国槐硬枝扦插繁育技术.pdf
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1、Botanical Research 植物学研究植物学研究,2023,12(5),274-281 Published Online September 2023 in Hans.https:/www.hanspub.org/journal/br https:/doi.org/10.12677/br.2023.125036 文章引用文章引用:张锋,刘金锦,张连合,鲁仪增,姚树建.国槐硬枝扦插繁育技术J.植物学研究,2023,12(5):274-281.DOI:10.12677/br.2023.125036 国槐国槐硬枝扦插繁育技术硬枝扦插繁育技术 张张 锋锋1,刘金锦刘金锦2,张连合,张连合2,
2、鲁仪增鲁仪增1,姚树建姚树建1*1暖温带林草种质资源保存与利用国家林业和草原局重点实验室山东省林草种质资源中心,山东 济南 2成武县国有林场,山东 菏泽 收稿日期:2023年8月15日;录用日期:2023年9月15日;发布日期:2023年9月22日 摘摘 要要 为解决为解决国槐国槐扦插扦插繁育技术瓶颈,本研究以繁育技术瓶颈,本研究以7个个国槐品种为材料,通过采穗圃国槐品种为材料,通过采穗圃幼化幼化及及扦插扦插处理,建立了处理,建立了国国槐硬枝扦插繁育技术槐硬枝扦插繁育技术。结果结果表明,表明,从开心型采穗圃采集从开心型采穗圃采集扦插穗条,扦插穗条,然后然后将其剪将其剪为长度为长度8 cm9 c
3、m插穗插穗,随后使用复合外源生长调节剂随后使用复合外源生长调节剂NAA(300 106)mg/L+ABT1号号(200 106)mg/L浸泡浸泡生物学下端生物学下端12 h,倒置,倒置放入沙池内放入沙池内催芽催芽40 d后后,生根率达生根率达96%及以上。本研究为国槐良种培育与产业化提供重要支撑。及以上。本研究为国槐良种培育与产业化提供重要支撑。关键词关键词 国槐国槐,硬枝扦插硬枝扦插 Techniques for Hard Branch Cutting Propagation of Sophora japonica Feng Zhang1,Jinjin Liu2,Lianhe Zhang2,
4、Yizeng Lu1,Shujian Yao1*1Key Laboratory of National Forestry and Grassland Administration on Conservation and Utilization of Warm Temperate Zone Forest and Grass Germplasm Resources,Shandong Provincial Center of Forest and Grass Germplasm Resources,Jinan Shandong 2State Owned Forest Farm of Chengwu
5、County,Heze Shandong Received:Aug.15th,2023;accepted:Sep.15th,2023;published:Sep.22nd,2023 Abstract In order to solve the bottleneck of cutting propagation technology for Sophora japonica,this study used 7 varieties of Sophora japonica as materials and established a hard branch cutting propaga-tion
6、technology for Sophora japonica.The results showed that the cuttings were collected from the *通讯作者。张锋 等 DOI:10.12677/br.2023.125036 275 植物学研究 open-center type cutting garden,and then cut into cuttings with a length of 8 cm9 cm,followed by the use of a composite exogenous growth regulator NAA(300 106
