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美国红橡树扦插育苗技术研究

发布时间:2019-10-16

美国红橡树(QuercusrubraL.)学名:红栎、北美红栎,是壳斗科栎属树种,原产于北美东部和加拿大东南部,17世纪被引入欧洲。该树树型高大,树干笔直,树冠庞大,是非常美观的行道树。该树新叶栗红色,夏叶绿色有光泽,秋叶逐渐变为粉红色、亮红色或红褐色,全日照条件下叶色更加鲜艳红亮。该树深根性,不耐盐碱,喜欢沙壤土或排水良好的微酸性土壤,抗寒,不抗风,是荒山、贫瘠立地造林的先锋树种。在北美和欧洲,被广泛栽植在草地、公园、高尔夫球场和街道的两侧,特别适合大面积栽培,用于城市绿化和地被恢复,具有很高的生态价值及经济价值,也是当前各国前景如火如荼的优良彩叶树种[1-3]。金克明等人还报道过北美红栎流出的树液有去疤止疼的之功效[4-5]。

1997年国家林业局立项“栎树种质资源与培育技术的引进”,1998年美国红橡树被引种到我国。试验结果表明北美红栎在我国长势良好、适应性强、病虫害少,并与北美枫香、北美红枫等一起成为中国园林中优良彩叶树种新秀[6-10]。但北美红栎播种繁殖存在一定的障碍,橡果淀粉含量高,遭受鸟类和昆虫啃食、病害袭击,不易保存,一般树龄25年以上才结实,每2~5年才可能有一次大丰收,且播种苗容易产生变异,不能保留母本原来性状等[11]。扦插繁殖具有简单易行、繁殖系数高、效高价廉,同时能够保留母本的优良性状,不仅可以大大缩短利用时间,而且可以批量生产,是无性繁殖中的主要形式[12]。Dirr等报道过北美红栎采用幼嫩枝条扦插与比硬枝扦插成活率明显增高[13];Duncan曾报道,通过嫁接影响枝条的分生组织,减少枝条体内生长抑制剂,因此,如果硬枝扦插插穗采自以实生苗为砧木的北美红栎嫁接苗上的枝条,容易扦插成活[14];Matthew等报道对北美红栎采用幼苗嫩枝喷雾扦插,比将成熟枝用苗砧嫁接后扦插和采用组织培养诱导芽的分化与生根可取得更好的效果[15]。目前有关北美红栎扦插时间、扦插基质、采穗部位等方面的对比试验鲜见报道,因此作者对北美红栎扦插繁殖进行系统地研究,以期筛选北美红栎扦插繁殖的适宜条件,推动北美红栎在我国园林中的繁殖、栽培和广泛应用。
1材料与方法
1.1试验地概况
试验地设在日照市东港区瑞丰苗木专业合作社2号基地里,位于117°12′E,31°55′N,属北亚热带季风性气候,四季分明、气候温和、日照充足。1971~2000年年平均气温在15.7℃,极端最低气温-20.6℃(1955年1月6日),极端最高气温41.0℃(1959年8月23日),无霜期在220~240d,年平均降水量在995.4mm,降雨量季节分配不均匀,主要集中在5~9月份。园区土壤为粘盘黄棕壤,土层深厚(60~200cm),但质地粘重,理化条件较差,肥力低。受地形影响,雨过天晴,雨水流失后土壤极易龟裂,土壤养分状况:氮、磷低,钾较高。耕作层有机质含量1.02%,全氮0.076%,全磷0.024%,速效磷2mg·L-1,速效钾110mg·L-1。全剖面质地均较粘,小于0.01mm的物理性粘粒占68%~78%。在引种育苗的前期土地整理过程中,通过翻耕、施肥、掺入东北泥炭土和珍珠岩等,进行了不同程度土壤改良。
1.2试验材料与处理
1.2.1试验地选择和整地试验地选择
在地形平坦、背风向阳、排灌方便的地方,平整厚度20cm,苗床长8m,宽1m,用50%多菌灵可湿性粉剂800倍液消毒,1d后扦插。
1.2.2插穗的选择与处理插穗
采自山东省日照市东港区瑞丰苗木专业合作社2号基地,硬枝扦插于3月底北美红栎萌芽前进行,选用生长健壮、组织充实、芽体饱满、无病虫害的上部、中部、下部一年生枝条做插穗,并设计插穗直径为2~4mm、4~6mm和6~8mm,枝条上部、中部和下部做插穗进行对比试验,将插条截成6~8cm长,每个插穗必须具备2~3个芽眼;嫩枝扦插各在7、8、9月初剪取当年生枝条,将插条截成3~5cm长,每个插穗留2~3个芽,最顶端叶片减去2/3后保留,上端于顶芽上方1cm处截平,下端于节下5mm处截平,剪口尽量平滑,以利于愈伤组织均匀形成。将插穗20支扎成一捆,放在50%多菌灵可湿性粉剂800倍液中浸泡消毒30min,然后分开放在不同种类及浓度的生根剂中浸泡6h后扦插,扦插深度为2~3cm。
