1. 前言
杜鹃红山茶(Camellia azalea)是山茶科山茶属的一个原种,原生于广东阳春鹅凰嶂省级自然保护区的一种珍贵珍稀濒危植物,被《中国物种红色名录》列为极危物种 [1] 。也是我国的特有植物,国家一级保护植物 [2] 。杜鹃红山茶花期长、花大色艳、抗逆性强,具有多季开花特性,弥补了山茶属物种夏季不开花的空白 [3] 。为实现人们夏季茶花开花的梦想提供了珍贵的种质资源。目前国内外对于杜鹃红山茶快繁研究常集中在嫁接上,对于杜鹃红山茶的扦插快繁少有研究 [4] [5] 。本试验研究的目的在于寻找杜鹃红山茶快速有效的扩繁技术,使得杜鹃红山茶的种质资源得以保护和利用,为园林绿化提供具有较高观赏价值的品种资源。
2. 材料与方法
2.1. 实验材料
本研究试验地设在广东省肇庆市白土镇刘村试验基地的温室大棚内,属南亚热带季风气候,具有温暖多雨、光热充足、夏季长、霜期短等特征。年平均气温为21.4℃~21.9℃,插穗材料为本地生长优良的杜鹃红山茶母树上的嫩枝、1年生木质化绿色成熟枝及2年生硬枝。采枝扦插时间为2016年7月。
2.2. 实验方法
2.2.1. 不同龄期插穗的扦插试验
插穗分嫩枝、1年生木质化绿色成熟枝及2年生硬枝。插穗长度5~8 cm,保留上端顶芽及2片叶。每龄期插穗数为60 (n = 20),独立重复3次。
2.2.2. 不同基质处理的扦插试验
处理Ⅰ:国产泥炭土 + 珍珠岩(1:1);处理Ⅱ:国产泥炭土;处理Ⅲ:进口泥炭土;处理Ⅳ:进口泥炭土 + 珍珠岩(1:1);处理Ⅴ:黄土 + 珍珠岩(1:1);处理Ⅵ:黄土。每处理类型分装1个穴盘,每处理插穗数为180 (n = 60),独立重复3次。
2.2.3. 不同激素处理的扦插试验
采用随机区组试验,设外源激素种类、浓度2种影响因素,其中外源激素设为萘乙酸(NAA)、吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)、及清水对照CK 4种水平,激素的浓度设为0 mg∙L−1、100 mg∙L−1、200 mg∙L−1、400 mg∙L−1、600 mg∙L−1、800 mg∙L−1共6个梯度 [4] ,以清水代替不同激素处理插穗作为对照,每种处理插穗数为60 (n = 20),独立重复3次。
2.2.4. 数据统计分析
2个月后统计成活率、生根率、平均生根量、平均每穗根长和最长根长,采用Excel软件进行数据处理和统计分析。
3. 结果与分析
3.1. 不同龄期的插穗对扦插生根的影响
由表1可以看出,从生根率情况可见,杜鹃红山茶1年生枝条扦插生根率较高,达46.7%;而未木质化、叶红色的嫩枝扦插生根率最低,仅为15%;2年生的插穗生根率为35%。从成活率情况来看,2年生插穗的成活率较高,达91.7%,1年生木质化枝成活率略低于2年生枝,未成熟嫩枝成活率最低,仅21.7%,差异明显。
3.2. 不同基质对扦插生根的影响
表2可见,在不同的基质中插穗生根率各不相同,处理Ⅳ和处理Ⅵ的生根率相差33%。处理Ⅳ生根率最高,达59.44%,其次是处理Ⅲ,55.56%,处理Ⅰ、处理Ⅱ的生根率稍低,处理Ⅵ生根率最低,26.11%,这是因为泥炭土、珍珠岩的保温性最好,国产和进口泥炭土,由于在理化性质均衡上差异明显,进口泥炭土保水性、透气性、PH值等都非常均衡,在各类盆栽花卉生产繁殖中保温保湿效果良好,国产泥炭土PH值不均衡,而且基质颗粒大小差别大,效果较差。
处理Ⅳ平均生根量和平均根长都为最好,分别为10.37条/株和24.54 mm,泥炭土的平均生根量和根长与泥炭土 + 珍珠岩相近,这是因为泥炭土有一定的透气性,但透气效果不是很好,珍珠岩缺少肥力,但是透气性很好,珍珠岩和泥炭土的结合很好的协调了二者的矛盾,有利于生根和根的生长。处理Ⅵ最差,平均生根量5.92/条∙穗−1,平均根长11.83 mm,这是因为黄土缺少肥力,透气性、保温性都比较差,很容易造成根部腐烂。
