凌娜 貴召雨 侯江濤
摘要 本試驗通過分析河沙、珍珠巖、蛭石、椰糠、河沙+珍珠巖(1∶1)、蛭石+珍珠巖(1∶1)、草炭+珍珠巖(1∶1)和椰糠+珍珠巖(1∶1)8種基質的物化性質和ABT1#生根劑對美國紅櫨扦插生根效果的影響。結果表明,不同基質和有無生根劑處理間美國紅櫨的扦插生根率差異顯著,其中經400 mg/L ABT1#溶液浸泡處理30 min,以蛭石+珍珠巖(1∶1)為扦插基質的生根率最高(68%)。蛭石+珍珠巖(1∶1)理化性質指標中容重為0.13、總孔隙度為66.34%、毛管孔隙度為56.68%、通氣孔隙度為9.66%、大小孔隙比為0.17,穩固性和透氣性良好,還保持了較好的持水性;pH值為7.43,水解氮、有效磷和速效鉀等養分充足,電導率為0.56 S/cm,有利于美國紅櫨扦插生根。因此,選擇適宜的扦插基質和生根劑對美國紅櫨扦插生根是至關重要的。
關鍵詞 美國紅櫨;扦插基質;生根劑;影響
中圖分類號 S687 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)14-0144-03
Abstract A study for Cotinus coggyria cuttings rooting effect was conducted on eight kinds of physical and chemical properties of the substrates and ABT1 #,including river sand,perlite,vermiculite,coconut chaff,river sand+perlite(1∶1),vermiculite+perlite(1∶1),peat+perlite(1∶1) and coconut chaff+perlite(1∶1).The results showed that,differences between the substrates and plant growth regulator of Cotinus coggyria cuttings rooting rate was significant,the highest rooting rate (68%) was obtained with 400 mg/L ABT1# solution soak for 30 min,vermiculite+perlite(1∶1)as culture medium.Vermiculite+perlite(1∶1) physicochemical properties index of bulk density was 0.13,the total porosity was 66.34%,the water-holding porosity was 56.68%,aeration porosity was 9.66%,ratio between aeration and water-holding porosity was 0.17,stability and permeability was good,still keep good water holding capacity;the pH was 7.43,and the hydrolyzable nitrogen,available phosphorus and available kalium was abundant,and the electrical conductivity was 0.56 S/cm,which was beneficial to the rooting of Cotinus coggyria.Therefore,it is very important to choose suitable culture medium and rooting agent for the rooting of Cotinus coggyria.
Key words Cotinus coggyria;cutting medium;rooting agent;effect
