不同南荻繁殖體幼苗生長(zhǎng)研究

魏 娟，肖 亮，王學(xué)華，易自力

（1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128；2湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物質(zhì)醇類燃料湖南省工程實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)沙410128；3湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128）

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不同南荻繁殖體幼苗生長(zhǎng)研究

魏 娟1，肖 亮2*，王學(xué)華1，易自力3

（1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128；2湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物質(zhì)醇類燃料湖南省工程實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)沙410128；3湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128）

摘 要：為給南荻（Miscanthus lutarioriparius）大規(guī)模繁殖和生產(chǎn)實(shí)踐提供參考，以南荻不同地下莖繁殖體（1年生切段、1年生頂芽、3年生切段、3年生頂芽、6年生切段）為材料，通過(guò)對(duì)出苗率、株高、葉數(shù)、倒3葉長(zhǎng)等指標(biāo)的觀察，研究了繁殖母體對(duì)南荻幼苗生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明：不同繁殖母體長(zhǎng)成的幼苗在出苗率、株高、葉數(shù)、倒3葉、地下芽長(zhǎng)和地下部干重上都表現(xiàn)為地下莖切段>地下莖頂芽、1年生>3年生>6年生，說(shuō)明南荻幼苗繁殖以年限較短的地下莖切段作為繁殖材料效果較好。

關(guān)鍵詞：南荻；繁殖；地下莖；頂芽；切段

南荻（Miscanthus lutarioriparius）為禾本科（Gramineae）、荻屬的一種以無(wú)性繁殖為主、有性繁殖為輔的水陸兩生植物，為我國(guó)所特有［1］，主要分布、種植于我國(guó)長(zhǎng)江中下游的廣大蓄洪區(qū)及直流河岸邊，如湖南洞庭湖區(qū)、湖北江漢平原云夢(mèng)澤湖區(qū)、安徽巢湖、江西鄱陽(yáng)湖區(qū)和江蘇南部的一些湖區(qū)［2］。南荻是一種高光效的C4植物，有植株高大、根狀莖發(fā)達(dá)、生長(zhǎng)迅速、生物質(zhì)產(chǎn)量高、易成活的優(yōu)點(diǎn)，具有水土保持、凈化環(huán)境、固堤防洪、維護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)等作用［3］。南荻早期主要用作造紙、編織、蓋房屋、制成人造棉和人造板，后來(lái)用南荻根狀莖熬糖、釀酒、作藥材，用其花序作掃帚、枕心和保溫用品等［4，5］。近年來(lái)，在能源危機(jī)和全球氣候變暖危機(jī)的重壓下，南荻作為一種理想的纖維素乙醇原料正在被廣泛關(guān)注和開(kāi)發(fā)。

目前對(duì)南荻的研究開(kāi)發(fā)還處于初級(jí)階段，國(guó)內(nèi)外研究還比較少，主要集中在南荻雜交種選育、南荻生理生化特性研究、南荻栽培技術(shù)研究和南荻的人工開(kāi)發(fā)利用方面［6～9］，對(duì)其繁殖方法的研究也大多集中在組織快繁技術(shù)上［2］，其他繁殖方式的研究少有報(bào)道。南荻可以有性繁殖，也可以無(wú)性繁殖，即可通過(guò)種子進(jìn)行繁殖或者通過(guò)地上莖稈和地下根狀莖進(jìn)行生長(zhǎng)繁衍。南荻種子自然結(jié)實(shí)率低，生命周期短，30～50 d內(nèi)發(fā)芽率為85%～95%，60 d后種子活力迅速下降，發(fā)芽率極低［11］；南荻地上莖稈扦插苗入土后，筍芽迅速生長(zhǎng)，2個(gè)月左右株高可達(dá)2～3 m，但是經(jīng)過(guò)多代無(wú)性繁殖后，易造成種性退化，甚至病毒積累，且取材時(shí)期也受到限制［12］。所以，為保證遺傳性穩(wěn)定，確保豐產(chǎn)和縮短生長(zhǎng)周期，南荻一般采用根狀莖繁殖。本研究特以南荻的根狀莖為材料，研究了5種繁殖體的發(fā)芽率、植株高度、植株葉數(shù)、莖粗和地上部植株數(shù)等指標(biāo)，了解其繁殖效果及其生長(zhǎng)狀況，以為南荻大規(guī)模繁殖和生產(chǎn)實(shí)踐提供參考。

