摘要:我国茶树无性繁殖采用短穗扦插,可以起到加快良种繁殖,加速我国茶园良种化进程的作用。插穗发根成苗,受到茶树品种的枝条状况、激素和温度、湿度、光照、土壤等自然条件等因素影响。本次试验采用福建省安溪县大坪乡无性系良种本山作插穗,通过萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)、国光生根粉和ABT1号生根粉4种外源激素,不同浓度以及不同激素配比处理,实验结果表明这17种处理都对本山的扦插生根率有一定的提高,其中用国光生根粉1000mg/L处理的插穗成活率、生根率都较高,且生根综合指标均高于其他处理,对安溪地区本山的育种有借鉴作用。
关键词:茶树;短穗扦插;外源激素;生根
一.前言
茶树通常兼有有性和无性双重的繁殖能力,无性繁殖是利用茶树营养体(细胞、组织、器官)的全能型,在一定的培养介质和环境条件下再生成为完整植株。繁殖方式有多种,其中,短穗扦插繁殖效率较高,管理方便,已成为茶树繁殖的主要方法。扦插具有一般无性繁殖的共同特点外,还具有独特的优越性:插穗短,材料省,繁殖系数高;一定面积内育苗数量多,土地利用经济,取材方便;一年四季都能进行,扦插后发根成苗快,成活率高,根群发达,移栽易活,生长旺盛,可以提早成园。
短穗扦插是目前茶树生产上良种繁育的重要方法。然而目前生产上主要采用常规扦插方法,插穗大多未作任何处理,致使发根时间较长,成苗期相应延长,根系质量较差,扦插成活率受到一定影响[1]。插条离体后生长素正常移动受阻而集中与下端切口处,同时插条失去激素的主要来源于根尖。因此生长素与激素比值增大,导致愈伤组织分化出根。人工施以激素,可以刺激细胞分裂,提早发根。但是处理时要注意浓度,浓度低时可促进发根;浓度过高,反有抑制作用,甚至使插穗或植株死亡。
茶树扦插的成活率及其生长情况,首先决定于发根状况。因此,如何促进茶树扦插发根,一直是人们所关注的话题[2]。此次试验采用本山良种做插穗,使用NAA、IBA、国光生根粉和ABT1号生根粉四种激素共17种不同浓度配比的试剂分别浸没插穗1小时,每种处理有10支插穗,并设置清水对照,每个处理分三次重复。经过6个月的时间,起苗观察试验结果,找出最好的激素和浓度,希望对安溪地区的本山茶树扦插有借鉴指导的作用。
二.材料与方法
2.1 材料
本山茶树枝条(福建省安溪县大坪乡)
2.2试剂
α-萘乙酸(NAA),吲哚丁酸(IBA),国光生根粉,ABT1号生根粉。
2.3 主要仪器及设备
农用薄膜,遮阴网,竹竿,竹片。
2.4试验方法
2.4.1茶树扦插苗圃整理
2.4.1.1.选地:在福建省安溪县大坪乡选择一块适宜茶树栽培的试验田,要求pH最好在4.5~5.5之间,土壤结构良好,土层深度在40cm以上,以沙壤土为好,肥力中等以上,排水良好,灌溉方便,背风向阳,地势平坦。
2.4.1.2.规划:实验于2018年10月28日在福建省安溪县大坪乡苗圃地进行,以长向东西,宽向南北作畦,畦宽1.2m,高15~20cm,畦面平整,畦沟宽50cm。
2.4.1.3.整理苗床:在畦四周放好线后,先为挖表土(挖深10cm),把表土全部铲起放置一边,再挖底土(挖深10cm),将其放置另一边,然后回填所有表土并整平。将准备好的杀虫剂、杀菌剂及基肥(每平方米用呋喃丹8g,甲基托布津1.5g、饼肥450g)充分拌匀后,均匀撒施于回填后的表土上,然后将底土回填作表土,整平后夯实。作为短穗扦插育苗的苗床,铺上红壤或黄壤心土,育苗成活率高。苗床整理好后,在畦面铺上经1cm孔径筛过筛的心土3~5cm作为扦插土。心土要求pH4.0~5.5。铺心土要求均匀,铺后稍加压实使畦平整,利于扦插时插穗与土壤充分密接。
2.4.1.4.沟灌:苗床整理好后进行连续沟灌,沟灌可杀死虫卵,使杀菌剂充分渗透土壤,饼肥充分腐熟。这一过程需20天左右[3]。