美國紅櫨(Cotinus coggyria)為漆樹科黃櫨屬美國黃櫨的變種,落葉灌木或小喬木,原產于美國。葉紫紅色至紅色,新葉嫩紅,3季紅葉,花絮如煙似霧,觀賞性極強,為名貴的彩葉樹種。近年來,美國紅櫨被引入我國后經優選和馴化,現已表現出獨特的彩葉性狀,其適應性強,栽培簡便,具有耐污染、耐旱、抗病蟲能力強等特點,不但是城市及公園綠化的理想彩色植物,也是荒山、廠礦綠化美化、凈化的優良樹種,在城市綠化和環境美化中都有著非常重要的作用。
美國紅櫨的繁殖方式較多,引種初期以原裝進口種子繁殖為主,由于美國紅櫨種子稀缺,價格昂貴,引種成本高,無法在園林綠化中大規模應用。扦插作為繁殖的一種方法,成苗速度快,成本較低,已成為當前美國紅櫨研究的主要繁殖技術。張善紅等[1]用500×10-6~1 000×10-6的萘乙酸速浸5 s,或者在100×10-6的ABT1#生根粉水溶液中浸泡4~6 h處理美國紅櫨嫩枝插穗,以泥炭和蛭石按3∶2混合,再加入少量復合肥為扦插基質,1周左右部分插穗開始生根;張文健等[2]等用50×10-6的ABT生根粉處理當年生的美國紅櫨嫩枝插穗后進行扦插,基質采用草甸土、蛭石和壤土按1∶2∶3比例混勻,插穗成活且當年苗木高度可達25~30 cm;王 剛等[3]在研究美國紅櫨扦插繁殖技術中以3份泥炭和2份蛭石混合配制為扦插基質,扦插之前插穗基部5 cm浸入濃度為500~1 000 mg/kg的萘乙酸溶液中浸泡5 min,或在100 mg/kg的ABT生根粉溶液中浸泡4~6 h,扦插后6~8 d,插穗產生愈傷組織,部分插穗開始生根。
美國紅櫨組織內含有抑制生根的單寧等酚類物質,屬于難生根的樹種,以往研究中扦插生根率、成活率一直較低。因此,本研究以美國紅櫨為研究對象,采用不同基質配比和激素處理開展扦插繁殖技術的研究,通過測定不同配比基質中水解氮、有效磷、速效鉀、pH值、電導率(EC)等各個化學性質指標及容重、總孔隙度、毛管孔隙度、通氣孔隙度、大小孔隙比等物理性質指標,對比分析不同配比基質中的理化性質差異,以期為美國紅櫨扦插繁殖的基質選擇提供一定的理論依據。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
美國紅櫨枝條取自商丘學院實驗苗圃,在5—9月選用生長健壯、無病蟲害的半木質化枝條。扦插基質有河沙、珍珠巖、蛭石、椰糠和草炭,沙為普通河沙;草炭、珍珠巖購于信陽市浉河區厚普礦業材料廠;蛭石、椰糠購于靈壽旺達礦產品加工廠。ABT1#生根粉(ABT1)購于北京艾比蒂研究開發中心,基質化學性質指標測定試劑均購于河南農大迅捷測試技術有限公司。
1.2 試驗方法
選取基部直徑1.5~2.0 cm的美國紅櫨枝條,剪成12~16 cm長的插穗,保留3個芽,下部切口于節下0.5 cm處斜剪,上部在芽上1.0 cm左右斜剪,每個插穗保留頂端2~3片葉,將待處理的插穗浸入流水中,保持水分及減少抑制物對美國紅櫨生根的影響。扦插之前基質用0.3%高錳酸鉀溶液進行消毒,經過日光曝曬2 d后裝入扦插筐內備用,扦插插穗垂直插入基質內4 cm左右,保持插穗基部與基質緊密接觸。
1.2.1 基質篩選試驗。試驗設8個處理,即分別選河沙(A)、珍珠巖(B)、蛭石(C)、椰糠(D)、河沙+珍珠巖(1∶1,E)、蛭石+珍珠巖(1∶1,F)、草炭+珍珠巖(1∶1,G)、椰糠+珍珠巖(1∶1,H)作為扦插基質。每個處理重復3次,每個重復扦插50根插穗,其中25根插穗基部用400 mg/L ABT1溶液浸泡處理30 min,另外25根采用清水浸泡30 min作為對照(CK),扦插40 d后統計生根率。
1.2.2 基質物理性質指標測定試驗。扦插基質基本的物理性質測定指標有基質的容重、孔隙度和大小孔隙比等。首先將基質加熱烘干,試驗中所用的塑料杯稱取重量記為(W0),稱取150 cm3(V)烘干基質,放入塑料杯中,記錄重量(W1),然后將烘干基質放入水中浸泡24 h后記錄重量(W2),再將水分充分瀝干之后記錄重量(W3)。記錄數據,并參照連兆煌[4]的方法計算。
容重(g/cm3)=(W1-W0)/V
總孔隙度(%)=(W2-W1)/V×100
毛管孔隙度(%)=(W3-W1)/V×100
通氣孔隙度(%)=總孔隙度-毛管孔隙度
大小孔隙比=通氣孔隙度/毛管孔隙度
1.2.3 基質化學性質指標測定試驗。扦插基質基本的化學性質測定指標有水解氮、有效磷、速效鉀含量及基質的pH值和電導率。用pH計和電導率儀分別測定基質的pH值和電導率,其他指標均采用YN型多通道土肥速測儀測定。
