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        猴面包樹實(shí)生苗蔭棚育苗技術(shù)

        2021-10-14 10:15:56劉揚(yáng)李可貴陳冠銘陳銀華劉國(guó)民李宏楊
        熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 2021年9期

        劉揚(yáng) 李可貴 陳冠銘 陳銀華 劉國(guó)民 李宏楊

        (1三亞市熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院海南三亞572000;2三亞市南繁科學(xué)技術(shù)研究院海南三亞572000;3海南大學(xué)海南海口5702228)

        猴面包樹為木棉科(Bombaceae)猴面包樹屬(Adansonia)大型喬木類植物。該屬植物一共有8個(gè)種,主要分布于非洲到大洋洲一帶[1]。中國(guó)的海南、廣東、廣西、云南、臺(tái)灣、福建等地區(qū)引種1個(gè)品種,稱為非洲猴面包樹Adansonia dig‐itata,國(guó)內(nèi)一般簡(jiǎn)稱猴面包樹。猴面包樹樹形奇特,具有較高的觀賞價(jià)值,是非常值得開發(fā)利用的熱帶木本植物。作為一種熱帶木本蔬菜樹種,猴面包樹非常適應(yīng)海南(尤其是瓊南)地區(qū)的熱帶氣候。由于生長(zhǎng)速度快,側(cè)枝分支多,葉片幼嫩,風(fēng)味獨(dú)特,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,有望開發(fā)成特色菜肴,符合海南特色旅游市場(chǎng)需求[2]。隨著人們生活水平的提高,猴面包樹果及其相關(guān)健康食品將逐漸進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),其豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和良好的保健功效將越來越受到人們的重視[3]。猴面包樹一般是通過種子進(jìn)行繁殖。由于猴面包樹的種殼堅(jiān)硬厚實(shí),休眠性高,故在播種前如不做預(yù)處理,其種子發(fā)芽率往往低于10%[2]。楊曉玲[1]用95%的濃硫酸處理猴面包樹帶果肉的種子6~12 h,播種20 d后發(fā)芽率可達(dá)86%~90%。Dovie[4]將去掉果肉的猴面包樹種子用濃硫酸處理15 min,其發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)分別達(dá)98%和86%。Rolli等[5]將種子用98%的硫酸浸泡24 h,用流水洗滌后,用NaHCO3溶液浸泡30 min,以中和剩余的酸;將種子漂洗后,于37℃下在去離子水中溫育24 h,將其放在潤(rùn)濕的蛭石中發(fā)芽,發(fā)芽率可達(dá)67%。起國(guó)海等[6]分別用70℃熱水、94℃沸水浸泡至常溫,并用濃硫酸浸泡15 min,最高發(fā)芽率為18.72%,最高發(fā)芽勢(shì)為6.20%。N'DOYE等[7]指出,猴面包樹種子萌發(fā)受種子成熟度的顯著影響,完全成熟的種子不容易發(fā)芽。猴面包樹種子發(fā)芽前必須經(jīng)過預(yù)處理,才可以提高發(fā)芽率。通過猴面包樹催芽與育苗技術(shù)研究,確定適合猴面包樹在三亞地區(qū)育苗的基質(zhì),可解決猴面包樹種子休眠問題,提高發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。建立適合三亞地區(qū)的猴面包樹實(shí)生苗蔭棚育苗生產(chǎn)流程,為猴面包樹等優(yōu)質(zhì)木本蔬菜和特色熱帶水果在海南的大面積推廣種植奠定技術(shù)基礎(chǔ);同時(shí)保障供苗種,為猴面包樹后續(xù)的深度研究提供便利。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        1.1.1 供試材料

        2017年采集于??谑懈牵êD鲜×挚圃毫帜驹囼?yàn)基地內(nèi))的猴面包樹(Adansonia digi‐tata)種子。

        1.1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

        三亞市南繁科學(xué)技術(shù)研究院蘭花大棚,年均氣溫23.8℃。

        1.2 方法

        1.2.1 栽培基質(zhì)篩選

        設(shè)置5個(gè)栽培基質(zhì)處理:處理A,(菜園土∶椰糠=1∶1,V∶V);處理B,泥炭土∶珍珠巖=1∶1(V∶V);處理C,泥炭土∶河沙=1∶1(V∶V);處理D,河沙;處理E,蛭石。每個(gè)處理3次重復(fù),每個(gè)重復(fù)50粒種子。各處理的種子在播種前均不作任何預(yù)處理。

