韓吉思玉志鵬王芳盧亞晴楊梅
(1.廣西大學(xué) 林學(xué)院,廣西 南寧 530004; 2.廣西國有維都林場,廣西 來賓 546100)
生長調(diào)節(jié)劑及基質(zhì)對杉木微扦插生根的影響*
韓吉思1玉志鵬2王芳2盧亞晴1楊梅1
(1.廣西大學(xué) 林學(xué)院,廣西 南寧 530004; 2.廣西國有維都林場,廣西 來賓 546100)
以廣西省賀州市東潭林業(yè)科學(xué)研究所杉木(Cunninghamia lanceolata)無根組培苗為材料,進行微扦插生根試驗,初步建立杉木組培苗微扦插生根技術(shù)方法。結(jié)果表明:(1)以50 mg/L IBA+25 mg/ L NAA做生根劑、黃心土做基質(zhì),生根周期縮短,生根率達72%,為基質(zhì)與生長調(diào)節(jié)劑的較優(yōu)組合;(2)在植物生長調(diào)節(jié)劑中浸泡15 min的吸收效果最好,生根率達75%;(3)移栽后追施10 mg/L NAA的苗木生根質(zhì)量較優(yōu),生根率達88%。
杉木;微扦插;基質(zhì);生長調(diào)節(jié)劑
組培苗微扦插生根技術(shù)是近幾年來新興的一種新型技術(shù),擁有節(jié)約成本、節(jié)約室內(nèi)培養(yǎng)空間、縮短育苗周期、提高移栽成活率、生根質(zhì)量高等特點,將是林業(yè)的發(fā)展趨勢。國內(nèi)外已開展對組培苗微扦插生根的研究,采取微扦插生根技術(shù)可以減少70%左右的生根費用[1]。
目前,對杉木(Cunninghamia lanceolata)進行組織育苗的研究多停留于誘導(dǎo)增殖芽階段,杉木組培苗生根仍然是個難題,而且不同類型外植體誘導(dǎo)生根效果也不同,如杉木合子胚愈傷組織誘導(dǎo)生根率達100%[2],但是杉木萌蘗芽的生根率僅為40%~80%[3],經(jīng)15代增殖培養(yǎng)的杉木優(yōu)良無性系誘導(dǎo)生根率可達93%~100%[4]。而杉木組培苗瓶內(nèi)生根方式存在諸多不足,生產(chǎn)成本高、育苗周期長、占用室內(nèi)空間,組培苗微扦插技術(shù)克服了以上缺點。高小坤[5]以“V紅心土∶ V河砂=3∶1+愈傷組織部分切除+ABT1#300 mg/L”的處理組合使杉木品種移栽3個月后瓶外生根率達92.5%,莫雅芳等[6]報道廣西種源的杉木瓶外生根誘導(dǎo)35 d時生根率為52%,可見不同種源、不同單株的無性繁殖存在較大差別。目前,針對植物生長調(diào)節(jié)劑及輕基質(zhì)對杉木微扦插的研究比較匱乏,本試驗以廣西賀州市東潭杉木種子園篩選的優(yōu)良單株杉木組培苗為研究對象,篩選適合杉木組培苗微扦插生根的激素配比和基質(zhì)配比,為解決杉木組培苗生根的技術(shù)性難題,實現(xiàn)廣西杉木組培苗規(guī)?;a(chǎn)奠定理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。
1.1 試驗地概況
試驗地位于廣西自治區(qū)南寧市廣西大學(xué)林木苗圃(108.17°E,22.50°N),屬亞熱帶季風(fēng)氣候,陽光充足,雨量充沛,霜少無雪,氣候溫和,夏長冬短,年平均氣溫在21.6℃左右,極端最高氣溫40.4℃,極端最低氣溫-2.4℃。最冷1月平均氣溫為12.8℃,最熱的7、8月平均氣溫為28.2℃,年均降雨量1 304.2 mm,平均相對濕度為79%。
1.2 試驗材料
供試植物外植體來源于廣西自治區(qū)賀州市東潭林業(yè)科學(xué)研究所經(jīng)擴繁后的8代組培無根苗。扦插床四周通風(fēng)良好,苗床上方2.5 m處蓋一層透光率為30%的遮陰網(wǎng)。在扦插前一天用3‰的高錳酸鉀溶液噴灑于基質(zhì)上進行消毒。
試驗前將無根組培苗放置在干凈、陽光充足的地方煉苗15 d。移栽當(dāng)天沖洗干凈基質(zhì)中的高錳酸鉀溶液殘留,將帶一個頂芽的組培苗修剪為長3~4 cm短枝,于1‰多菌靈中浸泡30 min后進行不同試驗處理,每個處理重復(fù)3次,每個重復(fù)10株無根幼苗。組培無根苗移栽完成后澆定根水。移栽后每周澆施一次1/2MS營養(yǎng)液、1‰多菌靈,自動間歇噴霧設(shè)置為每6 h噴30 s。
1.3 試驗方法
1.3.1 基質(zhì)類型和生長調(diào)節(jié)劑交互作用試驗 采用正交試驗設(shè)計,設(shè)置IBA、NAA不同質(zhì)量濃度、不同配比及不同類型輕基質(zhì)。在生長調(diào)節(jié)劑中浸泡時間為5 min,因素和水平設(shè)置見表1。移栽后第50 天統(tǒng)計各處理杉木組培苗的生根率、保存率、平均根長及生根數(shù)。
表1 L9(34)因素水平
