免费文献传递   相关文献

全光照自动喷雾条件下毛红椿嫩枝扦插正交试验分析



全 文 :全光照自动喷雾条件下毛红椿嫩枝扦插正交试验分析
黄红兰 1,胡 青 2,谢登峰 2,金晓鹏 3
(1.江西环境工程职业学院,江西赣州 341000;
2.于都县仁凤林场, 江西于都 342300;3.江西省林业科技推广总站,江西南昌 330038)
摘 要:在全光照自动喷雾条件下通过正交实验 L9(34),2013年 4~6月研究插穗粗度、插穗长度、激素处理时间和基
质 4个因素对 1年生毛红椿嫩枝扦插的影响。结果表明,毛红椿嫩枝扦插生根均属皮部生根型,不同处理对嫩枝扦插生
根、苗木生长均有显著影响,各因素对发根数量影响大小依次为插穗粗度>插穗长度>激素处理时间>基质,对最长根长度、
生根率、根系效果指数的主次效应均是基质>插穗粗度>插穗长度>激素处理时间,插穗粗度是扦插发根数量的决定因素,
基质对扦插生根起重要的主导作用。本次扦插最佳组合为:插穗粗度 0.31~0.4 cm、长度 4.1~6 cm、300 倍根太阳生根剂浸
泡 5 s、膨化蛭石+泥炭土 3∶1基质,扦插生根成活率高达 95.1%,将有利于毛红椿嫩技扦插的规模化设施育苗。
关键词:全光照自动喷雾;毛红椿;嫩枝扦插;正交试验
分类号:S792.33 文献标识码:A 文章编号:1006-2505(2013)05-0014-05
毛红椿 (Toona ciliata var. pubescens) 为我国二级
保护濒危树种[1],被称为“中国桃花心木”,是我国乡土
速生珍贵用材树种[2]。其造林育苗以种子繁殖为主,受
制于采种、贮藏及其种子结实障碍,目前加紧无性繁殖
育苗研究,扦插育苗及其插穗材料已获得一定进展,以
硬枝扦插[3-4]和根插[5-6]为主,而激素处理、土壤条件及
基质选用简单,尤其嫩枝扦插生根及其成活率低[3-4],导
致其无性扦插的推广应用效果不理想。
嫩枝扦插又称绿枝扦插,利用当年生半木质化带
叶片的幼嫩枝条扦插[7],对温度、湿度和光照等环境条
件要求严格。随着温室育苗、全光喷雾等设施育苗的应
用,最适扦插环境条件成为可能。其中全光照喷雾嫩枝
扦插技术具有生根快、成苗率高、育苗周期短、繁殖系
数高和穗条来源丰富等优点[8],是当代国内外广泛采用
的育苗技术[9]。本研究适应设施要求,对嫩枝插穗粗度、
插穗长度、激素处理时间和基质的 4个因素进行正交
试验,探索毛红椿嫩枝扦插的优化组合,确定适宜的设
施育苗技术及其技术体系。
1 材料与方法
1.1 试验材料
4 月初选择生长健壮、无病虫害、无机械损伤的 1
年生毛红椿苗木(直径约 1 cm)。梢顶幼嫩部分去除,
依枝顶至苗干或侧枝,截取直径 0.4 cm及以下的嫩枝
穗条。
1.2 试验方法
1.2.1 正交实验设计。以插穗粗度、插穗长度、激素处
理时间、基质为试验因素,每因素取 3个水平,按 L9
(34)正交表(表 1)进行试验,共 9个处理,每个处理扦
插 100棵,3次重复。
收稿日期:2013-07-23
基金项目:国家自然科学基金项目(C160503);江西省教育厅科研项目(GJ13803)
作者简介:黄红兰, 女, 博士研究生,讲师,专业:森林培育。
江西林业科技 2013年第 5期
表 1 正交实验因素水平
水平
1
2
3
0.2 以下
0.21~0.3
0.31~0.4
3~4
4.1~6
6.1~8
5
10
20
农耕土+黄心土 3︰1
蛭石+红壤土 1︰3
膨化蛭石+泥炭土 3︰1
因素
A插穗粗度/ cm B 插穗长度/ cm C 激素处理时间/ s D 基质
1.2.2 插床准备。高床( 床高 30 cm)建在江西环境工程
职业学院林木种苗中心的全光照喷雾扦插池,扦插池
长方形 1.5 m×16 m,自然光照充足。插床底层铺垫厚
10 cm 的粗沙,床内基质厚度 20 cm,扦插前整平插床,
14· ·
DOI:10.16259/j.cnki.36-1342/s.2013.05.014
0.5%高锰酸钾溶液喷淋插床消毒。
