繡球“無盡夏”水培扦插技術(shù)研究

江龍

福建林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,福建 南平 353000

繡球“無盡夏”（Hydrangea macrophylla'Endless Summer'）引種于意大利，與其他種類八仙花最大的區(qū)別在于花期的長短，其花期比普通八仙花平均要長10—12 周，是作為鮮切花、“永生花”加工最好的材料之一，并且耐低溫能力強(qiáng)，在較冷的環(huán)境中也能開花，但其具不孕性，主要采用無性繁殖技術(shù)繁殖。針對繡球扦插繁殖技術(shù)，目前有相關(guān)的學(xué)者進(jìn)行了相應(yīng)的研究，薛玉劍[1]研究了不同基質(zhì)配比對繡球扦插生根的影響，得出泥炭土利于繡球插穗的生根；朱瑋[2]從激素處理對扦插生根的影響做了研究，得出300 mg/L 的IBA 溶液處理利于插穗生根；喬謙等[3]對比不同品種繡球的扦插效果，得出大花繡球品種為皮部生根型，大花繡球成活率明顯高于圓錐繡球和喬木繡球；潘月[4]從生長調(diào)節(jié)劑和基質(zhì)配比上研究其對大葉繡球扦插生根的影響，得出IBA 促進(jìn)插穗生根，混合基質(zhì)比單一基質(zhì)對插穗生根效果更佳。綜上，目前對繡球扦插繁殖技術(shù)的研究主要是集中在基質(zhì)和生長調(diào)節(jié)劑的使用對繡球基質(zhì)扦插生根的影響，而對繡球“無盡夏”水培扦插繁殖的技術(shù)鮮有報道，僅李秋荔[5]對無盡夏品種的基質(zhì)扦插進(jìn)行了研究。利用設(shè)備控制下水培的扦插方式，以設(shè)備提供人工創(chuàng)設(shè)的根系環(huán)境來替代自然的土壤環(huán)境，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)扦插環(huán)境水、肥、光、氣、熱的精確自動調(diào)節(jié)，營養(yǎng)水平均衡，避免不利于生長的土壤條件的干擾和影響，降低病死率，實現(xiàn)繡球扦插苗周年生產(chǎn)，并提高根系的生長速度及根系量。水培的三大技術(shù)即營養(yǎng)液膜技術(shù)（淺水培）、深液流法（深水培）和氣霧培均有其各自優(yōu)缺點(diǎn)，本次試驗以大花繡球“無盡夏”為研究對象，在靜止水培條件下探討不同水培設(shè)備種類（水培技術(shù)）、不同生根劑種類及不同生根劑濃度對繡球“無盡夏”扦插生根的影響，通過生長指標(biāo)對比分析，得出最佳的水培技術(shù)、生根劑種類及濃度，為后續(xù)繡球“無盡夏”的工廠化育苗及其余繡球品種的水培扦插提供參考依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于福建林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院園林園藝產(chǎn)業(yè)學(xué)院的無土栽培區(qū)，溫室外年平均氣溫19.3℃，日平均光照時間達(dá)10 h，溫室內(nèi)光照條件充足。溫室內(nèi)白天溫度15—30℃，空氣相對濕度50—90%，溫室內(nèi)夜間溫度15—20℃，空氣相對濕度在30—85%。扦插期間，每天10 點(diǎn)至16 點(diǎn)開啟溫室的濕簾和風(fēng)機(jī)保持通風(fēng)，11 點(diǎn)至15 點(diǎn)期間開啟內(nèi)外雙層遮陽網(wǎng)。

1.2 試驗材料

繡球“無盡夏”盆栽來自閩侯縣廷坪鄉(xiāng)汶合村良地自然村，并置于福建林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院園林園藝產(chǎn)業(yè)學(xué)院的花卉產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)基地的溫室大棚中養(yǎng)護(hù)。采集生長狀況一致，無病蟲害健壯的植株外圍的半木質(zhì)化枝條。枝條頂部留2 片葉，并將葉片剪除3/5，枝條粗度為0.5—1.0 cm，長度10 cm 左右，帶1—2 個節(jié)，上切口距上芽1 cm 左右平剪，下切口呈馬蹄形斜剪。剪取下來的枝條按100 根/捆的數(shù)量綁扎后提前浸泡于清水中待用。