1.3.2 同種質(zhì)量濃度調(diào)節(jié)劑不同浸泡時間對扦插生根的影響將組培無根苗置于IBA50 mg/L+ NAA25 mg/L溶液中分別浸泡2、5、15、25 min,以黃心土為基質(zhì),移栽后第50天統(tǒng)計各處理杉木組培苗的生根率、保存率、平均根長及生根數(shù)。
1.3.3 后期管理中追施NAA對苗木的影響將組培無根苗于IBA50 mg/L+NAA25 mg/L組合的生根劑中浸泡15 min后移栽至黃心土基質(zhì),移栽后每7 d給幼苗進行澆施1/2MS和1‰的多菌靈溶液,施用清水、10和20 mg/L的NAA以驗證后期追施植物生長調(diào)節(jié)劑對杉木組培苗微扦插生根的影響,移栽后第50天統(tǒng)計各處理杉木組培苗的生根率、保存率、平均根長及生根數(shù)。
1.4 數(shù)據(jù)處理
采用Microsoft excel 2007、DPS 6.5軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。
2.1 基質(zhì)和生長調(diào)節(jié)劑對苗木生根的綜合影響
由表2可以看出,保存率最高的組合為處理2和處理5,達100%,與其他的處理有極顯著差異(P<0.01),保存率最低的是處理7和處理9,為80%。各處理間生根率達到極顯著差異(P<0.01),其中生根率最高是處理5,為72%,處理7生根率最低僅有27%;但生根周期以處理9最短,移栽后12 d觀察到有生根,其他處理在移栽后15~20 d陸續(xù)發(fā)現(xiàn)生根現(xiàn)象,而處理1生根啟動較慢,移栽后一個月才觀察到根萌動。各個處理間平均每株生根數(shù)差異不顯著:生根數(shù)最多的是處理5,為4.1條,生根時間為移栽后25 d左右,最少的是處理7,為2.3條。各處理間平均根長最長的是處理8,為2.8 cm,極顯著大于處理6(1.4 cm)(P<0.01)。從極差分析的結(jié)果可知,IBA質(zhì)量濃度對生根率影響最大,極差值為75,杉木組培苗微扦插的因素影響力為:IBA>NAA>基質(zhì)?;|(zhì)對杉木組培苗移栽效果影響明顯,黃心土、V椰糠∶V珍珠巖=2∶1、V黃心土∶V沙∶V椰糠=2∶1∶1,3種基質(zhì)以黃心土為最佳。
表2 基質(zhì)與生長調(diào)節(jié)劑交互作用下杉木組培苗根形態(tài)
2.2 調(diào)節(jié)劑不同浸泡時間對扦插生根的影響
苗木對激素的吸收需要合適的時間[7],浸泡時間太長會使苗木基部腐爛,浸泡時間太短,苗木來不及吸收而效果不佳。從表3可以看出,浸泡時間為15 min的生根率、保存率最好,分別為75%、100%。浸泡時間為25 min時,平均根長和平均每株生根數(shù)與其他3個處理沒有顯著差異,但苗木生根率和保存率下降,分別為45%、63%,與其他處理間存在極顯著差異(P<0.01)。
2.3 后期管理中追施NAA的苗木形態(tài)指標(biāo)分析
從表4可以看出,移栽后管理可有效促進杉木苗更好的生長,在3組處理中保存率無顯著差異,追施10和20 mg/L NAA時平均根長無顯著差異,但后期管理中外施10 mg/L NAA的杉木組培微扦插幼苗生根率達88%和平均每株生根數(shù)3.7條。
生長調(diào)節(jié)劑IBA 50 mg/L與NAA 25 mg/L混合處理能有效促進杉木微扦插生根。程強強等[8]對陳山紅心杉芽苗生根影響研究中發(fā)現(xiàn)在IBA、NAA兩種生長調(diào)節(jié)劑組合處理下,在相同的濃度時,均比單獨的誘導(dǎo)效果好,這與本研究結(jié)果相同,張曉平等[9]報道雜種鵝掌楸(Liriodendron chinense)扦插生根時要求生根劑濃度較高,300 mg/kg NAA+ 100 mg/kg IBA可促進內(nèi)源IAA的合成,不定根源基的發(fā)生時體內(nèi)IAA的含量大體呈上升趨勢。馮梅[10]認為內(nèi)源激素水平及其變化影響插條基部不定根的形成和不定根發(fā)生的數(shù)量和質(zhì)量,但生長素并不是對一切植物誘導(dǎo)生根都有利[11],影響瓶外生根因素有基因型、外植體類型、愈傷組織、外施激素[12]、以及基質(zhì)的物理性質(zhì)等[13]。
表3 不同浸泡時間下杉木組培苗根形態(tài)
表4 移栽后追施NAA的杉木組培苗根形態(tài)
生長調(diào)節(jié)劑的浸泡時間是影響苗木保存率和生根率的重要因素之一,杉木組培無根苗浸泡時間為15 min最佳,韓艷英等[14]也得出200 mg/L IAA、浸泡15 min的處理最適宜楊樹(Populus sp.)插穗生根,但川西云杉(Picea likiangensis var. balfouriana) 硬枝進行500 mg/L IBA處理1 h和200 mg/L IBA處理5 h生根效果最佳[15],可見適宜的浸泡時間可使苗木吸收足夠的激素而促進苗木的生長,浸泡時間不合適則會打破苗木內(nèi)部激素水平平衡,不利于植株生根。苗木移栽后期管理中追施NAA有利于苗木生長。本實驗中以追施10 mg/L NAA生根率最佳,但10和20 mg/L之間是否存在更適宜質(zhì)量濃度,在以后的實驗中還需要進一步研究。
