熊利權(quán),楊德軍,邱 瓊,陳紹安,張快富,陳 勇,鐘 萍
(云南省林業(yè)和草原科學院 熱帶林業(yè)研究所,云南 西雙版納 666102)
針葉櫻桃Malpighia glabraL.又稱為西印度櫻桃,其原產(chǎn)地為美洲西印度群島(The West Indies),是金虎尾科Malpighiaceae 金虎尾屬Malpighia植物[1-2]。針葉櫻桃果實有“天然維C果王”之稱,果內(nèi)含有豐富的維生素C,其鮮果中的VC含量高達12.15 ~30.24 mg/g。同時,針葉櫻桃果實還富含維生素A、B1、B2和胡蘿卜素、葉黃素等多種營養(yǎng)成分,具有抗菌、抗氧化、抗貧血、提高免疫力等功效,多用于糖果制作、飲品釀造等功能性食品的開發(fā)之中,在保健、飲料、美容等方面都有廣泛的應用[3-8]。
從20 世紀中葉開始,我國陸續(xù)從美國、巴西等 國家引進針葉櫻桃;近年來,在廣東、福建、海南、云南等熱帶地區(qū)陸續(xù)開始引種[9-11]。針葉櫻桃樹形優(yōu)美,且具有長期花果同現(xiàn)的特性,既可采果又可觀花,是觀光園區(qū)和庭院盆栽的理想樹種[12]。然而,針葉櫻桃的種子繁殖較為困難,且通過種子繁殖培育的苗木其遺傳變異大、苗株不整齊、結(jié)果年齡晚,因此多采用扦插繁殖的方式培育苗木,這樣既能保持母本的優(yōu)良性狀,又能大量繁育苗木[13]。目前,有關針葉櫻桃的研究,大多針對其成分提取、產(chǎn)品研發(fā)等方面[1-4,14-16],而對其栽培方面的研究報道極少。為此,本研究主要通過不同基質(zhì)、不同激素處理的正交試驗,分析不同處理方法對針葉櫻桃插穗生根的影響情況,從而尋找出最佳的處理組合,旨在為高效培育針葉櫻桃苗木、促進熱帶地區(qū)經(jīng)濟林產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定理論基礎。
試驗地位于云南省林業(yè)和草原科學院熱帶林業(yè)研究所中心苗圃,地處西雙版納傣族自治州景洪市普文鎮(zhèn)的東南方(101°06′E,22°25′N),海拔850 m,屬北熱帶與南亞熱帶的交界處,熱帶季風氣候。干濕季分明,11月至翌年4月為干季,5—10月為雨季。年均溫為20.1 ℃,≥10 ℃的年積溫為7 459 ℃,最熱月(7月)的均溫為23.9 ℃,最冷月(1月)的均溫為13.9 ℃,年最高氣溫38.3 ℃,年最低氣溫0.7 ℃,年降水量1 655.3 mm[17-18]。
供試材料為云南省林業(yè)和草原科學院熱帶林業(yè)研究所基地種植的3年生針葉櫻桃,于2020年7月中旬剪取生長健壯、無病蟲害的半木質(zhì)化嫩枝作為插穗;扦插基質(zhì)的類型分別設為生土、河沙、生土+河沙(生土∶河沙=1∶1)3 種,生根粉選用ABT1、NAA、GGR 這3 種。
1.3.1 試驗設計
分別以基質(zhì)類型、生根粉種類、生根粉的處理濃度和生根粉的處理時間為試驗因素,每個因素下設3 個試驗水平,具體設計見表1。
表1 試驗的因素和水平Table 1 Factors and levels of the experiment
根據(jù)所設的試驗因素和水平,采用L9(34)的正交試驗設計(表2),試驗共設9 個處理,每個處理所用插穗各30 根。
表2 L9(34)的正交試驗設計Table 2 Orthogonal design of experiment L9 (34)
1.3.2 插前處理
扦插試驗的前一天,采用800 倍的辛硫磷和800倍的多菌靈對制備好的基質(zhì)進行消毒處理,24 h 后用清水淋洗。將采集好的枝條剪成插穗,插穗長12 ~15 cm,保留2 ~3 個芽,上部留2 ~3 片 半葉,上剪口平齊,下剪口呈45°斜面。制作標準的穗條以30 根為1 捆,將插穗下部5 cm 處直立浸泡于相應的生根粉液中以備扦插之用。
1.3.3 扦 插
采用直插法扦插,扦插前先用小木棍引孔,孔深4 ~5 cm,扦插時將穗條插入1/3 后壓實,插完后立即澆透水,使插穗與基質(zhì)充分接觸。搭好拱棚,蓋上薄膜。