        1.2.2 浸種水溫試驗(yàn)

        將猴面包樹種子裝在燒杯中,浸泡于不同溫度(30、60、100℃,分別記為2、3、4)的清水中,直至冷卻至室溫,接著再浸泡24 h;對(duì)照組種子不做任何處理(未浸種),記為1。將4種不同處理的種子取出后,播種于“菜園土∶椰糠=1∶1,V∶V”(經(jīng)上述試驗(yàn)篩選得來)的發(fā)芽基質(zhì)中。每個(gè)處理3次重復(fù),每個(gè)重復(fù)50粒。播種后每隔10 d觀察1次種子萌發(fā)情況,并統(tǒng)計(jì)已發(fā)芽種子數(shù)量;至播后30 d時(shí)統(tǒng)計(jì)萌發(fā)率、成活率,株高及根長(zhǎng),并觀察植株生長(zhǎng)發(fā)育狀況。

        1.2.3 種子播前化學(xué)預(yù)處理

        播種之前,分別選用95%濃硫酸、ABT(3號(hào)生根粉)及氫氧化鈉3種化學(xué)試劑對(duì)猴面包樹種子進(jìn)行預(yù)處理,以空白試驗(yàn)(不用任何化學(xué)試劑作預(yù)處理)作為對(duì)照組H1。其中,處理H2~H4分別為95%濃硫酸處理6、12和24 h,共3種時(shí)間梯度;H5~H7分別為20、40、80 mg/L ABT處理,時(shí)間24 h;H8~H10分別為10%、20%和30% NaOH處理,時(shí)間24 h;所有處理均在室溫條件下進(jìn)行。完成預(yù)處理后立即將種子洗凈,然后播種于“菜園土∶椰糠=1∶1,V∶V”的栽培基質(zhì)中。每個(gè)處理3次重復(fù),每個(gè)重復(fù)50粒種子。播種后每10 d觀察一次種子萌發(fā)情況,統(tǒng)計(jì)發(fā)芽種子數(shù)量;至播后30 d時(shí)統(tǒng)計(jì)萌發(fā)率(%)、成活率(%)、株高(cm)及平均根長(zhǎng)(cm),并觀察植株生長(zhǎng)情況。

        1.2.4 優(yōu)化試驗(yàn)

        在前期單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,進(jìn)行L9(34)正交優(yōu)化試驗(yàn)。A(浸種溫度,30、60、100℃);B(95%濃硫酸處理,6、12、24 h);C(ABT溶液濃度,20、40、80 mg/L)。30 d后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。

        1.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

        采用Excel整理數(shù)據(jù);用SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析;采用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較(p<0.05);用Photoshop軟件處理相關(guān)試驗(yàn)圖片。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 栽培基質(zhì)篩選試驗(yàn)

        不同栽培基質(zhì)對(duì)猴面包樹種子萌發(fā)及實(shí)生苗的生長(zhǎng)發(fā)育均有一定影響。由表1可看出,在播前不對(duì)種子作任何預(yù)處理,以處理D(河沙)作為育苗基質(zhì),種子的萌發(fā)率(21.33%)和發(fā)芽勢(shì)(14.00%)均為最高;但由于河沙缺乏養(yǎng)分,至育苗中后期,死亡率較高,實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育不良,表現(xiàn)為植株矮小,且黃葉和死葉較多(圖1)。處理A(椰糠∶菜園土=1∶1,V∶V)作為育苗基質(zhì),其種子萌發(fā)率(16.00%)和發(fā)芽勢(shì)(8.00%)均不如處理D(河沙),但其成活率遠(yuǎn)高于河沙,實(shí)生苗的株高(8.53 cm)、平均根長(zhǎng)(11.37 cm)以及生長(zhǎng)狀況都較佳??赡苁翘幚鞟(椰糠:菜園土=1∶1,V∶V)的透氣性雖然不如處理D(河沙),但菜園土及椰糠富含土壤營(yíng)養(yǎng)和有機(jī)質(zhì),且椰糠亦有一定的透氣性,故育苗中后期,處理A的土壤營(yíng)養(yǎng)和土壤有機(jī)質(zhì)條件明顯優(yōu)于處理D(河沙)。

