不同營(yíng)養(yǎng)液對(duì)紫山藥扦插繁殖的影響

許竹溦，余文慧，張?chǎng)危钫\(chéng)永，陳潤(rùn)興*

(1.衢州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 衢州 324000； 2.衢州市農(nóng)業(yè)信息與教育培訓(xùn)中心，浙江 衢州 324000；3.衢州市種子管理站，浙江 衢州 324000)

紫山藥(DioscoreaalataL.)為薯蕷科多年生草質(zhì)纏繞藤本植物，是一種藥糧菜兼用的高效特色經(jīng)濟(jì)作物，隨著市場(chǎng)需求量劇增，山藥價(jià)格不斷上漲，種植面積也隨之迅速擴(kuò)大[1]，近年來在中藥材、蔬菜、糧食和加工食品上有廣泛應(yīng)用。山藥富含山藥多糖、皂苷，以及人體不可缺少的無機(jī)鹽、氨基酸和微量元素，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值[2]。衢州地處浙江西部，亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，冬夏長(zhǎng)、春秋短，光熱充足、降水豐沛、無霜期長(zhǎng)，非常適宜大面積山藥的種植。

山藥為無性繁殖，通常選用山藥塊莖上端有芽的一節(jié)作為種薯[3]。王鵬程等[4]研究表明，山藥種薯越大，產(chǎn)量越高。但近年來山藥種薯的價(jià)格不斷上漲，使用大種薯播種導(dǎo)致種植戶成本急劇上升。扦插繁殖技術(shù)具有繁殖速度快、利于優(yōu)良性狀保存、生長(zhǎng)勢(shì)好、成本低和操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)[5]，目前多用于工廠化繁種，然而山藥藤條進(jìn)行盆栽扦插繁殖的研究還比較少見。為了提高山藥的繁殖速度和繁殖系數(shù)，進(jìn)一步擴(kuò)大山藥種植面積，本文以衢紫蕷1號(hào)為試驗(yàn)材料，進(jìn)行不同營(yíng)養(yǎng)液對(duì)山藥扦插成活率和山藥生長(zhǎng)的研究，旨在探索山藥種薯快速高效的繁育技術(shù)，提高山藥塊莖產(chǎn)量和品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)盆栽山藥繁種的高產(chǎn)、高效和綠色生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試山藥為具有早熟性狀的紫山藥新品系衢紫蕷1號(hào)，由衢州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選育。采用改良霍格蘭(Hoagland′s)營(yíng)養(yǎng)液和MS營(yíng)養(yǎng)液。采用直徑為25 cm、高度為15 cm的塑料盆栽種，基質(zhì)配比為草炭∶蛭石∶泥土為3∶1∶1。儀器設(shè)備有電子數(shù)顯卡尺為DIGITAL CALIPER(0～300 mm)、電子天平(YP202 N型)、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(DGG-9140A型)。

1.2 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地位于衢州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院蓮花東湖基地連棟大棚內(nèi)，于2019年8月5日開始試驗(yàn)。上午9：00，將山藥扦插枝條從母株上剪下，枝條長(zhǎng)12 cm，留2個(gè)莖節(jié)，上莖節(jié)留1～2片葉和芽，上剪口離莖節(jié)1.5～2.5 cm，剪平口；下莖節(jié)不留葉，留未萌發(fā)芽，剪斜口，下剪口在節(jié)下1 cm處，斜插于盆內(nèi)，扦插深度為2～3 cm。采用完全隨機(jī)方式扦插，每3株栽于1個(gè)盆內(nèi)，共計(jì)108盆，扦插后澆1次透水。

設(shè)Hoagland′s營(yíng)養(yǎng)液、1/2MS營(yíng)養(yǎng)液和MS營(yíng)養(yǎng)液3個(gè)處理，分別標(biāo)記為Y1、Y2和Y3處理，以清水為對(duì)照(CK)，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，9個(gè)處理小區(qū)，重復(fù)3次，每周澆灌1次營(yíng)養(yǎng)液，每盆每次施入量為250 mL。夏季每天澆1次水，秋冬季2 d澆1次水，以每次灌至土壤濕潤(rùn)下孔有水溢出為止。12月16日統(tǒng)計(jì)每個(gè)處理和對(duì)照組扦插枝條的存活率，觀察山藥植株形態(tài)特征指標(biāo)，測(cè)其地上部和地下部表型指標(biāo)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

