非洲菊规模化扩繁生产技术研究

2015-12-06 07:54陈芝华夏朝水
福建农业科技 2015年8期
关键词:湿润营养液种苗

余 蕾,陈芝华,夏朝水

(1.福建省沙县农业技术推广中心 365050;2.福建省三明市农业科学研究院)

非洲菊又名扶郎花、太阳花等,是菊科大丁草属多年生宿根草本花卉[1-3]。株高 30~45 cm,花序高出叶面30 cm左右,顶生花序,花序直径8~12 cm,花朵硕大,花枝挺拔,花色分别有红、白、黄、橙、紫等色,花色丰富多彩,花形独特且优美,是制作花篮、花束、艺术插花的理想材料,且切花率高。非洲菊适宜在疏松肥沃、透气性强的土壤中生长,适宜温度10~25℃。温室栽培单株年可产鲜花28~40支,切花瓶插寿命长,瓶插寿命夏天在7 d左右、冬天可达15~20 d。非洲菊有“扶持郎君,事业发达”之寓意,因此在国内外市场上十分畅销,备受消费者的喜爱,是世界五大鲜切花之一。[4-6]

近年来,福建省的非洲菊种植面积逐年增加,特别是清流、连城、长汀、建瓯等县 (市)的栽培面积增长最快,目前种植规模已经达到6667 hm2左右。但是,从目前的栽培品种看,福建省主栽非洲菊品种还是以热带草原、大臣、红艳、大雪菊、香槟、水粉、玲珑、黄金海岸等为主,很多品种的种性退化严重,适应性比较差,导致生产效益降低,甚至因适应性问题造成严重的经济损失;在种苗方面,大部分种苗是从云南省、上海市、广东省购进,运输成本高,经包装长途运输后移栽成活率较低。上述问题已经成为阻碍福建省非洲菊产业快速发展的瓶颈。鉴此,本研究旨在为非洲菊在福建省及类似地区的推广种植提供种质资源保证。

非洲菊工厂化组培苗生产是一门综合技术,需要考虑各个方面的因素,本文无法详尽细述,主要基于生产实践研究了非洲菊扩繁生产中的三个方面:中间繁殖体继代培养 (继代培养基配方选择研究、继代切割操作、继代光照条件);壮苗生根培养;瓶苗移栽基质与育苗方式。

1 材料与方法

1.1试验材料

以非洲菊“红胜利”为材料,所用非洲菊组培苗由福建省三明市农业科学研究院花卉研究所提供;试验于2013年12月至2015年5月在三明市农业科学研究院花卉研究所进行。

1.2试验方法

1.2.1继代增殖培养 将非洲菊组培苗接种于不同的增殖培养基上,进行增殖继代配方选择研究,连续继代11代,继代周期20 d,选择适合长期继代的增殖配方;选择3种不同的组培苗切割操作方式组成8个组合,考察切割操作方式对增殖效果、继代周期和操作效率的影响,选出最佳切割方式;比较不同光照对增殖效果的影响。

1.2.2生根壮苗培养 将壮苗培养后所得的高约3 cm左右、形态正常的不定芽从芽丛中分离下来,切除芽基部带有的愈伤组织,种于不同的生根培养基中,pH值6.0、光照2000 lx、每天光照 12 h,两周后统计生根情况。

1.2.3瓶苗移栽培养

试验在花卉研究所科研温室大棚内进行。试验设3个处理,①水床湿润育苗 (简称“湿润育苗”):采用水床、浅位供水 (肥)、湿润育苗,泡沫托盘直接放入水床中 (不漂浮),水床营养液的水位自移栽期至2叶1心期保持在2 cm的深度,之后直至出苗期的营养液管理保持干湿交替,即水床基质表层见干后,再加营养液至2 cm深;②托盘育苗:不设营养池,育苗托盘直接摆放地面,采取人工喷洒方法供应肥水;③传统土床育苗 (简称“土床育苗”):将试验苗直接栽种于土床中进行育苗。

湿润育苗的育苗盘为聚乙烯泡沫托盘,长60 cm、宽40 cm、高6 cm,每个泡沫托盘187穴,每穴容积25 mL。根据育苗托盘的规格制作育苗池,用农膜铺在育苗池槽底和四周,防止营养液渗漏。肥料为水培配方营养液,按照漂浮育苗营养液的肥、水比1∶300配制营养液。移栽基质为泥炭∶炭化谷壳 =2∶1。