        圖1 不同栽培基質(zhì)猴面包樹實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育情況

        表1 不同栽培基質(zhì)對(duì)猴面包樹種子萌發(fā)與實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響

        方差分析表明,以河沙作為基質(zhì)(處理D),其種子萌發(fā)率和發(fā)芽勢(shì)雖明顯優(yōu)于其他基質(zhì),但成活率低,且實(shí)生苗的長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相在所有處理中最差;處理A(椰糠∶菜園土=1∶1,V∶V)實(shí)生苗的成活率、平均株高都優(yōu)于其他各處理,且植株也健壯。

        2.2 不同浸種水溫對(duì)猴面包樹種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響

        從表2可看出,不同浸種水溫對(duì)猴面包樹蔭棚播種育苗中實(shí)生苗的各項(xiàng)生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)均有一定影響。其中,以100℃熱水浸沒種子并冷卻至室溫,再浸泡24 h的處理(處理4),種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)最高,分別為42.67%和8.67%。從猴面包樹幼苗生長(zhǎng)發(fā)育狀況來看,100℃水溫處理效果較佳,平均株高達(dá)19.08 cm,平均根長(zhǎng)5.01 cm;處理2(30℃)稍次之,平均株高17.44 cm,平均根長(zhǎng)5.25 cm。通過方差分析可知,100℃水溫處理,種子發(fā)芽和植株生長(zhǎng)發(fā)育狀況均明顯優(yōu)于其他處理。綜上所述,猴面包樹浸種催芽的最佳水溫為100℃。

        表2 不同浸種水溫對(duì)猴面包樹種子萌發(fā)與實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響

        2.3 不同化學(xué)試劑處理?xiàng)l件對(duì)猴面包樹種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響

        由表3可看出,播種之前用不同種類和不同濃度的化學(xué)試劑對(duì)猴面包樹種子進(jìn)行預(yù)處理,對(duì)種子萌發(fā)及隨后實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育均有一定影響。其中以處 理H3(95%濃 硫 酸 處 理12 h)種 子 萌 發(fā) 率(52.67%)和發(fā)芽勢(shì)(40.67%)最高;就平均株高而言,最高的是處理H3;平均根長(zhǎng)最長(zhǎng)的處理是處理7(80 mg/L ABT 3號(hào)溶液浸種24 h),為5.32 cm。從圖2可看出,經(jīng)過化學(xué)處理的猴面包樹種子發(fā)芽較整齊,除了NaOH處理的種子,其他處理的猴面包樹實(shí)生苗生長(zhǎng)都較健壯,其中ABT處理的實(shí)生苗根系發(fā)育較好,側(cè)根發(fā)達(dá)。

        表3 不同化學(xué)預(yù)處理?xiàng)l件對(duì)猴面包樹種子萌發(fā)與實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響

        通過方差分析可知,就種子萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)和平均株高而言,處理3明顯優(yōu)于其他各處理。對(duì)于平均根長(zhǎng)而言,處理7明顯優(yōu)于其他處理。由表3還可以看出,處理9和處理10與對(duì)照(處理H1)相比顯著降低,且植物長(zhǎng)勢(shì)較差。綜上所述,濃硫酸和ABT溶液處理都有明顯的催芽作用,而高濃度的NaOH溶液則明顯抑制發(fā)芽,80 mg/L ABT 3號(hào)溶液能夠促進(jìn)猴面包樹實(shí)生苗根系的生長(zhǎng)。本試驗(yàn)中,最適用于猴面包樹催芽的化學(xué)處理方法是處理H3。各處理情況見圖2。

        圖2 化學(xué)試劑浸種對(duì)猴面包樹種子大田催芽的影響

        2.4 優(yōu)化試驗(yàn)

