沈江潔,陳 強,王 丹,姚 楠,汪 洋,李天行,溫興竹,徐寧偉,5*
(1 河北科技師范學院海洋資源與環境學院,河北 秦皇島,066600;2 唐山學院藝術系;3 遵義師范學院美術學院;4 河北科技師范學院園藝科技學院;5河北農業大學園林與旅游學院)
白杜衛矛(Euonymusmaackii)又名絲綿木、明開夜合,是衛矛科衛矛屬落葉小喬木[1]。白杜衛矛枝葉娟秀、樹形優美,同時根系發達,適應、抵抗能力較強,多用于園林綠化、防風固沙[2],在風景園林、生態建設中發揮著重要作用。白杜衛矛因其優良的性狀表現,現已發展成為優質的城市園林綠化材料,市場需求很大。目前可采用播種、組織培養、扦插等方式對白杜衛矛進行繁殖,如何選擇適宜的繁殖方式,縮短白杜衛矛成苗時間,提高其成苗率,是園林植物育苗生產需要考慮的問題。
扦插繁殖因取材方便、成本較低、成苗快、開花早、易保持親本優良性狀等優點[3~6],被廣泛應用于園林植物的培育。白杜衛矛由于種子不易收集、育苗周期較長、后代性狀分離等因素的限制,很難通過種子進行繁殖[7,8]。在白杜衛矛扦插繁殖方面,以往僅有其硬枝扦插繁殖技術的研究報道[9],有關其嫩枝扦插的研究尚未見報道。與硬枝扦插相比,嫩枝扦插具有材料選擇豐富、易生根、成苗和繁殖系數高等特點和優勢,不同的植物生長調節劑種類及處理濃度在插穗生根過程中發揮著重要作用,是影響嫩枝扦插成功與否的關鍵因素[10]。為此,筆者通過開展不同質量濃度NAA,IBA和ABT等3種植物生長調節劑處理對白杜衛矛嫩枝扦插生根的影響試驗,篩選適宜的生長調節劑種類及質量濃度,以期為白杜衛矛的快速繁殖、培育及推廣提供理論基礎和科學依據。
以河北科技師范學院昌黎校區校園內長勢良好、粗細均勻、無病蟲害的10年生白杜衛矛為采穗母樹,剪取其樹基部的粗壯當年生半木質化萌蘗枝條制備插穗。
試驗在河北科技師范學院園藝園林實驗站溫室內進行。插床長5.0 m,寬1.5 m,深0.2 m,以河沙為扦插基質,在插床上部搭建1.0 m高的拱形棚,覆上塑料薄膜,以便更好地控制溫度和濕度。植物生長調節劑選取Genview公司生產的萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)及中國林業科學研究院研發的生根粉1號(ABT)。
試驗采用隨機區組設計,設置NAA,IBA,ABT 等3個處理,每種處理設置50,100,200,300 mg/L等4個質量濃度水平,清水作為對照(CK),共13個處理,每處理3次重復,每次重復30根插穗。
2020年7月15日開始試驗。扦插前1天用質量濃度為3 g/L的KMnO4溶液對基質進行消毒。將白杜衛矛插穗下部斜切,上部平切,保留頂端2片功能葉,插穗長度約10 cm。制好的插穗在質量濃度為3 g/L的KMnO4溶液中浸泡1 min消毒,取出清洗,分別用不同質量濃度的NAA,IBA,ABT浸泡2 h后扦插。扦插前,先用粗細適宜的木棒打眼,扦插深度約5 cm。扦插后用噴壺澆透水以保證插穗基部與基質充分接觸。分別在拱棚基質內及上方放置溫濕度記錄儀,每天早、中、晚共3次記錄插床上下溫度和插床內濕度,通過噴水、通風等措施控制插壤溫度保持在21~27 ℃,棚內溫度為21~29 ℃,空氣相對濕度為80%~90%。
扦插60 d后,統計生根插穗數、生根數、根長,計算生根率。生根率以插穗生根的枝條為標準進行統計,生根數和根長根據每株插條的生根數量和長度進行統計,并計算平均值[11]。
生根率=[生根插穗數/扦插總數]×100% 生根數=生根插穗不定根的平均數量
根長=插穗生根總長/插穗生根總數
應用Excel,DPS等軟件處理分析試驗數據。
2.1.1不同生長調節劑種類對白杜衛矛插穗生根率的影響 不同生長調節劑對白杜衛矛插穗生根率的影響不同,其中NAA處理的插穗生根率最高,IBA次之,均顯著或極顯著高于CK(圖1);ABT處理的插穗生根率相對較低,但也高于CK,只是差異未達到顯著水平。