1 材料與方法

1. 1 材料

供試驗(yàn)的南荻采自湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)芒屬植物資源圃和湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)瀏陽(yáng)芒屬植物試驗(yàn)點(diǎn)。

1. 2 方法

以5類繁殖體供試：一年生根狀莖切段（A1）、1年生根狀莖頂芽（A2）、3年生根狀莖切段（A3）、3年生根狀莖頂芽（A4）和6年生根狀莖切段（A5），長(zhǎng)度8～12 cm。2015年3月23日將以上5類繁殖母體分別種植在苗圃內(nèi)的5個(gè)沙床里，沙埋深度10 ～15 cm，母體間距7～10 cm，每個(gè)類別種植50根，3次重復(fù)，共150根。

1. 3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

2015年4～6月，從開(kāi)始發(fā)芽的第一天開(kāi)始記錄，每3 d觀測(cè)記錄發(fā)芽數(shù)，每隔7 d觀測(cè)記錄生長(zhǎng)狀態(tài)。各重復(fù)隨機(jī)選取10株，連續(xù)觀測(cè)2個(gè)月，計(jì)算各類繁殖體的發(fā)芽率、地下芽數(shù)、芽長(zhǎng)、高度，測(cè)定植株地上部和地下部干重。

株高：用直尺測(cè)量植株基部到葉尖的距離。莖粗：用游標(biāo)卡尺測(cè)量植株莖稈最窄邊的距離。出苗率：發(fā)芽數(shù)/母體數(shù)×100%。干重：將1根幼苗從沙床中取出，洗凈泥土后分成根系與地上部于80℃烘干至恒重，千分之一天平稱重。均重復(fù)3次，取平均值。

1. 4 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2003整理數(shù)據(jù)，DPS 6. 50軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同繁殖體對(duì)南荻萌發(fā)的影響

如圖1所示，材料種下約4 d，即3月27日A2和A4處理開(kāi)始發(fā)芽，3月30日所有繁殖體材料都開(kāi)始發(fā)芽；A1處理到4月5日發(fā)芽停止，A2處理到4月8日發(fā)芽停止，A3和A5處理發(fā)芽持續(xù)到4月20日左右；A1、A2、A3發(fā)芽較集中，發(fā)芽時(shí)間短，持續(xù)1～2周發(fā)芽完成，其余兩種繁殖體發(fā)芽較慢，持續(xù)期約1個(gè)月；A5處理發(fā)芽最慢，且發(fā)芽率最低，顯著低于其他處理（p <0. 05）。綜上，地下莖切段發(fā)芽比地下莖頂芽快，年限短的繁殖體發(fā)芽較快、出苗率較高。

圖1 不同繁殖體的南荻萌發(fā)情況Fig. 1 Germination of Miscanthus lutarioriparius from different propagules

2. 2 不同繁殖體對(duì)南荻株高的影響

如圖2所示，A5處理幼苗在生長(zhǎng)發(fā)育期間植株生長(zhǎng)緩慢，大致成直線生長(zhǎng)，各時(shí)期株高都顯著低于其他各處理；4月21日至4月28日，A2處理植株最高，顯著高于其他處理，其次為A1處理，各處理間株高差異極顯著（p <0. 01）；到5月5日及以后，各處理南荻株高不同，A1處理植株最高，顯著高于其他處理，其次為A2處理；5月19日，A1處理植株最高，依次為A2、A3、A4和A5，A1和A2處理顯著高于A5處理。綜上，南荻株高與母體年限和部位有關(guān)，年限越短植株越高，地下部切段比地下部頂芽植株高。

圖2 不同繁殖體繁殖的南荻株高動(dòng)態(tài)Fig. 2 Dynamics of plant height of Miscanthus lutarioriparius from different propagules

2. 3 不同繁殖體對(duì)南荻葉數(shù)的影響

如圖3所示，A5處理各時(shí)期葉數(shù)均少于其他各處理；4月21日，各處理間葉數(shù)有顯著差異（p < 0. 05）；4月28日至5月5日，A1和A2處理葉數(shù)顯著高于A3和A4處理，極顯著高于A5處理，其中A2處理葉數(shù)最高；5月12日，A2處理植株葉數(shù)最多，其次為A1處理；5月19日，A1處理葉數(shù)最多，高于A2處理，A1、A2、A3和A4處理之間沒(méi)有顯著差異，但都顯著高于A5處理?？傮w而言，南荻葉數(shù)與母體年限有關(guān)，年限越短葉數(shù)越多。

