胡桃楸嫩枝扦插繁殖技術(shù)

葛文志，祁永會(huì)，劉建明，姚穎，殷東生，張海峰，劉忠玲(黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所，黑龍江哈爾濱150081)

胡桃楸(Juglans mandshurica Maxim．)屬胡桃科胡桃屬闊葉落葉喬木，是東北闊葉紅松林混交林的主要伴生樹(shù)種，與水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr．)、黃菠蘿(Phellodendron amurense Rupr．)并稱“三大硬闊”［1］。目前，胡桃楸已成為中國(guó)國(guó)家Ⅱ級(jí)珍稀樹(shù)種和中國(guó)珍稀瀕危樹(shù)種的三級(jí)保護(hù)植物［2］。胡桃楸以材質(zhì)堅(jiān)硬細(xì)致、紋理通直、花紋材色美觀、彈性好、易加工等優(yōu)良特性而成為珍貴的軍工、家具、建筑、船舶、車輛及樂(lè)器用材［3］。其果樹(shù)和樹(shù)皮含有鞣質(zhì)，種子富含脂肪，可食用或工業(yè)用，樹(shù)皮及葉可藥用，具有消暑、解毒、抗癌等作用［1］。由于人為干擾(頻繁的采伐、收集種子等)和自然火災(zāi)等原因，胡桃楸天然林大樹(shù)接近枯竭，更新十分困難，大部分林區(qū)內(nèi)都是難以成材的萌生叢［4－5］。正是由于胡桃楸資源破壞相當(dāng)嚴(yán)重，林內(nèi)大徑胡桃楸已很難看到，不僅采種困難，而且種子質(zhì)量和產(chǎn)量急劇下降。同時(shí)，胡桃楸種子種殼堅(jiān)硬，休眠期長(zhǎng)，萌發(fā)困難，催芽打破休眠一直是難點(diǎn)，實(shí)生苗的育苗技術(shù)還不成熟，經(jīng)常出現(xiàn)不出苗、出苗少、出苗晚的現(xiàn)象，有的甚至要到翌年才能出芽，給胡桃楸造林帶來(lái)了極大困難［6］。

扦插繁殖具有保持母本優(yōu)良特性、縮短育種周期、操作簡(jiǎn)單、效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)［7］。胡桃楸曾被認(rèn)為是扦插極難生根樹(shù)種［8］，在黑龍江地區(qū)嫩枝扦插生根率為0［9］，但在吉林地區(qū)平均生根率可達(dá)到60%［5］，因此繼續(xù)在黑龍江地區(qū)開(kāi)展扦插育苗非常重要，旨在進(jìn)一步提高扦插效果，為胡桃楸的繁殖提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1．1 供試材料 試驗(yàn)材料為2、3、5年生胡桃楸實(shí)生苗，采自興隆林業(yè)局元寶山苗圃。苗床為高床，基質(zhì)鋪設(shè)從底部向上依次為鋪爐灰渣10～15 cm，河沙5 cm，基質(zhì)10～15 cm。選用蛭石、木耳闊葉稻殼混合物、木耳鋸末稻殼混合物、草炭闊葉稻殼混合物4種基質(zhì)進(jìn)行扦插。

將插條采用 NAA 500 μg/ml+IBA 500 μg/ml、NAA 500 μg/ml、IBA 500 μg/ml、IAA 500 μg/ml浸泡 2 h 處理。

1．2 試驗(yàn)儀器 DRM-FQ光量子雙輻射劑(Spectrum Technologies，Inc，USA);LF-40溫濕度自動(dòng)控制儀(哈爾濱龍發(fā)科技開(kāi)發(fā)有限公司)。

1．3 研究方法

1．3．1 試驗(yàn)地點(diǎn)及扦插環(huán)境控制。試驗(yàn)地設(shè)在黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所院內(nèi)，插床總面積約50 m2。利用鐵架罩黑色尼龍網(wǎng)形成遮陰棚(圖1)，避免陽(yáng)光直射。選擇3個(gè)晴朗天氣，用DRM－FQ光量子雙輻射計(jì)，從6:00～18:00，每2 h記錄1次3個(gè)處理區(qū)的光合光量子通量密度，測(cè)得3個(gè)處理的相對(duì)光強(qiáng)為75%、50%、30%，即遮陰分別為25%、50%、70%。為提高試驗(yàn)環(huán)境的溫度，遮陰棚內(nèi)用薄膜起拱覆蓋(圖2)［10］。拱棚內(nèi)采用溫濕度自動(dòng)控制儀控制溫濕度，設(shè)置溫度25℃，相對(duì)濕度80%。待插穗生根后，逐步去除覆膜和尼龍網(wǎng)。

