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小叶榉无性繁殖研究



全 文 :湖 北 农 业 科 学 2013 年
收稿日期:2012-06-07
基金项目:贵州省黔西南布依族苗族自治州科技局科研项目(2008-20)
作者简介:陈小桦(1964-),男,贵州贵阳人, 副教授,从事园艺学教学和科研工作,(电话)13885953168(电子信箱)cxh668@126.com。
第 52卷第 8 期
2013年 4 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 52 No.8
Apr.,2013
榉树为榆科(Ulmaceae)榉属(Zelkova Spach)一
类落叶乔木 [1],在我国分布广泛,生长较快,材质优
良,是珍贵的落叶树种,也是我国特有的珍贵用材
树种,属国家二级珍稀濒危保护植物。 但由于人为
过度砍伐,再加上其自身生物学特性及自然环境等
因素综合作用,如今已非常稀少[2],各地的榉树资源
大多已接近枯竭。 榉树属在亚洲有 6 种, 我国产 4
种,分别是①大叶榉(Z. schneideriana Hand-Mazz.),
其叶片较大,表面粗糙,叶缘具尖锐锯齿,背面密生
柔毛,小枝密布柔毛,适宜于用材和观赏等。 ②光叶
榉[Z. serrate(Thunb.)Makino],其叶背面光滑,叶缘
具钝尖锯齿,小枝无毛,适宜于用材和观赏等。 ③
小叶榉(Z. sinica Schneider),其叶片特小,坚果大,
又叫大果榉, 适宜于观赏和用材等。 ④台湾榉(Z.
formosana Hayata),树干通直,适于做行道树,也是
良好的用材[3-5]。贵州省黔西南布依族苗族自治州境
内的榉树为小叶榉,它树冠圆阔,高达 20 m,并且树
形优美、枝叶细密、叶色季相变化丰富、病虫害少,
是重要的园林风景树种;因此在造林绿化、园林配
置、 生物多样性保护等方面越来越受到人们的重
小叶榉无性繁殖研究
陈小桦 1,岑爱华 1,罗晓青 2
(1.黔西南民族职业技术学院生物工程系,贵州 兴义 562400;2.贵州省亚热带作物研究所,贵州 兴义 562400)
摘要:通过正交试验设计,研究了在智能化控制条件下小叶榉枝条年龄、粗度和 KF8生根剂溶液浸渍时间
对枝条扦插的影响。 结果表明,小叶榉枝条年龄、粗度及 KF8生根剂溶液浸渍时间对插穗生根及生长的
影响明显,各因素的最佳组合为采用一年生枝条、枝条粗度 1.0~1.5 cm、KF8生根剂溶液的浸渍时间 60 s,
在育苗床上扦插后由计算机实施智能化控制管理, 则插穗的生根及生长效果最佳, 生根率最高可达
86.3%。 其中智能化控制参数分别是插穗活化期、愈伤期的温度在 18~25 ℃、空气相对湿度在 90%以上;
生根期的温度在 25 ℃左右、空气相对湿度在 80%~85%;炼苗期的温度在 18~30 ℃。 并要及时给扦插基质
补充营养液。
关键词:小叶榉;无性繁殖;扦插;生根率
中图分类号:Q949.737.2;S723.1+35;S723.1+32.1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)08-1864-04
Study on Asexual Propagation of Zelkova sinica
CHEN Xiao-hua1,CEN Ai-hua1,LUO Xiao-qing2
(1.Department of Bioengineering, Southwest Guizhou Vocational and Technical College, Xingyi 562400,Guizhou,China;
2.Guizhou Subtropical Crops Research Institute, Xingyi 562400, Guizhou, China)
Abstract: The effects of branch age, diameter and KF8 rooting solution soaking time on cuttage of Zelkova sinica Schneider
branches under intelligent controlled conditions were studied by orthogonal experimental design. Results showed that branch
age, diameter and KF8 solution dipping time had obvious effect on rooting and growth of Z. sinica branch cuttings. The opti-
mum combination of the factors was using 1-year-old shoots, diameter of branch at 1.0~1.5 cm, maceration time in KF8 solu-
tion for 60 s. If managed by intelligent control through computer after cutting on the nursery, the rooting and growth effects
of cuttings were the best, as the rooting rate was up to 86.3%. Intelligent control parameters were, during the activation pe-
riod and callus period of cuttings, the temperature at 18~25 ℃, relative air humidity above 90%; during root period, tem-
perature at about 25 ℃, relative air humidity at 80%~85%; and during seedling adaptation period, temperature at 18~30 ℃.
And substrate nutrition liquid in cutting substrate should be supplied in time.