圖1 不同生長調節劑對白杜衛矛插穗生根率的影響
2.1.2不同生長調節劑質量濃度對白杜衛矛插穗生根率的影響 不同質量濃度NAA處理的白杜衛矛插穗生根率均顯著或極顯著高于CK。NAA處理在200 mg/L質量濃度下,插穗生根率達到最大,為87.78%,NAA質量濃度為50 mg/L時插穗生根率最低,但也顯著高于CK, 100~300 mg/L質量濃度處理的插穗生根率差異不顯著(表1)。IBA處理在質量濃度為50,200 mg/L時效果最好,插穗生根率均為78.89%,極顯著高于100,300 mg/L處理和CK。ABT處理在100 mg/L質量濃度下的插穗生根率最高,為66.67%,與50 mg/L處理差異不顯著,但顯著或極顯著高于200,300 mg/L處理和CK。綜合來看,NAA處理對插穗生根率影響最大,在其質量濃度為200 mg/L時效果最佳。

表1 不同生長調節劑質量濃度對白杜衛矛插穗生根率的影響 %
2.2.1不同生長調節劑種類對白杜衛矛插穗生根數的影響 試驗結果表明,NAA和IBA處理對白杜衛矛的插穗生根數影響較大,平均生根數極顯著高于ABT及CK(圖2)。NAA處理的插穗平均生根數最高,但與IBA無顯著差異,ABT處理的插穗平均生根數最低。

圖2 不同生長調節劑對白杜衛矛插穗生根數的影響
2.2.2不同質量濃度的生長調節劑對白杜衛矛插穗生根數的影響 NAA處理在質量濃度為300 mg/L時效果最好,平均生根數為29.00,與200 mg/L處理的差異不顯著,但顯著或極顯著高于其他處理;NAA質量濃度為50 mg/L時插穗平均生根數最低,但也極顯著高于CK(表2)。IBA處理在200 mg/L質量濃度下,插穗的平均生根數最高,為34.33,極顯著高于其他處理;IBA質量濃度為50 mg/L時平均生根數最低,為20.00,但也極顯著高于CK。ABT處理在50 mg/L時插穗的平均生根數最高,為16.33,與CK差異不顯著;其他ABT質量濃度下插穗的平均生根數均低于CK;質量濃度300 mg/L處理的平均生根數顯著低于CK??傮w看來,IBA的質量濃度為200 mg/L時對白杜衛矛插穗平均生根數的影響最為明顯。

表2 不同生長調節劑質量濃度對白杜衛矛插穗生根數的影響 條
2.3.1不同生長調節劑種類對白杜衛矛插穗根長的影響 NAA,IBA和ABT處理對白杜衛矛插穗的平均根長有促進作用(圖3)。NAA處理下插穗的平均根長最大,為5.01 cm,顯著高于CK;IBA和ABT處理次之,與CK差異不顯著。

圖3 不同生長調節劑對白杜衛矛插穗根長的影響
2.3.2不同生長調節劑質量濃度對白杜衛矛插穗根長的影響 NAA處理在50 mg/L質量濃度下,插穗的平均根長最長,為7.58 cm,極顯著高于其他處理;NAA質量濃度為300 mg/L時插穗平均根長最短;100,200 mg/L質量濃度處理的插穗生根率與CK差異不顯著(表3)。IBA處理在質量濃度為200 mg/L時效果最好,插穗平均根長為7.66 cm,極顯著高于其他質量濃度。ABT處理在100 mg/L質量濃度下插穗的平均根長最長,為5.14 cm,與50 mg/L無顯著差異,與200 mg/L,CK差異不顯著,但顯著高于300 mg/L處理。綜合來看,200 mg/L的IBA處理對白杜衛矛插穗平均根長的影響最為明顯,50 mg/L的NAA處理次之。

