何芝然, 劉閔豪, 肖興翠, 彭建, 葉偉平
四川省林業(yè)科學(xué)研究院, 四川 成都 610081
漆樹(Toxicodendron vernicifluum)為漆樹科漆樹屬落葉喬木,主要分布在我國的中西部地區(qū)[1],我國漆樹資源占世界總量的90%以上。漆樹是重要的經(jīng)濟樹種,其主要的產(chǎn)品為生漆,是優(yōu)良的天然涂料[2,3],具有防腐抗潮的作用,被廣泛應(yīng)用于國防、機械、石油化工等行業(yè);漆樹的種子可以榨取漆油,含油率達6%~23%[4-7],漆油為橘黃色半干性或近干性的液體油[8],用來制作墨油、香皂等,漆樹種子還具有較高的食用價值,在我國已有上千年的食用歷史[9-13];漆樹種皮提取的漆蠟是制造高級化妝品、防水劑、肥皂、硬脂酸等精細化工品的理想天然原料;漆樹木材耐腐蝕耐潮濕、質(zhì)地堅實,可制作家具和作為建筑用材;漆樹葉片一到秋季呈現(xiàn)艷麗的紅色,而果實呈現(xiàn)黃色,具有豐富的色彩,是營造秋色風(fēng)景林和城鎮(zhèn)園林綠化的優(yōu)良資源[14];漆樹在生態(tài)修復(fù)方面也具有很高的價值,是優(yōu)良的植被恢復(fù)樹種[15]??梢?,漆樹經(jīng)濟效益與生態(tài)效益均很高,具有極高的培育價值,但是漆樹分布較為分散,且受到人為破壞,許多優(yōu)良基因型只剩下單株零星分布,進行無性擴繁的保護工作已迫在眉睫。
扦插育苗是一種簡單常用的擴繁無性系方法,不過目前國內(nèi)外對漆樹的研究報道主要集中在其分布區(qū)域[16]、漆樹價值[17,18],還有部分研究涉及割漆方式[19],關(guān)于漆樹無性擴繁方面的研究,主要集中在根繁育苗[20-22],扦插育苗的研究報道較少,而扦插育苗相對于根繁育苗,有操作簡單、產(chǎn)量大、對植株損傷較小的優(yōu)勢。因此以漆樹枝條為材料,探討采用不同生根劑時,樹齡、基質(zhì)配比、生根劑濃度、處理時間對漆樹扦插生根率的影響,通過綜合分析篩選出漆樹扦插生根率最適組合,為漆樹規(guī)?;臒o性擴繁提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。
育苗試驗地位于四川省林科院玉蟾山基地,位于N29°09′21″,E105°24′31″,屬亞熱帶濕潤氣候區(qū),全年平均氣溫16~23°C,最熱月(7月)均溫34°C,最冷月(1月)均溫11°C,極端最高氣溫39°C,極端最低氣溫-6°C。全年降水1 179.4 mm。
1.2.1 試驗材料
采用1年漆樹苗木、6年及大于10年生漆樹當年生枝條,在距芽1 cm左右斜切,修剪成長10—12 cm、具有1-2個芽的插穗,50株捆成一捆備用。
1.2.2 試驗方法
采用三種生根劑GGR、IBA、ABT,每種生根劑均設(shè)計4因素3水平L9(34)的正交設(shè)計(見表1),整個試驗共27個處理,每個處理30株,3次重復(fù)。不同因素與水平具體如下:
表 1 漆樹扦插育苗正交試驗設(shè)計Tab. 1 Orthogonal experimental design for Toxicodendron vernicifluum tree cuttings
表 2 GGR扦插試驗方差分析Tab. 2 Variance analysis of GGR cuttings tes
A因素為穗條的母樹樹齡,A1(1年生)、A2(6年生)、A3(>10年生);
B因素為基質(zhì)配比,B1(珍珠巖:蛭石體積比為1:1)、B2(蛭石)、B3(黃沙);
C因素為生根劑濃度,C1(100 mg·L-1)、C2(200 mg·L-1)、C3(500 mg·L-1);
D因素為生根劑浸泡時間,D1(1 min)、D2(10 min)、D3(30 min)。
