徐振國(guó),黃大勇,梁曉靜,李立杰,梁 萍
(廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院,廣西 南寧 530002)
麻竹屬大型合軸型叢生竹類,是我國(guó)重要的筍用竹種,廣泛分布在我國(guó)南部各省區(qū)。麻竹筍體粗壯、肉厚、肥嫩、清甜、品質(zhì)佳,是極具開(kāi)發(fā)利用價(jià)值的優(yōu)良筍用竹[1]。當(dāng)前,麻竹產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)麻竹需求越來(lái)越大。麻竹很難得到種子,其主要通過(guò)無(wú)性繁殖來(lái)實(shí)現(xiàn)[2]。傳統(tǒng)的無(wú)性繁殖系數(shù)低,母竹獲取十分笨重,且要消耗竹材,成本大、效率低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求。麻竹的枝條具有繁殖能力,枝條扦插繁殖操作簡(jiǎn)單,繁殖速度快,繁殖系數(shù)高,成本低,可在短時(shí)間內(nèi)為社會(huì)提供大量?jī)?yōu)質(zhì)苗木。
基質(zhì)是影響扦插育苗的主要影響因素之一,不僅對(duì)苗木的生長(zhǎng)起到支撐作用,而且也是苗木吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的載體[3],扦插基質(zhì)材料的選擇和配比主要是應(yīng)與竹種相適應(yīng),同時(shí)也要與扦插環(huán)境、扦插時(shí)期和激素使用等其它條件配合,摸索出適合特定竹種的通氣保水、保溫性能好,并兼有一定肥力的扦插基質(zhì)配方,期望能在短時(shí)間內(nèi)能夠得到大量竹苗,解決苗木短缺問(wèn)題。另外,植物生根激素的選擇應(yīng)用,也是提高林木扦插生根率的關(guān)鍵技術(shù)之一[4],生根激素的種類及效果與竹種的生物學(xué)特性、母竹年齡、枝條發(fā)育的程度、外界環(huán)境條件、促進(jìn)生根的方法及其本身的使用方法密切相關(guān),因此對(duì)于特定竹種應(yīng)經(jīng)過(guò)對(duì)比試驗(yàn)篩選出最佳的生根激素配方及處理方法。
目前,國(guó)內(nèi)外關(guān)于麻竹扦插研究已有部分報(bào)道現(xiàn)有報(bào)道。唐廷貴[6]研究表明,麻竹扦插時(shí)生根劑處理以雙吉爾和引跺丁酸處理效果最佳,成活率提高20%;盧靖[7]研究表明,插穗為2年生竹枝,采用根多壯200倍藥劑處理時(shí),麻竹扦插成活率最高,達(dá)到12.5%;楊新國(guó)[9]研究表明,利用ABT 2號(hào)生根粉處理的插穗可提前生根扦插成活率與對(duì)照相比可提高近19%;董建文[10]研究表明,扦插苗造林的效果優(yōu)于移栽母竹,其發(fā)筍數(shù)及新竹直徑均大于移栽母竹。以上研究?jī)H限于對(duì)麻竹扦插技術(shù)、扦插方法及單一基質(zhì)及激素的處理等方面,缺乏對(duì)多因素交互影響的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。因此,筆者以1年生麻竹枝條為材料,采用從基質(zhì)、激素種類及濃度三因素析因設(shè)計(jì),研究各因素及其相互作用對(duì)麻竹扦插育苗的影響,并運(yùn)用隸屬函數(shù)法綜合評(píng)價(jià)育苗效果,篩選最佳處理組合,為麻竹扦插繁育提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
試驗(yàn)地設(shè)在廣西壯族自治區(qū)來(lái)賓市金秀縣源地農(nóng)林開(kāi)發(fā)有限公司竹類種質(zhì)資源圃,位于110°03′59.9″E,24°20′28.3″N,典型亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均氣溫16.4℃,年降水量1 583 mm,無(wú)霜期330 d。試驗(yàn)地屬低山丘陵地形,海拔239 m,坡度15°~30°,試驗(yàn)地范圍內(nèi)無(wú)溪流。