表3 不同生長調節劑質量濃度對白杜衛矛插穗平均根長的影響 cm
本次研究分析了3種植物生長調節劑對白杜衛矛嫩枝扦插扦插過程中生根率、生根數及根長的影響。試驗結果表明,50~200 mg/L低質量濃度的NAA和IBA處理對白杜衛矛嫩枝扦插生根均有顯著促進作用,而300 mg/L高質量濃度的ABT處理對插穗生根有顯著的抑制作用;不同生長調節劑處理的生根率由高到低和根長由長到短的順序為NAA,IBA,ABT,CK;不同生長調節劑處理的生根數由多到少的順序為NAA,IBA,CK,ABT;其中200 mg/L的NAA處理下的插穗生根率顯著高于CK和其他處理,200 mg/L的IBA處理下的插穗平均生根數和平均根長顯著高于CK和其他處理。因此,NAA和IBA是白杜衛矛嫩枝扦插的最佳植物生長調節劑,最佳處理質量濃度為200 mg/L。
扦插繁殖技術在植物培育中應用較多、效果較好,植物扦插生根涉及遺傳、生理、生化等多方面因素的影響,是一個復雜的過程,其中插穗處理方式、植物生長調節劑的種類和質量濃度是關鍵的限制因素[12~14]。不定根的形成決定了白杜衛矛扦插是否成功[15],本次試驗中,不同植物生長調節劑對白杜衛矛嫩枝扦插生根均有明顯影響,植物生長調節劑質量濃度過高或過低也會影響插穗的生根效果。陳慶生等[16]研究發現,激素種類對烏飯樹扦插生根影響最大,表現為NAA和IBA處理效果優于ABT1,同時發現一定范圍內植物生長調節劑的質量濃度越高,植物扦插生根效果越好,但激素濃度過高或過長時間處理則可能抑制生根;梁玉婷等[17]對紅花玉蘭嫩枝扦插的結果表明,隨著激素濃度升高,生根率呈現先升高后下降的趨勢,其中NAA處理的效果更好。本次研究發現,與對照相比,NAA,IBA和ABT處理均在一定程度上提高了白杜衛矛插穗生根的能力,且NAA和IBA的處理效果優于ABT。100,200,300 mg/L質量濃度下NAA處理的插穗生根率均優于相同質量濃度的IBA和ABT處理,這可能與植物生長調節劑對白杜衛矛插穗的作用方式的不同有關。NAA可促進插穗基部淀粉水解成還原糖等能源物質,為插穗提供能量,進而促進插穗生根;IBA可通過促進根原基的起始、分化和發育等生物進程,促進不定根的形成;ABT具有補充插穗生根所需外源生長素和促進植物體內內源生長素合成的雙重功效,促進不定根的發生[18,19]。此外,本次研究表明,200 mg/L IBA對白杜衛矛插穗生根數、根長的影響最大。Bayraktar等[20]對歐洲紫衫扦插生根的研究結果表明,IBA處理的歐洲紫衫扦插生根效果明顯;Anjum等[21]研究發現,就誘導根數和根長而言,IBA是最合適的生長調節劑,與本次研究結果類似。
植物的扦插繁育是一個相對復雜的過程[22],本次試驗僅從不同植物生長調節劑種類及質量濃度2個方面對白杜衛矛嫩枝扦插生根進行了初步探究,影響植物的扦插繁殖的因素主要包括植物遺傳性、年齡、枝條發育狀況、采穗時間、扦插部位、插穗長度、插穗粗度等內在因素和處理方式、扦插基質、濕度、溫度、通氣狀況、光照條件等外在因素[23],后續還需綜合考慮扦插繁殖的影響因素,進一步優化試驗,探明扦插生根機理,以滿足園林植物生產繁育的需要。