阔叶箬竹分株容器苗培育技术Ⅱ.母株的选择与处理

2022-10-26 02:38胡向阳艾文胜李美群彭凌云刘玉平何珊珊
湖南林业科技 2022年5期
关键词:母株新竹新叶

胡向阳,彭 超,艾文胜,李美群,彭凌云,刘玉平,何珊珊

(1.永州市林业科学研究所,湖南 永州 425000; 2.湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004)

容器育苗是利用特定容器有效培养苗木的方法[1]。美国早在20世纪30年代便开始进行容器育苗技术研究,该技术于20世纪50年代引入我国[2],经过几十年发展,已实现规模化和机械化生产。常见的容器苗可分为播种容器苗、移植容器苗和扦插容器苗[3-5],相对于大田育苗,容器育苗能显著提高苗木生长质量,缩短苗圃培育时间,同时能有效减少移植对根系的损伤,提高成活率,降低季节限制[6-8],在林业生产中应用广泛。

阔叶箬竹(Indocalamuslatifolius)为禾本科(Gramineae)竹亚科(Bambusoideae)箬竹属(Indocalamus)一类叶用商品竹种,具有叶大、资源丰富等特点。箬竹利用历史悠久,其叶被广泛制作成食品垫盘、包装物、斗笠衬垫等,还可用来酿酒以及加工成动物饲料等[9]。此外,其笋可制作罐头和包装食用笋等,是大熊猫的潜在食物源[10]。阔叶箬竹富含多种对人体有益的化合物,叶片提取物具有抗氧化、抑菌和抗癌等功效[11-13],在医疗保健领域的应用前景广阔。

近年来,粽叶产业发展迅速,据统计,2020年湖南省桑植县粽叶年产量超8 000 t,年产值超2.2亿元,8万农民年人均增收1000元以上。湖北省鹤峰县年收购鲜箬叶1000多万把,总产值3亿元左右,每年能为农民增收2亿元。根据企查查网站统计,截至2021年,我国“粽子”相关企业共5295家,粽叶产业正发展成为富民兴村的绿色朝阳产业。

分株带篼移植是竹子常见的栽培方式,移植母株数量越多意味着所携带的鞭根更加完整,更有利于存活,但也存在重量大、成本高、受立地条件限制明显等诸多缺点。容器苗能很好地克服以上问题,但在实际生产过程中,容器苗受容器体积限制,选择合适的母株规格和处理方式是保证分株容器苗优质的关键因素。目前,针对不同竹种容器苗的规格[14]、基质[15-16]等方面已有一定的报道,但对竹子容器苗母株选择和处理技术则鲜有研究。本研究以阔叶箬竹为研究对象,开展容器苗母株选择、母株截秆和密度种植、生长调节剂促鞭技术研究,旨在为箬竹容器育苗提供科学的理论和技术支撑。

1 试验地概况

试验地位于湖南省株洲市炎陵县十都镇青石岗村,地理位置为114°01′—114°03′ E,26°31′—26°33′ N。该地区属亚热带季风气候,平均海拔636m,年均气温12.1~17.2 ℃,年均降雨量1761.5mm。土壤属黄棕壤,土层深厚但砂砾含量高,pH值为4.5~5.3。为避免光照灼伤幼苗,对试验结果造成影响,本研究选择多年生厚朴(Magnoliaofficinalis)人工林开展林下育苗,林地地势平坦,林分郁闭度约为0.9,平均树高和平均胸径分别为9.6 m和7.9 cm,株行距2 m×3 m。

2 材料与方法

2.1 试验材料

试验材料主要包括供试材料、营养杯、育苗基质和外源生长调节剂。其中,供试材料为生长健壮,无病虫害的2年生阔叶箬竹;盛苗用具采用15 cm×18 cm(直径×高)规格的黑色塑料营养杯;育苗基质由育苗轻基质肥(湖南省湘晖农业技术开发有限公司生产,泥炭∶发酵谷壳∶珍珠岩∶椰糠=20∶50∶20∶10,有机质含量≥20%,pH值5.5~7.0)与林表土按体积1∶1组成。外源生长调节剂采用萘乙酸粉剂(四川润尔科技有限公司生产,有效成分20%)加入少量乙醇溶液溶解后,配制成不同处理浓度的溶液。