1.3.4 插后管理
扦插后根據(jù)天氣情況控制好溫濕度。每隔1 周 淋透水1 次,濕度控制在80%以上,每隔15 d 左右噴1 次0.1%的多菌靈,以預防高溫高濕下病菌的滋生蔓延。插后為保證插穗的生根和生長,在愈傷組織開始形成后,每隔7 ~10 d 追施1 次葉面肥(0.2%的尿素)。
1.3.5 扦插結(jié)果的調(diào)查
扦插1 周后,每隔2 d 調(diào)查插穗的生根情況,隨機抽取5 株,觀察愈傷組織的形成和生根方面的情況。生根完成后,對9 個處理的每株插穗進行生根質(zhì)量的調(diào)查,主要調(diào)查指標包括生根率(%)、平均根系數(shù)量(條/株)、平均根系長度(cm)、平均根系直徑(mm)、最長根系的長度(cm)和最大根系的直徑(mm),采用根系效果指數(shù)法對生根效果進行綜合評價。
生根率=插穗生根株數(shù)/總株數(shù)×100%;
平均根系數(shù)量=插穗根系總數(shù)量/生根株數(shù);
平均根系長度=插穗根系長度總和/根系數(shù)量;
平均根系直徑=插穗根系直徑總和/根系數(shù)量;
生根效果指數(shù)=生根率×平均根系數(shù)量×平均 根系長度/生根株數(shù)。
分別采用Excel 2007 和SPSS 17.0 軟件進行數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計分析。
對針葉櫻桃扦插生根周期的調(diào)查結(jié)果見表3。針葉櫻桃扦插7 d 后形成愈傷組織,形成愈傷組織4 d 后開始生根,經(jīng)過23 d 的時間完成生根,再經(jīng)過32 d 才移栽。從時間周期來看,針葉櫻桃插穗在扦插1 周左右形成愈傷組織,扦插10 d 左右開始生根,扦插1 個月左右能生根的插穗均已生根,扦插2 個月左右成活的插穗已形成完整的根系,即可進行移栽。這一結(jié)果表明,針葉櫻桃扦插生根的周期較短,從開始扦插到得到完整根系的植株僅需2 個月左右的時間,生產(chǎn)中可采用扦插技術繁殖育苗。
表3 針葉櫻桃扦插生根周期的統(tǒng)計結(jié)果?Table 3 Cuttings rooting period statistics of M.glabra L.
針葉櫻桃扦插生根情況見表4。方差分析結(jié)果表明,基質(zhì)類型、生根粉的種類、生根粉的處理濃度和處理時間對針葉櫻桃扦插的生根率、平均根系數(shù)量、平均根系長度、最長根系長度、平均根系直徑、最大根系直徑和生根效果指數(shù)等7 個指標均有顯著影響(P<0.05)。9 個處理組的插穗生根率為16.67%~82.22%。9 個處理組中,處理4 的生根率最高,達到82.22%;其次是處理8和7 的生根率,分別為67.78%與64.44%;表現(xiàn)最差的是處理6,其生根率僅為16.67%。平均根系數(shù)量為5.93 ~25.73 條/株。其中,處理4 的根系數(shù)量最多,其生根數(shù)為25.73 條/株;其次是處理8 和9 的,分別為23.93 與15.33 條/株; 生根數(shù)最少的是處理6,其根系數(shù)量僅有5.93條/株。 9 個處理組的平均根系長度和最長根系長度分別為3.67 ~9.37 與10.60 ~22.00 cm。其中,處理7 的平均根系長度和最長根系長度均最大,分別為9.37 與22.00 cm;處理3 的平均根系長度最小,為 3.67 cm;處理1 的最長根系長度最小,為10.60 cm。 9 個處理組的平均根系直徑和最大根系直徑分別為0.18 ~0.33 與0.47 ~0.71 mm;其中,處理7 的平均根系直徑最大,為0.33 mm。9 個處理組的生根效果指數(shù)為1.09 ~6.64,生根效果最好的是處理4,最差的是處理6。
表4 不同處理對針葉櫻桃扦插生根的影響?Table 4 The effects of different treatments on the cuttings rooting of M.glabra L.