1.3试验设计
硬枝和嫩枝扦插实验均采用完全随机区组排列设计。
扦插基质为珍珠岩、泥炭土、园土体积比3:3:4的混合土,嫩枝扦插基质对比试验基质为为珍珠岩、细沙以和混合基质(泥炭土与珍珠岩等体积比混合),生根剂为ABT1、NAA、IBA、NAA+IBA(NAA与IBA等浓度混合),浓度分别为200、400、600mg·L-1,清水处理作为对照,共13个处理,每处理插穗20枝,实验重复3次。室内扦插在8月份进行,基质为混合基质(泥炭土与珍珠岩等体积比混合),在做插穗直径、插穗部位、扦插基质、扦插时间、扦插地点对比试验时,
生根剂浓度均是ABT1600mg·L-1。本试验分别在温室和室外进行,温室遮光率为70%左右,湿度随天气效果改变,室外大田塑料薄膜棚内相对湿度控制在70%~90%。
2.4插后管理
扦插后压实插穗的四周基质,使插穗与基质充分接触,扦插后保证土壤湿度与温度,用竹支架支撑拉上塑料薄膜,薄膜四周要用沙袋压实,并在棚内挂上一支温度计,当温度超过33℃时拉上遮阳网,遮阳网覆盖度80%左右,既能防高温灼伤幼苗,又不挡住早晚的阳光。扦插后浇水要根据土壤效果而定,不宜多浇,夏秋季节浇水在傍晚或清晨进行,冬春季节在中午浇水,冬天少浇水,浇后及时将塑料膜压紧。若发现幼苗基部有黑色迹象发生,要及时喷药,扦插1周后就会长出杂草,及时除掉。扦插2周后每7~10d检查1次愈伤状况。
2.5统计分析
扦插后75d,对各处理插条的生根率、生根数和最长根长进行调查和统计分析,用EXCEL、SAS软件进行比较分析。
2结果与分析
通过观察发现硬枝扦插3周左右有愈伤组织形成,6周左右有不定根形成;嫩枝扦插形成愈伤组织和不定根均比硬枝扦插晚。插穗先在底部切口皮层与形成层处形成白色膨大的愈伤组织,呈环状或成片连接,插穗皮部出现许多皮孔突起,随后发现有的愈伤组织向外形成白色突起,继而产生不定根,有些生根部位比较高,通过韧皮部,从节间皮孔和皮层发生不定根,可能是中性生根型。扦插过程中相继发现皮层、愈伤组织和不定根的腐烂发黑现象,可能是病原菌入侵所致。另外,发现生根剂处理对芽发叶时间有影响:清水处理组比母株(采集枝条的原植株)早发叶,而生根剂处理组比母株晚发叶。母株伤口处下端芽先发叶,通过剪枝打破芽休眠而提前发芽,生根剂处理抑制了芽萌发。据试验过程中观察,各种处理组愈伤组织出现最早时间统计如图1,愈伤率和生根率对比如图2,其中1-12分别表示ABT1200mg·L-1、ABT1400mg·L-1、ABT1600mg·L-1、NAA200mg·L-1+IBA200mg·L-1、NAA200mg·L-1+IBA400mg·L-1、NAA200mg·L-1+IBA600mg·L-1、NAA200mg·L-1、NAA400mg·L-1、NAA600mg·L-1、IBA200mg·L-1、IBA400mg·L-1、IBA600mg·L-1生根剂和浓度的组合处理,13表示清水对照处理组。
由图1可知,不同生根剂及不同浓度处理对北美红栎扦插插穗愈伤组织出现时间有影响,第2组处理最早出现愈伤组织,扦插后17d开始出现愈伤组织;其次是第3组处理,扦插23d后开始出现愈伤组织;第1组、第3组和第5组处理愈伤组织出现时间相近,23d~25d;第8组、第11组和第13组处理愈伤组织出现时间相近,30~32d;第4组、第6组、第7组、第9组、第10组及第12组处理愈伤组织出现时间相近,也是最晚时间组,37d~42d。相对对照组而言,第1组、第3组和第5组处理提前出现愈伤组织,第4组、第6组、第7组、第9组、第10组和第12组处理推迟了愈伤组织出现。原因是一定种类、一定浓度的生根剂处理可以促使插穗愈伤组织的出现,同时也会阻碍插穗愈伤组织的出现。