1.3 試驗方案設(shè)計

采用4 因素3 水平試驗設(shè)計方法（表1 和表2），探討不同水培設(shè)備種類（氣霧培模式“A 型”結(jié)構(gòu)—圖1、NFT 模式單層平鋪結(jié)構(gòu)—圖2、DFT 深液流栽培蔬菜墻—圖3）、不同生根劑種類（NAA、ABT、IBA）及不同生根劑濃度（100 mg·L-1、300 mg·L-1、500 mg·L-1）對繡球“無盡夏”扦插生根的影響，穗條在不同生根液中均處理5 min，每種處理30 根扦插枝條，重復(fù)3 次。水培系統(tǒng)中的營養(yǎng)液配方是一致的，即A 液為：150 kg 水+15 kg 大量復(fù)合肥，B 液為：150 kg 水+2 kg 中微量復(fù)合肥+2 kg 硫酸鉀，其中大量元素復(fù)合肥為阿康·氮磷鉀16-16-16）；中微量元素為沃點(diǎn)·硼鋅鐵鈣鎂。

圖1 氣霧培模式“A 型”結(jié)構(gòu)

圖2 NFT 模式單層平鋪結(jié)構(gòu)

圖3 DFT 深液流栽培蔬菜墻

表1 4 因素3 水平正交試驗設(shè)計方案Tab.1 Four-factor and three-level orthogonal experiment design

表2 試驗處理情況一覽表Tab.2 List of different experiment treatment

1.4 扦插繁殖指標(biāo)測定

水培扦插后每天觀察插穗生根時間，記錄最早生根時間，扦插40 d 后，觀察每種處理3 組重復(fù)試驗所得的插條的平均生根率（%）、平均根系長度（cm）及平均根系數(shù)量（條）。生根率(%)：生根穗條/扦插穗條×100%；平均根系量(條)：隨機(jī)取3 次重復(fù)試驗每種處理的成活苗10 株測量其根系總量并取平均值；平均根系長度(cm)：隨機(jī)取3 次重復(fù)試驗每種處理扦插成活苗10 株測量其根系長度總和并取平均值。

試驗結(jié)果運(yùn)用Excel 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計，并利用SPSS 20.0 進(jìn)行方差分析及多重比較分析。因素對扦插生長指標(biāo)的影響通過單因素方差和Tukey 事后比較進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理繡球“無盡夏”扦插苗生根情況

據(jù)表3 可知，處理9 即將插穗用200 mg·L-1的ABT 生根劑浸泡5 min 后置于氣霧培模式“A 型”結(jié)構(gòu)中培養(yǎng)，平均生根率高達(dá)96.7%，且扦插苗長勢好，根系旺，葉片多且大，根系的平均長度及根系量均最佳；而處理8 即將插穗用200 mg·L-1的NAA 生根劑浸泡5 min 后，置于DFT 深液流栽培蔬菜墻上培養(yǎng)，其生根效果極差，僅有43.3%生根率，大部分穗條褐化枯死，即便生根，其苗木長勢差，根量少且短，葉片泛黃。觀察發(fā)現(xiàn)，處理4 即用200 mg·L-1的IBA 生根劑浸泡5 min 后置于NFT 模式單層平鋪結(jié)構(gòu)中培養(yǎng)根系萌發(fā)最早，處理3 即用300 mg·L-1的NAA 生根劑浸泡5 min 后置于NFT 模式單層平鋪結(jié)構(gòu)中培養(yǎng)最遲，兩者前后差距8 d。對無盡夏繡球因變量最早生根時間進(jìn)行主體間效應(yīng)檢驗得表4，據(jù)表4 可知，不同處理對繡球水培扦插最早生根時間的影響因素中生根劑種類對其扦插生根達(dá)0.05 的顯著性水平，其次是生根劑濃度，水培設(shè)備的影響差異不顯著。

表3 繡球“無盡夏”扦插苗生長情況一覽表Tab.3 Growth of cutting seedlings of Hydrangea macrophylla 'Endless Summer'

