白曉霞,艾海艦,張 靜,喬 楠
(榆林學院 生命科學學院, 陜西 榆林 719000)
沙棘(Hippophaerhamnoides),落葉小喬木或灌木,是胡頹子科(Elaeagnaceae)沙棘屬雌雄異株植物,主要分布在我國東北、華北、西北等地區。適應環境能力強,抗風沙、耐寒、耐旱,對土壤要求不嚴, 既耐瘠薄, 也耐水濕和鹽堿, 廣泛應用于水土保持,也是西北地區荒山、荒灘造林的先鋒樹種。目前西北地區沙棘造林主要采用兩種方式,播種育苗和扦插育苗。播種育苗的缺點在于種子在萌發過程中易受到環境條件的影響而發生變異,因此難以保證沙棘品種的優良性狀[1~3]。扦插育苗是近年來大力推廣的一種育苗方式,它的優點在于能夠保持品種性狀的穩定性,縮短育苗周期, 增加沙棘苗木產量;同時,合理搭配雌雄株比例, 可提高造林質量。但在實際的研究中,缺乏沙棘不同部位對扦插育苗的響應研究,特別是針對嫩條不同部位的扦插實驗報道較少。筆者主要研究當年生嫩枝條的不同部位插穗在不同處理條件下,產生的生長發育效應,這對于提高沙棘綜合品質、加快沙棘資源培育及開發利用具有重要意義。
試驗地位于榆陽區農業科技示范園沙棘中心苗圃,該苗圃基地地處毛烏素沙地南緣, 海拔高1 090 m, 屬溫帶大陸性季風氣候。年平均氣溫10.7℃,極端最高氣溫為38.9℃,極端最低氣溫為-29℃,年降水量412.4 mL。無霜期150 d左右。光照充足,年日照時數2 593.5~2 914.2 h,年輻射總量53 838.4~60 317.4 MJ·m-2。區域多年平均水面蒸發量在1 200~2 000 mL之間,多年平均相對濕度為57.5%,干旱指數為3.08。
2.1.1 插穗采集 插穗采集于榆陽區農業科技示范園沙棘中心苗圃,品種為“蒙X中”雜優沙棘“雜優10號”,于2018年6月底選擇生長健壯、無病蟲害的優良植株,選取當年生長嫩枝條進行采枝, 采枝后及時用塑料袋包裹, 以防脫水。制穗在室內進行, 剪取插穗前先去除纖細分枝及枝刺, 然后依次選取嫩枝的上、中、下部位置,分別剪成4~4.5 cm長的插穗, 插穗上切口保持平滑,剪取位置距插穗上部葉芽1~2 cm, 帶3片葉片,下切口剪成斜口, 以利于插穗吸收水分和養分,最后將采集好的插穗分別泡入水中備用。
2.1.2 插穗處理 使用不同濃度的ABT1號和ABT2號生根粉(中國林業科學院生產),對采集的插穗進行分組處理,每30 株為一組, 共形成100 mg·L-1-ABT1、100 mg·L-1-ABT2、200 mg·L-1-ABT1、200 mg·L-1-ABT2 4個實驗組,每組材料用溶液浸泡2 h,對照組不進行任何處理。
2.2.1 插床設計 用磚砌筑長2.1 m、寬1.0 m的長方形插床,床內添加河沙,厚度30 cm。整平后給插床內沙子均勻噴透水,按照株行距10 cm×9 cm的要求標出插穗的具體位置,并用細釘子在相應位置扎出小孔,為下一步扦插做好準備。
2.2.2 扦插 將插穗插入事先設置好的小孔,插入深度約為3 cm,用手輕輕按壓插穗四周基質,使插穗保持直立和穩固。每個插床設計5組處理, 共150株,總共設置3個插床3次重復。扦插完成后迅速對插穗進行噴水,防止葉片失水。
2.2.3 撫育管理 扦插后采用LK—300型全光照微噴灌智能控制儀,進行自動噴水控制。水分是沙棘扦插育苗成敗的關鍵,根據日光強度、風力大小、溫度高低、儀器的霧化指標以及不同的生理階段等適時調整噴霧頻率。相對而言,白天(9:00~19:00)噴水頻率大一些, 陰天和夜間(19:00~次日9:00)小一些;日光較強或風力較大的時候頻率大一些, 反之則小一些。大約15 d后,插穗大量生根,則需要再次調整噴水指標,降低噴水強度并延長噴水間隔時間,以保證苗木根系的旺盛生長。水分管理控制詳見表1。

表1 沙棘插穗噴水控制
葉色指數運用SPAD-502葉綠素計測定。
試驗進行6周后對各處理小區內扦插苗的生長狀況進行調查,統計葉片數、葉色指數、腋芽數、主根數、側根數、成活率等指標。采用Microsoft Excel.2007和SPSS.23軟件進行數據統計分析,結果見表2。

表2 不同處理下沙棘嫩枝扦插育苗試驗統計
由圖1可知,不同處理下沙棘嫩枝不同部位扦插成活率存在一定的差異性。首先,沙棘嫩枝扦插不同段位成活率由上到下依次下降,這是由于植物生長過程中營養物質的積累存在頂端優勢,越靠近上部位置,內源激素、營養物質含量越高,酶活性越強,為扦插苗的成活提供了保障。
