花楸树扦插繁殖技术研究

花楸树扦插繁殖技术研究

又名花楸树、马加木、山毛和毛枝树，是蔷薇科花楸属的落叶树。树形美观,奇数羽状复叶,花白色,花序密集,花期5-6月,秋季红叶和黄色,果实颜色自然变异丰富,有红色、桔红色、粉色、黄色等,挂果满树,果期9-10月,花楸树多分布在北方的生境海拔多在1000m左右高山上,喜凉爽气候,对有害气体吸附能力也比较强,可见花楸树是一种优良的观叶、赏花、赏果的风景树和道路绿化树种,较适合种植于公园和道路周围,有很强开发利用价值,值得大力推广种植。目前花楸树尚未在低海拔地区大量种植。目前国外对花楸属的欧洲花楸(S.aucuparia)、美洲花楸(S.americana)、朝鲜花楸(S.commixta)、美丽花楸(S.decora)、纤细花楸(S.filipes)、铺地花楸(S.reducta)的生物学特性、品种选育、育苗和引种栽培、遗传多样性等方面都有较为系统的研究,但对于花楸树的研究还较少。花楸树种子存在胚休眠,而胚内ABA的存在是胚休眠的主要原因之一,以一定浓度的赤霉素溶液预处理再结合低温层积可以大幅度提高种子的发芽率。王爱芝等以花楸树嫩叶和茎段为外植体,在添加BA、TDZ、IBA等多种激素组合的MS培养基上培养,可以诱导愈伤组织的生成。郑健等以花楸树成年母树、温室年1~2年生生长的幼苗的嫩枝为材料,采用不同激素、不同基质以及不同激素浓度的花楸树嫩枝扦插,结果发现只有1~2年生的温室幼苗的嫩枝插穗才能生根,成年母树的插穗没有生根,表明扦插生根可能与插穗所取自的母树年龄有关,对于不同母树年龄的嫩枝扦插有待进一步的试验研究。本研究以3、4、10年生花楸树以及20年生的嫩枝作插穗,采用不同激素、不同激素浓度以及不同基质对花楸树嫩枝扦插进行研究。旨在发现有效的、适用不同母树年龄的嫩枝扦插繁殖方法,为进一步的花楸树育种、新品种选育、引种驯化以及城市绿化推广奠定基础。1材料和方法1.1试验材料3年生、4年生花楸树母树嫩枝插穗取自北京市昌平区苗圃。20年生、10年生母树嫩枝插穗取自北京市怀柔区喇嘛沟门森林公园内野生植株。1.2设置塑料薄膜拱棚在中国林科院温室进行花楸树嫩枝扦插试验,插床底部铺珍珠岩15cm,将装有扦插基质的营养杯(规格10cm×10cm)的育苗盘摆放在珍珠岩上。为更好地控制温度、湿度,在插床上搭建塑料薄膜拱棚,高约45cm。棚内相对湿度80%左右,气温25~31℃。1.3激素的扦插方法试验采用L16(45)正交试验设计,各因素、水平见表1,扦插试验于2009年5月22日开始,插穗的取材部位均为当年生侧枝的顶端将插穗剪成长6~10cm,2~3个腋芽,留2~4片叶子,将插穗基部在激素中浸泡10min,然后立即插入基质。激素种类:所用外源激素为萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)、ABT生根粉1号。扦插基质:蛭石、草炭、珍珠岩。试验共16组处理,每组处理扦插30根,重复3次。1.4棚内湿度控制基质先用0.5%的KMnO4溶液对床面进行消毒,再用0.3%多菌灵对扦插基质进行消毒。为了保持棚内相对湿度80%左右,每日进行2次雾喷。棚内气温不超过30℃,中午温度过高时可以在拱棚上覆盖遮荫网降温。扦插后每周喷1次0.3%的多菌灵溶液。1.5扦插苗的测量扦插后每3~5d观察生根情况,记录观察结果。在扦插37d统计各组处理的生根数,计算生根率(%);每组处理选取3棵测量鲜根重。根部形态性状的测定的方法是将根放入盛满水的容器中,通过爱普生4950扫描仪扫描成像,获得的图像采用WinRHIZO根分析软件进行分析。与扦插苗生长发育相关的根部形态指标,分别包括:根长、表面积、根平均直径、根体积、根尖数、鲜根重;对插穗的生根率分别进行反正弦转换处理后,再进行方差分析和多重差异比较,统计分析软件为SAS8.2版。2结果与分析2.1不同类型花楸树枝条扦插的生根率从表2的花楸树嫩枝扦插平均生根率来看,花楸树嫩枝扦插生根率最高的组合为选取3年生母树嫩枝作插穗,在珍珠岩、草炭和蛭石等体积混合的基质中,以2200mg/kg的NAA为外源激素采用速蘸,平均生根率最高达到89.66%。