1.2.3 插穗制备。阴天早上采集插条,随采随插。按试
验要求截为不同规格的插穗(表 1),插穗上切口平切,
距保留腋芽 1 cm左右;下切口用不锈钢刀片削成平滑
的斜切面。
1.2.4 扦插及插后养护管理。穗条基部浸 300 倍根太
阳生根液(四川国光农化有限责任公司生产),扦插规
格 5 cm×5 cm,扦插深约插穗长度的 2/3,先用小竹棍
打孔,再将插穗基部插入孔内,将周围土压实。插好后
喷雾,将插床灌足水。水分供给采用自动间歇喷雾装置
控制,喷雾时间设置在每天上午 8:00和下午 18:00各
喷 1次,每次 20~40 min,或据气温和阳光直射的强烈
程度给予适当调整;雨天则停止喷雾。
1.3 指标收集和数据处理
4 月 3日开始扦插,扦插后周期观察插穗基部发
根状况,1个月内隔 1天观察 1次,1个月后每 5 d 观
察 1次。插后 2个月调查统计每插穗生根育苗性状,
测量收集指标:包括发根数、最长根长、平均根长、生根
率、根系效果指数及最长枝高等指标。数据采用 SPSS
17.0统计软件进行分析(P=0.05)。生根率=生根株数/插
条总数量×100%;平均根数=插条生根数量总和/生根
插条总数量;平均根长=插条生根长度总和/插条生
根数量总和;根系效果指数=平均根长× 根系数量/
总插穗数[10]。
处理
1
2
3
4
5
6
7
8
9
因素 A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
因素 B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
因素 C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
因素 D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
发根数
8c
9c
16abc
14bc
18 abc
24ab
15 abc
25a
16 abc
最长根长
4.0 d
9.5bc
7.0cd
10.5bc
5.8cd
12.4ab
8.3bcd
16.0a
6.6cd
平均根长
2.7c
4.9bc
4.2bc
6.2b
4.3bc
8.8a
5.4b
11.1a
3.9bc
生根率
22.4d
61.6bc
59.4bc
68.7b
56.6bc
62.2bc
39.1cd
95.1a
56.4bc
根系效果指数
0.1152c
0.5203c
0.3327c
0.6807bc
0.2779c
1.1335ab
0.4599c
1.7915a
0.2637c
枝高
4.5ca
3.7c
7.0ab
3.3c
4.5bc
4.0c
5.7abc
7.8a
3.6c
表 2 正交实验调查
注:发根数、最长根长、平均根长、生根率、根系效果指数及枝高均为 3 次重复的平均值。
2 结果与分析
2.1 生根进程
于 4月 3日开始扦插,3~4 d后地上部分基部始
萌新叶,不定根发根时间始于 4月 13日,发根较早但
持续时间长,4 月下旬至 5月初进入生根高峰期,6月
基本停止不定根的初期萌发(与实生苗生长规律基本
一致),进入初次移栽期。生根数量以插穗粗度 0.31~
0.4 cm最多,且发根最早;其次是 6.1~8 cm 长度插穗
发根数量。观察显示嫩枝扦插均系皮部生根,未见愈伤
生根现象。
2.2 各因素不同水平对扦插育苗的影响
2.2.1 插穗粗度。插穗粗度对毛红椿嫩枝扦插的生根
及其生长影响显著(表 3),对平均根量、平均根长和根
系效果指数的影响极显著,对最长根长和苗木早期株
高的影响显著,以直径 0.31~0.4 cm 嫩枝插穗的扦插
生根效果最好,其平均根量、最长根长、平均根长、生根
率和根系效果指数和苗木高分别是 19.11、10.32 cm,
6.84cm、62.5%、0.8383、5.7 cm(表 4)。
2.2.2 插穗长度。插穗长度对毛红椿嫩枝扦插生根影