2.4.1.5.搭建拱形中棚:为了避免阳光的强烈照射和降低畦面风速,减少水分的蒸发,提高插穗的成活率,扦插育苗必须搭棚遮阳。随着塑料薄膜和遮阳网的应用,拱形中棚式遮阳棚在茶树育苗中得到了迅速的采用,拱形中棚土壤利用率高,省工省力。在扦插前两天将苗床上的杂草除尽,浇足水;基本做法为:以1m宽的苗畦标准,用长2.3~2.5m长的竹竿,隔1m插一根,竹竿两端插入畦的两侧,形成中高60~70cm左右的弧形,再将上、中、下部各支点用小竹竿或竹片连接,搭完拱形中棚之后盖上薄膜以保持水分。
2.4.2剪穗、激素处理、扦插
2.4.2.1、准备扦插苗:
扦插前十二天取福建省安溪县大坪乡苗圃地剪无性系良种本山茶树枝条,带回剪穗,用作穗条的基本要求是:枝梢长度在25cm以上,茎粗3~5mm,2/3的新梢木质化,呈红色或黄绿色,穗条剪取时间以上午10时前或下午3时后为宜。为保持穗条的新鲜状态,剪下的穗条应放在阴凉、湿润处。在剪取穗条时,注意在母树上留一片叶子,以利于恢复树势。插穗的标准是:长度约3cm,带有一片成熟叶和一个饱满的腋芽。通常一个节间剪取一个插穗。但节间过短的,可用两个节间剪成一个插穗,并剪去下端的叶片和腋芽。要求剪口平滑,稍有一定倾斜度,保持与母叶成平行的斜面。剪插穗约180只。
2.4.2.2、激素处理:
2.4.2.2.1.激素溶液配制:
采用IBA(吲哚丁酸)和NAA(萘乙酸)两种生根剂以不同的浓度,不同的组合对插穗进行处理;以及两种市售生根剂国光生根粉(主要成分为NAA)和ABT 1号生根粉(主要成分为IBA和NAA)对插穗进行处理。按照表一中的数值称取激素干粉,用500mL浓度约为95%的乙醇溶解,用水500mL定容到1000mL。
2.4.2.2.2.激素处理茶树插穗:
制备单一激素溶液:吲哚丁酸(IBA):200mg/L,500 mg/L,800 mg/L;萘乙酸(NAA):200mg/L,500mg/L,800mg/L;国光生根粉:1000mg/L;ABT生根粉:1000mg/L。
制备两种复合激素溶液:吲哚丁酸(IBA)100 mg/L和萘乙酸(NAA)100 mg/L的体积比分别是2:2;2:8;5:2;5:5;5:8;8:2;8:5;8:8。具体见下表:
表1 激素组合处理实验设计
Table 1 Experiment design for exogenous phytohormone treatment
序号 |
处理(浓度:mg/L) |
序号 |
处理(浓度:mg/L) |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
ABT生根粉1000 国光生根粉1000 IBA200 IBA500 IBA800 NAA200 NAA500 NAA800 IBA200+NAA200 |
10 11 12 13 14 15 16 17 18 |
IBA200+NAA500 IBA200+NAA800 IBA500+NAA200 IBA500+NAA500 IBA500+NAA800 IBA800+NAA200 IBA800+NAA500 IBA800+NAA800 对照(CK) |
用一次性水杯盛激素试剂,一杯一种处理,一杯处理10只本山插穗,水杯上贴上标签纸,标明处理的序号。将插穗基部浸入处理试剂中,时间1小时,以清水为对照。激素处理过后,插穗放置一夜,使乙醇挥发。
2.4.2.3、扦插:
处理好后,用信封纸装好,标记,带到福建省安溪县大坪乡苗圃地进行随机扦插。扦插前将苗畦充分洒水,经2~3h水分下渗后,土壤呈湿而不黏的松软状态时,进行扦插为宜。这样既防止土壤过干造成扦插过程损伤插穗,又解决土壤过潮湿,扦插时容易黏手,影响扦插的质量,工效低等问题。扦插时,沿畦面划行,留下准备扦插行距印痕,按株距要求把插穗直插或稍倾斜插入土中,深度以插入插穗的2/3长度至叶柄与畦面平齐为宜。随机扦插,边插边将插穗附近的土稍压实,使插穗与土壤密接,以利于发根。插完一定面积后立即浇水,随时盖上遮阳物。每行一个处理,株距1.5~2.5cm,行距8~10cm,记好处理序号。
