短柄五加嫩枝扦插育苗技术研究

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  摘要 [目的]短柄五加有性繁殖育苗相对较为困难,为解决种苗来源问题,积极探索短柄五加无性繁育种苗的方法。[方法]使用植物生长调节剂ABT 1生根粉与吲哚丁酸钾(IBAK)原粉对短柄五加年幼枝条进行处理,考察不同浓度生根粉溶液与不同扦插时间扦插繁育的成苗情况。[结果]短柄五加嫩枝扦插的最佳时间应在每年的7月1—15日,ABT 1生根粉溶液与吲哚丁酸钾原粉溶液对短柄五加年幼枝条成苗率分别较对照处理提高了23.62%和21.89%,达到80%以上。[结论]该研究对短柄五加无性繁殖育苗具有一定的技术指导意义。
  关键词 短柄五加;嫩枝;扦插育苗技术;植物生长调节剂
  中图分类号 S 567.1+9  文献标识码 A
  文章编号 0517-6611(2021)16-0051-03
  doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.16.014   开放科学(资源服务)标识码(OSID):
  Study on Young Branch Cutting Seedling Technique of  Eleutherococcus brachypus
  ZHAO Xin-li1,2, CUI Lei1,2,SHU Quan-yong1,2 et al (1.Shaanxi Institute of Traditional Chinese Medicine (Shaanxi Medical Information Center),Xianyang,Shaanxi 712000;2.Shaanxi Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine and Natural Medicine Research and Development,Xi’an,Shaanxi 710075)
  Abstract [Objective] The sexual propagation of  Eleutherococcus brachypus  was relatively difficult.In order to solve the source of seedlings, the method of asexual propagation of  Eleutherococcus brachypus  was actively explored.[Method] The young branches of  Eleutherococcus brachypus  were treated with plant growth regulator ABT1 rooting powder and potassium indolebutyrate rooting powder, and the cutting propagation of  Eleutherococcus brachypus  with different concentrations of rooting powder solution and different cutting time was investigated.[Result] The best time for young branch cutting of  Eleutherococcus brachypus  was between July 1 and 15 of the year.The seedling percentage of  Eleutherococcus brachypus  treated with ABT1 rooting powder and potassium indolebutyrate solution increased by 23.62% and 21.89%, respectively, reaching over 80%.[Conclusion]This study has certain technical guidance significance for asexual propagation of  Eleutherococcus brachypus.