7、)mg/L+ABT1(200 106)mg/L for 12 hours,inverted it and placed it in a sandbox for 40 days to induce germination.The rooting rate reaches 96%or above.This study provides important support for the cultivation and industrialization of improved varieties of Sophora japonica.Keywords Sophora japonica,Hard
8、Branch Cutting Propagation Copyright 2023 by author(s)and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License(CC BY 4.0).http:/creativecommons.org/licenses/by/4.0/1.引言引言 国槐(Sophora japonica Linn.)为豆科(Leguminosae)蝶形花亚科(Papilionoideae)(A.Engler 分类系统)槐
9、族(Trib.Sophoreae)槐属(Sophora Linn.)落叶乔木。在不同时期、不同地域,其称谓众多,如槐、槐櫰(尔雅)、守宫槐(群芳谱),中国槐、家槐、黑槐、槐树、槐豆角(山东),细叶槐(江西)、金药树(福建)、豆槐(湖南)、白槐(广州潮州)、洪呼日朝格图木德(蒙语)、槐花木、槐花树、紫槐、槐角子以及立庄槐等。其高可达 25 m、胸径 1.5 m,树形高大、枝叶繁茂、夏花秋实,树皮、枝、叶、花、果实、种子等方面存在丰富变异,根系发达,抗性、耐污性等强,并对二氧化硫等有毒气体和铅等重金属具有很强的吸收和富集作用,具有极大的园林景观开发价值,早期栽培应用见于尔雅,山海经管子齐民要术也有
10、详细记载。3000 多年来,人们视国槐为神树、吉祥树及祖居的象征,将三槐喻三公,国槐已演化为我国丰厚文化底蕴及浓郁民族特色的载体,华北、华东、西北等区域的千年国槐以及中华丰厚的国槐文化沉淀都是见证。同时,国槐具有极高的药用价值,神农本草经本草纲目均有记载,并且其应用随着科技进步,逐渐从染料开发,到当前国槐花蕾、果实等部位中活性成分研究,开发出了相应的药品、保健品及工业用添加剂。其在我国栽培历史悠久、栽培地域广、适应性强,并集材用、药用、食用、生态防护、工业原料、蜜源、观赏等于一体,为我国重要的多功能人文乡土树种。据文献调查统计,除黑龙江省、吉林省、海南省、台湾省、香港特别行政区和澳门特别行政区
11、外,国槐遍布于我国其他 19 个省、5 自治区和 4 直辖市。另外,美国,日本,朝鲜,法国,英国等国家也有引种栽植。目前其变种、变型和栽培品种共约计 30 个,已保存国槐优良无性系等种质资源 300 多份。但是,我国当前对国槐的研究主要集中在播种育苗、大苗培育、病虫害防治、抗逆生理、良种选育和古树生态修复等方面。在无性繁育方面进展一直缓慢。为获得遗传性状一致的优良材料,许多学者在黄金槐(金枝国槐、金枝槐、金槐等)1 2 3、金叶槐(金叶国槐)4、龙爪槐(垂槐)5、双季米槐 6国槐优良类型嫁接,国槐组织培养 7 8 9 10等方面进行了探讨,但是嫁接繁殖系数低,组织培养技术对设施设备及人才要求高
12、、价格昂贵、普适性较差。国槐扦插繁育技术是学者及良种苗木生产者需求的最佳技术之一,自 1986 年报道至今,很多学者一致不间断地开展相关研究,本技术既是国槐繁育技术研究的热点也是难点。从近 30 年文献来看,国槐扦插繁育主要分为嫩枝扦插繁育和硬枝扦插繁育,其中嫩枝扦插繁育技术突破性不大,其中陶建平 11在“一种堇花槐的扦插方法(申请号 2014106550058)”中达到 85.4%,其余为 83.3%12、82.6%13、66%及以下 14 15 16 17,国槐古树的嫩枝扦插生根率仅为 48.4%18,范志强等 19虽然通过利用黄金Open AccessOpen Access张锋 等 DO