由表4 可知,處理4 的生根率顯著高于處理2、3、5 和6 的,處理6 的生根率顯著小于處理1、4、7、8 與9 的。處理4 和8 的平均根系數(shù)量較大,均顯著大于其他處理組,而處理6 的平均根系數(shù)量顯著小于其他處理組;處理1、2、3、5、7 的平均根系數(shù)量接近,各處理間差異不顯著。處理7 的平均根系長度、最大根系長度、平均根系直徑、最大根系直徑都顯著大于其他處理組的。生根效果指數(shù)在各個處理組間也存在顯著差異(P<0.05),處理4、7、8、9 的生根效果指數(shù)均顯著高于其他處理組的。
綜上所述,不同處理組合的針葉櫻桃扦插生根率為16.67%~82.22%,其平均根系數(shù)量為5.93 ~25.73 條/株,其平均根系長度和最長根系長度分別為3.67 ~9.37 與10.60 ~22.00 cm,其平均根系直徑和最大根系直徑分別為0.18 ~0.33與0.47 ~0.71 mm,其生根效果指數(shù)為1.09 ~ 6.64;不同處理組合對針葉櫻桃扦插生根的影響均較大,不同處理組間各指標值均存在顯著差異 (P<0.05)。
不同處理下針葉櫻桃生根效果的極差分析結(jié)果見表5。試驗因素A(基質(zhì)類型)、B(生根粉的種類)、C(生根粉的處理濃度)、D(生根粉的處理時間)影響下的生根率極差值分別為18.52%、29.26%、14.44%、21.85%,各試驗因素對針葉櫻桃插穗生根率的影響的大小順序為:生根粉種類>生根粉的處理時間>基質(zhì)類型>生根粉的處理濃度。極差分析結(jié)果表明,生根粉的種類對針葉櫻桃扦插生根率的影響最大;促進針葉櫻桃生根的最優(yōu)處理組合為A3B1C2D3。
表5 針葉櫻桃生根性狀指標的極差分析結(jié)果Table 5 Range analysis of M.glabra L.rooting traits
試驗因素A、B、C、D 影響下的平均根系數(shù)量極差值分別為6.32、5.68、6.34、6.97 條/株,各試驗因素對針葉櫻桃扦插生根平均根系數(shù)量的影響的大小順序為:生根粉的處理時間>生根粉的處理濃度>基質(zhì)類型>生根粉的種類。極差分析結(jié)果表明,生根粉的處理時間對針葉櫻桃扦插生根平均根系數(shù)量的影響最大,其次是生根粉的處理濃度和基質(zhì)類型;促使針葉櫻桃根系萌發(fā)的最優(yōu)處理組合為A3B1C2D3。
試驗因素A、B、C、D 影響下的平均根系長度極差值分別為4.33、1.25、0.10、0.15 cm,各試驗因素對針葉櫻桃插穗平均根系長度的影響的大小順序為:基質(zhì)類型>生根粉種類>生根粉的處理時間>生根粉的處理濃度。極差分析結(jié)果表明,基質(zhì)類型是影響針葉櫻桃根系長度的最重要因素,而生根粉的處理濃度對其根系長度的影響不大;促使針葉櫻桃插穗根系長度增長的最優(yōu)處理組合為A3B1C3D1。
試驗因素A、B、C、D 影響下的平均根系直徑極差值分別為0.02、0.01、0.01、0.04 mm,各試驗因素對針葉櫻桃插穗平均根系直徑的影響的大小順序為:生根粉的處理時間>基質(zhì)類型>生根粉的種類=生根粉的處理濃度。極差分析結(jié)果表明,4 個試驗因素對針葉櫻桃根系直徑的影響均不明顯;促使針葉櫻桃插穗根系直徑生長的最優(yōu)處理組合為A3B1C1D2。
試驗因素A、B、C、D 影響下的生根效果指數(shù)極差值分別為2.85、2.04、1.48、2.86,各試驗因素對針葉櫻桃插穗生根效果指數(shù)的影響的大小順序為:處理時間>基質(zhì)類型>生根粉的種類>生根粉的處理濃度。極差分析結(jié)果表明,生根粉的處理時間和基質(zhì)類型對針葉櫻桃插穗生根效果指數(shù)的影響均較明顯,其次是生根粉的種類,生根粉的處理濃度的影響最小。針葉櫻桃插穗生根效果指數(shù)最高的處理組合為A3B1C2D3。