2.4.3田间管理及起苗
2.4.3.1田间管理:10月底至11月底沟灌两次,11月至来年3月,每月沟灌一次,3月以后注意通风保湿,定期除草。
2.4.3.2.起苗观察:扦插六个月后起苗,观察发根情况,包括株高、平均根长、最长根长、发根数、成活率、愈伤率和生根率。采用统计方法进行分析。
三.结果与分析
根据安溪县部分茶农扦插育种经验,以往本山茶树扦插的成活率都不足50%,大致在40%左右,生根情况也不是太理想,大致在50%左右。本次实验通过使用不同浓度、不同配比的四种激素处理,再与对照组清水处理作为对比。
从表2中对比可以发现,有五组外源激素处理提高了本山的扦插成活率、生根率以及愈伤率,国光生根粉1000mg/L处理组本山的扦插成活率达到了61.8%,生根率达到了90%,愈伤率达到了98%;IBA200mg/L处理组本山的扦插生活率达到了47.3%,生根率达到了75%,愈伤率达到了95%;IBA500mg/L处理组本山的扦插成活率达到了45.5%,生根率达到了55%,愈伤率达到了70%;NAA500mg/L处理组本山的扦插成活率达到了47.3%,生根率达到了70%,愈伤率达到了95%;IBA500mg/L+NAA800mg/L处理组本山的扦插成活率达到了51.8%,生根率达到了82%,愈伤率达到了95%。其中,国光生根粉1000mg/L对扦插成活率的改善最为明显,比对照高9.6%,其生根综合指标均高于其它处理。差异极显著(F=2.49,P=0.0025)。
分析表2可得不同外源激素处理本山的生根情况。对比清水对照组有两组外源激素处理并未发现有改变本山的生根情况,分别为IBA500mg/L处理组和IBA500mg/L+NAA500mg/L处理组,处理过后平均根长大概在0.5cm左右、发根数在6个左右和最长根长在1cm左右。与清水对照类似,有少量根原体生成,大多数无明显生根现象;对比清水对照组和其他外源激素处理组,有六组外源激素处理稍微改善了本山的生根情况,分别为国光生根粉处理组、ABT生根粉处理组、NAA500mg/L处理组、NAA200mg/L处理组、IBA800mg/L处理组和IBA800mg/L+NAA500mg/L处理组,处理过后本山插穗绝大多数都形成根原体,根系初步分化,有的插穗能看到明显的根;对比清水对照组和其他外源激素处理组,有六组外源激素处理较明显的改善了本山的生根情况,分别为IBA800mg/L+NAA800mg/L处理组、IBA500mg/L+NAA200mg/L处理组、IBA800mg/L+NAA200mg/L处理组、IBA200mg/L+NAA500mg/L处理组、IBA200mg/L+NAA200mg/L处理组和IBA200mg/L处理组,处理过后本山插穗基本都有根原体,均有明显的根且有最长根;对比清水对照组和其他外源激素处理组,有三组外源激素处理非常明显的改善了本山的生根情况,分别为IBA500mg/L+NAA800mg/L处理组、NAA800mg/L处理组和IBA200mg/L+NAA800mg/L处理组,处理过后,本山插穗生根很明显,并均有较长根,平均根长在2cm以上,最长根长在5cm以上。
表2 本山扦插苗生根率统计
Table2 The contrast on rooting rate of the Camellia sinensis cv.“Benshan”cuttings in Nursery of ‘AnXi’
处理(mg/L) |
株高(cm) |
平均根长(cm) |
发根数(条) |
最长根长 (cm) |
成活率 (%) |
愈伤率 (%) |
生根率 (%) |
ABT生根粉1000 |
4.2 |
1.7 |
10 |
3.5 |
30 |
95 |
82 |
国光生根粉1000 |
5.5 |
1.4 |
18 |
3 |
61.818 |