        正交試驗(yàn)結(jié)果(表4)表明,影響猴面包樹種子發(fā)芽率的三因素主次順序?yàn)?5%濃硫酸處理時(shí)間>ABT溶液濃度>浸種水溫,影響主根長(zhǎng)度的三因素的主次順序?yàn)锳BT溶液濃度>浸種水溫>95%濃硫酸處理時(shí)間。從發(fā)芽角度考慮,三因素最優(yōu)水平組合為A1B2C3或A2B2C1;從種苗角度來說,株高和根長(zhǎng)對(duì)其影響較大。從表5可看出,就主根長(zhǎng)而言,最佳組合為A1B2C3。方差分析結(jié)果表明,B因素(95%濃硫酸處理時(shí)間)對(duì)猴面包樹種子發(fā)芽率有顯著影響,A因素(浸種水溫)及C因素(ABT溶液濃度)對(duì)其影響較小。C因素對(duì)主根長(zhǎng)度影響顯著,A因素及B因素對(duì)其影響較小。綜合考慮,猴面包樹實(shí)生苗蔭棚育苗中,種子的最佳處理方案為A1B2C3,即用30℃水浸泡去果肉的猴面包樹種子24 h,然后用95%濃硫酸酸蝕12 h,將酸液沖洗干凈后,用80 mg/L的ABT溶液處理12 h。

        表4 猴面包樹發(fā)芽正交試驗(yàn)結(jié)果

        表5 正交試驗(yàn)方差分析

        3 討論

        3.1 關(guān)于猴面包樹浸種催芽的水溫問題

        浸種催芽的水溫不同,對(duì)于種子的萌發(fā)率有明顯的影響。陳翔等[8]采用不同初始溫度不同的水浸泡紅芪(Hedysarum polybotrys)種子,當(dāng)水溫為60℃時(shí)發(fā)芽質(zhì)量最佳,發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)與其他處理差異顯著;但當(dāng)水溫達(dá)80℃時(shí),發(fā)芽量出現(xiàn)下降趨勢(shì)。楊春霞等[9]采取60~90℃的熱水對(duì)在橡膠園具有良好適生性的12種覆蓋綠肥種子進(jìn)行處理,每處理間隔5℃。結(jié)果表明:經(jīng)常溫水處理后的柱花草種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均最高;提高處理溫度均能明顯提高其余11種綠肥種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率。姜清山等[10]報(bào)道,用70~80℃的水浸種24 h,可以提高刺槐種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。魏靜等[11]報(bào)道,將猴面包樹種子人工打磨種皮后浸于冷水中3 d,播種后種子的發(fā)芽率達(dá)85%~90%;在100℃開水中煮5~7 min也可以增加種子發(fā)芽率。本研究將猴面包樹種子浸泡在不同初始溫度的水中24 h,種子最高發(fā)芽率只能達(dá)42.67%;正交試驗(yàn)結(jié)果表明,水溫對(duì)種子發(fā)芽率影響較小。本試驗(yàn)結(jié)果與魏靜等[11]有所差異,可能與試驗(yàn)所在地的氣候或者種子的成熟度不同有關(guān)。

        3.2 關(guān)于猴面包樹種子播前預(yù)處理的化學(xué)試劑適宜種類與適宜濃度

        酸蝕能有效打破猴面包樹種子休眠,提高發(fā)芽率。陳學(xué)福等[12]試驗(yàn)表明,用濃硫酸酸蝕40 min對(duì)洋槐種子萌發(fā)效果最佳,發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)達(dá)到極顯著效果。張寧等[13]用濃硫酸對(duì)荊條種子進(jìn)行處理,結(jié)果表明,用濃硫酸浸泡荊條種子10 min,可有效破除種子硬殼,提高種子發(fā)芽率,荊條種子發(fā)芽率最高。魏靜等[11]把猴面包樹帶果肉的種子浸泡在濃硫酸中6~12 h,播種20 d后發(fā)芽率可達(dá)90%以上;將去掉果肉的種子放在濃硫酸或濃硝酸中浸泡15 min,其發(fā)芽率可分別達(dá)到98%和86%。本試驗(yàn)所用的猴面包樹種子,試驗(yàn)前已經(jīng)去掉果肉,用95%濃硫酸處理12 h發(fā)芽率最高,達(dá)52.67%。

        ABT多用于扦插生根。郭其強(qiáng)等[14]研究發(fā)現(xiàn),用100 mg/L的ABT溶液浸泡藏柏和巨柏插穗3 h,能有效提高其生根率,根系發(fā)育狀態(tài)最優(yōu)。何芬等[15]指出,ABT 1號(hào)生根粉對(duì)金茶花種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)沒有明顯影響。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),采用ABT 3號(hào)生根粉(萘乙酸含量20%,吲哚乙酸30%)對(duì)猴面包樹種子進(jìn)行催芽有顯著效果,且對(duì)其幼苗的根系發(fā)育有明顯促進(jìn)作用。由此可見,ABT對(duì)于不同植物的效果不盡相同[14]。