微扦插生根可明顯縮短出苗時間及降低成本[1],輕基質(zhì)有質(zhì)量小、方便移栽、栽后無緩苗期的特點,在發(fā)達國家普遍應(yīng)用[16]。本研究嘗試使用輕基質(zhì)進行杉木組培苗微扦插生根研究,最終結(jié)果表明以黃心土做基質(zhì)、在50 mg/L IBA+25 mg/L NAA溶液中浸泡15 min、移栽后追施10 mg/L NAA處理的杉木保存率為100%,生根率達88%,25 d左右生根。目前生根誘導(dǎo)培養(yǎng)多數(shù)停留在篩選最佳生長調(diào)節(jié)劑種類質(zhì)量濃度配比階段,而植物生長調(diào)節(jié)劑及基質(zhì)對杉木微扦插幼苗作用影響包含哪些方面尚未明晰,獲得培養(yǎng)周期短、生根率高的處理配方還需對基質(zhì)選用、激素種類和質(zhì)量濃度、浸泡時間及養(yǎng)分需求等方面開展進一步探索,并深入研究杉木啟動生根階段的生理變化機制,從而為降低杉木組培苗培育成本、實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)提供技術(shù)參考。
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Effects of Different Growth Regulators and Substrate on the Rooting of Micro-cuttage of Cunninghamia lanceolata
HAN Jisi1YU Zhipeng2WANG Fang2LU Yaqing1YANG Mei1
(1. College of Forestry, Guangxi University, Nanning,Guangxi 530004, China; 2.Guangxi Weidu State Forest Farm, Laibin,Guangxi 546100,China)
The rooting of micro-cuttage experiment of Cunninghamia lanceolata was carried out by using the rootless tissue culture seedling as the material from Dongtan Academy of Forest in Guangxi, and the method of micro-cuttage rooting for rootless tissue culture seedling of C. lanceolata was preliminarily established. The results were as follows∶ (1) The optimal combination of substrate and growth regulators was 50 mg/LIBA+25 mg/LNAA as rooting agent and subsoil of the yellow earth as substrate, the cycle of rooting was shortened and the rooting rate was 72%; (2) The time of soaking in the plant growth regulator was better at 15 min, and the rooting rate was 75%; (3) In the later management, the rooting quality of NAA seedling was better than that of 10 mg/L, and the rooting rate was 88%.
Cunninghamia lanceolata; micro-cuttage;substrate;growth regulator
S723.1
A
2096-2053(2017)03-0044-04
廣西科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計劃項目“廣西速生、珍優(yōu)樹種選擇與營林可持續(xù)發(fā)展的研究”(桂科能13278008)。
韓吉思(1991— ),男,在讀碩士研究生,研究方向為森林培育,E-mail:499532088@qq.com。
楊梅(1970— ),女,教授,主要從事森林培育領(lǐng)域的科研與教學(xué)工作,E-mail:fjyangmei@126.com。