响显著(表 3),其中对生根率的影响极显著,对平均根
长和根系效果指数的影响达显著水平;以 4.1~6 cm 嫩
枝插穗长度的最长根长、平均根长和根系效果指数和
苗木株高的影响效果最好(表 4)。
2.2.3 激素处理时间。激素处理时间对最长根长的影
响显著,对平均根长、根系效果指数和生根率的影响极
显著(表 3)。处理试验误差引起生根率、根系效果指数
产生显著变化(达到 5%差异显著水平),说明存在插
穗和基质间对扦插生根影响的互作效应。生根指数基
本上随激素处理时间的增加呈现先降低后缓慢升高的
趋势,以 5 s处理的效果最好(表 4)。
2.2.4 基质。传统的林业育苗基本上采取大田、山坡土
培育方式,所用的基质为黄心土。本试验适宜设施育苗
需要,选用黄心土、蛭石和膨化蛭石为基质,采取常规
配比筛选基质条件。方差分析表明,基质仅对发根数量
的差异影响不显著之外,对其他生根指标的影响均达
到极显著差异,其中以膨化蛭石+泥炭土 3∶1配比基质
15· ·
对其嫩枝扦插的生根及其育苗生长效应最佳。
2.3 主次效应分析
2.3.1 扦插生根的主要影响因素。通过极差分析表(表
3)分析各个因素对毛红椿嫩枝扦插生根的影响,确定
主次效应。试验的 4 个因素对平均发根量的影响顺序
为插穗粗度>插穗长度>基质>激素处理时间,对最长
根长度、生根率、根系效果指数的影响顺序均是基质>
插穗粗度>插穗长度>激素处理时间,对平均根长影响
大小依次为基质>插穗粗度>激素处理时间>插穗长
度,基本与各因素显著性影响变化一致(表 4)。本试验
表明,毛红椿嫩枝插穗的粗度是其基部皮部发根数量
的决定因素;基质为其他生根性状调查指标的主导因
子。
2.3.2 扦插苗高的主要影响因素。4 个试验因素对株高
的影响次序是基质>插穗粗度>激素处理时间>插穗长
度(表 3),多重比较(表 4)则表明激素处理时间对苗木
生长影响极显著,基质和插穗粗度对其影响显著,而插
穗长度的影响最小。可能由于观测时间较短,苗木生长
性状尚未充分表现所致。
2.4 嫩枝扦插优化筛选
2.4.1 生根最佳处理。生根数、生根长度、生根率、根系
效果指数是扦插繁殖生根的定性、定量评价的重要指
标,结合这些指标的方差和极差分析本试验处理进行
扦插生根的影响评价。结果表明,插穗粗度、插穗长度、
激素处理时间和基质 4 个因素对毛红椿嫩枝扦插的
生根性状 5个调查指标均有极其显著的影响(表 3);
可以在显著因素中选最优水平。4 个因素试验中,基质
是其嫩扦插生根综合指标的主导因素;本试验最佳组
合处理 8:A3B2C1D3,即基质膨化蛭石+泥炭土 3 ∶1、
0.31~0.4 cm插穗粗度、4.1~6 cm插穗长度、300倍根太
阳生根剂浸泡 5 s的扦插生根调查指标均最高,平均
发根数量 25根,最长根平均长度 16.0 cm,平均根长
11.1 cm,生根率均值高达 95.1%,根系效果指数
1.7915。
2.4.2 育苗适宜处理。6 月初抹芽后,移栽田间炼苗,由
于萌生枝条幼嫩,仅测量其最长枝的高度,以此作为株
高。方差和极差分析显示,嫩枝扦插株高影响的主次效
应是基质>插穗粗度>激素处理时间>插穗长度,激素
处理时间对嫩枝扦插苗的苗高早期生长影响极显著,
基质和插穗粗度的影响差异显著,而插穗长度的影响
最小。最优组合处理 8:A3B2C1D3,6 月平均苗高 6.0 cm
(表 4)。
3 讨论与结论
3.1 设施育苗对嫩枝扦插效果的影响
嫩枝扦插对温度、湿度和光照等环境条件要求严
格,需要适宜的温度、湿度、充足的阳光和清洁、通气、
排水良好的生根基质等较为理想的环境[11-12]。全光照自
动间歇喷雾设备及其技术可以为大规模扦插育苗创造
适宜的环境和生根条件:全日照条件下,利用间歇喷雾
提供水分,同时调节插床和空气的温度和湿度。本试验
采用的是全光照自动间歇喷雾设施育苗,为毛红椿嫩
枝插穗提供了较理想的生根环境,扦插生根试验初见
成效,均高于以往嫩枝扦插成活率 [3-4],尤其是膨化蛭
指标 变异来源 平方和 自由度 均方 F 值 Sig.