由图2可知,不同生根剂及浓度处理对插穗愈伤率和生根率有影响,适宜浓度促进插穗愈伤和生根,浓度过高或过低均会抑制插穗愈伤和生根,但愈伤率和生根率随生根剂种类、浓度变化趋势并不一致,原因可能是插穗愈伤组织的形成一方面可因能防止病菌感染、营养物质外渗和水、养分的吸收而促进插穗成活,但另一方面又会因过多地消耗掉营养而对生根不利,还有由于调查插穗愈伤,经常拔动插穗,造成插穗基部根源基破坏、肉眼看不见的根系被破坏。也可能是北美红栎扦插繁殖愈伤组织对生根不起决定作用,2008年张二海提到栗、落叶性栎树类及部分柳杉品系即使形成旺盛的愈伤组织也很难生根,而有些树种愈伤组织形成得少却容易生根[16]。
2.1生根剂及浓度处理对北美红栎硬枝扦插生根效果的影响
由表1可知,采用生根剂处理有利于插穗扦插生根,3种生根剂处理以ABT1处理扦插效果最好,其中,ABT1600mg·L-1处理组扦插效果最好;其次是NAA与IBA等浓度混合处理组,其中,以NAA+IBA400mg·L-1处理效果最好;ABT1处理组、NAA与IBA等浓度混合处理组与其它组处理扦插生根效果差异显著,ABT1处理组和NAA与IBA等浓度混合处理组扦插生根效果差异不显著,NAA处理组与IBA处理组扦插生根效果差异不显著,清水处理组没有生根。原因是通过生根剂处理插穗,可以促进维管束的分化、提高形成层细胞活性,从而利于伤口的愈合及不定根、侧根的形成,但生长素发挥的生理作用,会因其种类、浓度和植物材料的不同而有差异[17];生根剂混合使用扦插生根效果优于单独使用,原因可能是两者混合使用之间存在协同作用,有利于扦插生根。由图2和表1可知,从相同生根剂不同水平看,浓度在一定范围会提前使愈伤组织出现,提高插穗愈伤率和生根率,当浓度超过一定临界值,随浓度上升,愈伤组织时间反而推迟,愈伤率和生根率反而降低。原因是激素在一定范围内会刺激插穗生根,当浓度升高到一定值,将会由刺激作用转为抑制作用,使有机体内生理过程遭到破坏,甚至引起植物中毒死亡[18]。
2.2不同插穗直径对北美红栎硬枝扦插生根效果的影响
由表2可知,插穗粗度对扦插生根率和最长根长影响显著,而对根数影响不显著。北美红栎扦插插穗粗度以4~6mm为宜,直径过粗或太细都不利于北美红栎扦插生根。这是因为插穗过细,水分、养分贮存不足,容易萎蔫死亡;而插穗过粗,粗插穗一般位于枝条基部,木质化程度高,插前由于顶端优势,水分、养分大多被顶芽夺走,扦插后造成切口部位水分、养分不足,生根困难。
2.3不同插穗部位对北美红栎硬枝扦插生根效果的影响
从表3看出,选取同一母株同一枝条不同部位作为插穗扦插生根效果有差异,枝条中上部作为插穗扦插生根效果优于枝条下部,因此北美红栎扦插繁殖存在位置效应。原因是同一枝条不同部位的木质化程度、生长抑制剂量和生根剂含量不同,枝条中上部光照较为充足,光合作用强,营养物质含量高,生根剂含量高,木质化程度相对基部低,生长抑制剂相对较少,有利于扦插生根[19]。
2.4生根剂及浓度处理对北美红栎嫩枝扦插生根效果的影响
由表4看出,ABT1处理插穗生根效果最好,清水处理组没有生根;ABT1生根剂不同水平看,最好组合是ABT1600mg·L-1处理组,其次是ABT1400mg·L-1处理组;NAA与IBA等浓度混合处理组不同水平看,NAA+IBA400mg·L-1处理生根效果最好,其次是NAA+IBA200mg·L-1处理组;综合各种指标,最佳组合为ABT1600mg·L-1处理组,与硬枝扦插所得结论一致,但嫩枝扦插效果明显优于硬枝扦插结果,原因为嫩枝插穗半木质化,生长抑制剂含量低、嫩枝插穗含叶扦插,通过光合作用积累营养、嫩枝水分含量高、内源生根剂含量高[20],所以嫩枝扦插生根结果优于硬枝扦插。
2.5不同扦插时间对北美红栎嫩枝扦插生根效果的影响