試驗于2021年3月下旬開展,基質(zhì)按照不同配比配置好,盛裝在長寬40 cm、深15 cm的播種框中,扦插前1天使用0.5%的高錳酸鉀澆透消毒8 h以上,扦插前用清水洗床至無紫色溶液流出,然后整平插面,按照不同處理進行扦插,每個處理3框。扦插按照行距10 cm株距5 cm進行扦插,插后覆蓋薄膜,溫度保持20℃以上,保持基質(zhì)濕潤,7—10 d噴灑多菌靈消毒1次,并用50%的遮陽網(wǎng)遮陰15—30 d。生根發(fā)芽后逐漸去除遮陽網(wǎng)。
于2021年7月中旬,扦插苗生根后,統(tǒng)計每個處理的生根率。采用SPSS 19.0軟件程序?qū)υ囼灁?shù)據(jù)進行方差分析和Ducan多重比較。
采用GGR時,不同處理的生根率方差分析如表2所示,僅樹齡對漆樹扦插苗的生根率有極顯著影響,基質(zhì)、浸泡時間、濃度對生根率的影響均不顯著。采用GGR時各因素水平的均值折線圖(見圖1)顯示:樹齡為A1(1年生)的枝條扦插成活率均值最高;扦插基質(zhì)其各水平均值的差異較小,但是B3(黃沙)的生根率均值最高;GGR濃度各水平中C3(500 mg·L-1)的效果最好;扦插生根率均值隨著浸泡時間的增加而增加,說明使用GGR時,應(yīng)進行較長時間的浸泡。綜上所述,以GGR為生根劑的最佳組合是1年生苗做插穗,黃沙為基質(zhì),500 mg·L-1,浸泡30 min。
圖 1 GGR扦插試驗各因素均值Fig. 1 Mean value of various factors in the GGR cutting test
采用ABT時,不同處理的生根率方差分析如表3所示:樹齡對漆樹扦插苗的生根率有極顯著影響;基質(zhì)、浸泡時間、濃度對生根率均有顯著影響。各因素水平的均值如表4顯示:樹齡對扦插生根率的影響較為明顯,選用1年生苗做扦插的穗條最好;扦插基質(zhì)中B3(黃沙)的生根率最高;ABT濃度各水平中C3(500 mg·L-1)的效果最好;浸泡時間各水平中D3(30 min)的效果最好。綜上所述,以ABT為生根劑的最佳組合是1年生苗做插穗,黃沙為基質(zhì),500 mg·L-1浸泡30 min。
表 3 ABT扦插試驗方差分析Tab. 3 Variance analysis of ABT cuttings experiment
表 4 ABT扦插試驗各因素生根率均值Tab. 4 Mean value of various factors in ABT cuttings test
表 5 IBA扦插試驗方差分析Tab. 5 Variance analysis of IBA cutting test
采用IBA時,不同處理的生根率方差分析如表5所示:樹齡對漆樹扦插苗的生根率有極顯著影響;基質(zhì)、浸泡時間、濃度對生根率的影響均不顯著。各因素水平的均值折線圖(見圖2)顯示,樹齡對扦插生根率的影響較為明顯,隨著樹齡的增加,扦插生根率降低,說明樹齡越小生根率越高,選用樹齡為1年生的苗木用作扦插的穗條最好;扦插基質(zhì)中B1(珍珠巖)的生根率最高;濃度越低生根率越高,即C1(100 mg·L-1)效果最好;浸泡時間各水平中D1(1 min)和D3(30 min)的效果一樣,考慮時間成本,選擇D1(1 min)。綜上所述,以IBA為生根劑的最佳組合是1年生苗做插穗,珍珠巖為基質(zhì),100 mg·L-1浸泡1 min。
圖 2 IBA扦插試驗各因素均值Fig. 2 Mean value of various factors in IBA cutting test
將利用3種生根劑處理的漆樹扦插苗的試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果如表6所示,根據(jù)下表可知,采用ABT處理漆樹插穗時,生根率最高,最佳組合為A1B3C3D3,即:1年生苗做插穗,黃沙為基質(zhì),500 mg·L-1浸泡30 min。
表 6 3種生根劑扦插試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計Tab. 6 Statistics of cutting test data of three rooting agents