其次,上、中、下位枝條在100 mg·L-1-ABT1、100 mg·L-1-ABT2處理下,扦插成活率平均值分別為93.95%、83.05%、78.45%,比對照分別高63.39%、68.80%、178.19%,表明采用100 mg·L-1-ABT1和100 mg·L-1-ABT2處理有助于提高沙棘嫩枝扦插苗的成活率。而使用200 mg·L-1-ABT2處理后,上、中、下位枝條的扦插成活率分別為56.2%,33.7%,33.6%,表明200 mg·L-1的ABT2生根粉不適于沙棘嫩枝的扦插處理。
實驗結果表明(圖2),不同處理的扦插苗生根情況差異顯著,主根生長量整體變化趨勢為:上位枝條>中位枝條>下位枝條。與對照組相比,實驗組主根的生長量明顯增加,在100 mg·L-1-ABT2處理下,上位枝條主根數量達到最高值9.5,是對照組的2.85倍,是100 mg·L-1-ABT1、200 mg·L-1-ABT1和200 mg·L-1-ABT2處理組的1.96倍、1.83倍、1.9倍,表明100 mg·L-1的ABT2生根粉最適于處理嫩枝上位枝條,能大大提高沙棘嫩枝上位枝條扦插育苗的生根率。中位枝條各實驗組主根數量基本穩定,對照組數量遠遠少于實驗組,說明外源激素能促進沙棘嫩枝的扦插生根,但中位枝條的扦插育苗與生根粉的型號、濃度種類關聯性小。下位枝條各處理主根生長數量差異顯著,100 mg·L-1-ABT1和100 mg·L-1-ABT2處理主根數量少,分別為1.33和1.38,低于對照2.67,而200 mg·L-1-ABT1和200 mg·L-1-ABT2處理主根數量顯著增多,分別為5和4.67,且與上、中位枝條主根數量持平,表明200 mg·L-1的ABT1和ABT2生根粉對沙棘嫩枝各部位扦插育苗的影響不顯著。
由圖3可知,側根生長情況在不同處理及不同部位均表現出一定的復雜性。對照組除了中位枝條,上位和下位枝條側根生長較多,均顯著高于同部位的100 mg·L-1-ABT1和200 mg·L-1-ABT2處理。下位枝條在不同處理下,側根生長差異顯著,數量從大到小依次為200 mg·L-1-ABT1(10)、對照(6)、100 mg·L-1-ABT2(1.75)、100 mg·L-1-ABT1(1.5)、200 mg·L-1-ABT2(1)。
經分析可知,采用ABT生根粉處理沙棘嫩枝不同部位,能有效促進苗木根系的生長。在100 mg·L-1-ABT2處理下,上位枝條主根生長數量最多,且枝條根系隨苗木位置的不同表現出一致性規律,由上位到下位,生根率依次降低,表明上位枝條更易于扦插生根。而采用200 mg·L-1-ABT1和200 mg·L-1-ABT2處理,沙棘各部位主根生長量變化差異小,但在200 mg·L-1-ABT1處理下,下位枝條側根數達到所有根系的最大值10。
由圖4可知,不同處理下,沙棘嫩枝腋芽生長由上到下依次增多,表明下位枝條更有利于腋芽的萌發生長,這是由于下部嫩枝條的腋芽分化在扦插前就已完成,越靠近下部,枝條分化時間越長,分化越完整,腋芽生長數量越多;另外,在所有的處理中,對照組各部位的腋芽數均高于其他實驗組,表明,外源激素會抑制沙棘嫩條腋芽的生長。
實驗結果顯示,與成活率、主根數等指標的整體變化規律相同,沙棘嫩枝扦插苗葉片的數量和葉色指數由上到下依次下降。除了200 mg·L-1-ABT1和200 mg·L-1-ABT2處理組,其他實驗組和對照組的葉片數量和葉色指數都隨著枝條位置的改變表現出一致的規律,自上到下依次遞減。這是由于上部嫩枝受頂端優勢作用的影響,營養物質含量較高、生理活性較強,為葉片的正常存活提供了基本保障,使上位枝條在扦插過程中葉片不易脫落且保持正常顏色,下位枝條葉片則容易變黃、脫落。
研究結果表明,沙棘嫩枝不同部位對扦插育苗表現出一致的響應規律,但各部位在不同處理下又表現出一定的復雜性。
(1)沙棘嫩枝不同部位的扦插育苗表現出一致的變化規律,成活率、主根生長數等指標由高到低依次為:上位枝條>中位枝條>下位枝條,表明上位枝條更適于進行扦插育苗;
(2)葉片生長數量、葉色指數由大到小依次為:上位枝條>中位枝條>下位枝條,表明沙棘嫩枝上位枝條在扦插過程中葉片不易脫落且保持正常顏色,下位枝條葉片則容易變黃、脫落。
(3)沙棘嫩枝不同部位腋芽的生長規律與主根、葉片、葉色等生長情況正好相反,腋芽生長數量由多到少依次為:下位枝條>中位枝條>上位枝條,且對照組數量顯著高于實驗組。這可能是由于腋芽的分化受到內源激素的影響,且分化時間在扦插前已完成,或者因為采集之前的沙棘嫩枝在生長期內水分供應不足,水分虧損使植物分化提早[4],在此情況下,外源激素的添加處理反倒會抑制腋芽的萌發生長。
(4)綜合統計分析得出,100 mg·L-1-ABT2處理對沙棘嫩枝的扦插育苗貢獻最大。一方面,能顯著提高各部位枝條的成活率,另一方面,可有效促進上位枝條主根的生長量、提高葉片的存活數量。因此,可選用100 mg·L-1的ABT2生根粉處理沙棘嫩枝上位枝條,以提高扦插育苗的成活率和苗木質量。