不同基質(zhì)和激素處理對山杏嫩枝扦插效果的影響

姚穎,劉建明,溫愛亭,呂躍東

(黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所,黑龍江 哈爾濱 150081)

山杏(Armeniacasibirica)為薔薇科杏屬灌木或小喬木,主要分布于俄羅斯的西伯利亞、蒙古東部(東南部)及我國內(nèi)蒙古、北京、山西、遼寧、吉林、黑龍江、新疆、西藏等地區(qū)[1]。山杏是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的優(yōu)良樹種[2],具有較高的藥用價值[3]和經(jīng)濟(jì)價值[4,5]。山杏是一種集生態(tài)、經(jīng)濟(jì)及社會效益于一身的多功能樹種,開發(fā)前景廣闊。近年來人們將山杏作為新型木本能源植物用于提取生物柴油[6,7]。隨著市場需求量的增大,對優(yōu)良山杏苗木的需求也與日俱增,因此,優(yōu)質(zhì)苗木的大量培育成為目前亟待解決的問題。無土栽培是不用傳統(tǒng)土壤,而以草炭、森林腐葉土、蛭石等輕質(zhì)材料作為育苗基質(zhì),人工配制添加植物所需要的營養(yǎng)液,使植物正常完成整個生長周期。無土栽培主要有水培、霧培和基質(zhì)栽培三大類[8],其中基質(zhì)栽培具有緩沖能力強(qiáng),操作簡單且投入成本低等優(yōu)勢,是無土栽培中應(yīng)用最廣泛的一種育苗方式。近年來,林業(yè)工作者對有機(jī)廢棄物制備育苗基質(zhì)技術(shù)開展了大量的研究工作。研究發(fā)現(xiàn),稻殼、食用菌菌渣、鋸末、樹皮、秸稈等農(nóng)林廢棄物均可以根據(jù)苗木的生長需要配制成替代草炭的理想育苗基質(zhì)。經(jīng)過多年的研究發(fā)現(xiàn),農(nóng)林廢棄物含有大量的營養(yǎng)成分,且可以滿足植物生長發(fā)育過程中對營養(yǎng)物質(zhì)的需要,因此將農(nóng)林廢棄物用于植物栽培基質(zhì)是有效降低環(huán)境污染和資源浪費(fèi)的有效方法,為實(shí)現(xiàn)農(nóng)林業(yè)廢棄物資源化利用提供了科學(xué)的理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)置在黑龍江省林業(yè)科學(xué)院內(nèi),地處黑龍江省南部,125°42′—130°10′E,44°04′—46°40′N,海拔145～175 m,屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,冬長夏短,無霜期為139 d,結(jié)冰期約190 d。冬季寒冷,西北風(fēng)多見;夏季炎熱多雨,東南風(fēng)常見。全年平均溫度為3.5 ℃。全年日照時長為157.4～264.7 h。全區(qū)年平均降水量530 mm,多集中在7-8月份,占全年降水量的76.8 %,年平均蒸發(fā)量為659.8 mm。

2 試驗(yàn)方法

2.1 試驗(yàn)材料扦插試驗(yàn)與2022年6月中旬,在黑龍江省森林植物源地理園中進(jìn)行,試驗(yàn)插條選擇無病蟲害,長勢優(yōu)良的1年生半木質(zhì)化健康枝條。

試驗(yàn)設(shè)置3種育苗基質(zhì):(1)木耳菌糠+蛭石+珍珠巖,配比為2∶1∶1;(2)草炭+蛭石+珍珠巖,配比為1∶1∶2;(3)木耳菌糠+秸稈+稻殼,配比為1∶1∶1。使用ABT、IBA和NAA,濃度分別為500、1 000和1 500 mg·kg-1。

2.2 扦插

2.2.1 穗條采集及制備 嫩枝扦插試驗(yàn)于6月中下旬開始,采穗時間為5:00—7:00。選擇長勢良好、無病蟲害的當(dāng)年生長的嫩枝,剪取長10～13 cm長的插穗,上剪口直切,下剪口貼芽平剪,切口要平滑,不存在毛茬。保留1～2個側(cè)芽和1～2枚葉片,上剪口距插條最上部芽1.0～1.5 cm。將剪好的插穗用0.5%的KMnO4溶液淋洗插穗基部后備用。

2.2.2 插床準(zhǔn)備 采用低床,即插床低于地面,使用紅磚進(jìn)行搭建,床面寬1 m,長10 m,插床上扣小拱棚,棚高80 cm,將無機(jī)基質(zhì)平鋪于插床內(nèi),厚度10 cm。扦插前一周使用0.1%KMnO4溶液對插床內(nèi)基質(zhì)消毒1次,3 d后使用清水對插床進(jìn)行沖洗。同時,扦插前1天用0.3%KMnO4溶液對基質(zhì)進(jìn)行消毒,扦插前再將基質(zhì)噴一遍透水。