        王紅明等[16]指出,用0.5 mol/L NaOH溶液分別處理2個(gè)種源的白刺種子12 h,其發(fā)芽各項(xiàng)指標(biāo)都最優(yōu),且起始發(fā)芽時(shí)間最短,發(fā)芽速度最快,結(jié)果最佳。王瑋等[17]指出,NaOH對(duì)梨種子萌發(fā)及生長(zhǎng)有明顯影響,且不同品種處理時(shí)間不同。本試驗(yàn)中,隨著NaOH溶液濃度的增加,對(duì)猴面包樹種子萌發(fā)率有明顯抑制作用,降低了種子萌發(fā)率和發(fā)芽勢(shì)。當(dāng)NaOH溶液濃度為10%時(shí),與對(duì)照組差異不顯著;當(dāng)NaOH溶液濃度為20%時(shí),明顯抑制猴面包樹種子發(fā)芽。導(dǎo)致該結(jié)果的原因可能是NaOH溶液對(duì)不同植物影響效果不一樣,如需找到合適的處理濃度還需具體植物具體對(duì)待。

        在本研究中,播前與處理時(shí)選用了3種化學(xué)試劑進(jìn)行浸種催芽。其中以95%濃硫酸分別6 h和12 h,以及用80 mg/L ABT 3號(hào)生根粉浸泡24 h的催芽效果較好,且彼此間差異不顯著,但明顯優(yōu)于其他處理。正交試驗(yàn)結(jié)果表明,95%濃硫酸處理及ABT溶液對(duì)猴面包樹實(shí)生苗育苗影響顯著,最佳組合為:30℃水浸泡去果肉的猴面包樹種子24 h,95%濃硫酸酸蝕12 h,將酸液沖洗干凈后,用80 mg/L的ABT溶液處理12 h。

        3.3 關(guān)于猴面包樹實(shí)生苗蔭棚育苗的推薦操作方案

        本試驗(yàn)結(jié)果表明,同一項(xiàng)單因素條件對(duì)于某種(或某一些)考察指標(biāo)來說可能是最理想的,而對(duì)另一種(或另一些)考察指標(biāo)來說,可能是不理想的,甚至是最差的。例如,就栽培基質(zhì)這一單因素來說,對(duì)于種子萌發(fā)率和發(fā)芽勢(shì)這兩項(xiàng)考察指標(biāo)來說,河沙的栽培效果是所有5種供試基質(zhì)中最優(yōu)的;但就平均株高、平均根長(zhǎng)及植株的長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相而言,河沙卻是最差的。而配合型基質(zhì)椰糠:菜園土=1∶1(V∶V)的平均株高、平均根長(zhǎng)和實(shí)生苗長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相而言是最好的,但采用這種栽培基質(zhì)的處理,其種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)卻不是最好的。為揚(yáng)長(zhǎng)避短,綜合2種基質(zhì)的優(yōu)點(diǎn),建議將猴面包樹實(shí)生苗的培育分2個(gè)階段,且分別在不同的栽培機(jī)質(zhì)上進(jìn)行:前期15 d將種子置于河沙中,利用河沙良好的透氣性,最大限度地提高萌發(fā)率;然后將種子轉(zhuǎn)移到椰糠∶菜園土=1∶1(V∶V)配合型栽培基質(zhì)上,利用該配合型基質(zhì)良好的土壤肥力,培育出優(yōu)質(zhì)的實(shí)生苗,直至出圃定植。

        綜合考慮本研究中單因素試驗(yàn)、正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果及實(shí)際推廣工作中的可行性,推薦猴面包樹實(shí)生苗培育操作方案如下:以30℃水浸泡去果肉的猴面包樹種子24 h,然后用95%濃硫酸酸蝕12 h,將酸液沖洗干凈后,用80 mg/L的ABT溶液處理12 h,播于裝有配合型基質(zhì)椰糠∶菜園土=1∶1(V∶V)的育苗營(yíng)養(yǎng)袋中(每袋1枚種子);置于70%遮陽網(wǎng)蔭棚下,每隔1~2 d噴水一次,以使基質(zhì)保持濕潤(rùn);按常規(guī)的苗圃水肥管理措施管理至出圃定植。

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