表4 主體間效應(yīng)的檢驗Tab.4 Test of inter-subjective effect

2.2 不同處理對繡球“無盡夏”生根率的影響情況分析

對繡球“無盡夏”的因變量平均生根率進(jìn)行主體間效應(yīng)檢驗及極差分析，得出表5 和表6。由表5 可知，不同處理對繡球水培扦插的平均生根率的影響因素中水培設(shè)備種類對其扦插生根達(dá)0.05 的顯著性水平，其次是生根劑種類，生根劑濃度的影響差異不顯著。從表6 可知，據(jù)極差R 值大小，不同因素對插條生根率影響的主次關(guān)系為因素A 水培設(shè)備種類＞因素B 生根劑種類＞因素C 生根劑濃度。據(jù)K 值（表示每種因素試驗結(jié)果總和）大小可直觀得出，繡球“無盡夏”在A1B2C3 組合處理下，生根效果最佳，即用300 mg·L-1的ABT 生根劑浸泡5 min 后置于氣霧培模式“A 型”結(jié)構(gòu)中培養(yǎng)。該最佳組合不屬于本次正交試驗設(shè)計其中的一個處理方式，但與本試驗的處理9 即采取200 mg·L-1的ABT 生根劑浸泡5 min 后置于氣霧培模式“A 型”結(jié)構(gòu)中培養(yǎng)的處理方式除了生根劑濃度外，有兩種因素是一致的，這也進(jìn)一步表明生根劑濃度并非影響扦插生根率的最主要因素。

表5 主體間效應(yīng)的檢驗Tab.5 Test of inter-subjective effect

2.3 不同處理對繡球“無盡夏”根系長度的影響情況分析

對繡球“無盡夏”的因變量平均根系長度進(jìn)行主體間效應(yīng)檢驗及極差分析，得出表7 和表8。由表7可知，不同處理對繡球水培扦插的影響因素中水培設(shè)備種類亦對根系長度的生長影響達(dá)0.05 的顯著性水平，生根劑濃度和生根劑種類的影響差異不顯著。從表8 可知，據(jù)極差R 值大小，不同因素對插條根系伸長生長影響的主次關(guān)系為因素A 水培設(shè)備種類＞因素C 生根劑濃度 ＞因素B 生根劑種類。據(jù)K 值大小可直觀得出，繡球“無盡夏”在A1B2C2 組合處理下，根系長度的伸長生長效果最佳，即本試驗中的處理9 用200 mg·L-1的ABT 生根劑浸泡5 min后置于氣霧培模式“A 型”結(jié)構(gòu)中培養(yǎng)。

表7 主體間效應(yīng)的檢驗Tab.7 Test of inter-subjective effect

表8 各因素水平對平均根系長度影響的正交試驗結(jié)果分析表Tab.8 Analysis of orthogonal test results on the influence of various factor levels on the average root length

2.4 不同處理對繡球“無盡夏”根系量的影響情況分析

對繡球“無盡夏”扦插苗的因變量根系量進(jìn)行主體間效應(yīng)檢驗及極差分析，得出表9 和表10。由表9可知，不同處理對繡球水培扦插根系量的影響因素中生根劑種類對根系量的生長影響達(dá)0.05 的顯著性水平，其次為水培設(shè)備種類，而生根劑濃度的影響差異不顯著。從表10 可知，據(jù)極差R 值大小，不同因素對插條根系量的增長影響的主次關(guān)系為因素B 生根劑種類＞因素A 水培設(shè)備種類＞因素C 生根劑濃度。據(jù)K 值大小可直觀得出，繡球“無盡夏”在A1B1C1 組合處理下，根系量的增加效果明顯，即本試驗中的處理7 用100 mg·L-1的NAA 生根劑浸泡5 min 后置于氣霧培模式“A 型”結(jié)構(gòu)中培養(yǎng)。

表9 主體間效應(yīng)的檢驗Tab.9 Test of inter-subjective effect

表10 各因素水平對平均根系數(shù)量影響的正交試驗結(jié)果分析表Tab.10 Analysis of orthogonal test results on the influence of various factor levels on the average root number

