任 飛,劉翠蘭,王開芳,燕麗萍,臧真榮,王因花,吳德軍
(山東省林業(yè)科學研究院 山東省林木遺傳改良重點實驗室,山東 濟南250014)
竹子種質(zhì)資源豐富,全世界有70 多屬1200 余種,我國是世界上竹類植物分布最多的國家,其中有10 屬48 種為中國特有竹種[1-2]。蓉 城 竹(Phyllostachys bissetii Mc Clure)又名白夾竹,是中國特有竹種之一,屬禾本科(Grammineae) 剛竹屬(Phyllostachys Sieb. et Zucc),生命力強,成活率高,耐寒,具有較高的觀賞價值[3]。主要分布在四川、重慶、浙江等地,是區(qū)域性重要生態(tài)經(jīng)濟資源[4-6]。20 世紀60—70年代,大規(guī)模的“南竹北移”引種工作使一些抗寒性較強的散生竹引種到北方,竹子引種工作取得了較大成功[7],蓉城竹是2000年左右被引種到山東省。
近年來,隨著園林綠化對觀賞性蓉城竹的需求不斷擴大,繁殖材料是個關(guān)鍵?,F(xiàn)有的繁殖方式多數(shù)采用移母竹繁殖,不僅浪費材料,破壞生態(tài)景觀,而且其繁殖速度慢、運輸也不方便,且裸根苗的母竹移栽造林成活率相對較低[8],已無法滿足生產(chǎn)需求,這就為蓉城竹生產(chǎn)推廣帶來限制。因此,開展蓉城竹竹鞭容器苗快繁,對于節(jié)約資源、擴大繁殖系數(shù),實現(xiàn)全年園林綠化應用等均具有重要意義。
以往對竹子育苗的研究,多集中在容器育苗,因其具有周期短、播種量小、苗木質(zhì)量易于控制,起苗移栽過程中根系完好,顯著提高造林成活率及造林不受季節(jié)限制等優(yōu)點進行研究[9-11]。竹子容器育苗基質(zhì)配比的研究也有報道[12],如谷瑞等,對兩種地被竹菲黃竹(Sasa auricoma E.G.Camus)和美麗箬竹(Indocalamus decorus Q. H. Dai)以林地覆蓋后的廢礱糠、泥炭和黃心土為基質(zhì)材料,進行3 種體積比(A-3:5:2、B-3:4:3、C-10:0:0)的基質(zhì)配比試驗,得出處理A 和處理B 的配方比例最佳,還有唐海龍等[13]對筇竹(Qiongzhurea tumidinoda Hsueh et Yi),龍碧等對 毛 竹(Phyllostachysedulis (Carrière) J. Houz.)[14]的基質(zhì)研究,都得出了最佳的基質(zhì)配比。
目前為止,尚未見關(guān)于蓉城竹竹鞭容器扦插繁育方面的研究報道。因此,本研究采用蓉城竹不同竹鞭長度、配合不同類型基質(zhì)和不同激素處理進行扦插育苗,建立竹鞭扦插快速繁育的最佳技術(shù)體系,將對蓉城竹在引種地區(qū)擴大生產(chǎn)和推廣起到很大的促進作用。
以引進竹種(蓉城竹)竹鞭為試驗材料,進行輕型基質(zhì)無紡布營養(yǎng)杯扦插。營養(yǎng)杯規(guī)格:高11 ~12 cm,直徑:9 ~10 cm。
試驗地點:泰安林科院基地與山東省林科院試驗苗圃。時間:2019年4月26日。
選取1 ~2 a 生竹鞭,挖取壯鞭,保留鞭芽,將竹鞭截成5 cm、7 cm、9 cm 的鞭段,備用。結(jié)合3 種植物生長調(diào)節(jié)劑:吲哚乙酸、萘乙酸、吲哚丁酸+萘乙酸 (質(zhì)量比為3:2),質(zhì)量濃度均為1000 mg·L-1,速蘸;3 種基質(zhì)(體積比):椰糠(椰糠:蛭石:珍珠巖=7:1:2)、草炭(草炭土:蛭石:珍珠巖=5:2:3)、蚯蚓糞(蚯蚓糞:草炭土:珍珠巖=1:1:1)和CK(田園土:河沙=1:1)。采用正交試驗設計,見表1。處理好的插穗平理于營養(yǎng)杯中,每杯放入鞭段1 根,覆營養(yǎng)基質(zhì)厚5 ~6 cm,保持營養(yǎng)杯基質(zhì)濕潤。每個處理30 根,3 次重復,水為對照。
表1 埋鞭育苗正交試驗(L9 34)