于2017年3月16日,采集麻竹枝條;在1年生健康粗壯的母竹上,選其中、上部生長(zhǎng)粗壯、飽滿的竹枝,貼近母竹處用利刀完整切下,注意不要撕裂枝蔸,也不要損傷隱芽和根點(diǎn),從基部到第3節(jié)側(cè)枝保留,其余側(cè)枝剪去,宿存枝籜要?jiǎng)冸x,露出隱芽。把切好的枝段放入清水或陰處淋水保濕,隨采隨插。
采用不同基質(zhì)、激素及其濃度3個(gè)因素處理?;|(zhì)分別由泥炭、細(xì)沙組成,基質(zhì)設(shè)置2個(gè)水平[A1:泥炭、A2:細(xì)沙];激素種類設(shè)置4個(gè)水平[B1:生根粉(ABT)、B2:吲哚乙酸(IAA)、B3:萘乙酸(NAA)、B4:赤霉素(GA3)];激素濃度設(shè)置5個(gè)水平(激素為C1:0 mg/L、C2:40 mg/L、C3:80 mg/L、C4:160 mg/L、C5:320 mg/L)。 枝條浸泡4 h,根據(jù)2×4×5三因素析因設(shè)計(jì),共40個(gè)處理,每處理3次重復(fù),每次重復(fù)50個(gè)枝條。
枝條隨采隨插,浸泡后按照株行距20 cm×40 cm、深度10~15 cm、斜45°等要求扦插,扦插后噴透水1次。育苗期間每天上午9:00左右噴水1次,及時(shí)清除苗床雜草、落葉及其他雜物;每15天噴500倍甲基托布津或多菌靈1次。
扦插后每15 d采用沖洗法將扦插苗整株取出,觀察插穗生根部位、根數(shù)和根長(zhǎng)等信息并測(cè)定1次,地下部分記錄枝條生根部位、根數(shù)、根長(zhǎng)、根莖等,地上部分記錄出芽時(shí)間,展葉時(shí)間、數(shù)量等。2017年6月底統(tǒng)計(jì)愈傷率、腐爛率、生根率、平均根長(zhǎng)、最長(zhǎng)根長(zhǎng)、總根數(shù)、根系直徑等7個(gè)地下指標(biāo)及新梢率、新梢數(shù)、葉數(shù)、葉面積等4個(gè)地上指標(biāo),運(yùn)用SPSS16.0軟件對(duì)所有指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析[11-12]。
對(duì)各處理指標(biāo)的隸屬值進(jìn)行累加求其平均值,平均值越大扦插效果越好。隸屬函數(shù)計(jì)算公式為:
U(Xj)=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin),式中:Xj為指標(biāo)測(cè)定值,Xmin,Xmax為所有處理某一指標(biāo)的最小值和最大值;腐爛率與扦插效果呈負(fù)相關(guān),其公式為:U(Xj)=1-(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)[13]。
研究發(fā)現(xiàn),麻竹枝條扦插5 d左右,節(jié)間“爆牙”,10 d左右枝條基部后產(chǎn)生白色透明的根系,30天左右開(kāi)始抽枝,且地下根系周圍萌發(fā)出細(xì)小的不定根;40 d時(shí)完全展葉,地下根系繼續(xù)生長(zhǎng),最長(zhǎng)達(dá)7 cm;到60 d時(shí),根系最長(zhǎng)達(dá)13 cm,并且枝條基部萌發(fā)出筍。
2.2.1 交互作用對(duì)麻竹扦插地下指標(biāo)的影響
圖1 麻竹枝條扦插效果Fig.1 Effects of cutting propagation of D.latiflorus