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Table 1. Effect of different age groups of cuttings on cutting rooting
表1. 不同龄段的插穗对扦插生根的影响
注:A:半木质化嫩枝;B:1年生木质化枝;C:2年生木质化枝。
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Table 2. Effect of different medium on cutting rooting
表2. 不同基质对扦插生根的影响
注:处理Ⅰ:国产泥炭土 + 珍珠岩(1:1);处理Ⅱ:国产泥炭土;处理Ⅲ:进口泥炭土;处理Ⅳ:进口泥炭土 + 珍珠岩(1:1);处理Ⅴ:黄土 + 珍珠岩(1:1);处理Ⅵ:黄土。
3.3. 不同激素处理对扦插生根的影响
由图1可知不同激素处理插穗成活率基本相同,生根率随着激素种类和浓度的变换产生一定的波动。使用激素后生根数均比CK较高,其中IAA对杜鹃红山茶插穗生根率影响较大,NAA对插穗的生根情况影响较小。在一定浓度范围内,植物激素处理插穗只是对愈伤组织根源基的产生和发育有影响,并不改变插穗生长状态情况 [6] 。不同浓度的激素对植物的促进作用不同。在一定范围内,随着激素浓度的增加生根数增加,当增加到一定值后,生根数随着激素浓度的增加反而减少。
3.3.1. NAA处理对生根的影响
表3可见,随着NAA浓度的增高,生根率、平均生根量和平均根长均产生一定变化,生根率在600 mg∙L−1时达到最高,平均生根量和平均每穗根长有一定的波动,说明在适当浓度时,NAA对插穗生根有促进作用。当浓度增大时到800 mg∙L−1时,促进作用和抑制作用同时存在。NAA不同浓度处理比较,600 mg∙L−1处理最好。
3.3.2. IAA处理对生根的影响
由表4可见,IAA对插穗生根影响较大,生根率随着IAA浓度的升高而升高,当达到最适浓度区间时,生根率、相对的平均生根量和平均每穗根长均达到最高。与CK处理对比,生根率相差36.66%,平均每个插穗多5~6条根,平均根长相差10 mm,综合统计得知IAA 600 mg∙L−1时对插穗生根影响最大,此时浓度为最适浓度。
3.3.3. IBA处理对扦插生根的影响
IBA不同浓度处理对插穗生根影响不同(见表5),综合比较得知最适浓度在200 mg∙L−1~400 mg∙L−1之间。当IBA浓度为200 mg∙L−1时生根率和平均生根量均最大,为400 mg∙L−1时平均每穗根长最长,为25.96 mm,浓度为400 mg∙L−1和600 mg∙L−1时最长根长最大。
4. 讨论
本试验研究了不同生长调节剂、不同浓度、不同基质、不同龄期对杜鹃红山茶扦插生根的影响,结果表明:插穗的生根率、平均生根量、平均根长均与插穗材料、扦插基质以及生长调节剂的种类、浓度密切相关。
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Figure 1. Cutting’s living and rooting amount on different hormone treatments
图1. 不同激素处理插穗的成活数和生根数
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Table 3. Effect of different NAA concentrations on cutting rooting
表3. NAA不同浓度处理对扦插生根的影响