98 |
90 |
IBA200 |
4 |
1.5 |
12 |
3.8 |
47.273 |
95 |
75 |
IBA500 |
2 |
0.5 |
6.1 |
1.3 |
45.455 |
70 |
55 |
IBA800 |
3.1 |
1.7 |
15 |
3.2 |
22.727 |
80 |
60 |
NAA200 |
3.5 |
1.5 |
18 |
3.5 |
32.727 |
75 |
50 |
NAA500 |
2.7 |
1.3 |
6.5 |
3.8 |
47.273 |
95 |
70 |
NAA800 |
3.2 |
3.2 |
16 |
6 |
21.818 |
90 |
80 |
IBA200+NAA200 |
2.7 |
2 |
20 |
4.4 |
31.818 |
95 |
82 |
IBA200+NAA500 |
3.5 |
1.7 |
23 |
3.2 |
40.909 |
95 |
65 |
IBA200+NAA800 |
3.7 |
2 |
25 |
5.2 |
30.909 |
95 |
80 |
IBA500+NAA200 |
2.55 |
1.21 |
17 |
2.5 |
43.636 |
95 |
75 |
IBA500+NAA500 |
2.5 |
0.4 |
7 |
0.8 |
38.182 |
95 |
80 |
IBA500+NAA800 |
2.7 |
2.4 |
25 |
5.5 |
51.818 |
95 |
82 |
IBA800+NAA200 |
2.5 |
1.7 |
23 |
2.8 |
40 |
95 |
80 |
IBA800+NAA500 |
2.8 |
1.8 |
20 |
4.3 |
33.636 |
80 |
60 |
IBA800+NAA800BA800+NAA800 |
3 |
1.2 |
15 |
3.8 |
21.818 |
95 |
75 |
对照(Ck) |
5.2 |
0.4 |
5 |
1.1 |
43.636 |
60 |
50 |
四.结论
大多数茶树品种扦插容易发根,但也有一些品种发根较难,成活率低,即使发根较容易的品种,也需要50~60d才能有新根发生。发根前,每天需浇两次水,管理费工。因此促进扦插生根技术的研究很是需要,激素处理属于很主要的一种处理方法。
植物扦插生根过程中,插穗中的内源激素及酶发生了复杂的变化[4]。在茶树扦插的过程中,如果母本树龄偏大,枝条柔弱,营养物质、内源激素不足,导致扦插繁殖效果不理想,采用外源生根激素补充是行之有效的方法[5]。生长素对插穗的生根起着显著的促进作用。用人工合成生长素处理插穗,可使原来难生根的或很难生根的茶树树种生根。生长素的刺激可使插穗内某些酶的活性提高,淀粉和蛋白质的水解产物增加,原生质的粘性降低,原生质膜的透性增加,细胞壁松弛,细胞渗透吸水能力增强,组织的再生能力增强。用生长素处理插穗,不仅有利于根原始体的诱导,而且能够促进不定根的生长。常见的生长调节剂有吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)、α-萘乙酸(NAA)、ABT 生根粉等[6]。
本次实验较为显著的显示出国光生根粉1000mg/L对扦插成活率的改善最为明显,其生根综合指标均高于其它处理,其他的激素处理如IBA200mg/L处理、IBA500mg/L处理、NAA500mg/L处理和IBA500mg/L+NAA800mg/L处理的效果也不错,可以为本山的育种生产提供借鉴。由于插穗的生根过程中对插穗生根率产生影响的是各种激素之间的比例关系,并不仅仅是某一种激素的含量大小决定,所以利用单一的外源激素处理短穗,并不能获得良好的预期效果。只有当激素、营养物质、辅助因子配合使用时,插穗才能发育成强壮的生产用苗。
《海峡农业》2023年第7期 游啸文(厦门市集美区农业技术推广中心)