Key words: Zelkova sinica Schneider; asexual propagation; cutting; rooting ratio
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2013.08.062
第 8 期
视。 同时小叶榉材质坚硬、有弹性,结构细致、抗压
力强,材色鲜艳、弧面上花纹美丽,成为当代贵重的
硬材树种,加上具有油漆性能优良 、耐水湿、耐腐
蚀、用途广等特点而成为市场上长期紧俏的特种珍
贵用材树种。 因此发展小叶榉人工林、扩大种群规
模的意义重大。 但小叶榉的常规繁殖以种子繁殖为
主,难以保持母本的优良性状;而利用扦插育苗既
能保持苗木的优良遗传性状、 缩短良种选育时间,
又可增加苗木来源,加快群体扩大的速率。 因此研
究小叶榉的扦插繁殖对于良种推广及优良无性系
造林[6]均具有重要价值。
1 材料与方法
1.1 概况
试验于 2010 年 6 月在黔西南民族职业技术学
院农业智能化快繁中心内实施,该中心地处兴义市
东郊 5.5 km 处,属中亚热带季风气候,年平均气温
16.2 ℃,年降水量 1 400 mm 左右。 中心建有面积为
597 m2由计算机智能化控制的快繁中心大棚, 内有
1.2 m×10.0 m 规格的育苗床 24 厢, 分成 4 个小区,
本试验选用第二区中的第五厢育苗床进行。
1.2 插穗的选择与处理
在完成了有关小叶榉资源调查的前提下,选择
从兴义市万屯镇采集的小叶榉枝条,其粗度为 0.5~
2.0 cm,用 0.5%的高锰酸钾溶液消毒后将其剪成长
30 cm 左右、上平下斜、留少量叶片的枝段,用 KF8
生根剂(快繁中心研制的复合强效生根剂,主要成
分有 IBA、NAA、DA-6)溶液浸渍处理 [7],浸渍时间
为 30~90 s, 待其稍干后直插于育苗床上,插入深度
为枝条长度的 1 / 3,随后开启计算机,将控制阀调到
活化期、愈伤期部位,温度、空气相对湿度自动控
制。
1.3 插床及管理
试验所用的苗床下铺厚 10 cm 的粗石粒 (直径
约 3 cm),其上再铺厚 2 cm 的细石粒(直径约 1 cm)
并整平,然后用珍珠岩作为基质(厚度为 15 cm),扦
插前 2~3 d 用 0.3%的高锰酸钾溶液消毒。 插后每
15 d 进行一次随机抽样检查,80%的枝条初生根后
将计算机控制阀调到生根期部位,温度、空气相对
湿度自动控制;在 80%的枝条长出二次根后将计算
机控制阀调到炼苗期部位,加大昼夜温差。 炼苗期
间,每 7 d 用园试配方(自配)营养液进行一次浇灌,
共 4次;炼苗 30 d后实施露地移栽[2-5]。
1.4 试验设计与调查方法
采用 L9(33)正交试验方法 [8],因素有 3 个:因素
A 是枝条年龄(3 个水平分别为一年生、二年生、三
年生)、 因素 B 是枝条粗度 (3 个水平分别为 0.5~
1.0、1.0~1.5、1.5~2.0 cm)、因素 C 是 KF8生根剂溶液
的浸渍时间(3 个水平分别为 30、60、90 s),每个处
理随机挑选 100 支小叶榉枝条,重复 3 次;插后 30
d 抽样检查生根情况,以后每过 15 d 随机抽样检查
一次,每次各取 5 支,并记录、统计、分析[9]。 愈伤期
至炼苗期间加强各项苗床管理,尽量排除非试验因
素的干扰。 试验因素与水平设置见表 1。
2 结果与分析
2.1 正交试验对小叶榉插穗生根的影响
2.1.1 正交试验对插穗生根率的影响 小叶榉扦
插的正交试验结果见表 2。从表 2可见,在 9个处理
组合中, 以第二个组合 A1B2C2的插穗生根率最高,
即采用一年生枝条、 枝条粗度为 1.0~1.5 cm、KF8生
根剂溶液的浸渍时间 60 s 组合处理则小叶榉插穗
生根率可达试验结果的最高水平,为 86.3%。比较各
因素的极差 R 值,排出了因素的主次顺序,依次为
A、C、B,说明枝条年龄的选择最重要,枝条粗度对插
穗生根率的影响最小;在 3 个参试因素中,枝条年
龄以 A1的生根率最高(77.5%),枝条粗度以 B2的生
根率最高(66.3%),KF8生根剂溶液的浸渍时间以 C3
的生根率最高(67.1%),此结果与试验中最高生根
率的处理组合 A1B2C2相比,只是在 KF8生根剂溶液
的浸渍时间上有所差异, 然而 KF8生根剂溶液的浸
渍时间 60 s 和 90 s 处理之间在生根率上只差了 0.6
个百分点,差异不明显,所以 A1B2C3 组合为最佳处