1．3．2 基質(zhì)消毒。扦插前1 d使用5%高錳酸鉀對(duì)基質(zhì)進(jìn)行消毒。24 h后噴清水1次，待基質(zhì)含水量在70%左右時(shí)進(jìn)行扦插。

1．3．3 插穗制備。采穗時(shí)間分別為2014年7月1日和7月10日，采集后注意保濕，帶回試驗(yàn)地，當(dāng)日剪取插穗。主要利用枝條上部剪取插穗，穗長(zhǎng)為8～12 cm，含2～3個(gè)芽，每復(fù)葉保留2片小葉、上端在芽上2 cm處平剪，下端單面斜剪。將剪取的穗段每30個(gè)作為1組，進(jìn)行不同激素催根處理，處理方法為將插穗下端2～3 cm部分浸泡2 h。

1．3．4 扦插方法。受取材數(shù)量限制，2年生穗段分別使用不同激素處理，扦插在不同基質(zhì)及遮陰條件下。3、5年生穗段僅采用 NAA500 μg/ml+IBA500 μg/ml處理，扦插在蛭石基質(zhì)及遮陰70%條件下［5］。扦插時(shí)先用直徑1 cm左右的木棒在基質(zhì)中插孔，然后放入經(jīng)過(guò)處理的插穗并按實(shí)，使插穗基部和基質(zhì)充分接觸，不留空隙。株行距為5 cm×10 cm。扦插深度為3～5 cm。

1．3．5 扦插后管理。由自動(dòng)噴霧設(shè)備控制噴灌，扦插后根據(jù)實(shí)際需要及時(shí)鋤草，觀測(cè)生根情況。

2 結(jié)果與分析

扦插后對(duì)苗木進(jìn)行觀察，扦插后5～7 d保留葉片開(kāi)始陸續(xù)脫落，一些插穗皮部開(kāi)始萌出不定根，一些插穗7～10 d形成愈傷組織，插穗的腋芽或頂芽開(kāi)始展葉，形成最初的不定根。絕大部分插穗的不定根產(chǎn)自切口處和皮部，少數(shù)不定根從愈傷組織處產(chǎn)生(圖3)。沒(méi)有生根的插穗逐漸枯萎死亡。表1為各處理胡桃楸嫩枝扦插平均生根率結(jié)果，生根率最高的為遮陰70%，以蛭石為基質(zhì)，NAA 500 μg/ml+IBA 500 μg/ml激素處理，生根率達(dá)82．2%。每個(gè)處理統(tǒng)計(jì)生根率后調(diào)查3株，獲取不定根數(shù)量和長(zhǎng)度數(shù)據(jù)。

表1 不同處理的胡桃楸嫩枝扦插平均生根率

2．1 采穗母樹(shù)年齡對(duì)胡桃楸嫩枝扦插生根的影響 該試驗(yàn)在光照強(qiáng)度30%條件下進(jìn)行，基質(zhì)為蛭石，使用激素為NAA500 μg/ml+IBA500 μg/ml。由表2 可知，隨采穗母樹(shù)年齡增高，插穗平均生根率和不定根數(shù)量顯著降低(P＜0．05)。2年生母樹(shù)采穗與5年生母樹(shù)采穗的不定根長(zhǎng)度差異顯著(P ＜0．05)。

表2 不同采穗母樹(shù)年齡的胡桃楸嫩枝扦插生根情況

2．2 遮陰對(duì)胡桃楸嫩枝扦插生根的影響 該試驗(yàn)均采用2年生穗段，生根率為相應(yīng)的光照強(qiáng)度下各激素、基質(zhì)處理的平均值。由表3可知，遮陰70%時(shí)胡桃楸嫩枝扦插平均生根率高于遮陰50%和遮陰25%(P＞0．05)，不同光環(huán)境下胡桃楸嫩枝扦插不定根數(shù)量和長(zhǎng)度差異不顯著(P＞0．05)。在扦插初期，光照強(qiáng)度30%時(shí)，將遮陰棚內(nèi)環(huán)境溫度控制在25～30℃，相對(duì)濕度控制在80% ～90%，可取得較好的生根效果，各基質(zhì)及激素處理的平均生根率可達(dá)到40%，最高可達(dá)82．2%。