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Table 4. Effect of different IAA concentrations on cutting rooting
表4. IAA不同浓度处理对扦插生根的影响
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Table 5. Effect of different IBA concentrations on cutting rooting
表5. IBA不同浓度处理对扦插生根的影响
由不同龄期插穗对扦插生根的影响可见,各处理方法之间插穗生根率差异明显,这是由杜鹃红山茶的生理特性决定的,杜鹃红山茶1年生的枝条细胞活力强,能快速在切口处产生大量的愈伤组织,形成根;2年生以上的老枝细胞活力弱,产生愈伤组织的速度慢而少,生根也少;而嫩枝在插后15天切口由红色变成灰黄色,细胞坏死,难以产生愈伤组织。从试验中可以看出,取自于植株基部及上部的枝条生根率极低,而中下部枝条则生根较好。这是因为插穗的营养物质含量与扦插生根关系密切,是扦插前维持其生长和生根的重要能源。不同规格插穗由于其内源营养物质、激素含量以及解剖结构等方面存在差异,其扦插生根效果不同 [7] 。因此,杜鹃红山茶在进行扦插取材时,应该尽量选择中下部的、生长充实的枝条,以保证扦插的生根率。另外,插穗的长度也要适宜。插穗过长会造成插穗入土过深、温度低、通气不良,造成发芽迟缓而且生根较少。在插穗不同剪截方法的预试验中,将插穗剪成芽上端2个叶片,下端长1 cm;上端2个叶片,下端长2 cm;上端4个叶片,下端4 cm;上端4个叶片,下端2 cm。结果发现植株生根的部位大部分都在叶片下端2 cm范围内。可见,杜鹃红山茶扦插生根与保留叶片的数量无关,与插穗的长度有一定关联。
为了能更好地提高扦插生根率,要选择结构疏松、通气良好,能保持较稳定的湿度而又不积水的基质为宜。在不同的基质扦插试验中,通透性最好,保温保湿效果最好的基质——进口泥炭土 + 珍珠岩(1:1)处理的效果最好,纯黄土最差。这是因为黄土的透气排水性差,浇水过多容易引起由基质过湿,造成插穗腐烂而影响生根。另外,光线充足的光照可提高土壤温度,促进生根。光照有利于叶子进行光合作用制造养分,在其光合作用过程中,所产生的生长刺激素有助于生根 [8] 。
常温下进行的扦插生根,不同植物生长激素的促进作用并不相同 [6] 。相比之下,浓度为600 mg∙L−1的IAA更利于提高杜鹃红山茶扦插生根率,处理后,生根率、插穗的平均生根量、平均每穗根长以及最长根长均达最高值。对根系的生长起着明显的促进作用。在不同的植物生长激素中,IAA的促进生根效果最好。这是因为不定根形成后插穗具有了吸收外界营养的能力,可改善插穗的代谢,促进叶片的光合作用,同时可以改善物质的运输,插穗基部IAA含量开始积累上升。IAA可促使细胞内贮藏的营养物质释放,为插穗细胞分裂和分化提供所需的营养,促进根生成的同时还可以改善物质的运输。NAA在较高浓度时容易产生药害,从生根的最长根长就可以看出,NAA处理的插条,生根状态不稳定。IBA稳定性强,被氧化物酶氧化分解的速度较慢,因而影响了愈伤组织周围根源基的产生与发育 [9] 。较高的生根成活率并不能说明生根质量的好坏,评价插穗生根质量的指标主要是根量和根长。扦插苗根量的多少与移植成活及后期的生长有直接的关系,插穗的平均根长越长,根系幅度越大,越有利于扦插苗移植成活。研究结果表明:用1年生枝条,在进口泥炭土 + 珍珠岩(1:1)基质中,用600 mg∙L−1的IAA浸泡处理下,杜鹃红山茶扦插繁殖生根率高,根系发达,扦插苗生长茁壮。这为以后商业化大量快速繁殖杜鹃红山茶提供了理论和技术支持。
NOTES
*通讯作者。