2.2.3 扦插方法 將插穗按株行距4 cm×5 cm進(jìn)行扦插,扦插深度3～4 cm,插后用手將插穗周圍基質(zhì)壓實(shí),插后澆透水,立即用塑料布將拱棚密封。

2.2.4 插后管理 采用自制控溫控濕設(shè)備對插床進(jìn)行溫濕度控制,床溫度高于30 ℃時,自動噴霧,提高棚內(nèi)空氣濕度,降低溫度。每天14:00左右將塑料棚打開進(jìn)行通風(fēng)。

2.3 試驗(yàn)設(shè)計

2.3.1 植物生長激素的種類、濃度的篩選 按植物生長調(diào)節(jié)劑種類、激素濃度2個因素進(jìn)行山杏嫩枝扦插試驗(yàn)設(shè)計。激素種類(A):ABT、IBA、NAA;激素濃度(B):500、1 000和1 500 mg·kg-1?；|(zhì)為草炭+蛭石+珍珠巖基質(zhì)均以2∶1∶1的體積比進(jìn)行混合。將插穗在準(zhǔn)備好的混合激素溶液中浸泡15 s后扦插于基質(zhì)中。每個處理扦插30根插穗,每處理重復(fù)3次。

2.3.2 不同基質(zhì)篩選試驗(yàn)

(1)無機(jī)基質(zhì)對比試驗(yàn)。無機(jī)育苗基質(zhì)按體積比混合配制,種類為:草炭∶蛭石∶珍珠巖=2∶1∶1;草炭∶蛭石∶珍珠巖=1∶1∶2;草炭∶蛭石∶珍珠巖=1∶1∶1。每個處理扦插30根插穗,每處理重復(fù)3次。

(2)有機(jī)基質(zhì)對比試驗(yàn)。有機(jī)育苗基質(zhì)為充分腐熟后的木耳菌糠、秸稈、稻殼按一定體積比進(jìn)行混合配制。配制比例為:木耳菌糠∶秸稈∶稻殼=2∶1∶1;木耳菌糠∶秸稈∶稻殼=1∶1∶2;木耳菌糠∶秸稈∶稻殼=1∶1∶1混合均勻。

(3)混合基質(zhì)對比試驗(yàn)?；旌匣|(zhì)以充分腐熟后的木耳菌糠與無機(jī)基質(zhì)蛭石、珍珠巖進(jìn)行混合配制,配制比例為:木耳菌糠∶蛭石∶珍珠巖=2∶1∶1;木耳菌糠∶蛭石∶珍珠巖=1∶1∶2;木耳菌糠∶蛭石∶珍珠巖=1∶1∶1。

2.4 測定項(xiàng)目及方法

在扦插50 d后,分別對各處理的生根苗木調(diào)查,計算生根率、平均生根數(shù)、平均根長,計算生根綜合質(zhì)量指數(shù),對苗木綜合生根質(zhì)量進(jìn)行評價。綜合生根質(zhì)量指數(shù)Q值=生根率×50%+根數(shù)量×25%+根長度×25%。

2.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 對數(shù)據(jù)進(jìn)行計算及繪圖,用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同激素種類及濃度對苗木生根的影響

從表1可知,不同激素種類對山杏嫩枝扦插生根效果的影響均未達(dá)到顯著水平(P>0.05),其中以ABT處理插穗平均生根率最高,為48.16%,IBA處理的次之,但其平均生根長和生根量最高,分別為4.94 cm和5.33條。NAA處理對山杏嫩枝扦插苗根長及生根量均無顯著影響。3個不同濃度梯度的處理以IBA濃度為1 000 mg·kg-1的處理插穗生根率最高,為68.44%,分別高出500和1 500 mg·kg-1處理30.66和32.88個百分點(diǎn)。且其平均根長最長,為6.40 cm,生根量最高,為7.33 條。各指標(biāo)變化趨勢均隨著濃度的上升呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。從苗木生根綜合質(zhì)量看,不同激素種類生根效果排序?yàn)锳BT(26.41)>IBA(26.20)>NAA(21.79)。 不同激素生根效果排序?yàn)?1 000 mg·kg-1>500 mg·kg-1>1 500 mg·kg-1。由此認(rèn)為,各種激素均可以對山杏嫩枝扦插生根起到促進(jìn)作用,但激素濃度過高則會抑制其生根。