由表1可以看出,3個(gè)主因素中,激素種類對(duì)扦插生根影響最大,除根系直徑外,其他6個(gè)指標(biāo)均達(dá)極顯著水平(P<0.01);其次為激素濃度,腐爛率達(dá)極顯著水平,愈傷率、平均根長(zhǎng)2個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)達(dá)顯著水平(P<0.05);基質(zhì)對(duì)扦插生根指標(biāo)影響較小,僅生根率與平均根長(zhǎng)差異顯著。雙因素交互作用中,激素×濃度的交互作用對(duì)扦插生根的影響最大,除根長(zhǎng)與生根率,其他所有生根指標(biāo)均達(dá)極顯著水平;其次為基質(zhì)×激素交互作用,腐爛率與最長(zhǎng)根長(zhǎng)差異極顯著,平均根長(zhǎng)差異顯著;基質(zhì)×濃度交互作用對(duì)生根指標(biāo)影響最小,其中愈傷率差異極顯著,平均根長(zhǎng)差異顯著?;|(zhì)×激素×濃度交互作用中,愈傷率和腐爛率差異極顯著,平均根長(zhǎng)差異顯著。以上分析表明,激素種類的三因素交互作用影響最大,其次為激素濃度。
表1 不同因素及其交互作用對(duì)麻竹扦插地下指標(biāo)的影響?Table 1 Influences of different factors and their interactions on cuttage rooting index of D.latiflorus
2.2.2 基質(zhì)對(duì)麻竹扦插地下指標(biāo)的影響
由表2可以看出,2種基質(zhì)材料中,細(xì)沙透氣性好,除腐爛率、總根數(shù)和根系直徑外,其他生長(zhǎng)指標(biāo)均大于泥炭。方差分析表明,不同基質(zhì)愈傷率、根系直徑差異顯著,其他各生長(zhǎng)指標(biāo)均不顯著。其原因可能是泥炭的有機(jī)質(zhì)、腐殖酸及營(yíng)養(yǎng)成分含量豐富,保水透氣性能好,有利于枝條的萌發(fā)生根,但是其透氣性較差,根系生長(zhǎng)緩慢,所以細(xì)沙扦插生根率高,泥炭的根系直徑效果明顯。
2.2.3 激素種類對(duì)麻竹扦插地下指標(biāo)的影響
由表2可以看出,愈傷率、生根率表現(xiàn)一致,各指標(biāo)影響效應(yīng)NAA>ABT >IAA >GA3;總根數(shù)與平均根長(zhǎng)表現(xiàn)一致,各指標(biāo)影響效應(yīng)GA3>NAA >IAA >ABT;NAA處理后,愈傷率顯著大于其他處理,生根率、最長(zhǎng)根長(zhǎng)及平均根長(zhǎng)顯著大于GA3處理,其他各指標(biāo)差異不顯著。由此可以分析,NAA對(duì)枝條扦插影響最顯著,GA3對(duì)枝條扦插根系發(fā)育最顯著。以上分析表明,NAA通過(guò)影響枝條愈傷組織形生根,其原因是NNA劑浸泡插條基部,使插條內(nèi)酶的活性增強(qiáng)、原生質(zhì)的粘性降低、細(xì)胞膜的透性增強(qiáng)整個(gè)代謝活動(dòng)加快,從而加快插條愈傷組織的形成和根系的產(chǎn)生。
2.2.4 激素濃度對(duì)麻竹扦插地下指標(biāo)的影響
由表2可以看出,5 個(gè)激素濃度對(duì)枝條扦插生根的影響因指標(biāo)而異,在80 mg/L處理時(shí)愈傷率最高,且顯著高于160 mg/L、320 mg/L處理;腐爛率隨著濃度的升高先降低再升高,當(dāng)濃度80 mg/L處理時(shí),腐爛率最低;生根率隨著濃度的升高先升高再降低,當(dāng)濃度80 mg/L時(shí)生根率最高,且顯著高于320 mg/L處理;當(dāng)濃度160 mg/L處理時(shí),平均根長(zhǎng)、最長(zhǎng)根長(zhǎng)及總根數(shù)最高,且最長(zhǎng)根長(zhǎng)顯著高于其他各濃度處理。當(dāng)濃度40 mg/L處理時(shí),根系直徑最高,且顯著高于對(duì)照處理。通過(guò)以上研究表明,當(dāng)激素濃度處于40~80 mg/L時(shí)提高枝條扦插生根率,濃度處于160 mg/L時(shí)促進(jìn)根系生長(zhǎng)。
表2 不同因素對(duì)麻竹扦插地下指標(biāo)的LSD多重比較?Table 2 LSD multiple comparison of different factors on cuttage rooting index of D.latiflorus
2.3.1 交互作用對(duì)麻竹扦插地上生長(zhǎng)指標(biāo)的影響