2.2 试验设计与处理

2.2.1 母株选择及处理

首先,随机选择100株不同大小的阔叶箬竹母株,采挖时保留竹鞭,确保秆与鞭连接处无损伤,测量其地径、高度和节数。将挖取的母竹及时带回,将多余竹鞭剪断并保留15 cm(来鞭5 cm,去鞭10 cm),然后剪除所有枝叶,保留2节茎秆,将修剪后的母株苗木包裹泥浆30 min后移入营养杯中。将底层铺一层配制好的营养土,然后将1株母株置于营养杯中,放入营养土压实后浇定根水,整齐摆放于厚朴林苗圃地培养,在管护期间做好排水和除草工作(下述试验除特定要求外,均采用该节相同的处理)。

对母株截秆保留高度和母株数量设置2因素3水平的L9(34)正交试验设计(见表1),每个处理选择30株,重复3次,共计810株。试验选择2年生母株为对象,要求苗木健壮,地径5 mm左右,鞭秆连接处未受机械性损伤。将其按照各处理进行截秆,并清除多余枝叶保留主秆备用,其余处理同2.2.1节。

表1 母株截秆高度与密度处理组合表Tab.1 Thetreatmentcombinationoftruncatingheightandcultivatingdensityofmotherplants处理号ABA×BC处理组合11(30)1(1)11截秆高度30cm+1株母株21(30)2(2)22截秆高度30cm+2株母株31(30)3(3)33截秆高度30cm+3株母株42(50)1(1)23截秆高度50cm+1株母株52(50)2(2)31截秆高度50cm+2株母株62(50)3(3)12截秆高度50cm+3株母株73(70)1(1)33截秆高度70cm+1株母株83(70)2(2)12截秆高度70cm+2株母株93(70)3(3)21截秆高度70cm+3株母株

2.2.3 生长调节剂处理

采用萘乙酸对根部进行处理,试验设置5个浓度梯度,其中对照(0 ppm)则采用清水处理(见表2)。每个处理选择母株30株,重复3次,共450盆。先按照剂量配比将粉剂溶于乙醇后加入50 L水,然后将处理好的母株根部置于其中浸泡30 min后裹泥浆种植,其余种植处理同2.2.1节。

表2 生长调节剂浓度因素水平表Tab.2 Factorleveltableofgrowthregulatorconcentrations处理ⅠⅡⅢⅣⅤ浓度/ppm050100150200

2.3 指标调查

在生长6个月后,调查每个样本中萌发出土的新竹数量,记录母秆新抽叶数量(叶·盆-1)并测量最大叶片宽度(cm),调查新鞭数(鞭·盆-1)、鞭径(mm)、长度(cm)、萌鞭率,记录死亡株数,计算成活率。

2.4 数据统计与分析

本研究采用SPSS 21.0软件进行Pearson相关性分析、差异性分析和多重比较,用Excel 2010软件进行数据统计和作图。

3 结果与分析

3.1 母株选择

3.1.1 母株性状与萌发性状间的相关性

对母株性状与萌发性状间的相关性分析表明(见表3),母株地径与母株高度、母株节数、新叶数、新竹数和鞭径间均有极显著的正相关关系,但与鞭长和萌鞭数不显著相关。母株高度与新叶数间有显著正相关关系,但对新竹数有显著负相关性。母株节数对新叶萌发具有显著正相关性,而对鞭径有显著负相关性,这与母株秆芽数量有关。新鞭鞭径则与萌鞭数呈显著正相关关系,新鞭鞭径越大,越有利于萌鞭。综合以上结果,考虑到截秆处理,应以地径作为容器苗母株选择的重点考量指标。