1.3 數據分析
運用Excel 2003和SPSS 22.0進行數據處理和分析。
2 結果與分析
2.1 不同配比基質物理性質對美國紅櫨扦插生根的影響
由表1可知,不同配比基質在容重、總孔隙度、毛管孔隙度、通氣孔隙度、大小孔隙比上差異均顯著。基質A的容重最大,為1.40 g/cm3;其次為基質E、C、F,分別為0.78、0.16、0.13 g/cm3;其余幾種基質容重較小,其中基質B容重最小,為0.05 g/cm3。配比基質在總孔隙度上差異較大,總孔隙度最大的是基質C,為73.76%;其次為基質D、F,分別為72.89%、66.34%;總孔隙度最小的是基質A,為33.55%。毛管孔隙度最大的為基質C(64.06%);其次為基質D、F,分別為61.29%、56.68%;毛管孔隙度最小的是基質A,為26.73%。通氣孔隙度最大的是基質B,為11.76%;其次為基質D、C、F,分別為11.60%、9.70%、9.66%;通氣孔隙度最小的是基質H,為5.96%。大小孔隙比最大的是基質B,為0.33;其次是基質A、E,分別為0.25、0.22;大小孔隙比最小的是基質H,為0.11。
基質的物理性質指標能夠反映出基質的疏松度、穩固性、透氣排水性、持水性、大小孔隙比等性能,不同的植物對扦插基質的條件要求差異較大,這些都與植物根系的生長發育密切相關。基質的容重對植株體生長過程中的穩固性有著重要的影響,容重如果過大,在植株體的生長過程中會不利于扦插植物生根。河沙的容重最大,美國紅櫨扦插生根率則最低,為29.14%,因為容重較大的基質透氣保水差,會影響生根。基質的容重如果過小,植株體的穩固性就會降低,也會影響植物生根,以容重最小的珍珠巖為扦插基質的美國紅櫨生根率為40.75%,容重較小的基質透氣和持水能力較好,但是珍珠巖無吸水性能,說明基質在一定容重下才可以具有較好穩固性,還能保持疏松,透水性比較好,有利于根系的伸展。基質F的容重為0.13,總孔隙度為66.34%,其中毛管孔隙度為56.68%,通氣孔隙度為9.66%,大小孔隙比為0.17,穩固性和透氣性良好,還保持較好的持水性,利于美國紅櫨扦插生根,生根率為68%。
2.2 不同配比基質化學性質對美國紅櫨扦插生根的影響
基質的化學性質主要包括pH值、電導率、水解氮、有效磷、速效鉀等方面,只有在合適的調配下才有利于扦插植物生根。由表2可知,不同配比基質的化學性質相關指標具有差異。8種配比基質pH值在6.23~8.73之間,其中基質D、G、H呈弱酸性,其余基質均呈弱堿性,在7.52~8.73之間。8種基質的電導率呈現較大差異,基質B的電導率最低,為0.11 S/cm;基質D的電導率最高,為1.02 S/cm,是基質B電導率的10.8倍。另外,基質H的電導率較高,為0.74 S/cm,說明椰糠里面的離子含量較高,添加椰糠后復合基質的電導率也會升高。
扦插基質在扦插繁殖中有著十分重要的作用,易生根的樹種對基質的要求比較寬松,對于難生根的美國紅櫨,基質中養分含量要求嚴格,既要滿足生根需要,也要控制微生物的生長。8種基質在水解氮、有效磷、速效鉀含量上差異均顯著,水解氮含量在51.23~211.29 mg/kg之間,其中含量最大的是基質G,含量最小的為基質B;有效磷含量在4.58~437.25 mg/kg之間,其中含量最大的是基質G,含量最小的為基質B;速效鉀含量在159.02~412.25 mg/kg之間,其中含量最大的是基質D,含量最小的為基質C。
綜合分析這8種基質,發現基質A、B、E三者之間在化學性質的各個指標上差異均不顯著,三者化學性質相似,但扦插生根率差異顯著,說明不同基質的扦插效果不完全由化學性質決定,還受其他因素的影響。
基質D、G、H的美國紅櫨生根率比較低,三者的pH值均呈弱酸性,結果分析顯示,美國紅櫨扦插生根適宜的pH值應為弱堿性,雖然三者營養豐富,水解氮、有效磷、速效鉀均較其他基質高;另外,基質A、B、E雖然呈弱堿性,但是生根率也相對較低,可能是由于三者的pH值偏高,影響插穗基部的水分吸收,且三者的保水性較差,因而使用時會造成插穗因缺水而影響生根;基質C的pH值適宜,保水性較好,且具有一定營養,但是電導率、離子含量較低,影響植物對微量元素的吸收利用。基質F的pH值為7.43,植物所需營養成分水解氮、有效磷和速效鉀含量分別為80.16、10.05、241.25 mg/kg,電導率為0.56 S/cm,相對于其他幾種基質扦插生根率最高。由此可見,基質的化學性質指標中pH值是影響美國紅櫨扦插生根的主要因素,其次是營養成分含量,最后是電導率。