根據(jù)以上分析結(jié)果可知,生根粉的種類是針葉櫻桃扦插生根率的主導影響因子,影響根系長度的主要因素為基質(zhì)類型,生根粉的處理時間是影響根系數(shù)量、根系直徑、生根效果指數(shù)的主要因素,而生根粉的處理濃度對針葉櫻桃生根情況的影響最不明顯。極差分析結(jié)果表明,供試的3種基質(zhì)中,生根情況最好的是A3(生土+河沙);供試的3 種生根粉中,生根情況最好的是B1(ABT1生根粉);在各個試驗水平中,C2(生根粉的處理濃度為500 mg/L)和D3(生根粉的處理時間為1 h)均為生根率、平均根系數(shù)量、生根效果指數(shù)最多(大)的最優(yōu)處理水平。因此,生產(chǎn)中采用A3B1C2D3(基質(zhì)為“生土+河沙”、生根粉為ABT1、其處理濃度為500 mg/L、處理時間為1 h)的處理組合可使針葉櫻桃插穗生根狀況達到最好。
對針葉櫻桃扦插生根的5 個根系指標和4 個試驗因素間的相關性進行分析,結(jié)果見表6。由表6 可知,生根率與根系數(shù)量、平均根系長度、平均根系直徑、生根效果指數(shù)間都呈正相關;其中,生根率與根系數(shù)量、平均根系長度、生根效果指數(shù)間均呈極顯著正相關(P<0.01),其相關系數(shù)分別為0.648、0.552 和0.715。根系數(shù)量與平均根系長度呈顯著正相關(P<0.05),其相關系數(shù)為0.387;根系數(shù)量與生根效果指數(shù)呈極顯著正相關 (P<0.01),其相關系數(shù)為0.950;而根系數(shù)量與平均根系直徑呈負相關,其相關系數(shù)為0.095。平均根系長度與平均根系直徑、生根效果指數(shù)間均呈正相關;平均根系長度與生根效果指數(shù)呈極顯著的正相關(P<0.01),其相關系數(shù)為0.612。平均根系直徑與生根效果指數(shù)呈負相關,其相關系數(shù)為0.034。
表6 生根性狀指標和試驗因素間的相關性分析結(jié)果?Table 6 Correlation analysis between growth indicators and treatment factors
基質(zhì)類型與生根率、根系數(shù)量、平均根系長度、平均根系直徑、生根效果指數(shù)之間都呈正相關;其中,基質(zhì)類型與平均根系長度、生根效果指數(shù)間均呈極顯著正相關(P<0.01),其相關系數(shù)分別為0.797 和0.453。生根粉的種類與生根率、根系數(shù)量、平均根系長度、平均根系直徑、生根效果指數(shù)之間都呈負相關;生根粉的種類與生根率呈極顯著的負相關(P<0.01),其相關系數(shù)為0.490。生根粉的處理濃度與生根率、平均根系長度之間均呈正相關,其相關系數(shù)分別為0.012 和0.058;而與根系數(shù)量、平均根系直徑、生根效果指數(shù)之間均呈負相關,其相關系數(shù)分別為-0.201、 -0.071、-0.132,其相關關系均不顯著。生根粉的處理時間與生根率、根系數(shù)量、生根效果指數(shù)之間均呈正相關,其相關系數(shù)分別為0.124、0.335、0.325;而與根系長度和根系直徑之間均呈負相 關,其相關系數(shù)分別為-0.011 與-0.016,其相關關系均不顯著。