扦插2 個月后調(diào)查統(tǒng)計。每個處理分別隨機抽取20 根竹鞭,調(diào)查各試驗容器苗的生根率、根長度、立竹數(shù)、出苗率、株高和地徑。竹苗長勢分3 級:長勢旺盛,葉片綠色,根系發(fā)達;長勢一般,葉片黃綠色,根系較發(fā)達;長勢弱,根系不發(fā)達。對應分數(shù)為3 分、2 分和1 分。
數(shù)據(jù)處理和圖表制作采用Excel 分析。生根狀況統(tǒng)計:竹鞭的生根率見公式(1)、竹鞭的出苗率見公式(2)、隸屬函數(shù)值計算見公式(3)。
式(1)中A 為每處理竹鞭生根率,a 為每處理生根鞭數(shù),W 為每處理總扦插鞭數(shù)。式(2)中B 為每處理竹鞭出苗率,b 為每處理出苗鞭數(shù),V 為每處理總扦插鞭數(shù)。式(3)中X (i)為某一指標隸屬函數(shù)值,X為指標測定值,Xmax 、Xmin 為所有處理某一指標的最大值和最小值。
扦插2 個月后進行調(diào)查統(tǒng)計,見表1 所示,經(jīng)過植物生長調(diào)節(jié)劑處理竹鞭各生長指標明顯優(yōu)于對照;處理3 號、7 號、8 號最好,長勢旺盛,葉片綠色,根系發(fā)達;處理2 號次之,處理1 號、4 號、5 號、6 號和9 號最差,長勢弱,根系不發(fā)達。
表2 不同處理的竹鞭扦插苗生長狀況
如圖1 所示,不同類型基質(zhì)對蓉城竹竹鞭的生根率、根長度、立竹數(shù)和出苗率差異明顯,椰糠和蚯蚓糞明顯優(yōu)于草炭和對照田園土,而椰糠又明顯優(yōu)于蚯蚓糞,生根率、根長度、立竹數(shù)和出苗率椰糠分別為100%、10.33 cm、20 株和100%,蚯蚓糞分別為96.67%、7.67 cm、19 株和95%,草炭分別為61.67%、5.33 cm、14.67 株和73.33%,而對照田園土分別為68%、6 cm、14 株和46.67%,與草炭差異不明顯;株高沒有明顯差異,蚯蚓糞略高于其它3 種基質(zhì),為33.72 cm,椰糠次之為31.02 cm,草炭最差為29.48 cm;地徑也沒有明顯差異,椰糠、蚯蚓糞和草炭略優(yōu)于對照田園土,分別為2.17 mm、2.36 mm、2.05 mm 和1.90 mm,而草炭又略優(yōu)于其它3 種基質(zhì)。
如圖2 所示,不同植物生長調(diào)節(jié)劑對蓉城竹竹鞭的生根率、根長、立竹數(shù)、出苗率和地徑差異明顯,利用植物生長調(diào)節(jié)劑NAA、IBA 和ABT1 號處理明顯優(yōu)于不處理的對照,生根率、根長、立竹數(shù)、出苗率和地徑NAA 處理分別為86.67%、7.33 cm、17.7株、88.33%、1.98 mm,IBA 處理分別為93.33%、8.33 cm、18.7 株、93.33%、2.54 mm,ABT1 號處理分別為78.33%、7.67 cm、17.3 株、86.67%、2.06 mm,對照則為68%、6 cm、14 株、46.67%、1.90 mm,而IBA 又明顯優(yōu)于NAA 和ABT1 號;株高沒有明顯差異,NAA、IBA 和ABT1 號處理和CK 分別為32.25 mm、30.08 mm、31.86 mm 和30.53 mm ,NAA 和ABT1 號處理略優(yōu)于IBA 和CK。
如圖3 所示,不同竹鞭長度對蓉城竹竹鞭的生根率、根長度、立竹數(shù)、出苗率和地徑均有明顯差異,采用竹鞭長度7 cm 和9 cm 明顯好于5 cm,生根率、根長度、立竹數(shù)、出苗率和地徑竹鞭長度5 cm分別為78.33%、7.33 cm、17.7 株、88.33%、2.08 mm,竹鞭長度7 cm 分別為90%、7.67 cm、18 株、90%、2.11 mm,竹鞭長度9 cm 分別為90%、8.33 cm、18株、90%、2.39 mm,對 照則 為68%、6 cm、14 株、46.67%、1.90 mm;株高差異不明顯,竹鞭長度9 cm略高于5 cm 和7 cm; 從節(jié)約資源經(jīng)濟學角度綜合考慮竹鞭長度7 cm 為最佳。