托盘育苗的育苗盘为圆孔黑色塑料托盘,长60 cm、宽33 cm、高4 cm,每个托盘100穴,每穴容积25 mL,移栽基质为泥炭∶炭化谷壳=2∶1。

土床育苗采用红壤土加河沙为基质用砖块垒成。移栽时将试管苗根部的琼脂洗净,并用800~1000倍多菌灵浸泡根部1~2 min。

3个处理的其他苗床管理同常规生产;人工浇灌营养液,营养液的成分和浓度3个处理完全一致。12月20日移栽,次年3月出苗。大棚冬季覆双层薄膜保温。

2 结果与分析

2.1继代增殖培养

2.1.1不同继代培养基对长期继代增殖的影响在非洲菊组培扩繁中,其繁殖系数与成苗素质存在一定程度的负相关。在生产实践过程中发现,非洲菊在继代增殖过程中由于长期继代,其芽苗叶片常常会出现部分玻璃化现象。这正是非洲菊中间繁殖体在大批量长期继代的大规模生产中必须加以解决的问题,否则将会造成严重的人力、物力浪费。由表1可知,在增殖培养阶段以处理3的KT、BA两种激素交替使用或处理4将KT、BA结合使用的处理,可有效控制非洲菊玻璃化苗的出现,使大批量中间繁殖体在继代过程中稳定增殖。从综合增殖倍数和玻璃化苗率来看,作为非洲菊增殖培养基以处理3较为理想,在继代15代后,仍可有效控制玻璃化苗率在1%左右。

2.1.2不同切割操作对继代增殖的影响 在做少量试验研究时,往往很少关注切割操作对继代增殖的影响,因为它在量少时变化很细微,但当积少成多扩大到规模生产时,它所带来的影响就足以引起关注了。

表1 不同继代培养基对长期继代增殖的影响

从表2中可以看出,非洲菊“去叶”与“不去叶”操作对增殖效果和继代周期基本不产生影响,但对操作效率影响较大,主要是“去叶”接种可以避免非洲菊叶片互缠而影响接种效率,因而“去叶”操作可以提高继代转接效率;“单芽”切割不仅操作效率不及“丛芽小块”切割,而且在增殖效果与继代周期方面都不及“丛芽小块”;“去基部愈伤组织”与“留1/2基部愈伤组织”对操作效率不产生影响,但对增殖效果和继代周期有影响,“留1/2基部愈伤组织”操作可以提高增殖效果并缩短继代周期,由上可知 :采取“去叶留1/2基部愈伤组织丛芽小块”的切割方式为非洲菊继代苗最佳操作方式。

表2 不同切割操作对继代增殖的影响

2.1.3不同光照条件对继代增殖效果的影响 组培生产中组培室光照培养是一项高耗能的技术措施,其成本约占组培实验室总成本的10.9%,所以在生产中,寻找适合生产要求又节能的光照条件十分必要。本研究通过对增殖过程中不同光照条件对继代增殖培养效果的研究,结果发现:与处理2即继代转接后前3 d不进行光照的处理,其在增殖效果和组培苗长势方面基本与全光照的处理1(CK)相一致,只是在株高上略微高于处理1,但不徒长、苗体嫩绿健壮;而处理3即继代转接后前7 d不进行光照的处理,其增殖效果明显下降,且表现出徒长、稍微黄化不够嫩绿;处理4即继代转接后全光照但叠双层的处理,其增殖效果与对照组也相差不大,但表现徒长和弱苗现象。试验结果表明,处理2的光照条件基本满足了既符合生产需求又具节能效果的要求。

表3 增殖过程中光照条件对继代效果的影响

2.2壮苗培养

非洲菊在继代扩繁过程中,由于长期高激素的培养,在进入生根阶段前有必要转接到低激素水平的培养基中进行壮苗培养,这样不仅可以减少小芽和弱芽的比率,同时也有利于分离切割,提高工作效率和之后的生根培养。从表4中可以看出,处理3和处理5为平时交替使用的继代增殖培养基,其小芽比率较高 (15%左右),切割工作效率不高且影响生根效果及出苗时间;而处理1(对照)经过培养虽基本都是大芽但增殖倍数太低,效率不高,无法满足生产;处理2和处理4通过降低细胞分裂素和提高生长素用量,基本达到了壮苗和增殖同步的效果,其中以处理4效果略好于处理2。

2.3生根培养

将经过壮苗培养基培养的丛生芽团块切割,接种到以下4种生根培养基中,比较生根的效果;从表5可知,4种培养基生根效果都比较理想,但从综合效果看,处理4比其他3种处理生根效果更好,生根时间短、瓶苗出瓶快,可提高培养室的利用效率,有效节约能耗,且生根效果也比较理想;最后筛选出的最适生根培养基为1/2MS+IAA 0.5 mg/L+IBA 0.5 mg/L+AC 1.0 g/L。