插穗粗度
插穗长度
激素处理时间
基质
误差
插穗粗度
插穗长度
激素处理时间
基质
误差
插穗粗度
插穗长度
激素处理时间
基质
误差
插穗粗度
插穗长度
激素处理时间
基质
误差
插穗粗度
插穗长度
激素处理时间
基质
误差
插穗粗度
插穗长度
激素处理时间
基质
误差
368.222
200.667
139.556
89.556
530.667
61.476
37.429
64.229
164.580
140.047
44.821
18.476
44.601
62.047
33.620
1.278
0.915
2.173
2.405
1.618
379.282
2100.009
3035.287
3277.696
2961.373
14.227
2.883
24.912
17.836
36.040
2
2
2
2
18
2
2
2
2
18
2
2
2
2
18
2
2
2
2
18
2
2
2
2
18
2
2
2
2
18
184.111
100.333
69.778
44.778
29.481
30.738
18.714
32.114
82.290
7.780
22.410
9.238
22.300
31.024
1.868
0.639
0.457
1.086
1.202
0.090
189.641
1050.004
1517.643
1638.848
164.521
7.114
1.441
12.456
8.918
2.002
6.245
3.403
2.367
1.519
3.951
2.405
4.128
10.577
11.998
4.946
11.940
16.610
7.112
5.088
12.087
13.380
1.153
6.382
9.225
9.961
3.553
0.720
6.221
4.454
0.009
0.056
0.122
0.246
0.038
0.119
0.033
0.001
0.000
0.019
0.001
0.000
0.005
0.018
0.000
0.000
0.338
0.008
0.002
0.001
0.050
0.500
0.009
0.027



/
条/

表 3 方差分析


/ cm



/ %




指数




/ cm




/ cm
16· ·
石+泥炭土 3:1配比基质苗床,生根率、成活率均高达
95.1%。推进南方乡土珍贵材用树种毛红椿的嫩枝扦插
技术研究,将加速其扦插育苗的工厂化应用推广进程。
3.2 激素处理时间对嫩枝扦插效果的影响
嫩枝扦插时插穗失水是影响插穗生根的重要因
素,嫩枝扦插采取高浓度速蘸是重要的一个处理措施。
随着生长调节剂处理时间的增加,生根性状数量指标
呈现先升高后降低的趋势。生长激素处理毛红椿扦插
生根,因插穗材料不同,生根差异较大,张纪卯[3]等研究
认为,粗壮 1 级插穗不宜激素处理,苗干中部 2 级插
穗宜低密度 IBA 催根处理,高浓度处理反而有害,梢
顶幼嫩插穗的扦插生根及成活效果最差。纪德佳 [4]的
硬、嫩枝扦插及其激素浓度与时间的试验分析也得到
类似结论,均认为嫩枝扦插生根效果差,不易成活。本
试验结果对毛红椿嫩枝扦插生根与上述结论不一致,
其嫩枝插穗激素催根处理的时间效应影响显著,表现
为高浓度速蘸处理的优势,以 5 s高浓度速蘸处理的
效果最好,同时,存在插穗和基质间的交互作用,出现
了 10~20 s 激素处理后的生根性状升高现象。具体原
因待研究。
3.3 基质对嫩枝扦插效果的影响
传统的林业育苗基本上采取大田(农耕土或山坡
土)培育方式,基质为黄心土,培育苗木根系普遍欠发
达,苗木质量差。如今利用农林、工业废弃物开发育苗
基质以及各类专用基质,如泥炭土、草炭土等轻型基
质,因其保水性、透气性好,培育苗木根系发达、粗壮,
尤其是较大地缩短育苗期(如配合容器培育,基本上无
缓苗)。多数研究支持,多种类混合配比的基质生根效
果优于单纯基质的生根效果。纪德佳[4]研究得出黄心土
和细沙配比基质对毛红椿硬枝和根插的生根效果较
好。本试验也得到相似结论,以多种混合基质的膨化蛭
石+泥炭土 3∶1 配比,显著优于单一基质(黄心土或蛭
指标 水平 A插穗粗度 B 插穗长度 C 激素处理时间 D 基质 主次水平 优组合
1
2
3
R
1
2
3
R
1
2
3
R
1
2
3
R
1
2
3
R
1
2
3
R
11.22bB
19.00aA
19.11aA
7.89
6.81bc
9.57ab
10.32a
3.51
3.93b
6.44a
6.84a
2.91
47.8bB
62.5aA
62.5aA
14.7
0.3227b
0.6973a
0.8383a
0.5036
5.1abAB
3.9bB
5.7aA
1.8
12.67ab
17.67ab
19.00a
6.33