表3 不同光環(huán)境下胡桃楸嫩枝扦插生根情況

2．3 扦插基質(zhì)對(duì)胡桃楸嫩枝扦插生根的影響 蛭石和木耳鋸末稻殼基質(zhì)上扦插的胡桃楸平均生根率顯著高于木耳闊葉稻殼和草炭闊葉稻殼基質(zhì)(P＜0．05)，不定根數(shù)量和長(zhǎng)度也高于木耳闊葉稻殼和草炭闊葉稻殼基質(zhì)。采用蛭石作為基質(zhì)可取得較好的生根效果，平均生根率可達(dá)55．4%，最高可達(dá)82．2%。木耳鋸末稻殼作為基質(zhì)平均生根率雖然可以達(dá)到40．7%，但最高生根率明顯低于以蛭石為基質(zhì)的平均生根率，可能是蛭石透氣透水性好的特點(diǎn)所致。

表4 不同扦插基質(zhì)的胡桃楸嫩枝扦插生根情況

2．4 外源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)生根的影響 NAA 500 μg/ml+IBA500 μg/ml處理的胡桃楸嫩枝不定根數(shù)量顯著多于其他激素處理(P＜0．05)，平均生根率和不定根長(zhǎng)度也高于其他激素處理，IAA500 μg/ml處理不定根數(shù)量顯著低于其他處理(P ＜0．05)。

表5 不同外源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理的胡桃楸嫩枝扦插生根情況

3 結(jié)論與討論

(1)不同年齡母樹(shù)穗條的分生組織、薄壁細(xì)胞的活躍程度不同，年齡低的穗條分生組織活躍，生根抑制物質(zhì)(如單寧、酸類等)少，吸水能力強(qiáng)，易誘導(dǎo)出不定根［5］。試驗(yàn)表明2年生母樹(shù)采穗生根率高、不定根數(shù)量多，長(zhǎng)度長(zhǎng)，但若進(jìn)行胡桃楸嫩枝扦插規(guī)模化生產(chǎn)，需要能夠獲得足夠量的幼齡插條。扦插過(guò)程中對(duì)光強(qiáng)的控制較為重要，在扦插初期適當(dāng)遮陰，既滿足插穗的光合作用，又減少蒸騰失水是控制目標(biāo)［11］。研究結(jié)果表明在扦插初期，遮陰70%生根率高、根量多，但不同光環(huán)境下胡桃楸嫩枝扦插平均生根率差異不顯著(P＞0．05)，這主要是由于每種光環(huán)境下都進(jìn)行了4種基質(zhì)的扦插試驗(yàn)，不同基質(zhì)間生根率差異顯著。蛭石保溫、保水、透氣，木耳稻殼充分腐熟后質(zhì)地疏松，能均勻保持水分，起到很好的保溫作用，同時(shí)富含腐殖質(zhì)，因此蛭石和木耳鋸末稻殼基質(zhì)上扦插的胡桃楸生根率及根的生長(zhǎng)質(zhì)量較好。經(jīng)觀察，以稻殼為主構(gòu)成的基質(zhì)進(jìn)行胡桃楸嫩枝扦插，根系較粗。但考慮前期腐熟工作對(duì)人力、物力的需求，以及購(gòu)買新鮮鋸末的渠道問(wèn)題，在扦插過(guò)程中使用蛭石作為基質(zhì)較為方便。試驗(yàn)表明NAA500 μg/ml+IBA500 μg/ml浸泡24 h處理具有明顯的促進(jìn)不定根形成作用。呂保聚等［12］在NAA+IBA混配液速蘸處理下得到了最高生根率，與徐程揚(yáng)［5］的研究結(jié)果(NAA500 μg/ml處理不生根)也不一致。因此關(guān)于激素種類對(duì)插穗生根率的影響有待進(jìn)一步研究，在以后的研究中可適當(dāng)配合細(xì)胞分裂素(如6－BA)類外源激素。

(2)胡桃楸屬于扦插難生根的樹(shù)種，該試驗(yàn)7月初(室外最低溫度達(dá)到18～20℃)采集2年生母樹(shù)枝條，插條直徑0．3 cm左右、長(zhǎng)度10～12 cm、保留2片半葉、采用NAA500 μg/ml+IBA500 μg/ml對(duì)插穗進(jìn)行2 h浸泡，在70%遮陰和蛭石基質(zhì)試驗(yàn)條件下，取得顯著的生根效果，最高生根率可達(dá)82．2%。該研究可為胡桃楸的扦插繁殖育苗提供技術(shù)依據(jù)。

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