CN112753393B

CN112753393B - 一种构树根繁方法

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Publication number: CN112753393B
Application number: CN202011632631.7A
Authority: CN
Inventors: 周玮; 邹金拓; 陈晓阳; 林佳娜; 张冰楠; 杨恩点; 张石虎; 郑明杨
Original assignee: South China Agricultural University
Current assignee: South China Agricultural University
Priority date: 2020-12-31
Filing date: 2020-12-31
Publication date: 2022-04-22
Anticipated expiration: 2040-12-31
Also published as: CN112753393A

Abstract

本发明公开了一种高效的构树根繁方法。本发明探索出最优的构树根繁条件，并在不定芽诱导生根中采用添加0.2mg/L NAA的霍格兰营养液4倍稀释液进行培养，解决了构树根繁不定芽难生根的问题；为构树根繁投入生产提供了技术方法。本发明的构树根繁方法实际操作简单，育苗效率高，有较高的实用和推广价值。

Description

一种构树根繁方法

技术领域

本发明属于植物生产技术领域，具体涉及一种高效的构树根繁方法。

背景技术

构树(Broussonetia papyrifera(Linn.)L'Hér.ex Vent.)系桑科落叶乔木树种，一般高10-20米；树皮暗灰色；小枝密生柔毛。构树为雌雄异株，后代变异多样，性状差异大。叶螺旋状排列，宽5-9厘米，长6-18厘米，广卵形至长椭圆状卵形，先端渐尖，基部心形，边缘具粗锯齿，两侧常不相等，不分裂或3-5裂。小树的叶表面粗糙常有明显分裂，疏生糙毛，背面密被绒毛，基生叶脉三出，侧脉6-7对；叶柄长2.5-8厘米，密被糙毛；托叶大，卵形，狭渐尖，长1.5-2厘米，宽0.8-1厘米。雌花序球形头状，苞片棍棒状顶端被毛，花被管状顶端与花柱紧贴；雄花序为柔荑花序，较为粗壮，长3-8厘米，苞片披针形被毛，花被4裂被毛，裂片三角状卵形，有雄蕊4，花药近球形，退化雌蕊小；子房卵圆形，柱头线形，被毛。聚花果直径1.5-3厘米，成熟时果实肉质橙红色；瘦果具与等长的柄，双层龙骨，表面有小瘤，外果皮壳质。花期为4至5月，果期为6至7月，是强阳性树种。

构树在我国分布范围广，耐干旱瘠薄土壊，通应性强，是一种初期投资少、受益时间长、生长周期短、收入见效快的特种经济林树种。构树具有易繁殖、速生、轮伐期短、热量高的特点。其侧根分布很广但是根系较浅，萌芽力和分蘖力强，生长快，耐修剪。构树木材、树皮、树叶、果实、种子等均有重要的经济价值且被广泛开发。构树枝干可为作为木材原料用打造家具，也可作高效燃料；树皮白色汁液可以入药，树液可治皮肤病，其韧皮纤维是造纸的高级原料，材质洁白加工简单经济价值很高。其根和种子均可入药；果实可以酿酒亦可生食，有壮筋骨、补肾脏、健脾胃，消肿胀之功效；树叶可用来作饲料，扩大构树种植面积可以保证造纸业和饲料产业的发展。此外，构树还是一种抗二氧化硫和氯气的树种，构树具有较强的重金属耐受性和吸附重金属的能力，可在大气污染严重地区裁植，是矿区、工业区重金属污染地生态修复和植被恢复的优良树种。目前构树已经在许多领域有着巨大的潜力，如食品、饲料、医药、卫生、造纸、工业原料、及环境工程等领域。

构树的繁殖方式包括播种育苗、根繁、扦插、组织培养等。播种育苗是直接从母树采集种子，通过人工促萌繁殖出大量的幼苗，但是构树种子在自然条件下发芽率低，且幼苗需留床培养较长时间才能出圃定植。构树扦插繁殖目前已有工厂化育苗技术，构树嫩枝扦插成活较容易，硬枝扦插成活率较低且对母株伤害较大；组织培养遗传稳定，但成本和技术要求相对较高，且受基因型影响较大，一般的苗圃很难推广应用。相较于另外三种繁殖技术，埋根繁殖是较为简单，成本较低，生长周期较短的方式，但是根繁存在增值系数不高的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的上述不足，提供一种高效的构树根繁方法。