理。
2.1.2 正交试验对插穗生出的根长度的影响 由
表 2可见,在 9个处理组合中,以第三个组合 A1B3C3
的插穗生出的根长度最长, 即采用一年生枝条、枝
条粗度为 1.5~2.0 cm、KF8 生根剂溶液的浸渍时间
90 s组合处理则小叶榉插穗生出的根长度可达试验
结果的最好水平,为 14.2 cm。 比较各因素的极差 R
值,排出了因素的主次顺序,依次为 A、B、C,这说明
枝条年龄的选择还是首要因素,KF8 生根剂溶液浸
渍时间对插穗生出的根长度影响最小;在 3 个参试
因素中, 枝条年龄以 A1的插穗生出的根长度最长
(13.0 cm),枝条粗度以 B3的插穗生出的根长度最长
(11.5 cm),KF8生根剂溶液浸渍时间以 C2的插穗生
表 1 小叶榉扦插 L9(33)正交试验因素水平组合
水平
1
2
3
A 枝条年龄
一年生
二年生
三年生
B 枝条粗度//cm
0.5~1.0
1.0~1.5
1.5~2.0
C 浸渍时间//s
30
60
90
因素
陈小桦等:小叶榉无性繁殖研究 1865
湖 北 农 业 科 学 2013 年
表 2 小叶榉扦插 L9(33)正交试验结果及分析
组合
1
2
3
4
5
6
7
8
9
x1
x2
x3
R
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
77.5
63.8
44.2
33.3
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
61.3
66.3
57.9
8.4
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
52.0
66.5
67.1
15.1
生根率//%
72.7
86.3
73.6
62.8
79.1
49.6
48.5
33.6
50.5
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
13.0
9.6
8.8
4.1
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
11.4
8.5
11.5
3.0
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
9.9
11.0
10.5
1.1
单穗根长//cm
12.8
11.9
14.2
11.3
7.1
10.4
10.2
6.5
9.8
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
8.7
6.3
6.3
2.3
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
7.7
7.0
6.7
1.0
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
6.7
8.0
6.7
1.3
单穗生根数//条
8.0
11.0
7.0
7.0
5.0
7.0
8.0
5.0
6.0
因素
出的根长度最长(11.0 cm)。 由此可见,最佳的处理
组合应该是 A1B3C2。 此结果与试验中根长度最长的
处理组合 A1B3C3相比,仍然是在 KF8生根剂溶液的
浸渍时间上有所差异, 然而 KF8生根剂溶液的浸渍
时间 60 s 和 90 s 处理之间在根长度上只差了 0.5
cm,差异不明显,所以 A1B3C2组合为最佳处理。
2.1.3 正交试验对插穗生根数量的影响 由表 2
还可见, 在 9个处理组合中, 以第二个组合 A1B2C2
的插穗生出的根数量最多, 即采用一年生枝条、枝
条粗度为 1.0~1.5 cm、KF8 生根剂溶液的浸渍时间
60 s组合处理则每支插穗生出的根数量可达试验结
果的最好水平,为 11.0条。比较各因素的极差 R值,
排出了因素的主次顺序,依次为 A、C、B,说明枝条
年龄的选择最重要,枝条粗度对单穗生根数的影响
最小;在 3 个参试因素中,枝条年龄以 A1的单穗生
根数最多(8.7 条),枝条粗度以 B1的单穗生根数最
多 (7.7 条),KF8生根剂溶液的浸渍时间以 C2的单
穗生根数最多(8.0 条),此结果与试验中最多单穗
生根数的处理组合 A1B2C2相比,只是在枝条粗度上
有所差异; 然而枝条粗度在 0.5~1.0 cm 与 1.0~1.5
cm 处理之间单穗生根数相差了 0.7 条, 差异明显,