植物扦插成活的關(guān)鍵在插穗基部不定根的產(chǎn)生和形成,生根劑通過促進根內(nèi)營養(yǎng)物調(diào)配,可為不定根的生長提供有利的條件。所用的3種生根劑中,采用GGR和ABT時的最佳組合均是1年生苗做插穗,黃沙為基質(zhì),500 mg·L-1,浸泡30 min;而以IBA為生根劑的最佳組合是1年生苗做插穗,珍珠巖為基質(zhì),100 mg·L-1浸泡1 min。但是基質(zhì)、濃度和浸泡時間在使用GGR和IBT處理時影響不顯著,說明這兩種生根劑對漆樹扦插的影響較小,ABT扦插的效果最佳,生根率最高,因為ABT通過強化、調(diào)控植物內(nèi)源激素的含量、重要酶的活性,促進生物分子的合成,誘導(dǎo)植物不定根或不定芽的形態(tài)建成,調(diào)節(jié)植物代謝作用強度,達到提高育苗造林成活率及林木生長量的目的,這與肖雅迪等人[23]的研究結(jié)果一致。
在大量的扦插試驗中均表明,樹齡對扦插生根率的影響較大,樹齡與不定根生成之間關(guān)系密切,插穗樹齡越大其木質(zhì)化程度越高,營養(yǎng)物質(zhì)含有量和含水量相對較低,不利于不定根的產(chǎn)生[24],本研究中漆樹也呈現(xiàn)這一規(guī)律,即采用樹齡為1年生的插穗扦插生根率最高。這與廖美蘭[25]在使君子扦插育苗試驗中以及嚴德卿等人[26]對紅粉佳人早櫻扦插繁育技術(shù)研究中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律一致。
基質(zhì)成分決定其理化性質(zhì)差異較大,最佳的扦插基質(zhì)應(yīng)該具有保水、通氣和提供養(yǎng)分等作用[27]。干凈的黃沙具有一定的通氣性、保溫性;蛭石具有良好的陽離子交換性和吸附性,可改善土壤的結(jié)構(gòu),儲水保墑,提高土壤的透氣性和含水性,使酸性土壤變?yōu)橹行酝寥?;珍珠巖具有一定的通氣保溫作用,但保水性較差。研究發(fā)現(xiàn),漆樹插穗在ABT處理的不同基質(zhì)中生根率差異顯著,生根率最高的黃沙,但是在GGR、IBA的試驗處理中差異不顯著,可能是基質(zhì)組成比較簡單,亦或與漆樹扦插生根對基質(zhì)的要求有關(guān),有待于進一步深入研究。
試驗發(fā)現(xiàn),只有在使用ABT處理漆樹插穗時,濃度對扦插生根率才有顯著影響,生根率最高的濃度為500 mg·L-1,而何貴平等[28]研究發(fā)現(xiàn)楓香生根的濃度為250 mg·L-1,唐海英等[29]用不同濃度 ABT1號生根粉對三角梅扦插繁殖的研究顯示,采用ABT1號1000 mg·L-1濃度處理生根效果較好。從目前許多學(xué)者已經(jīng)試驗過的ABT生根促進劑濃度來看,不同研究差異較大,可能是ABT濃度與樹種、母樹和枝條的年齡等密切相關(guān)。
在對漆樹插穗進行不同時間的浸泡中發(fā)現(xiàn),ABT的浸泡時間對生根率的影響顯著,并且浸泡時間為30min的生根率最高,雖然GGR和IBA的浸泡時間對生根率影響不顯著,但是浸泡時間為30 min的生根率仍是最高,這一結(jié)論與李秋荔等人[30]的研究結(jié)果一致。
綜合以上因素,本試驗結(jié)果表明,漆樹扦插的生根率受多種因素的影響。采用三種不同生根劑時,枝條年齡對生根率的影響均是極顯著(P<0.01),并且均是樹齡越小生根率越高;基質(zhì)、濃度和浸泡時間在使用GGR和IBT處理漆樹插條的試驗中對生根率的影響均為不顯著,但是在用ABT處理漆樹插條是時對生根率的影響均為顯著(P<0.05)。27個處理進行綜合分析顯示ABT是漆樹扦插的最適生根劑,采用ABT時,1年生漆樹苗木做穗條、基質(zhì)采用黃沙、濃度500 mg·L-1,浸泡30 min扦插生根率最高。本研究采用三種生根劑的不同處理正交試驗設(shè)計,探究了漆樹扦插的最佳生根劑及其處理組合,但試驗結(jié)果總體生根率不高,還需要進行更多的基質(zhì)配比組合試驗,并進一步的研究扦插后的生長過程中的適宜的溫度、濕度及光照等條件。