張潔 蔡宣梅 郭文杰 楊成龍 方少忠
摘要 以東方百合為試驗材料,研究不同日照處理對百合試管鱗莖后熟的影響、不同基質對百合試管鱗莖栽培的影響及百合試管鱗莖溫光互作與基質分層對移栽效果的影響。結果表明,日照處理較黑暗處理促抽薹效果好,以長日照處理14~17 h/d效果最佳;營養層基質以泥炭土與珍珠巖按3∶1的比例混合最佳,基生根平均根長和種球圍徑均最大,分別為10.6、7.8 cm;保水層基質以椰絲最佳,莖生根發生率可提高46%以上;低溫與長日照互作春化并進行分層基質栽培,索蚌和西伯利亞百合的抽薹率均高于85%、種球圍徑均提高71%以上。
關鍵詞 百合;試管鱗莖;春化;分層基質栽培
中圖分類號 S682.29 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)17-0067-02
百合(Lilium spp.)是多年生草本球根植物,有著“球根花卉之王”的美譽,百合切花有很高的經濟價值,其中種球占切花成本的60%以上。目前,我國百合種球主要依賴進口,每年從荷蘭進口種球2億粒以上,而種球的國產化研究卻相對緩慢,尚處于探索階段。
試管鱗莖是百合種球的繁殖手段之一,可以起到脫毒、擴繁和保種的作用[1-4]。目前,百合試管鱗莖主要用于母種保存,而作為籽球大規模生產較少,因而對于后期的試管鱗莖春化、移栽等研究少,主要集中在組織誘導[5]、膨大[6]以及外源激素[7]和化學處理[8]對試管苗移栽生根的影響;在關于其破除休眠完成春化過程方面,也主要是針對低溫或結合藥劑處理[9-10]。
同時,試管苗移栽普遍存在根系弱的問題[11-12]。百合試管鱗莖暗培養有利于鱗莖的膨大[13-14],達到一定規格冷藏春化后即可進行移栽,但暗培養條件下,試管鱗莖水分含量過高,淀粉等干物質能量貯藏較少,成熟度低,冷藏后雖打破休眠,但后期常出現只抽鱗片葉而不抽薹的現象,而抽薹是獲得優質百合鱗莖的前提。
百合特有雙層根結構,基生根位于鱗莖基部負責吸收營養;莖生根位于抽薹后的植株莖桿基部,水分充足時才會在莖基部冒出根芽。
本試驗通過研究不同長日照時間配合低溫春化促進百合后熟及結合百合特有雙層根結構進行基質分層栽培(將原有單層基質分為上下2層,即下層營養層基質和上層保水基質),探索百合試管鱗莖春化及移栽技術,促進試管鱗莖移栽后的根系生長和營養吸收,以期為百合生產從試管到田間、從小規模到產業化,獲得優質百合鱗莖提供技術支持,解決試管鱗莖移栽存在的抽薹率低、根系弱等問題。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
選擇原生球圍徑達16 cm以上的東方百合,以其鱗片為外植體,接種于百合誘導培養基中,待初生小鱗莖產生后再轉接至膨大培養基中,暗培養膨大4個月后,選擇鮮重 ≥1.5 g、無污染的健康瓶苗作為試驗材料。
1.2 試驗方法
1.2.1 長日照時間篩選試驗。將選出的瓶苗轉入2 ℃冷庫,黑暗培養100 d左右,低溫破除休眠后進行試驗。試驗設6個處理,分別為直接移栽(CK)、25 ℃常溫環境中繼續暗培養(A)、25 ℃常溫環境中正常日照(不額外補光)(B)、14 h/d長日照培養(C)、17 h/d長日照培養(D)、20 h/d長日照培養(E)。其中處理C、D、E 25 ℃常溫培養60 d,光照強度2 000 lx。處理后取出洗凈,放入以泥炭土為基質的栽培框進行移栽種植,每個處理50個瓶苗。調查百合鱗莖水分含量、干物質含量和抽薹率。
1.2.2 栽培基質篩選試驗。栽培基質分為下層營養層基質和上層保水層基質。試驗共設8個處理,分別為泥炭土∶珍珠巖=1∶1(A)、2∶1(B)、3∶1(C)、4∶1(D),泥炭土∶蛭石=2∶1(E)、3∶1(F),泥炭土∶陶粒=2∶1(G)、3∶1(H)。以厚度為10 cm的適宜基質作下層營養層基質,分別以厚度為5 cm的泥炭土、杉木鋸末、松木鋸末、椰絲(椰子殼的絲狀纖維)作保水層基質,進行保水層基質篩選。調查不同處理基生根平均根長、種球腐爛率和種球圍徑以及基質的容重、總孔隙度、水氣比、最大持水量、pH值和保水性。