7.59
10.44
8.67
2.85
4.77ab
6.78a
5.67ab
2.01
43.41bB
70.07a A
59.36aA
27.66
0.4186bB
0.8632a A
0.5766abAB
0.4446
4.5
5.3
4.8
0.8
19.11
13.56
16.67
5.56
10.80a
8.78ab
7.02b
2.18
7.54a
5.03b
4.64b
2.90
62.24
51.70
58.89
9.46
1.0134a A
0.4882bB
0.3568bB
0.6566
5.4aA
3.5bB
5.7aA
1.8
14.33
16.22
18.78
4.45
5.47b
10.07a
11.17a
5.7
3.64b
6.40a
7.18a
3.54
45.14b
54.30b
73.39a
28.25
0.2189b
0.7046a
0.9349a
0.6760
4.2b
4.4b
6.0a
1.8
A>B> D> C
D>A>B>C
D>A>C>B
D>A>B>C
D>A>B> C
D>A>C>B
A3B2C1D3
A3B2C1D3
A3B2C1D3
A3B2C1D3
A3B2C1D3
A3B2C1D3
发根数量
最长根
平均根长
生根率%
根系效果指数
株高
表 4 极差分析和不同因素水平多重比较
17· ·
Orthogonal Analysis of Toona ciliata var. pubescens Softwood Cutting
under Full Light Automatic Spray Conditions
HUANG Honglan1, HU Qing2, XIE Dengfeng2, JIN Xiaopeng3
(1. Jiangxi Vocational College of Environmental Engineering, Ganzhou Jiangxi 341000, China;
2. Renfeng Forest Farm of Yudu County, Yudu Jiangxi 342300, China;
3. Jiangxi Forestry Science and Technology Extension Station, Nanchang Jiangxi 330038, China)
Abstract: T. ciliata var. pubescens softwood cutting were investigated under full light automatic spray conditions by means of
orthogonal test L9(34), and the fours factors of cutting roughness, cutting length, auxin treatment time, matrix were studied
during April-June in 2013. The results showed that softwood cutting roots were of rooting phloem. These factors had notable
effect on rooting and plant growth, which of cuttings roughness might be a decisive factor on root amount, and matrix for an
important leading role on cutting roots. The sequence of four factors of effect on root amount was cutting roughness > cutting
length> auxin treatment time> matrix, the ones on longest root length, rooting rate and rooting were all matrix >cutting roughness
> cutting length> auxin treatment time. The best combination of this test was using cuttings roughness 0.31 ~ 0.4 cm, length 4.1
~ 6 cm, 300 times soaked 5 s in sun rooting agent, auxin type of expanded vermiculite and peat (3 ∶1), which rooting survival
rate was up to 95.1%.