  Key words  Eleutherococcus brachypus; Young branch;Cutting seedling technique;Plant growth regulator
  倒卵葉五加为五加科植物短柄五加( Eleutherococcus brachypus  (Harms) Nakai)的干燥根和根茎或茎,11月份落叶后到次年3月份发芽前采集,含有紫丁香苷、刺五加苷E、总黄酮、绿原酸、五加多糖、挥发油等生理活性成分[1],具有益气健脾、补肾安神、扶正固本的功效,主治脾肾阳虚、腰膝酸软、体虚乏力、失眠多梦、食欲不振、风寒湿痹等病症[2],以其茎为原料开发的五加膏、神衰康颗粒与胶囊、佳蓉片等药品在临床上取得了满意疗效。短柄五加为中国特产植物,分布区域狭小,主要分布在西北黄土高原上的陕西关山、渭北旱原丘陵沟壑区及其以北的陕北梢林区,甘肃陇东的庆阳和天水地区、平凉崆峒山及宁夏六盘山等地,生长于海拔1 000~2 000 m 的田边塄坎、路边灌丛、疏林下、林缘、山坡、山梁、沟谷等。据20世纪80年代初调查陕西省的短柄五加蕴藏量高达168万t鲜重[3],而现在已很难见到成片的生长,渐成为濒危药用植物。面对与日俱增的需求量和野生资源锐减的局面,当务之急就是要开展短柄五加的野生抚育及规范化栽培,首先遇到的关键问题就是种苗的繁育问题。种苗繁育的方法主要有以种子育苗的有性繁殖和以根段、枝条扦插等进行繁育的无性繁育。以前短柄五加的研究主要在化学活性成分和药理作用、濒危原因的探索[4]、生殖生物学特性的研究[5-8]等方面,鲜见有关短柄五加栽培的报道。因此,近几年来进行了短柄五加植物学特征和生物学特性研究[9]、短柄五加种子育苗技术研究[10]和短柄五加扦插育苗技术研究。   由于短柄五加种子来源不足,种子发育不良、成熟度差,种子处理及播种育苗又有一定技术难度,限制了种子育苗的大规模发展。自然状态下短柄五加主要靠无性繁殖维持种群数量与分布,枝条扦插繁殖具有使用繁殖材料少、材料来源广泛且易得、成苗率高的优点,因此利用无性繁殖技术生产种苗是扩大其种苗来源的一種切实可行的有效方法。
  1 材料与方法
  1.1 试验地概况 试验地位于陕西省旬邑县马栏镇长舌头村,属基本农田,壤土,肥力中等,较平整,用水方便,交通便利。该地区年平均气温 9.1 ℃,1月份气温最低,为-4.6 ℃,7月份气温最高,为21.5 ℃,昼夜温差较大。日照时数2 390 h,无霜期180 d,年均降水量606 mm。
  1.2 试验材料 ABT 1生根粉(北京艾比蒂生物科技公司);吲哚丁酸钾(IBAK)原粉(郑州信联生化科技有限公司);70% 甲基硫菌灵(中农立华(天津)农用化学品有限公司)。
  1.3 扦插前准备
  1.3.1 选地整地。选择交通方便、离水源较近的具备灌溉条件、清洁、无污染、背风、排水良好、土质疏松、肥沃向阳、富含有机质、微偏碱性或中性的壤土、地势平坦,忌涝洼地。将选好的田地进行深耕细耙后根据地形做成低畦,畦宽1.3 m,畦间距0.5 m,畦长8~12 m,以南北向为好。
  1.3.2 搭棚。为避免强光直射,达到良好的降温保湿效果,搭建了遮阴棚。使用长度2.2~2.5 m的木桩,按3.6 m×3.0 m的距离栽立桩,栽桩深度 0.5 m,棚高1.5~1.8 m,在桩顶用14号铁丝进行米字型拉网,周围和上面搭双层遮阴网。
  1.4 扦插
  1.4.1 扦插时间。在2015—2019年每年的 6月10日—7月15日进行多次试验。
  1.4.2 插穗枝条的采集。于6月中旬—7月中旬,剪取当年生的无病虫害、生长健壮的半木质化枝条或2~3年生尚未开花、木质化、生长健壮的带叶枝条。枝条最好早晨采取,将枝条用剪枝剪从母株上采下后立即放入装有自来水的水桶或水盆之中,保持水分不使叶子萎凋。装车运回。