由此可知,生根率與其他生根指標間均呈正相關,根系數(shù)量與平均根系長度、生根效果指數(shù)間均呈正相關,平均根系長度與基質(zhì)類型呈正相關,生根效果指數(shù)與生根率、根系數(shù)量、平均根系長度、基質(zhì)類型之間均呈極顯著正相關(P<0.01), 根系數(shù)量與平均根系直徑呈負相關。這一分析結(jié)果表明,生根率與各生根指標或試驗因素之間都有相互促進的作用,生根效果指數(shù)與生根率、根系數(shù)量、平均根系長度和基質(zhì)類型之間存在協(xié)同作用的關系,根系數(shù)量與根系直徑之間存在競爭關系。
針葉櫻桃扦插生根周期較短,從開始扦插到得到完整根系的植株僅需2 個月左右的時間。針葉櫻桃開花結(jié)實年齡小,花果周期長,果實營養(yǎng)價值高,且有長時間的花果同現(xiàn)的特性,是食藥賞兼用的特色經(jīng)濟林品種[19-20],將會是美麗鄉(xiāng)村建設、庭院綠化美化等的優(yōu)選樹種。因此,生產(chǎn)中可通過扦插快速育苗,從而為社會提供根系完整、生長健壯、整齊度高的苗木。
不同處理組合的針葉櫻桃扦插生根率為16.67% ~82.22%,其平均根系數(shù)量為5.93 ~ 25.73 條/株,平均根系長度為3.67 ~9.37 cm,平均根系直徑為0.18 ~0.33 mm,生根效果指數(shù)為1.09 ~6.64;不同處理組合對針葉櫻桃扦插生根的影響均較大,不同處理組合間各項生根性狀指標測定值均存在顯著差異(P<0.05)。這一試驗結(jié)果與周雙云等[13]的研究結(jié)果基本一致。不同處理組合對針葉櫻桃扦插生根的影響不同,且各項生根性狀指標測定值之間的差異均較大,說明針葉櫻桃生根能力較強,根系能正常發(fā)育,而影響其生根指標值的因素則是各試驗因素的選擇和配制,所以選擇合適的處理組合對于促使針葉櫻桃的扦插生根十分重要。
生根率與根系數(shù)量、平均根系長度、平均根系直徑、生根效果指數(shù)之間均呈正相關,表明生根率與各生根性狀指標間均有相互促進的作用,提高生根率則能促進其根系的發(fā)育,從而提高其生根效果。影響針葉櫻桃扦插生根率的主導因子是生根粉的種類,ABT1生根粉可促進插穗的生根,這一結(jié)果與周雙云等[13]的研究結(jié)果一致,而與藍金宣等[21]的研究結(jié)果不同。生根粉的處理時間是影響根系數(shù)量、根系直徑、生根效果指數(shù)的主要因素。生根數(shù)量與平均根系長度、生根效果指數(shù)間均呈正相關,這與梁小春等[22]對黃果厚殼桂扦插生根的研究結(jié)果一致。生根數(shù)量與平均根系直徑呈負相關,表明根系數(shù)量與根系直徑存在競爭關系,在生產(chǎn)中應權(quán)衡兩者間的利弊關系,根據(jù)實際需要培育不同根系類型的苗木。
使用激素能加快與加大植物營養(yǎng)物質(zhì)代謝的速度和強度,對扦插苗木根系生長有促進作用[23-24]。 在4 個試驗因素中,生根粉的處理濃度對針葉櫻桃的生根沒有表現(xiàn)出主導影響作用,但不同處理組各生根性狀指標間也同樣表現(xiàn)出顯著差異,有可能是由各試驗因素間的相互作用所致的,也有可能因為濃度梯度設置不夠科學,對此需進一步研究。選擇適宜的扦插基質(zhì)及其合理的配比對苗木生長至關重要[25]。羅素梅等[26]認為,保水性好的基質(zhì)有利于插穗的生根,而透氣性好的基質(zhì)決定著生根的數(shù)量。供試的3種基質(zhì)與平均根系長度、生根效果指數(shù)間均呈正相關,且這3 種基質(zhì)均為影響平均根系長度的主導因子,使用生土和河沙(各占50%)的混合基質(zhì),插穗的生根效果比使用另外兩種基質(zhì)的都要好,說明針葉櫻桃在“生土+河沙”基質(zhì)中的生根效果較好,既能保水保肥,又能使根系呼吸順暢,從而促進了根系的發(fā)育,這種混合基質(zhì)可適用于苗木繁育和栽培管理之中。