圖3 不同繁殖體繁殖的南荻葉片數(shù)Fig. 3 Leaf number of Miscanthus lutarioriparius from different propagules

2. 4 不同繁殖體對(duì)南荻倒3葉長(zhǎng)度的影響

如圖4所示，A5處理倒3葉在各生長(zhǎng)時(shí)期都短于其他處理；至4月21日，A2倒3葉最長(zhǎng)，顯著長(zhǎng)于其他處理（p < 0. 05），其他依次為A1、A4、A3和A5處理；4月28日，A2處理倒3葉最長(zhǎng)，與A1、A3 和A4處理沒(méi)有顯著差異，但顯著長(zhǎng)于A5處理；5 月5日，A1處理倒3葉最長(zhǎng)，顯著長(zhǎng)于其他處理；5 月12日，A1和A2處理倒3葉顯著長(zhǎng)于A4和A5處理，極顯著長(zhǎng)于A5處理；至5月19日，A1處理倒3葉最長(zhǎng)，其他依次為A2、A3、A4和A5處理，前4者間無(wú)差異，但都顯著長(zhǎng)于A5處理。綜上，倒3葉長(zhǎng)與母體年限和部位有關(guān)，年限越短倒3葉越長(zhǎng)，地下部切段比地下部頂芽長(zhǎng)。

圖4 不同繁殖體繁殖的南荻倒3葉葉長(zhǎng)Fig. 4 Leaf length of the 3rd leaf from the top of Miscanthus lutarioriparius from different propagules

2. 5 不同繁殖體對(duì)南荻莖粗的影響

如圖5所示，A2處理的幼苗莖粗在各個(gè)時(shí)期都顯著高于其他處理（p < 0. 01），每個(gè)測(cè)量時(shí)期莖粗的高低順序都依次是A2、A1、A4、A3和A5；4月21日，A1、A3和A4處理間莖粗沒(méi)有顯著差異，A5處理莖粗極顯著低于其他處理；4月28日，各處理間莖粗都存在極顯著差異；5月5日以后，A2處理莖粗明顯高于A1處理，A4處理莖粗明顯高于A3處理，A1和A2處理莖粗明顯高于A3和A4處理，極顯著高于A5處理。綜上，南荻苗莖粗與母體的年限和部位有關(guān)，年限越短莖越粗，地下莖頂芽粗于地下莖切段。

圖5 不同繁殖體繁殖的南荻莖粗情況Fig. 5 Stem diameter of Miscanthus lutarioriparius from different propagules

2. 6 不同繁殖體對(duì)南荻幼苗其他指標(biāo)的影響

從表1可知，不同繁殖體幼苗地下芽個(gè)數(shù)不同，A2處理最多（6個(gè)），極顯著多于A4和A5處理；各處理的地上植株數(shù)和地下部干重沒(méi)有極顯著差異，但A5處理地上部干重顯著低于其他處理（p < 0. 05），地上部干重的大小順序依次為A2、A1、A3、A4和A5，前3者明顯重于后兩者；A2處理的地下芽最粗（0. 22 mm），與A1和A3處理都明顯粗于A4和A5處理；A1處理地下芽最長(zhǎng)（11. 97 cm），明顯長(zhǎng)于其他處理，A2和A3處理明顯長(zhǎng)于A4和A5處理。綜上，地上植株數(shù)與母體無(wú)關(guān)，地下芽個(gè)數(shù)、芽粗、地上部干重、地下部干重和芽長(zhǎng)都受到繁殖母體的年限和部位的影響。

表1 不同繁殖體的幼苗生長(zhǎng)情況Table1 Seeding growth of Miscanthus lutarioriparius from different propagules

3 小結(jié)與討論

地下莖繁殖是植物進(jìn)行繁殖的重要方式，有很多植物都用地下莖進(jìn)行繁殖，如蘆竹［12］、奇崗［13］、皇草［14］等。本文研究了不同繁殖體（1年生地下莖切段、1年生地下莖頂芽、3年生地下莖切段、3年生地下莖頂芽和6年生地下莖切段）南荻幼苗生長(zhǎng)情況，結(jié)果表明：年限越短繁殖體發(fā)芽速度越快，出苗率和植株越高，倒3葉越長(zhǎng)，莖越粗，母體為地下莖切段的幼苗這5個(gè)指標(biāo)都表現(xiàn)出1年生>3年生> 6年生，說(shuō)明繁殖母體對(duì)南荻幼苗生長(zhǎng)有很大影響，年限越短越好，且地下切段優(yōu)于地下頂芽。