由表3可以看出,3個(gè)主因素中,基質(zhì)對(duì)扦插苗地上的生長(zhǎng)指標(biāo)影響最大,其中新梢率達(dá)極顯著水平,新梢數(shù)和葉數(shù)達(dá)顯著水平;激素種類對(duì)扦插指標(biāo)也有較大影響,新梢數(shù)和葉面積達(dá)顯著水平;激素濃度中,僅有葉面積達(dá)顯著水平,其他指標(biāo)差異性均不顯著。交互作用中,激素種類×激素濃度對(duì)扦插指標(biāo)影響較大,其中葉面積達(dá)極顯著水平,新梢數(shù)達(dá)顯著水平;另外,基質(zhì)×激素中葉面積也達(dá)極顯著水平,其他各指標(biāo)均不顯著。以上研究表明,麻竹扦插苗地上指標(biāo)受基質(zhì)影響最大,激素種類及濃度的交互作用對(duì)葉面積影響最大。
2.3.2 基質(zhì)對(duì)麻竹扦插地上生長(zhǎng)指標(biāo)的影響
由表4可以看出,除新梢率外,細(xì)沙地上各生長(zhǎng)指標(biāo)均大于泥炭,方差分析結(jié)果表明,不同基質(zhì)對(duì)新梢數(shù)影響差異顯著,其他各指標(biāo)均不顯著。
表3 不同因素及其交互作用對(duì)麻竹扦插苗地上指標(biāo)的影響Table 3 Effects of different factors and their interactions on growth index of cutting seedlings on the ground of D.latiflorus
2.3.3 激素對(duì)麻竹扦插地上生長(zhǎng)指標(biāo)的影響
由表4可看出,激素處理后,新梢率和葉面積表現(xiàn)一致,各指標(biāo)效應(yīng)NAA>GA3>ABT>IAA;方差分析結(jié)果表明,激素對(duì)兩種地上指標(biāo)差異不顯著。新梢數(shù)以NAA處理最佳,且各指標(biāo)差異不顯著;葉數(shù)以ABT處理最佳,且與IAA處理差異顯著。以上結(jié)果表明,不同激素對(duì)麻竹扦插地上指標(biāo)差異不顯著。
2.3.4 濃度對(duì)麻竹扦插地上生長(zhǎng)指標(biāo)的影響
由表4可看出,激素處理后,新梢率和新梢數(shù)表現(xiàn)一致,各指標(biāo)隨著濃度的升高先升高再降低,當(dāng)濃度80 mg/L處理時(shí),指標(biāo)最高;方差分析表明,新梢數(shù)在濃度80 mg/L處理時(shí)對(duì)清水處理及320 mg/L處理差異顯著;濃度40 mg/L時(shí)葉數(shù)及葉面積最大,且葉數(shù)顯著大于320 mg/L處理。綜合以上結(jié)果表明,激素80 mg/L處理對(duì)扦插地上生長(zhǎng)指標(biāo)最佳。
因不同扦插指標(biāo)在各處理組合中的表現(xiàn)存在差異,單一或少數(shù)指標(biāo)無(wú)法全面、客觀地反映各組合的扦插效果[11]。因此,運(yùn)用隸屬函數(shù)方法,綜合11項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo),對(duì)其扦插生長(zhǎng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可以看出,前15位組合中,泥炭占12個(gè),扦插效果好于細(xì)沙;4種激素中,激素ABT占據(jù)前三位與第五位,效果明顯好于其他激素。5個(gè)濃度中,80 mg/L占5個(gè),40 mg/L占據(jù)5個(gè),進(jìn)一步表明濃度在40~80 mg/L,扦插指標(biāo)最優(yōu)。綜合以上演研究麻竹扦插時(shí),選擇泥炭+ABT+80 mg/L處理最佳。
表4 不同因素對(duì)麻竹扦插苗地上指標(biāo)影響的LSD多重比較Table 4 LSD multiple comparison of different factors on growth index of cutting seedlings on the ground of D.latiflorus