Key words: full light automatic spray; Toona ciliata var. pubescens; softwood cutting; orthogonal test
石)与农耕土、山坡红壤土配比;且没有插穗腐烂问题,
基本正常生根后均能成活。因此,膨化蛭石+泥炭土是
毛红椿嫩枝扦插育苗的较佳混合栽培介质。
3.4 插穗对嫩枝扦插效果的影响
与硬枝相比,嫩枝组织幼嫩有很宽的形成层细胞,
易分化出皮部根原基和愈合根原基,且插穗下切口的
髓组织所占比例大,利于生长调节剂的运转刺激插穗
基部生根[13]。嫩扦插穗的直径、长度、叶数、枝位对其生
根都有影响,母枝动性强易于生根,插穗由细到粗,形
成的幼嫩细胞越厚,其生活能力越强。在实际扦插生根
过程中,一般生长在树干远胚端的萌芽条生根能力最
好,其次是树干上部的萌芽条,树冠上部的侧枝生根能
力最差;同一插穗材料中以梢段插穗的生根率最高,如
Stephen等[14]研究得到瓦勒迈松的梢段插穗生根率显
著高于下段插穗。但梢段插穗基部皮层容易腐烂,降低
了成活率;而嫩枝基部的扦插生根率和成活率较高,是
插穗的最佳选择。本试验结果显示毛红椿 1年生嫩枝
插穗粗度和长度对扦插生根指数影响显著,甚至达极
显著差异水平,表明插穗本身特性存在扦插生根特性
的差异。以直径 0.31~0.4 cm 、长度 4.1~6 cm非梢段插
穗的扦插生根效果最好。可能是因 4月初采枝,稍端插
穗的营养积累过少,而其他时段的嫩技采集不本试验
范围。
参考文献:
[1]傅立国.中国植物红皮书(第 1册)[M].北京:科学出版社, 1991.
[2]郑万钧,洪涛,朱政德,等.中国树木志:第四卷[M].北京:中国林
业出版社,2004.
[3]张纪卯,康木水,连书钗.毛红椿扦插育苗试验[J].西南林学院
学报,2008,28(6):57- 60,64.
[4]纪德佳.毛红椿扦插繁殖技术及生根机理研究[D].江西南昌:
江西农业大学硕士论文,2012.
[5]刘郁林,黄红兰,张露.毛红椿根插育苗技术[J].林业实用技术,
2012(2):29.
[6]戴慈,郑卫华,乔卫阳,等.毛红椿育苗和造林技术[J].华东森林
经理,2010,24(1):25- 27.
[7]李继华.扦插的原理和应用[M].上海:上海科学出版社,1987.
[8]许传森.全光照白动喷雾扦插育苗装置[P].中国:86204611,1987-
2- 18.
[9]史玉群.全光照喷雾嫩枝扦插育苗技术的兴起创新与发展[J].
科技园地,2002(12):6- 8.
[10]朱湘渝,王瑞铃,黄东森.欧美杨新无性系生根性研究[J].林业
科学,1991,27(2):163- 167.
[11]森下义郎,九山浪雄,李云森(译).植物扦插理论与技术[M].北
京:中国林业出版社,1988.
[12]梁玉堂,龙庄如.树木营养繁殖原理和技术[M].北京:中国林业
出版社,1993.
[13]吕文.难生根树种嫩枝扦插技术及生理机理的研究[J].防护
林科技,1993,16(3):14- 20.
[14] Stephen, J. Tureman, Rodger .F. Peters. Propagation of Wollemi
pine from tip cuttings and lower segment cuttings does not re-
quire rooting hormones [J].Scientia Hortiaculture, 2006, 109:
394- 397.
18· ·