13、I:10.12677/br.2023.125036 276 植物学研究 槐组培苗瓶外生根的成活率提高到 96.7%,但是此技术将组培和扦插杂合,前提条件要求较高,实践性不强。文献报道中,国槐硬枝扦插技术的生根率基本上均好于嫩枝扦插的生根率。硬枝扦插应是国槐规模化快繁的实用性技术。但是历年来的文献显示,专家学者在一些方面几乎固化,如扦插插穗长度基本参考了 1984 年绿枝扦插试验提出的 15 cm20 cm 14 15,后续研究者基本将硬枝插穗的长度设定为 15 cm20 cm 或相应范围内(如 15 cm、18 cm20 cm、15 cm18 cm 等)12 16 20-27,后期部分学者稍有
14、调整,基本处于 10 cm15 cm 范围内 28-34。对于激素种类和浓度的选择,相关参考文献存在较多相互矛盾之处,如一些学者认为萘乙酸 NAA(500 106)mg/L 浸条 30 min 适用于不同无性系,且效果较佳(扦插生根率最高可达 90%)12 16 20 35,但后续学者还继续探索了 ABT1 号、ABT2 号 21 22 28 29 31,及吲哚丁酸 IBA 26、2,4-D 19、吲哚乙酸 IAA 33 34、GGR 11 16等,但是扦插生根率几乎均不高于 90%甚至不用生根粉处理,其扦插生根率也可达 88%23 24;一些学者证明了 ABT 生根粉好于 IAA 及 NAA
15、 22,也有学者认为 NAA 效果好于 IBA 和 ABT 35,有的团队即使前期研究认为ABT 较为理想,但是仍然以其他效果稍差激素进行相关研究 28 29 30 31,新型激素 GGR 的效果也未超过前期研究获得较高生根率 11 16,表明激素所起的作用可能因扦插条件(如基质的变化、有无温室与拱棚、底部热源等)、扦插材料的不同(如国槐、聊红槐、金枝槐等)而存在不同的成效,并没有完全通适性激素类别。而且对于插穗的放置顺序各异,如倒置催芽 12 20、如正放催芽 21、随采随插等,后续没有学者沿用倒置催芽方式,即使同一研究团队采用同样的研究方法,但是扦插时间、结果均不一致 12 20,导致其可
16、信度不高;关于环境条件的配置,其变化较大,存在秋季沙藏处理后春季扦插、随采随插且效果不一致 21,其他条件保留拱棚、人工弥雾、温室+电热温床、遮阴网、地暖、草帘覆盖等条件或其组合,相关技术方案“个性化”非常强,通用性较差。相关文献情况见表 1。以上综合说明,由于各专家学者所配备的设施设备相对简陋造成管理技术等主观因素过强以及所使用的国槐良种材料的差异或其他诸多因素,进而造成他们所采用的技术方案“个性强”、“重复性”弱,国槐硬枝扦插所需的生长调节剂及其浓度、扦插方法、所需环境等方面仍不成熟。截止到目前,国槐的绝大多数品种、无性系扦插繁育技术尚未解决,国槐扦插生根问题仍然值得研究,仍然是当国槐良种
17、苗木产业发展的关键技术热点和难点。近年来,国外对国槐种子、花蕾等化合物提取与鉴定、及相关生物活性成分的功能进行了研究,尚未见硬枝扦插研究报道。针对当前国槐扦插技术繁殖系数低、繁殖速度慢、各类扦插育苗方法操作繁琐、成本高、设施条件要求高等问题,本研究探索了国槐硬枝扦插繁育方法,以期为国槐良种培育及产业化发展提供支撑。2.研究研究材材料与方法料与方法 2.1.研究研究材料材料 研究材料为金叶国槐、“24 号”国槐、“鲁槐 5 号”、“30 号”国槐、蝴蝶槐、“王 21”国槐和“18 号”国槐等品种。2.2.研究研究方法方法 采用硬枝扦插方法。3.结果结果与分析与分析 3.1.建设国槐品种、无性系开
18、心型采穗圃建设国槐品种、无性系开心型采穗圃 春季采集国槐品种、无性系穗条,沙藏备用。4 月中旬,将沙藏枝条剪成 6 cm8 cm 接穗,插穗两头蜡封。砧木为国槐实生苗。待实生砧木芽体萌动后进行基部劈接建立采穗圃,株行距为 1 m 1 m 待苗张锋 等 DOI:10.12677/br.2023.125036 277 植物学研究 木长至 30 cm35 cm 时,摘掉顶芽,建立开心型采穗圃(图 1(a),以便获得较多的粗细适当、插条,可剪取更多的穗条。以免枝条过粗或者过细,造成催芽生根不一致。正常中耕除草。3.2.穗条采集及处理穗条采集及处理 按照金叶国槐、“24 号”国槐、“鲁槐 5 号”、“3
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