3 討論

3.1 不同水培設(shè)備對繡球“無盡夏”扦插生根的影響

因生長環(huán)境條件影響，植物在水培環(huán)境中，根系容易發(fā)生“病變”問題，如爛根、缺水枯萎等。DFT 深液流栽培蔬菜墻的優(yōu)點(diǎn)是不怕中途停水停電，根際的緩沖作用大，穩(wěn)定性好，利于帶根系植物的生長和管理，但對設(shè)施裝置的要求高，根際氧氣的補(bǔ)充十分重要，一旦染上土傳病害，蔓延快，危害大，且若遇高溫天氣停電，則高溫對根系生長的影響大，因根系泡于高溫水中，容易發(fā)生爛根現(xiàn)象。NFT 模式水培植物底部接觸淺液流吸水吸肥，上部暴露在濕氣中吸氧，較好地解決了根系吸水與吸氧的矛盾，但液流淺、液溫不穩(wěn)定，一旦停電停水，植株易枯萎，根際環(huán)境穩(wěn)定性差等。氣霧培可很好地解決根系氧氣的供應(yīng)，幾乎不會出現(xiàn)由于根系缺氧而生長不良現(xiàn)象，養(yǎng)分及水分利用率高，但若遇斷電，作為一個封閉的系統(tǒng)，如控制不當(dāng)，根系病害易于傳播、蔓延。周全盧等[6]試驗發(fā)現(xiàn)氣霧培條件下可加快打開植物氣孔，增加蒸騰速率、水分運(yùn)輸，為根系營造良好的生長空間和提高充足氧氣，從而增加光合產(chǎn)物合成；王謝等[7]得出氣霧培條件下能避免淹水脅迫和和養(yǎng)分分布不均對桑樹生根的影響；Rietveld[8]研究發(fā)現(xiàn)加拿大短葉松在氣霧培條件下，其根系生長速度比土壤扦插繁殖快。本試驗結(jié)果得出，水培設(shè)備的種類是影響繡球扦插生根率和根系長度最重要因素，且氣霧培模式“A 型”結(jié)構(gòu)是水培扦插繁殖最佳設(shè)備，而DFT 深液流栽培蔬菜墻不利于繡球扦插生根，該試驗結(jié)果與設(shè)備本身的特性相關(guān)，且與上述研究學(xué)者得出的結(jié)論相吻合。

3.2 不同生根劑對繡球“無盡夏”扦插生根的影響

試驗結(jié)果表明，不同生根劑種類對繡球扦插生根情況影響中，對最早生根時間和平均根系數(shù)量的影響顯著，ABT 處理后扦插苗的所有生根最佳，IBA處理加快不定根產(chǎn)生，令其生根時間早于ABT，但經(jīng)ABT 處理后的植株生長狀況最佳，這也表明生根時間早與植物后期的生長狀況并無直接聯(lián)系。同時，低濃度NAA 利于繡球根系量的增長。無盡夏繡球?qū)倨げ可蚚9]，ABT 屬于一種新型、無毒、高效、廣譜型植物生根促進(jìn)劑，其能補(bǔ)充植物生根所需外源生長素并促進(jìn)內(nèi)源生長素合成的雙重功能[10]，能使不定根原基分生組織細(xì)胞分化，呈簇狀爆發(fā)性生根，同時，亦有相關(guān)研究指出IBA 是長效化合物，在空氣中分解速度慢、毒性小，而NAA 生理活性高、毒性較IBA 大[11]。綜上，本試驗研究結(jié)果與上述結(jié)論有一定相似性，ABT 利于繡球內(nèi)源激素的合成并能促進(jìn)不定根的生長，而NAA 總體而言，因其生理活性高，毒性較大，所以其處理的插穗基部褐化情況明顯，植物扦插成活率及生根效果較差，僅在低濃度處理時，利于根系的生長。同時，植物激素濃度的高低雖對繡球的扦插生根影響不顯著，但通過多變量正交試驗分析發(fā)現(xiàn)，高濃度水平利于生根率的提高，中等濃度水平利于早生根及平均根系長度伸長及根量的增加，總體上，低濃度水平對各扦插生根因子的影響程度為中等。