随机抽选我院2015年6月~2017年6月收治的45例自然流产患者的临床资料作为研究对象,年龄26~42岁,平均年龄32岁,其中6例患者有2次以上流产史。

3.1.2 母株径级间苗木生长性状对比

将其地径按照3 mm径级划分为0~3 mm、3~6 mm和6 mm以上3个梯度。对比不同径级母株繁育的容器苗地上和鞭根性状表明(见图1),新叶数和新竹数整体表现出随径级的增大而增大,其中地径大于6 mm母株新竹数和新叶数最大,分别达到了2.69株·盆-1和10.44片·株-1,显著高于其他两个径级,但径级间的新竹萌鞭率差异并不显著(P=0.435>0.05)。此外,径级间母株鞭径有极显著差异,其中,地径6 mm以上母株培育的新鞭鞭径极显著高于小于3 mm的母株培育的新鞭鞭径,达到了3.06 mm。但萌鞭数和萌鞭率差异不显著,且随鞭径增大而增大,均以大于6 mm地径的植株最大,分别达到了1.19鞭·盆-1和0.72。鞭长随着母株地径的增加呈不显著减小。综上表明,以选择地径大于6 mm母株进行容器苗培育效果最佳。

表3 母株性状与萌发性状的相关性分析Tab.3 Thespearmancorrelationanalysisofmotherplanttraitsandsproutingtraits性状母株高度母株地径母株节数新叶数新竹数鞭径鞭长母株地径0.258∗∗母株节数0.075 0.164∗∗新叶数0.132∗0.190∗∗0.133∗新竹数-0.146∗0.239∗∗-0.0460.248∗∗鞭径0.1140.337∗∗-0.133∗0.058-0.12鞭长0.057-0.0510.0850.0540.102-0.042萌鞭数0.0480.0230.0610.158∗-0.0870.127∗0.103 注:∗∗表示性状间相关性极显著,∗表示性状间相关性显著。母株高度和节数均为完整植株性状。

图1 不同径级母株的容器苗生长性状对比Fig.1 The comparison of growing traits among basal diameters classes cultivated by container ramets of mother plants注:小写字母表示处理间差异显著(P<0.05);大写字母表示处理间差异极显著(P<0.01)。下同。

3.2 母株截秆和密度对容器苗生长的影响

3.2.1 处理组合间的差异性分析

对不同处理组合下的母株萌发及生长性状进行分析发现(见图2),各处理间的抽叶数、最大叶宽、萌发新竹数间均有极显著差异,而新鞭数有显著差异。其中处理2的新叶数极显著高于其他处理组合(除处理8外)(P=0.000<0.01),达到10.0片·株-1,抽叶最少的为处理7,仅为5.87片·株-1,二者相差近一倍。最大叶宽以处理7最大,为5.06 cm,极显著高于处理1~6(P=0.000<0.01)。而萌发的新竹数以处理2和5最大,均为1.30株·盆-1,极显著高于处理3、处理7~9(P=0.000<0.01),其中处理9最低,仅为0.2株·盆-1。新鞭数则以处理5最大,为1.40鞭·盆-1,显著高于除处理4和8以外的其他处理(P=0.021<0.05)。综上表明,各处理组合的性状差异较大且并不一致。

3.2.2 性状随因素水平的变化分析

对各因素水平间的生长性状进行分析表明(见图3),截秆高度A对抽叶数、最大叶宽、新竹数均有极显著影响(P=0.000),而对新鞭萌发数量并没有显著影响(P=0.223)。母株数量对抽叶数、新竹数有极显著的影响(P=0.000,P=0.003),但二者间的交互作用对抽叶数和新鞭数均有极显著影响。可见新鞭数量并不受截秆高度或母株株数的单独影响,但二者的交互作用对其影响显著。多重比较结果表明,抽叶数随两个因素水平增加呈先增大后减小的趋势,且A2和B2均极显著高于其他水平,A3相对于A2减少了40.50%,B2相对于B1增加了259.19%。最大叶宽则随截秆高度A的增加而极显著增大,但随株数的增加而不显著减小。最大叶宽主要受截秆高度的影响,而受株数的影响并不显著,但母株株数的增加会抑制植株叶片生长。同时,新竹数量受截秆高度的增加而迅速下降,A3水平较A1下降了135.73%。此外,鞭根数量随因素水平的增加而先增加后减少,但因素水平间差异不显著。