麻竹枝條扦插后,5 d左右“爆牙”,10 d左右枝條基部后產(chǎn)生白色透明的根系,30 d左右開(kāi)始抽枝,40 d時(shí)完全展葉,到60 d基部萌發(fā)出筍。起苗時(shí)麻竹扦插成活率62.92%,均優(yōu)于盧靖麻竹2年生枝條扦插技術(shù)(12.5%)及唐廷貴的麻竹田間育苗扦插繁殖實(shí)驗(yàn)(52.50%)。
1)基質(zhì)是扦插育苗的關(guān)鍵影響因素之一,不同扦插基質(zhì)對(duì)扦插育苗的影響會(huì)直接反映在苗木地上形態(tài)的變化上[14]。泥炭土中含有較高的腐殖質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分且保水性較好,細(xì)沙作為扦插基質(zhì),透氣性較強(qiáng),保水性較差[15]。以上研究表明,選擇細(xì)沙作為基質(zhì)可以顯著提高麻竹枝條扦插生根率,促進(jìn)根系生長(zhǎng);同時(shí),細(xì)沙對(duì)扦插苗地上部分生長(zhǎng)指標(biāo)影響大于泥炭,其原因可能是枝條扦插生長(zhǎng)過(guò)程中,基質(zhì)中利用態(tài)的養(yǎng)分最先轉(zhuǎn)化為苗木根系的養(yǎng)分,促進(jìn)苗木根系的生長(zhǎng)。
表5 麻竹扦插生長(zhǎng)的隸屬函數(shù)綜合評(píng)價(jià)Table 5 Comprehensive evaluation of subordinate function of growth of bamboo cuttings of D.latiflorus
2)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是當(dāng)前調(diào)控難生根樹(shù)種生根最常用的技術(shù)手段[16],NAA可通過(guò)影響枝條加快插條愈傷組織的形成和根系的產(chǎn)生,不僅利于原始體的誘導(dǎo),而且促進(jìn)不定根生長(zhǎng)。NAA在四種激素中效果最好,在處理麻竹扦插過(guò)程中,愈傷率、生根率和最長(zhǎng)根系、新梢率、新梢數(shù)、葉面積等各指標(biāo)與其他激素比較差異顯著。
3)低濃度處理有益于愈傷組織誘導(dǎo),中高濃度促進(jìn)插穗生根及根系生長(zhǎng),但過(guò)高的濃度對(duì)插穗組織造成傷害,影響生根和扦插苗生長(zhǎng)[18-20]。以上研究表明,當(dāng)激素濃度處于40~80 mg/L,扦插苗各指標(biāo)最佳,當(dāng)激素濃度超過(guò)80 mg/L,生根率、平均根長(zhǎng)、根數(shù)、新梢率、新梢數(shù)等指標(biāo)隨著濃度升高先升高再下降。由于生長(zhǎng)激素濃度范圍限制嚴(yán)格,且有一定的毒害作用,考慮經(jīng)濟(jì)成本應(yīng)選擇低濃度進(jìn)行扦插。
4)雙因素交互作用中,激素×濃度的交互作用對(duì)扦插生根的影響最大,愈傷率、腐爛率、平均根長(zhǎng)、總根數(shù)、根系直徑等指標(biāo)均達(dá)極顯著水平,基質(zhì)×激素×濃度交互作用中,愈傷率和腐爛率差異極顯著,平均根長(zhǎng)差異顯著,激素×激素種類對(duì)扦插地上指標(biāo)影響較大,其中葉面積達(dá)極顯著水平,新梢數(shù)達(dá)顯著水平。本研究通過(guò)基質(zhì)、插條選擇與處理以及激素等方面研究發(fā)現(xiàn),泥炭+ABT+80 mg/L為最佳處理組合。
麻竹扦插育苗可以緩解大規(guī)模發(fā)展麻竹生產(chǎn)中母竹苗木供應(yīng)不足的問(wèn)題。扦插成活率是由枝條內(nèi)部因素和外界環(huán)境共同作用的結(jié)果,當(dāng)內(nèi)外因共同達(dá)到適合狀態(tài)時(shí),難生根的竹種也會(huì)容易生根。在后期研究中,需對(duì)麻竹根系開(kāi)展解剖學(xué)研究,揭示生根機(jī)理,繼續(xù)優(yōu)化麻竹扦插生根配方,篩選經(jīng)濟(jì)適用的扦插處理組合。