地上植株數(shù)、地下芽個(gè)數(shù)、地下芽芽粗、地上部干重和地下部干重是影響南荻產(chǎn)量的重要因素，也是南荻進(jìn)行繁殖育苗時(shí)很重要的母體來(lái)源，所以觀察記錄這些指標(biāo)對(duì)南荻的生產(chǎn)種植具有一定的指導(dǎo)作用。周存宇［15］關(guān)于荻的無(wú)性繁殖試驗(yàn)結(jié)果表明，繁殖母體為一年生根狀莖切段時(shí)發(fā)芽率是最高的，并且這種方法容易繁殖，新生芽的數(shù)量最多，新的植株和根狀莖都能很好的生長(zhǎng)。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，地上植株數(shù)與繁殖母體無(wú)關(guān)，地下部干重和芽長(zhǎng)都受到繁殖母體的年限和部位的影響，表現(xiàn)為年限越短越好，切段比頂芽好；地下芽個(gè)數(shù)、芽粗和地上部干重則與年限有關(guān)，年限越短越好。目前關(guān)于南荻地下繁殖母體的研究還沒(méi)有報(bào)道，只有同屬植物荻有少量報(bào)道。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)南荻不同繁殖母體的發(fā)芽狀況和新生植株的生長(zhǎng)狀態(tài)的研究，比較各母體在繁殖效果上的優(yōu)劣，發(fā)現(xiàn)幼苗繁殖以年限較短的地下莖切段作為繁殖材料效果較好，這一結(jié)果對(duì)南荻無(wú)性繁殖在生產(chǎn)上的應(yīng)用有一定的指導(dǎo)作用。

南荻是多年生宿根植物，很適合用地下莖繁殖，此種方法也是目前最常用的方法之一［16～18］。地下莖的價(jià)格便宜，栽培和收獲可以使用機(jī)械化，具有取材方便、省工省時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，并且地下莖繁殖的植株越冬性也很好［19］。但是用地下莖進(jìn)行繁殖育苗時(shí)，存在運(yùn)輸困難、大面積種植所需種苗繁殖費(fèi)時(shí)費(fèi)工、運(yùn)輸成本相對(duì)高的問(wèn)題，所以今后的研究方向除了研究南荻地下莖繁殖的生理生化機(jī)理外，還要對(duì)提高出苗率、出苗速度、縮短苗期、提高越冬存活率等進(jìn)行深入研究，并且可以研究地下莖長(zhǎng)度、大小和重量等對(duì)出苗的影響。

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Research on Growth of Seedlings from Different Propagules of Miscanthus lutarioriparius

WEI Juan1，XIAO Liang2*，WANG Xuehua1，YI Zili3
（1 College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；2 Biomass Alcohol Fuel Engineering Laboratory of Hunan Province，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；
3 College of Biological Science and Technology，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China）

Abstract：To provide theoretical basis for the large - scale propagation and production of Miscanthus lutarioriparia，different rhizomes propagules of Miscanthus lutarioriparia，1 - year old segments，1 - year old terminal bud，3 - year old segments，3 - year old terminal bud and 6 - year old segments，were used as materials to study the effects of propagules on seedling growth of Miscanthus lutarioriparia by investigation on germination rate，plant height，leaf number，length of the 3rd leaf from the top and so on. The results showed that the germination rate，plant height，leaf number，length of the 3rd leaf from the top，length of underground buds and undeground dry weight of seedlings from different propagules showed the trend of rhizome segments > rhizome terminal bud，and 1 - year old material > 3 - year old material > 6 - year old material，which indicated that the optimal material for seedlings propagation of Miscanthus lutarioriparia was the shorter years old rhizome segments.

Keywords：Miscanthus lutarioriparia；propagation；rhizome；terminal bud；segment

基金項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐計(jì)劃（2013BAD22B01，2013BAD22B02）。

作者簡(jiǎn)介：魏 娟（1991 -），女，碩士研究生，Email：weijuan1114@163. com。*通信作者。

收稿日期：2015 09 03

文章編號(hào)：1001-5280（2016）01-0058-05

DOI：10. 16848/ j. cnki. issn. 1001-5280. 2016. 01. 016

中圖分類號(hào)：S564+. 2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A