图2 处理组合间容器苗生长性状差异性分析Fig.2 The difference analysis to growing traits of container ramets among treatment combinations

图3 容器苗性状随各因素水平的变化趋势Fig.3 The trends of container ramet traits with each factor levels

3.2.3 影响因素水平排序

采用极差分析方法分析各因素作用大小,结果表明(见表4):两种因素对新叶和新鞭的影响顺序均为B>A×B>A,母株数量对其影响最大,其次为二者间的交互作用;最大叶宽受截秆高度的影响最大(A>B>A×B),新竹数量则更易受母株数量的影响(B>A>A×B),综合因素水平可得到最佳理论处理组合为A2B2,即2株母株截秆高度50 cm的箬竹容器苗综合生长性状最佳。结合因素处理组合可知该理论最佳组合为处理5,此时新叶数量为9.42片·株-1,最大叶宽为4.06 cm,新竹数量为1.30株·盆-1,新鞭数为1.40鞭·盆-1。

表4 容器苗性状的影响因子主次顺序及优水平Tab.4 Primary-secondaryorderandoptimallevelsofimpactfactorstocontainerrametstraits指标极差值因素主次优水平最佳理论组合新叶数RA=1.32;RB=4.10;RA×B=1.42B>A×B>AA2B2最大叶宽RA=0.96;RB=0.40;RA×B=0.36A>B>A×BA3B1A2B2新竹数RA=0.45;RB=0.63;RA×B=0.26B>A>A×BA1B2新鞭数RA=0.11;RB=0.30;RA×B=0.21B>A×B>AA2B2

3.3 生长调节剂浓度处理下鞭根性状对比

对生长调节剂处理后的鞭根生长性状进行分析表明(见表5):随生长调节剂浓度增加,萌鞭数量呈先增加后减小的趋势,至100 ppm浓度时达到最大,为1.62株·盆-1,显著高于0、50和200 ppm处理(P=0.034);但不同处理间鞭径差异并不显著(P=0.127),其中以50 ppm的鞭径最大。而鞭长方面,也以 50 ppm浓度处理后的鞭长最大,可达31.2 cm,极显著高于0、100和200 ppm处理(P=0.000),其中较200 ppm处理浓度的鞭长长51.4%。平均生物量则以50 ppm浓度处理的最大,达到2.35 g,而最小的为200 ppm浓度处理,仅为1.52 g,为最大的64.7%。对不同处理下的萌鞭率进行分析,结果表明:不同生长调节剂浓度下差异显著(P=0.046<0.05),其中以100 ppm浓度效果最佳,萌鞭率达到0.60,而0 ppm萌鞭率最低,仅为0.38,50 ppm和150 ppm浓度处理与100 ppm浓度处理间差异不显著,分别达到了0.55和0.47,由此可知,萌鞭率随着生长调节剂浓度的增加而呈现先增大后减小的趋势。综上可知,考虑萌鞭数在生产中的重要性,建议采用100 ppm生长调节剂进行鞭根处理。

表5 不同生长调节剂浓度处理下的鞭根性状对比Tab.5 Thecomparisononrhizometraitsofdifferentconcentrationtreatmentsofgrowthregulator浓度/ppm萌鞭数/(鞭·盆-1)萌鞭率鞭径/mm鞭长/cm平均生物量/g00.75±0.17b0.38±0.11b3.03±0.25a21.3±3.6C1.66±0.11b500.87±0.22b0.55±0.14ab3.24±0.23a31.2±5.8A2.35±0.16a1001.62±0.56a0.60±0.08a3.22±0.38a24.3±3.7B2.08±0.12ab1501.24±0.24ab0.47±0.10ab2.75±0.34a26.7±4.9AB1.96±0.08ab2000.52±0.16c0.41±0.17b2.86±0.16a20.6±4.6C1.52±0.07bP值0.034∗0.046∗0.1270.000∗∗0.014∗ 注:小写字母和∗表示处理间差异显著(P<0.05);大写字母和∗∗表示处理间差异极显著(P<0.01)。