  1.4.3 插穗的制备。将嫩枝条剪成长度15~20 cm的插穗,上端距留叶的着生部位 1.0~1.5 cm处剪成平口,下端剪成斜口,除保留最上面的3片复叶外,剪掉下部其余的复叶,制作成带叶的插穗。将剪好的插穗每50个捆成一小捆,立即准备进行处理。
  1.4.4 生根剂的选择与配制。
  1.4.4.1 生根剂的选择。选择生产上常用的ABT 1生根剂和溶解性好、易于配制的吲哚丁酸钾(IBAK)生根剂,使用浓度为 25、50、100和500 mg/L的水溶液。
  1.4.4.2 ABT 1号生根粉溶液的配制。取ABT 1号生根粉1 g,加75%乙醇100 mL搅拌充分溶解,然后分别加自来水2、10、20、40 L搅匀,即成500、100、50、25 mg/L的ABT 1号生根粉溶液。
  1.4.4.3 IBAK生根粉溶液的配制。取吲哚丁酸钾原粉1 g,加水100 mL搅拌溶解,然后分别加自来水2、10、20、40 L 搅匀,即成500、100、50、25 mg/L的IBAK生根粉溶液。
  1.4.5 插穗药剂处理。将插穗按捆放入500 mg/L的生根粉溶液中浸泡处理10  min,再转入水深2 cm的清水盆中放置数小时后扦插。或将插穗按捆放入100、50、25  mg/L的生根粉溶液中浸泡处理4~12 h。对照以自来水代替生根粉溶液对插穗进行浸泡处理4~12 h。
  1.4.6 扦插及土壤消毒。选择两块不同肥力条件的田块,进行短柄五加嫩枝扦插试验,每个处理2 000~4 000支,每畦扦插1 000支。对照以自来水代替生根粉溶液对插穗进行处理,每个处理 300 支。
  按行距20 cm沿苗床横向开沟,按株距5 cm进行扦插。将插穗斜口向下扦插于苗床上,扦插时插穗与苗床面成60°倾斜角。同时用70% 甲基硫菌灵400 g加细干土10 kg,拌匀,插穗插完后顺行均匀撒入开的沟内进行土壤消毒,覆土12~15 cm并压实。每1 m2施70% 甲基硫菌灵粉20 g。
  1.4.7 浇水保湿。扦插完一畦就立即浇透水一次。以后每天10:00前喷雾保湿1次。连续喷水保湿40~50 d(以天气和缓苗长叶情况而定)。
  1.4.8 叶面消毒。全部扦插完后,立即在叶面上全面喷洒0.2% 的甲基硫菌灵水溶液进行灭菌,用量为2 L/m2。以后每隔10 d喷药1次,共计3次。
  1.5 扦插后的管理 育苗地当年8月底前撤掉遮阴棚,以增加光照。第2年分别于4月中旬、6月上旬和7月中旬各拔草一次。
  1.6 生根率与成苗率统计 于扦插后的第42天和第124天为节点,对插穗的发叶生根情况进行调查,并于第2年的4月下旬统计成苗株数。
  1.7 起苗、移栽 于第3年3月底苗木萌动前,顺行进行开沟取苗,每30株捆成一捆,及时进行移栽。移栽株行距:山坡地按1.0 m×1.0 m,河滩地和耕地按1.0 m×0.6 m进行移栽。高1 m以上的苗每窝移栽1株,1.0 m以下的苗每窝移栽2株。
  2 结果与分析
  2.1 扦插时间对成苗率的影响 2017年试验结果见表1。短柄五加植株 6 月份处于营养生长的旺盛期,6 月底进入花蕾期,7 月初有少量开花,7 月中旬进入盛花期,花期枝条中营养物质和植物生长激素的积累相对较为丰富,枝条处于生长活跃期,同时地温相对稳定在 22~25 ℃有利于插穗根的生成,对扦插成苗率影响很大。7 月份开花期插穗的成苗率在 52.67%~79.33%,显著优于 6 月份插穗成苗率的 17.00%~23.00%。因此,短柄五加嫩枝扦插时间的选择非常重要,故建议将扦插时间选在 7 月初到 7 月中旬为宜。   2.2 药剂处理对扦插生根的影响 2015年试验结果见表2。嫩枝扦插第1年,绝大多数插穗只长叶和根,而不发茎,待第2年春天发芽抽茎。扦插前期插穗仅靠保留的几个叶片的光合作用提供营养,约15 d所留叶片就焕发了新的活力,以后又逐渐生出一些新的叶片,将光合产物贮存于嫩枝插穗之中。扦插第 42 天时每个插穗生根 2~6 个,根长 0.5~3.0 cm,以后逐渐产生越冬芽。扦插后第124天,每個插穗的生根数 6~11 个,根长 3~11 cm,须根较多。对照组插穗生根的数目较药剂处理组的少,须根也少。嫩枝扦插后连续 42 d喷水保湿,此时插穗发叶生根率均较高,停止喷水保湿后每个处理发叶生根率均有不同程度的降低,特别是经过严寒的冬天,发根较少的插穗在来年的成苗率显著降低,如对照处理。光照好、土壤疏松的地方苗木长势较好,IBAK 处理的长势略优于ABT 1处理的长势。8月下旬插穗生根后及时撤除遮阴网,以增加光照强度。插穗其越冬性能较好,越冬不需要覆草防冻。