1.3.1 山藥表型指標(biāo)測(cè)定

設(shè)T0～T3共4個(gè)時(shí)期進(jìn)行觀察測(cè)定。2019年8月5日進(jìn)行扦插，標(biāo)記為T0；2019年9月16日觀測(cè)每小區(qū)的成活率，標(biāo)記為T1；2019年11月1日再進(jìn)行觀測(cè)，標(biāo)記為T2；2019年12月16日統(tǒng)計(jì)最終成活率，標(biāo)記為T3。每處理從各小區(qū)隨機(jī)選取3株共計(jì)9株進(jìn)行測(cè)定。用電子數(shù)顯卡尺測(cè)定山藥植株新發(fā)枝條中部的莖粗和葉長(zhǎng)、葉寬和葉柄長(zhǎng)，記錄每處理盆中的分枝數(shù)和單株葉數(shù)，用卷尺測(cè)量新梢長(zhǎng)度。破壞性取樣后記錄每叢塊莖數(shù)，測(cè)定塊莖長(zhǎng)與寬，將塊莖取下洗凈后測(cè)定其鮮重，后置于干燥箱中烘干2 d，直至恒重，再測(cè)其干重，計(jì)算塊莖的水分含量。

1.3.2 形態(tài)特征指標(biāo)調(diào)查

根據(jù)山藥的生物學(xué)特性，參照黃玉仙等[6]和蔡金輝等[7]的測(cè)定方法，每處理選取6株，觀察山藥盆栽植株的地上部和地下部形態(tài)特征指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)各小區(qū)山藥莖葉和塊莖的形態(tài)指標(biāo)。地上部分調(diào)查莖蔓的旋性、莖蔓顏色及棱翼有無等，調(diào)查葉形、葉色、葉先端形狀、葉基部形狀、葉柄顏色、葉柄端顏色等16個(gè)指標(biāo)；地下部調(diào)查包括塊莖形狀、塊莖表皮褶皺、肉膠膠質(zhì)、塊莖硬度、塊莖肉色等13個(gè)指標(biāo)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與整理，采用SPSS 24.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和差異顯著性檢驗(yàn)(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)盆栽扦插山藥存活率的影響

由圖1可知，在營(yíng)養(yǎng)液處理前期T0～T1，所有處理的山藥扦插苗存活率呈下降趨勢(shì)，T2～T3階段存活率降幅趨于平緩，表明盆栽扦插山藥枝條死亡多發(fā)于扦插前期。3個(gè)測(cè)定時(shí)期，山藥枝條存活率均呈現(xiàn)出Y2>Y1>Y3的趨勢(shì)，且各處理的3個(gè)時(shí)期的存活率均大于對(duì)照，其中Y2處理的效果最好，存活率最高，其T1時(shí)期為77.78%，高于其他處理，較對(duì)照增加10.53%；T2時(shí)期為69.14%，較對(duì)照增加14.30%；T3時(shí)期為65.43%，較對(duì)照增加17.76%，CK處理存活率僅為55.56%。

圖1 不同營(yíng)養(yǎng)液處理下對(duì)山藥扦插成活率的影響

2.2 盆栽山藥的形態(tài)特征指標(biāo)調(diào)查

扦插4個(gè)月后對(duì)盆栽山藥進(jìn)行觀察表明，衢紫蕷1號(hào)盆栽性狀與田間種植形態(tài)特征基本一致。莖蔓為右旋，莖蔓表皮綠色光滑無毛，橫截面為方形，中有棱翼，略帶紫色。葉序互生，葉全緣，葉呈箭型，有個(gè)別葉翻轉(zhuǎn)；葉色為深綠色，葉片光澤明亮，雙面有蠟質(zhì)和淺裂紋，葉脈呈灰紫色，葉耳間距小，葉緣為紫色；葉柄絨毛稀，為綠色，基部紫色。因?yàn)榕柙郧げ?，且時(shí)間短，并未發(fā)現(xiàn)零余子。地下部為塊莖，為近圓形，塊莖無分枝，緊密度稀，塊莖全部根毛分布于表皮且稀疏；外表皮呈褐紫色，肉色多為白色，肉質(zhì)膠質(zhì)，刺激性中等。

2.3 不同處理對(duì)盆栽扦插山藥地上部指標(biāo)的影響

由表1可知，不同營(yíng)養(yǎng)液處理的盆栽扦插山藥較CK的地上部指標(biāo)均有所提高。其中，Y2處理新發(fā)枝條的莖粗最大，為3.36 mm；CK最小，為3.03 mm，處理間差異不顯著。Y1處理新發(fā)分枝數(shù)最大，為2.00株；CK最少，為1.67株，處理間差異不顯著。Y2對(duì)蔓長(zhǎng)、單株葉數(shù)和葉柄長(zhǎng)3個(gè)指標(biāo)影響最多，分別為98.72 cm、34.89片和14.63 mm，顯著高于CK處理。相比其他3個(gè)處理，Y1處理顯著促進(jìn)了植株葉片生長(zhǎng)，葉長(zhǎng)、葉寬顯著高于CK。綜合來看，1/2MS和霍格蘭處理改善衢紫蕷1號(hào)地上部生長(zhǎng)指標(biāo)效果最佳。