4 结论与讨论

本研究认为,在实际生产中,应以地径作为容器苗母株选择的重点考量指标。本研究中,母株的高度、地径和节数对新竹和新鞭生长有着不同程度的影响,其中母株高度对新叶和新竹数有显著影响,而地径与新竹数、新叶数以及鞭径有极显著正相关关系,节数仅与新叶数和鞭径有显著相关关系。可见,地径性状在判断新竹和新鞭萌发效果上具有重要意义,这与前人研究结果相似[17-18]。植物母株性状通常对子株的生长状况起决定性作用[19],竹鞭结构和长势决定了立竹质量及产量[20]。然而,影响鞭根性状的因素较多,如年龄方面,大量研究证明了壮龄鞭生长活力较幼龄和老龄鞭更加旺盛,且与养分内循环密切相关[19,21-22]。因此,综合分析表明,在实际生产中,2株母株截秆高度50 cm的箬竹容器苗综合生长性状最佳。母株截秆是竹子移植的关键环节之一,截秆处理能减少移植苗木的蒸腾作用,防止体内水分快速流失,提高成活率[23-24]。本研究发现,母株数量和截秆高度对新竹萌发、植株抽叶和萌鞭均有显著或极显著影响,而且两因素间的交互作用显著,因此,在母株处理中截秆与密度间的交互作用也是需要考虑的重点。本研究同时表明,两种因素对新叶数量、新竹数量和新鞭数量的影响均为种植密度影响更大。理论上说,密度越大,秆芽越多,新竹萌发能力越强,但本研究中并不是如此,这可能与养分限制有关。通过极差比较可知,最佳的理论处理组合为A2B2,即处理5,此时新叶数量为9.42片·株-1,最大叶宽为4.06 cm,新竹数量为1.30株·盆-1,新鞭数为1.40鞭·盆-1,较其他处理综合性状表现更为理想,说明本研究结论可靠。本研究采用2株母株进行扩繁,在实际生产中,如果母株获取困难,可考虑采用1株母株进行扩繁。

此外,本研究发现,外源生长调节剂对促进鞭根萌发具有明显作用,但过高的浓度也会抑制分株萌鞭,50、100 ppm浓度处理的鞭根萌发效果最佳,这与其他外源技术诱导萌鞭效果具有一定的相似性。叶家其等[25]研究表明,外源赤霉素能显著提高毛竹种子的萌发率和幼苗的茎秆伸长。但不同的外源激素种类在利用中存在着很大的差异,汪奎宏等[26]研究指出,不同年龄的鞭对激素种类和用量处理反应并不完全相同,对于2年生雷竹鞭根处理后,萌发率均无显著差异。外源激素的添加用以弥补内源激素分泌不足,从而保证植株根系生长需要,但内源激素的协同和拮抗作用对孕笋成竹的调控机理复杂。范慧慧等[27]认为,各种内源激素在同一器官中因为发育期的差异,其含量比例也会发生变化,且激素间的协同和拮抗作用显著;同时,研究表明,内源激素种类对厚壁毛竹(P.edulis‘Pachyloen’)生长发育的影响和调控作用并不同[28]。因此可见,激素对植物体生长调控作用机制复杂,深入揭示激素在竹子生长中所扮演的角色和调控机理对指导外源激素利用具有重要的理论参考意义。

综上,本研究认为,母株选择以地径为主要筛选指标,地径越大对新竹和新鞭萌发越有利。种植前将母株留秆高度设为50 cm,剪除所有枝叶,然后母株秆根系浸泡在100 ppm的萘乙酸溶液中30min,裹泥浆种植,每盆种植1~2株母株为宜。需要指出的是,本研究仅从形态指标进行了简要探讨,诸如外源生长调节剂如何影响内在生理生化反应等并没有进行深入研究,有待进一步了解。

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