  2.3 嫩枝扦插成苗情况调查 2016—2017年试验结果见表3。
  植物生长调节剂处理插穗可以显著提高插穗的生根率和成苗率,ABT 1生根剂 25~100  mg/L浸泡4~12 h或ABT 1生根剂500  mg/L浸泡10 min,可使插穗的成苗率较对照平均提高23.62%;IBAK生根剂 25~100  mg/L浸泡4~12 h或IBAK生根剂500  mg/L浸泡10 min,可使插穗的成苗率较对照平均提高21.89%。扦插育苗期间全程应加强田间管理,注意除草护苗,防止杂草荒苗。插穗在第2年的3月底 4 月初就发芽抽茎,一般较野生植株提前 10~15  d发芽出苗,嫩茎最怕霜冻,此时气温变化无常,忽高忽低,因此一定要做好早春防霜冻害的工作。2015年6月扦插育苗到2016年 4 月 17 日,高 5~17 cm,多为单芽,少数为丛生芽,5 月初苗普遍高于 20 cm,最高可到 39 cm,长势较好。一年生的株高0.5~0.8 m,根扎的较深,根系较好,生长健壮,移栽易成活,但根系较根繁苗稍小。
  3 讨论
  目前五加属药用植物栽培的有刺五加、无梗五加、红毛五加和藤五加等[11]。赵洪颜等[12]用20  mg/L IBA(吲哚丁酸)处理刺五加嫩枝插穗,全光照喷雾扦插育苗,扦插3个月后生根率达68.94%,4个月与5个月的发芽率分别为25.46%、65.46%。景向欣等[13]用配方基质作插床,用100  mg/L 的ABT 1生根粉溶液对刺五加嫩枝进行处理,并采用 L 9(34) 正交试验设计的方式,对扦插时间、枝条芽数、木质化程度、扦插深度等影响刺五加扦插生根的因素进行了考察。张世喜等[14]用 50  mg/L 的ABT生根粉溶液处理刺五加嫩枝进行扦插繁殖技术研究,重视配方基质的消毒和扦插后的管理措施。武姝等[15]用1 000  mg/L 的吲哚丁酸溶液浸蘸3~4年生刺五加枝条插条基部可促进生根,大约20 d插条就可以生根。张杰[16]研究表明100  mg/L IBA溶液具有促进刺五加插条生根的效果,半木质化插条的扦插生根效果优于木质化插条;以高温灭菌泥土作为扦插基质,无论春季或夏季,成苗率均高于普通肥泥,成苗率分别达到74.39%和57.80%,效果显著。高春玲等[17]用100  mg/L 的ATP生根粉溶液对短梗五加的嫩枝进行处理扦插,同时搭遮阴棚,喷洒杀菌剂抑制插穗感染,提高成活率。赵凤军等[18]研究表明短梗五加老枝用ABT 1 700  mg/L 浸泡24 h后扦插于壤土中,能提高短梗五加插穗的生根率、平均根数、萌芽率,2年生或3年生的老枝均优于当年生的嫩枝扦插。该试验在充分研究前人在五加属其他药用植物嫩枝扦插育苗研究成果的基础上,结合试验地的特点,重点关注搭建遮阴棚、枝条选择、插穗药剂处理、扦插时间、插后保湿、土壤消毒、除草等各个技术环节,在国内首次形成了一套较为完整的短柄五加嫩枝扦插育苗技术规范,只要严格执行该技术规范,短柄五加嫩枝扦插育苗的成苗率可到80%以上。试验更进一步应将枝条选择、插穗药剂处理、扦插时间和土壤消毒等影响嫩枝扦插成苗率的关键因素进行正交试验,筛选出最优的技术路线;另外,由于嫩枝扦插苗比野生植株要提前10~15 d抽薹出苗,幼茎又很怕早春不稳定的气温,特别是霜冻的影响,因此是否可考虑将育苗地移到春天气温回升更加平稳、霜冻害较少发生的低海拔平原地区进行。
  4 结论该研究使用 500和25~100  mg/L植物生长调节剂ABT 1或 IBAK处理1年生或 2~3 年生健康、粗壮的短柄五加嫩枝插条,于每年的 7 月初到 7 月中旬进行扦插育苗,同时注意除草和加强防冻害等管理措施,苗木繁育的成苗率在 84.40%~90.80%,经过几年试验证明该育苗技术是可行的,在生产上具有一定的指导意义。
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