表5 不同生根培养基生根效果

2.4瓶苗移栽培养

育苗2个多月后,对非洲菊3种育苗方式的成品苗长势情况进行了调查。由表6可以看出,成品苗地上部长势在株高、茎粗、叶片数等方面以土床育苗的长势最好,湿润育苗次之,托盘育苗最差。初步分析认为,这主要是由于土床育苗根系不受束缚,主根入土深,后期长势较好,再则营养液施入土壤中肥力会不断聚集;但在成品苗的整齐度方面,湿润育苗较好,成品苗规格较整齐,而采用其他两种育苗方式育成的成品苗整齐度表现一般,大小不均;在生根情况方面,采用湿润育苗方式的种苗在总根数比托盘育苗平均多1.3条,但与土床育苗相比,采用湿润育苗和托盘育苗的总根数明显多于采用土床育苗方式的,分别多6.6条和5.3条;在育苗成活率方面,湿润育苗比托盘育苗提高了7个百分点,比传统土床育苗则提高了11个百分点。采用湿润育苗方式非洲菊苗的成活率接近90%,究其原因是因为苗期适宜的水分管理 (特别是育苗初期的水分管理)促进了幼苗快速萌动生长,提高了成活率。

表6 不同育苗方式成苗期长势比较

3 小结与讨论

3.1在增殖培养阶段将KT、BA两种激素交替使用或将KT、BA结合使用比单独长期使用一种激素,可有效避免由于激素使用不当,过早引起种苗弱化甚至玻璃化,保证大批量中间繁殖体在继代过程中稳定增殖。

3.2切割操作以“去叶留1/2基部愈伤组织丛芽小块”切割方式为非洲菊继代苗最佳操作方式,不仅可有效提高操作效率,还可有效缩短继代周期及提高增殖系数。

3.3从不同光照条件对继代增殖系数的影响原因分析,继代转接后前3 d转接的组培苗基本还处在恢复期,此时不进行光照对愈伤组织的增殖与分化影响不显著;而继代转接后的前7 d不进行光照处理的增殖效果明显降低,可能与长期没有光照影响了愈伤组织的增殖与分化有关。说明继代转接3 d后的光照有助于愈伤组织的增殖与分化,光照强弱对增殖的影响不显著但影响组培苗本身的素质。继代转接后前3 d不进行光照、3 d后恢复光照的处理可节约15%左右的光照耗能,基本满足了即符合生产需求又具节能效果的要求。

3.4生产中由于长期多次继代培养,组培苗本身也积累了部分激素,在进入生根前需要降低细胞分裂素和提高生长素用量,进行壮苗培养,这样不仅减少了小芽和弱芽的比率,基本达到了壮苗和增殖同步的效果,同时也有利于分离切割,提高工作效率和之后的生根培养。

3.5生根培养中适宜的培养基为1/2MS+IAA0.5 mg/L+IBA0.5 mg/L+AC1.0 g/L,该配方处理的生根时间短,培养室利用率高,生根效果理想。

3.6采用湿润育苗方式在冬季育苗特别是在初期(12月20日至次年1月20日)育苗时,由于冬季水的蓄冷作用,可能会出现昼夜基质温度陡然变化的情况,进而影响苗的生长和成活[7-9]。表6结果表明,3种育苗方式对非洲菊育苗成活率差异显著,主要原因可能是湿润育苗的环境与组培苗瓶苗时期的微环境比较接近,对组培苗的育苗特别是组培苗育苗前期起到过渡性炼苗的作用,因而组培苗移栽后损耗较少,新叶生长快、成活率高。从非洲菊成品苗的长势看,采用湿润育苗方式促进了幼苗的协调生长。说明湿润育苗可以促进根系的生长,有利壮苗的形成。通过对湿润育苗、托盘育苗、传统土床育苗的对比试验,认为湿润育苗方式综合表现较好:①湿润育苗采取了水床浅位供水 (肥),水深仅2 cm,升温快,降温很少,有利于提高苗床水温和基质温度,适合冬季育苗;而托盘育苗采用的是在人工盘上洒水,虽然苗床温度不易变化,但供水时间和水量不好掌握,影响种苗生长,且费工费时,育苗初期稍有不慎就会给生产带来很大损失。②湿润育苗的后期水分管理“见干见湿、干湿交替、湿润育苗”,不间断的炼苗,促进了种苗的健壮生长,提高了种苗的整体质量;托盘育苗供水(肥)的方式是在盘上喷洒,导致基质过实,不易浇透,出现表土湿、下层土干的情况,加上供水不好掌握,时有缺水 (肥)现象[10-12],影响了种苗的生长,导致种苗大小不均,整齐度差。湿润育苗不仅可及时供应适宜的水 (肥),且由于干湿交替,基质通透性良好,根部供氧量充足,大大促进了根系发育,较好地提高了种苗的整齐度和质量。③传统土床育苗虽然投入的基础成本比较少,但就育苗成本 (即平均每株苗的育苗成本)而言,不如在规模化育苗上湿润育苗有优势,且土床育苗受土传病害的影响比较严重[13],起苗不仅费时且苗的根系容易受伤而影响缓苗期和移栽成活率。综合上述分析,推广非洲菊湿润育苗技术可提高非洲菊育苗的集约化程度,省工省力,有利于工厂化生产种苗,值得在生产上进行推广。

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