由表5可知,不同扦插时间对扦插生根效果有影响,其中以8月份扦插效果为最好,7月份扦插效果次之,9月份扦插生根效果最差。经过Duncan多重比较而知,不同扦插时间对北美红栎扦插生根率影响差异显著。8月份,梅雨季节,温度、湿度都比较高,有利于扦插生根,7月份因高温多连阴雨,病菌繁殖快,不利于扦插生根;9月份北美红栎已经停止抽梢,芽即将进入休眠状态,枝条木质化程度很高,所含生长抑制剂相对7、8月份比较高,所以扦插效果最差。
2.6不同扦插基质处理对北美红栎嫩枝扦插生根效果的影响
基质扦插对比试验在在2011年8月进行,扦插1周后,发现细沙中的大部分插穗两头发黑、叶子枯萎,插入珍珠岩中插穗少数有此症状,2周后珍珠岩中插穗叶大部分枯萎,混合基质中插穗少数叶子枯萎,没有出现两头发黑现象。生根效果如表6。
从表6中可知:北美红栎在混合基质(珍珠岩与泥炭土1等体积比)中扦插生根效果最佳,生根率、最长根长、平均根数分别为53.3%、3.35cm、1.5条。不同基质对北美红栎嫩枝扦插生根率和最长根长影响达极显著水平,对根数影响达显著水平。扦插季节在7月份,期间连阴雨不断、遮阳网盖得严实、温度低而湿度大,细沙比热大,容易烧苗,出现两头发黑现象;珍珠岩颗粒大,与插穗接触不紧密,枝条不能更好的吸收水分和养分;珍珠岩与泥炭土体积比1:1混合土保水性好、透水性好、颗粒小、与插穗接触紧密。
2.7室内扦插与室外扦插对北美红栎嫩枝扦插生根效果的影响
表7表明,北美红栎室外扦插与室内扦插生根效果差异显著,室外扦插生根效果显著高于室内扦插,生根率和最长根长分别高于室内38.3%和1.49cm。主要原因是夏季温室内温度过高(40℃左右),不利于插穗生根。
3小结与讨论
北美红栎扦插生根效果与多种因素有关,内部因素有母株的健康状况、年龄以及插穗本身在母株枝条上的位置、插穗的粗度、插穗水分含量等等;外部因素除温度、湿度、光照之外还有扦插基质、扦插时间、扦插地点以及生根剂的处理等等。
通过试验得出,硬枝扦插插穗经过4种生根剂3种浓度处理,嫩枝扦插使用2种试剂,浓度水平如同硬枝扦插,对照组为清水处理。无论是硬枝还是软枝扦插,600mg·L-1ABT1浸泡北美红栎插穗,生根效果最好,硬枝和嫩枝生根率、最长根长和平均根数分别为38.3%、3.24cm、1.7条和18.3%、2.79cm、15条。北美红栎嫩枝扦插生根效果优于硬枝扦插。从硬枝插穗直径看,插穗直径为4~6mm,扦插生根效果最好,生根率、最长根长和平均根数分别为25%、3.22cm和1.6条。选取北美红栎枝条中、上部作为插穗生根效果优。生根率、最长根长和平均根数分别为20%、2.87cm、1.7条和15%、2.69cm、1.6条,相比枝条下部作为插穗生根效果差异极显著。北美红栎嫩枝扦插,8月份扦插生根效果最好,各指标分别为46.7%、3.16cm和1.6条,其次是7月份。扦插基质为细沙、珍珠岩和混合基质(体积比珍珠岩1:泥炭土1)3种,选取混合基质做扦插基质,生根效果最好,各指标分别为53.3%、3.35cm和1.5条,生根率和最长根长相比细沙和珍珠岩而言,差异极显著,平均根长差异显著;室外扦插生根效果优于室内。
整个试验中,北美红栎扦插生根效果没有达到理想水平,对照组没有生根,原因有两类:内部因素和外部因素。内部因素是北美红栎树种遗传特性即体内生长抑制剂高等;外部原因是整个扦插季节连阴雨不断、扦插基质消毒不够彻底,导致很多插穗在生根前就被细菌感染,扦插季节温度够不上、湿度又很大,影响插穗愈伤和生根。本试验仅使用4种生根剂、3种浓度处理插穗,没有经600mg·L-1以上浓度的ABT1生根剂处理,不能确定其浓度上
限范围;基质仅使用3种,没有多种混合处理;在以后的试验中,可以试着采取不同年如IAA、GGR、6-BA等细胞生长素和细胞分裂素处理,采用不同浸泡时间或蘸取处理做对比,多浓度梯度对照,寻求最高生根效果所需的内在条件和外在条件。
了解更多红橡树扦插技术可咨询:13695329188(微电)许经理
 
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