故最佳的处理组合应该是 A1B2C2。
综合上述结果,在本试验中以 A1B2C2为最优组
合,即采用小叶榉一年生枝条、枝条粗度为 1.0~1.5
cm、KF8生根剂溶液的浸渍时间 60 s 组合处理后扦
插于育苗床,生根效果最佳。
2.2 温度对小叶榉插穗生根的影响
温度是扦插生根的重要保障条件之一,扦插后
的植物枝条处在一定的温度条件下才可能生出新
根,这个温度要略高于正常完整植株生长时生根的
温度 ,通常以 18~35 ℃为其适宜范围 [10-12],其中
25 ℃左右为插穗最适生根温度。 试验在计算机智能
化控制背景下实施,计算机智能化控制系统将插穗
生长期设计为 4 个时期,即活化期、愈伤期、生根
期、炼苗期;小叶榉插穗管理始终以 25 ℃为中心调
控育苗小环境温度,所以在试验中未对温度因素进
行相关处理与分析,只是在试验过程里利用自动控
制系统将插穗活化期、愈伤期的温度控制在 18~25℃、
生根期的温度控制在 25 ℃左右、炼苗期的温度控制
在 18~30 ℃。从试验最后的结果来看,计算机实施智
能化控制的温度参数可以说对小叶榉插穗的生根
及生长起到了保障作用。
2.3 空气相对湿度对小叶榉插穗生根的影响
空气相对湿度的有效控制对扦插生根的影响
也是环境中最重要的因子之一。 过高的湿度容易造
成插穗枝叶腐烂, 并抑制插穗生根后的蒸腾作用,
从而影响到无性繁殖生根后植株对营养及水分的
吸收,所以植物扦插生根后开始从扦插基质中吸收
营养及水分时,必须控制环境的空气相对湿度保持
在一定的范围内[11,13]。 计算机智能化控制系统将小
叶榉插穗生长的各个时期的空气相对湿度自动控
制在一定的范围内,减少了人工手动控制的繁琐操
作,也减少了试验误差。 在扦插初期(一般 7~15 d),
植物的细胞处于活化期,空气相对湿度一般需保持
在 90%以上,以最大限度地减少扦插枝条水分的损
失,保持其鲜活状态[12-14];在愈伤组织形成时期可略
为降低空气相对湿度,保持在 85%左右;开始进行
炼苗后,空气相对湿度更应降低,以利蒸腾作用运
行,使植株正常吸收基质中的营养与水分来完成自
身的生长发育。 所以在试验中未对空气相对湿度因
素进行相关处理与分析,只是在试验过程里利用自
动控制系统将插穗活化期、愈伤期的空气相对湿度
控制在 90%以上, 生根期的空气相对湿度控制在
80%~85%水平;而炼苗期不控制,任由自然环境的
1866
第 8 期
(责任编辑 王 珞)
空气相对湿度作用于插穗苗。 从试验最后的结果来
看,计算机实施智能化控制的空气相对湿度参数对
小叶榉插穗的生根及生长也起到了保障作用。
3 小结与讨论
试验结果表明, 小叶榉扦插采用一年生枝条、
枝条粗度 1.0~1.5 cm、KF8 生根剂溶液的浸渍时间
60 s的组合处理,于育苗床上扦插,插后管理由计算
机实施智能化控制, 结果插穗的生根效果最佳,生
根率最高可达 86.3%。 由于在快繁中心的大棚内实
施试验, 其环境条件由计算机实现智能化控制,充
分满足了小叶榉枝条扦插生根所需要的温度、湿度
等条件的需求,如小叶榉插穗的活化期、愈伤期环
境温度控制在 18~25 ℃、空气相对湿度控制在 90%
以上,生根期环境温度控制在 25 ℃左右、空气相对
湿度控制在 80%~85%,炼苗期环境温度控制在 18~
30℃,并及时给扦插基质加入营养液,加上对苗床及
周边环境实行了严格的消毒杀菌等管理,可以说为
插穗生根及生长提供了充分保障,并且基本排除了
非试验因素的干扰,有关试验数据的可靠性得到了
保证。
从试验过程反映出的问题来分析,我们认为有
这样一些情况需要注意。
1)小叶榉枝条年龄对扦插生根各指标均有明
显的影响,一年生的枝条扦插生根率远大于二年生
及三年生枝条。 因枝条年龄越小,薄壁细胞的厚度
越薄,其分生能力越强,相比较而言也越容易生根,
因此最好选择健壮的实生母树上当年生枝条作为
插穗[9]。
2)在自然环境条件下扦插时期是提高插穗发
根生长能力及成活率的关键。 当地每年的 6~7月为
小叶榉的自然物候生长期,且环境温度、湿度均衡,
有利于愈伤组织的产生和不定根的形成,是最适宜
的露地扦插时间,尤以 7月份最为理想。
3)试验选用的扦插基质为珍珠岩,其虽然具有
保湿、保温、易消毒、通气等特点,但最大的缺点就
是缺乏营养的供给,所以要在插穗生根的后期及时
给扦插基质注入营养液以保证插穗正常生长。
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