表1 不同激素種類及濃度處理對山杏嫩枝扦插生根的影響

從多因素方差分析的P值結(jié)果可看出(表2),激素種類對山杏嫩枝扦插生根情況均無顯著影響,而激素濃度對山杏嫩枝扦插生根率及生根量具有極顯著影響(P<0.01),對生根長具有顯著影響(P<0.05)。激素種類與激素濃度交互作用對山杏嫩枝扦插生根效果無顯著影響。這表明激素濃度水平是影響山杏嫩枝扦插生根效果的主要因素。

表2 不同激素種類和濃度山杏扦插苗生根指標(biāo)的多因素方差分析

3.2 不同基質(zhì)種類及配制比例對苗木生根的影響

由表3可知,3種不同扦插基質(zhì)處理對山杏扦插生根效果存在不同程度的影響,其中木耳菌糠+秸稈+稻殼扦插基質(zhì)中的苗木平均生根長度(11.88 cm)及生根綜合質(zhì)量(32.58)在3種基質(zhì)中表現(xiàn)最好,且木耳菌糠占比例為25%～30%時苗木生根效果高于木耳菌糠比例為50%的基質(zhì),其中以木耳菌糠∶秸稈∶稻殼(1∶1∶1)的表現(xiàn)最優(yōu),生根率為68.16%,綜合生根質(zhì)量為38,生根長10.69 cm,生根數(shù)5條。草炭+蛭石+珍珠巖扦插基質(zhì)中苗木平均生根率(57.79%)及生根量(5.78條)最高,但苗木生根綜合質(zhì)量略低于木耳菌糠+秸稈+稻殼的扦插基質(zhì),這可能與有機(jī)基質(zhì)中含有大量植物生長發(fā)育所需的營養(yǎng)物質(zhì)有關(guān)。在草炭+蛭石+珍珠巖基質(zhì)組合中以2∶1∶1的混合比例生根效果最優(yōu)。雖然木耳菌糠+蛭石+珍珠巖扦插基質(zhì)中的苗木生根效果較差,但其平均生根長度略高于草炭+蛭石+珍珠巖的基質(zhì),這可能與輕基質(zhì)的質(zhì)地疏松更有利于苗木根的伸展有關(guān)(表3)。

表3 基質(zhì)種類及配比對山杏嫩枝扦插生根的影響

從多因素方差分析的P值結(jié)果可看出(表4),基質(zhì)種類、基質(zhì)比例及基質(zhì)種類與比例交互作用中,除基質(zhì)比例對苗木生根量無顯著影響(P>0.05)外,其他對山杏嫩枝扦插生根率、生根根長及生根綜合質(zhì)量均具有顯著影響(P<0.05)。

表4 不同基質(zhì)種類及配制比例山杏扦插苗生長指標(biāo)的多因素方差分析

4 結(jié)論

4.1 在不同激素處理試驗(yàn)中均以濃度為1 000 mg·kg-1激素生根效果最優(yōu),其中最佳處理為濃度1 000 mg·kg-1的IBA生根率及綜合生根質(zhì)量最優(yōu),生根率達(dá)68.44%,生根長為6.4 cm,生根量7.33條,綜合生根質(zhì)量為37.65。通過多因素方差分析結(jié)果可知,激素濃度對苗木生根效果影響顯著。

4.2 在不同基質(zhì)處理試驗(yàn)中,以有機(jī)混合基質(zhì)稻殼+秸稈+菌糠(1∶1∶1)組合生根效果最優(yōu),生根率為68.16%、綜合生根質(zhì)量為38、生根長10.69 cm、生根數(shù)5條;在不同無機(jī)基質(zhì)試驗(yàn)處理中草炭+蛭石+珍珠巖(2∶1∶1)的組合生根效果最優(yōu),生根率為67.96%,生根長7.14 cm,生根量5.89條,綜合生根質(zhì)量37.24;在有機(jī)基質(zhì)與無機(jī)基質(zhì)混合基質(zhì)試驗(yàn)中,以耳菌糠+蛭石+珍珠巖(2∶1∶1)組合生根效果最優(yōu),但其平均生根長略高于草炭+蛭石+珍珠巖基質(zhì)。基質(zhì)種類、基質(zhì)比例及基質(zhì)種類與比例交互作用中,對山杏嫩枝扦插生根率、生根根長及生根綜合質(zhì)量均具有顯著影響(P<0.05)。

山杏嫩枝扦插育苗最佳組合為:稻殼+秸稈+菌糠(1∶1∶1)的基質(zhì),濃度1 000 mg·kg-1的IBA,同時證明農(nóng)林廢棄物發(fā)酵腐熟后可以替代傳統(tǒng)無機(jī)基質(zhì)進(jìn)行山杏苗木培育,為有機(jī)基質(zhì)工廠化育苗提供了理論依據(jù)。