōu)良品系的繁育提供技術(shù)支撐。