2.3 ABT1#生根劑對美國紅櫨扦插生根的影響
由圖1可知,基質F插穗經ABT1#處理的生根率最高,為68%,顯著高于CK 16個百分點,與其他處理相比增幅最大,說明在適宜的基質扦插條件下經生根劑處理扦插生根效果更明顯。基質G生根率最低,為26.67%,但比CK高5.34個百分點,基質A、B、C、D、E、H的生根率相對較低,分別比CK高5.33、5.33、6.77、5.34、8.00、10.66個百分點。由此可見,不同配比基質中插穗經ABT1#處理均能促進生根,提高扦插生根率,但提高程度各不相同,而且不同處理間的生根率差異顯著(P<0.05),說明生根劑處理可以促進各種基質的扦插生根率,美國紅櫨在研究扦插繁殖時不僅要選擇合適的扦插基質,還需要選擇合適的生根劑進行處理。
3 結論與討論
本試驗通過分析8種常見基質物理性質和化學性質對美國紅櫨扦插效果的影響,發現不同基質間物理性質指標(容重、總孔隙度、毛管孔隙度、通氣孔隙度、大小孔隙比)和化學性質指標(pH值、電導率、水解氮、有效磷、速效鉀)差異均顯著,8種基質扦插經ABT1#處理的美國紅櫨的生根率與對照差異均顯著(P<0.05)。由此可知,基質的選擇是影響美國紅櫨扦插生根的一個至關重要的因素。
良好基質的容重、孔隙度、大小孔隙比等都應該在一個合適的范圍內,穩固性和通透性差的基質不利于植物生根,容易引起根系霉爛。一般認為理想基質的容重為0.1~0.8 g/cm3,總孔隙度為70%~90%,并能保證有15%~30%的通氣孔隙度,大小孔隙比在1∶1.5~4.0之間[5]。本試驗分析發現,河沙的顆粒小、容重大、保水透氣性差、養分不足,不利于新根的萌發;珍珠巖質地輕、通氣好,有利于扦插生根,但容重最小,不能較好地固定根系;蛭石具有良好的透氣性和保水功能,是理想的扦插基質,但容易造成插穗基部腐爛;椰糠養分足,保水能力強,通透性好,有利于植物根系的生長發育,椰糠、復合基質草炭+珍珠巖(1∶1)、椰糠+珍珠巖(1∶1)均呈弱酸性,利于微生物的生長繁殖,容易引起根系霉爛,不利于植物生根。
扦插基質的選擇不僅要滿足根系水分和空氣的供給,還需要適宜的pH值和電導率以及保證一定的養分含量。基質的化學性質可以反映基質本身對養分的供應能力,氮磷鉀是植物生長必需的營養元素,其供應狀況將直接影響植物的生長發育。本試驗分析比較這8種基質化學性質對美國紅櫨扦插生根的影響,發現養分含量的高低對美國紅櫨扦插生根的影響較明顯,但并不是營養越豐富,扦插生根率越高。營養豐富的基質,其pH值大多呈弱酸性至酸性,不利于美國紅櫨扦插生根。結果分析顯示,美國紅櫨扦插較適宜弱堿性環境,pH值為7.43的蛭石+珍珠巖(1∶1),兼具有保水、透氣、穩固性強的良好效果,有利于保持插穗基部穩定以及適宜的濕度,因此生根效果最好。
對于扦插難生根的美國紅櫨,選擇合適的基質可以提高其生根率,但與扦插易生根植物相比還是較低。為了提高扦插生根率,姚建忠[6]對引進的美國紅櫨組培苗進行的嫩枝扦插基質選擇試驗研究中,同時用100×10-6~250×10-6濃度的生根激素浸泡處理0.5 h,生根率得到明顯提高。彭少兵等[7]研究結果也顯示了生根劑在一定范圍內可促進植物不定根的形成。本試驗結果同樣顯示,選用400 mg/L ABT1浸泡處理30 min,以蛭石+珍珠巖(1∶1)為基質的扦插生根率為68%,與清水對照相比,顯著提高了生根率。因此,選擇合適的扦插基質、激素種類和濃度、處理時間、處理方式等,可以在一定程度改善扦插條件,對美國紅櫨扦插生根是至關重要的。
4 參考文獻
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[5] 康紅梅,張啟翔,唐菁.栽培基質的研究進展[J].土壤通報,2005,36(1):124-130.
[6] 姚建忠.美國紅櫨組培苗嫩枝扦插育苗試驗[J].山西林業科技,2009,38(1):29-30.
[7] 彭少兵,孟顥光,何西鳳.不同藥劑處理對金葉接骨木扦插生根的影響[J].西北林學院學報,2010,25(1):95-96.