2.4 不同處理對(duì)盆栽扦插山藥地上部指標(biāo)的影響

由表2可知，3個(gè)營(yíng)養(yǎng)液處理較對(duì)照地下部各指標(biāo)均有所增加。其中，Y2效果最明顯，Y3次之。Y2在塊莖鮮重、每叢塊莖數(shù)、塊莖長(zhǎng)、塊莖寬、塊莖干重和水分含量6個(gè)指標(biāo)上均為最大值，相比對(duì)照在塊莖鮮重和塊莖干重指標(biāo)上有顯著增加。綜合分析表明，1/2MS營(yíng)養(yǎng)液處理能有效增加山藥植株地下部養(yǎng)分的積累，對(duì)地下部生長(zhǎng)起促進(jìn)作用。

表1 不同營(yíng)養(yǎng)液處理對(duì)地上部生長(zhǎng)的影響

表2 不同營(yíng)養(yǎng)液處理對(duì)地下塊莖生長(zhǎng)的影響

2.5 山藥地上部指標(biāo)與地下部指標(biāo)的相關(guān)性

由表3可知，各地上部指標(biāo)與地下部塊莖干鮮重呈較強(qiáng)相關(guān)性。莖粗與蔓長(zhǎng)均與塊莖鮮重和塊莖干重呈顯著相關(guān)(P<0.05)；單株葉數(shù)與塊莖鮮重呈極顯著相關(guān)(P<0.01)，與塊莖干重和塊莖水分含量呈顯著相關(guān)(P<0.05)；葉柄長(zhǎng)與塊莖長(zhǎng)呈顯著相關(guān)(P<0.05)；綜合表明，地上部生長(zhǎng)指標(biāo)對(duì)塊莖(鮮重和干重)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累有顯著影響。

表3 山藥植株地上部生長(zhǎng)指標(biāo)與地下部指標(biāo)間的相關(guān)性

3 小結(jié)與討論

山藥枝條扦插成活決定因素受氣候環(huán)境、扦插時(shí)間和養(yǎng)分含量的影響較大。本試驗(yàn)結(jié)果表明，營(yíng)養(yǎng)液有利于提高山藥扦插苗的存活率。其中，1/2MS營(yíng)養(yǎng)液處理的存活率為65.43%，較對(duì)照增加17.76%。不同營(yíng)養(yǎng)液處理對(duì)地上部莖葉各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均有顯著效果，有效促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在山藥植株體內(nèi)不斷累積與分配，這與齊文增等[8-9]的報(bào)道一致，促進(jìn)了山藥植株莖粗、藤蔓長(zhǎng)度、分枝數(shù)和葉面積的增長(zhǎng)，其中1/2MS營(yíng)養(yǎng)液處理對(duì)地下部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累也有顯著促進(jìn)作用，增加了塊莖鮮重與干重。

山藥種植適宜在土質(zhì)疏松、土層深厚的砂質(zhì)壤土中。本試驗(yàn)在盆栽基質(zhì)中進(jìn)行，具有有機(jī)質(zhì)豐富、土壤松軟、蓄水能力好等優(yōu)點(diǎn)[10]。山藥需肥量大，營(yíng)養(yǎng)液的施入對(duì)山藥地上部與地下部的生長(zhǎng)均有改善作用，但不同營(yíng)養(yǎng)液中養(yǎng)分配比不同，導(dǎo)致山藥地上部生長(zhǎng)指標(biāo)與塊莖產(chǎn)量改善效果有差異。其中，1/2MS營(yíng)養(yǎng)液處理改良效果最佳，較對(duì)照在塊莖鮮重和塊莖干重指標(biāo)上均顯著增加。俞鳳芳等[11]研究表明，科學(xué)合理的養(yǎng)分配比可使山藥植株干物質(zhì)積累量達(dá)到最大，影響干物質(zhì)輸送到地下部的比例，同時(shí)根莖產(chǎn)量和品質(zhì)均有提高。當(dāng)作物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)元素缺乏或不足時(shí)，會(huì)通過影響植物的根系營(yíng)養(yǎng)及生理代謝活動(dòng)，從而影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育[12]。此外，山藥生長(zhǎng)發(fā)育所需各種微量元素與山藥根莖的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)有緊密關(guān)系[13]，盆栽山藥氮磷鉀養(yǎng)分及微量元素的優(yōu)質(zhì)配比還需要進(jìn)一步探究。