隸屬函數(shù)法是目前應用比較廣泛的研究綜合評定的方法,利用模糊數(shù)學中隸屬函數(shù)的方法[15-17],對10 個不同處理6 個指標的隸屬函數(shù)值進行累加,計算其綜合值,進行比較分析,根據(jù)各處理綜合值排序大小確定最佳技術(shù)體系。排在前4 位的是3 號>2 號>7 號>8 號,與形態(tài)觀察指標相一致。由此得出蓉城竹竹鞭扦插最佳技術(shù)體系為竹鞭長度采用7 cm、基質(zhì)采用椰糠和植物生長調(diào)節(jié)劑采用IBA。
表3 竹鞭扦插體系隸屬函數(shù)法評價
利用3 種植物生長調(diào)節(jié)劑:吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)和ABT1(吲哚丁酸+萘乙酸,質(zhì)量比為3:2),質(zhì)量濃度均為1000 mg·L-1;3 種扦插基質(zhì);3種不同長度竹鞭,采用正交試驗設計及利用隸屬函數(shù)法,對插穗生根率、根長度、立竹數(shù)、出苗率及株高、地徑進行測定和綜合評價。結(jié)果發(fā)現(xiàn):扦插基質(zhì)椰糠的生根率最好,達到100%;吲哚丁酸處理的插穗生根效果較好,生根率為93.33%;竹鞭長度為7 cm、9 cm 生根效果好于5 cm,而竹鞭長度為9 cm時,株高最高、地徑最粗,分別達到33.39 cm 和2.39 cm,從節(jié)約資源的角度綜合考慮竹鞭長度7 cm 為最佳。由此,初步篩選出了適合引進竹種快速繁育的最佳技術(shù)體系,竹鞭長度采用7 cm、基質(zhì)采用椰糠和植物生長調(diào)節(jié)劑采用IBA。
基質(zhì)配比是影響竹鞭繁育容器苗生長指標的關(guān)鍵因素之一,本研究發(fā)現(xiàn)不同類型基質(zhì)對蓉城竹竹鞭的生根率、根長度、立竹數(shù)和出苗率差異明顯,椰糠和蚯蚓糞明顯優(yōu)于草炭和對照田園土,而椰糠又明顯優(yōu)于蚯蚓糞,一般容器苗的成活率除了取決于自身生物學特性外,也受溫濕度、通氣及基質(zhì)等環(huán)境因素的影響[18],說明椰糠和蚯蚓糞基質(zhì)透氣性好與草炭和田園土,有利于蓉城竹竹鞭的扦插生根和出苗; 植物生物量是植物生長狀態(tài)的反映,植物的生長狀態(tài)越好,其生物量也越高[19],本研究中,株高沒有明顯差異,蚯蚓糞略高于其它3 種基質(zhì),說明蚯蚓糞基質(zhì)養(yǎng)分含量較高,能夠提供扦插竹鞭良好的生長環(huán)境,促使高生長;基質(zhì)特性決定了對容器苗水分和營養(yǎng)的供給狀況[20],本研究中,地徑略有差異,椰糠、蚯蚓糞和草炭略優(yōu)于對照田園土,這與生長基質(zhì)密切相關(guān),說明椰糠、蚯蚓糞和草炭適用于蓉城竹竹鞭的扦插。綜上所述,不同類型基質(zhì)處理顯著影響蓉城竹竹鞭的生根指標,椰糠基質(zhì)優(yōu)于其它3 種,因此,選擇椰糠基質(zhì)配比,作為蓉城竹竹鞭容器苗繁殖的生產(chǎn)基質(zhì)。
植物生長調(diào)節(jié)劑能刺激細胞分裂,促進不定根形成,有利于插穗生根[21-22],但每種植物生長調(diào)節(jié)劑的作用不同,本研究中利用植物生長調(diào)節(jié)劑NAA、IBA 和ABT1 號處理,對蓉城竹竹鞭的生根率、根長、立竹數(shù)、出苗率和地徑有明顯差異,均明顯優(yōu)于不處理的對照,而IBA 處理又明顯優(yōu)于其它2 種處理,原因可能由于IBA 傳導擴散性能差,易保留在原部位,從而有效促使形成層細胞分裂造成的[23],說明植物生長調(diào)節(jié)劑IBA 適合于蓉城竹竹鞭的扦插生根。
竹鞭長度本身因素對扦插生根也有影響,竹鞭越長自身含有的營養(yǎng)物質(zhì)越多,越有利于竹鞭生根,本研究發(fā)現(xiàn),采用竹鞭長度7 cm 和9 cm,生根率、根長度、立竹數(shù)、出苗率和地徑明顯好于5 cm,竹鞭長度7 cm 和9 cm 差異不明顯,從節(jié)約資源經(jīng)濟學角度綜合考慮竹鞭長度7 cm 為最佳。