1.2.3 溫光互作春化及基質分層移栽試驗。綜合以上最佳組合,以東方百合(索蚌和西伯利亞)為試材,進行雙層基質栽培。試驗地位于福建省農業科學院生物技術研究所福州吳鳳基地。處理后的試管鱗莖采用箱式栽培,將清洗好的小鱗莖按根朝下、尖端朝上的方式正向埋入基質,一個框箱約栽植40粒小鱗莖。移栽后整平基質,澆1次透水,使基質下沉與小鱗莖更好地結合,3 d補1次水,至鱗莖抽薹。移栽后20 d,調查百合抽薹率、莖生根發生率和基生根平均根長;移栽后180 d,調查種球圍徑。
2 結果與分析
2.1 不同日照時間處理對百合試管鱗莖的影響
試驗結果表明,隨日照時長的增加,試管鱗莖中的水分含量降低,干物質含量升高(表1);日照處理較黑暗處理促抽薹效果好,且長日照處理14、17、20 h的抽薹率均超過80%,但長日照處理20 h與17 h對抽薹率的影響差異不大。因此,長日照處理14~17 h效果最佳。
2.2 栽培基質對百合試管鱗莖的影響
2.2.1 營養層基質配比對百合試管鱗莖移栽效果的影響。百合試管鱗莖移栽目前普遍采用泥炭土為栽培基質,但其存在易結塊、積水的問題,很容易造成剛移栽的百合試管小鱗莖腐爛。通過改變基質組分配比,可以降低鱗莖腐爛率。以泥炭土與珍珠巖按3∶1的比例混合作為營養層基質,對種球基生根生長和植株營養吸收最為有利,基生根平均根長可達10.6 cm,種球圍徑可達7.8 cm(表2)。
2.2.2 保水層基質篩選。作為球根類花卉,百合忌水濕,水濕會引發各種病蟲害、腐爛,而百合所特有的雙層根中,上部莖生根需要有充足的水分才會冒出根芽,因而上層基質應具有疏松、保水特性。通過對泥炭土、杉木鋸末、松木鋸末和椰絲進行理化性質分析(表3)可知,4種保水基質中以椰絲的容重最低、總孔隙度和最大持水量最高、水氣比最低,且其pH值趨于中性,保水性能也最好(圖1)。因此,以椰絲作為保水層基質最佳,對百合莖生根有利,莖生根發生率顯著提高。
2.3 溫光互作與基質分層對百合試管鱗莖移栽效果的影響
綜合以上最佳組合,即試管鱗莖低溫春化后,17 h/d、2 000 lx長日照培養60 d后,以泥炭土∶珍珠巖按3∶1比例混合作營養層基質、椰絲作保水層基質進行雙層基質栽培。結果表明,低溫與長日照促進春化完成并結合分層基質栽培,索蚌百合和西伯利亞百合移栽后20 d,抽薹率均超過85%,分別較單獨低溫+純泥炭基質栽培提高42.4、42.8個百分點;移栽后180 d,種球圍徑分別達到8.7、8.9 cm,較單獨低溫+純泥炭基質栽培分別提高77.6%、71.2%(表4、表5)。
3 結論與討論
試驗結果表明,低溫及長日照互作春化方法能有效提高百合試管鱗莖的成熟度,促進春化的完成,其中長日照處理14~17 h效果最佳,鱗莖中的水分含量降低、干物質含量升高、抽薹率均超過80%;通過基質分層方式,可以促進百合試管鱗莖的根系生長和營養吸收,以泥炭土與珍珠巖按3∶1的比例混合作為營養層基質,對種球排水、基生根生長、植株營養吸收最為有利,種球圍徑可達7.8 cm;椰絲作為保水基質對百合莖生根的發生有利,莖生根發生率可提高46%以上。
綜合長日照與基質分層栽培,百合抽薹率可達85%以上,索蚌為85.6%,西伯利亞為86.7%;種球圍徑提高71%以上,索蚌達8.7 cm,西伯利亞達8.9 cm。本研究解決了目前百合試管鱗莖因春化不完全而后期易出現抽薹率低以及試管鱗莖根系弱、易死亡等問題,為解決百合試管鱗莖春化移栽中難點問題提供了一種新的技術方法,在生產上應用前景廣闊。
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