20年生的嫩枝插穗在2200mg/kg的NAA处理下在蛭石和草炭(3∶1)的基质中平均生根率30.24%。其中3、4年生的母树嫩枝插穗的生根类型均为皮部生根型;在10年生和20年生的嫩枝插穗中主要存在愈伤组织和皮部两种生根型,其中愈伤组织生根型占多数。从表3的方差分析结果可以看出,基质、激素浓度和树龄对花楸树嫩枝扦插的生根率的影响差异显著。其中激素浓度对生根率的影响差异极显著,基质、树龄对生根率的影响显著,而激素种类对生根率的影响不显著。从表4的各因素不同水平对生根率影响的多重比较中可以看出,使用(珍珠岩+草炭+蛭石1∶1∶1)基质和蛭石基质的生根率显著高于(蛭石+草炭1∶3)和(珍珠岩+草炭1∶3)基质;使用激素浓度为2200mg/kg和1500mg/kg的生根率显著高于其它2种激素浓度的生根率,且2200mg/kg和1500mg/kg激素浓度对生根率的影响极显著的高于不使用激素,说明花楸树在不使用激素的情况下扦插很难生根,使用一定浓度的激素才能达到理想的生根效果;3年生母树插穗的生根率显著高于20年生和10年生母树的插穗,说明插穗的母树年龄对扦插生根率的影响也很大。2.2试验号的根长、根表面积和比根重在正交试验中,除了需要了解各因素的主效应之外,还应重点了解各组合的综合效应。选出所测与根部生长发育相关的形态指标数据进行方差分析,结果表明各项根部形态指标在16组处理组合中均存在其显著的差异,花楸树嫩枝扦插16组处理中各项根部性状均值与多重比较见表5。从表5可以看出,试验号为5、4号的平均根长比较长,分别为116.53、91.11cm,且显著高于其它试验号的根长;试验号为15、16的根表面积为22.42和19.43cm2,且显著高于其它试验号的根表面积;试验号为16的根平均直径为0.83cm,且显著高于其它试验号的根平均直径;试验号为16的根体积为0.40cm3,且显著高于其它试验号的根体积;试验号为4的根尖数为692.70个,且显著高于其它试验号的根尖数;试验号为4的鲜根重为2.86g,且显著高于其它试验号的鲜根重。生根率高的处理组合其根部的后期生长发育也较好,这表明扦插基质、激素的种类及浓度的组合效应不仅可以提高花楸树嫩枝扦插的生根率,还对根部的后期生长发育起到了关键的作用。3花楸树枝条扦插使用激素对激发地质酶活性的影响扦插成活的关键在于插穗基部是否可以生根,且生根率是否能达到生产所需的水平。这说明通透性较好且含有一定保水能力的基质有利于根部的生成,如果通透性过高则会造成基质的保水能力差,插穗基部干燥失水,不利于不定根的生成;如果使用通透性不好的基质则会造成插穗基部蓄水过多,从而导致插穗基部的腐烂。本试验通过正交试验设计对嫩枝扦插影响较大的4个因素的不同水平进行了系统的分析和研究,发现在基质的选取方面,珍珠岩+草炭+蛭石等体积组合基质和蛭石基质有助于提高花楸树生根率,另外对生根后期的根部的生长发育也起到显著的促进作用。很多的嫩枝扦插试验都表明使用一定浓度的外源激素刺激可以大幅提高生根率,高慧等研究发现以花楸扦插生根与激素处理种类和处理时间有直接关系,以100mg/kg的吲哚乙酸处理17h生根状态最好,但是生根率有待进一步提高。本试验中的花楸树嫩枝扦插使用激素和不使用激素的差别也是显著的,在不使用激素的处理中花楸树嫩枝扦插穗没有生根,而使用以2200mg/kg的萘乙酸为外源激素采用速蘸扦插的处理的平均生根率最高可以达到89.66%。多数的扦插生根根据插穗基部的生根位置不同,可以分为皮部生根型、愈伤组织生根型以及皮部与愈伤组织综合生根型,郑健等对花楸树的嫩枝扦插研究发现花楸树扦插生根类型为皮部生根型,可能是由于采穗母树的年龄大,枝条生长缓慢所含的抑制生根的物质过多,枝条的木质化程度较高,新陈代谢缓慢等一系列原因综合造成的。本试验发现花楸树为愈伤组织生根型和皮部生根型两种:3年生、4年生母树的插穗生根类型为皮部生根型,并未出现愈伤组织生根型;愈伤组织生根型多出现在取自20年生和10年生的母树插穗中,这可能是由于随着母树年龄的增长,花楸树枝条生长缓慢,皮孔较小且紧凑的影响,这也是花楸树扦插难生根的重要原因之一。多数研究报道花楸树插穗的取穗的时间同样也很关键,花落结实,此时当年生枝条营养充