本发明的高效的构树根繁方法，包括以下步骤：

a.采集2年生构树的根，选取直径1.1-1.5cm，长度20-30cm的构树根段，对根段和基质进行灭菌处理，用基质将根段平埋，覆土1-3cm厚；

b.当根段上萌发的不定芽长至有4-6片真叶时，将不定芽与母根分离；将不定芽于水培营养液中诱导生根，得到生根幼苗；

所述的水培营养液为添加0.2mg/L NAA的霍格兰营养液4倍稀释液；

c.将生根幼苗移栽到基质中，经驯化后移栽大田。

优选，所述的基质为将珍珠岩、泥炭土、椰糠以体积比1:1:1混合得到的基质。

优选，所述的对根段和基质进行灭菌处理，具体为：用质量分数0.1％多菌灵悬浊液浸泡根段30min，用质量分数0.1％的多菌灵悬浊液加入到基质中混匀，密封1周。此处理可有效灭杀土壤中的真菌和微生物。

优选，所述的将不定芽于水培营养液中诱导生根的过程中，用气泵对水培营养液进行增氧处理。此处理可以防止幼根缺氧腐烂。

优选，所述的驯化，其培养条件为：光照强度为1500流明，每日光照时长为12h，第一周相对湿度为70％，第二周相对湿度为50％；经过2周的驯化后移栽。

根段规格对构树根繁诱导率、增殖系数、芽体性状有着显著影响。选用健壮根系发达的母树，选取直径1.1-1.5cm，长度20-30cm的构树根段作为根繁材料比较适宜，此时增殖系数较大且萌芽健壮后期生长好。

埋根采用平埋方式，覆土1-3cm最佳，基质组分珍珠岩：泥炭土：椰糠＝1:1:1(体积比)为最佳。

最佳灭菌方式是多菌灵拌土+多菌灵千倍液浸泡根段30min，可有效灭杀土壤中的真菌和微生物。

通过对覆土与未覆土构树根段萌苗各个阶段的观察，可以得出覆土对构树根繁的根系活力、水分及温度对根萌芽的形成影响很大，覆土能够促进构树根段提前发芽、出苗整齐集中、芽体性状优良，从而提高了根繁效率。

发明人研究发现利用传统根繁方式构树不定芽很难生根，发明人试了将不定芽移栽到沙床等传统基质均无效果。发明人通过将不定芽转移到生根培养和生根营养液中，发现在1/4霍格兰营养液中添加0.2mg/L NAA可显著提高不定芽的生根率。移栽炼苗期间常规浇水保持基质水分和空气湿度即可，无需采取抹芽措施和施肥措施。

本发明探究了不同规格根段对诱导率和增殖系数的影响、不同规格根段对母根吸收根生根和不定芽生长的影响、不同埋根方式对根诱导率和增殖系数的影响、不同覆土厚度对根诱导率和增殖系数的影响、不同基质对根诱导率和吸收根生根率的影响、不同灭菌方式对根成活率的影响、不同激素处理对不定芽生根的影响。根据实验结果，结合根萌苗繁殖系数、生根率、月生长量和芽体性状等指标，探索出最优的构树根繁条件。并在不定芽诱导生根炼苗移栽方面有所创新，解决了构树根繁不定芽难生根的问题。

本发明建立了“母根采集-诱导萌芽-萌芽生长-水培生根-下田移栽”的构树根繁标准化技术流程，提供了一种高效的构树根繁方法。本发明方法可应用于加速构树优良无性系的大面积推广，建立构树繁根圃，可保证所产种根质量好、产量高、成本低；可长期保存优良构树无性系资源，避免优良基因的丢失，确保纯度的同时保持了繁殖材料的幼年性，避免位置效应和年龄效应的影响。

本发明方法为构树根繁投入生产提供技术方法。本发明的构树根繁方法实际操作简单，育苗效率高，有较高的实用和推广价值。

附图说明

图1是构树最佳根段不定芽萌发情况；

图2是诱导生根后移栽到大田的构树根繁苗。

具体实施方式

以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。

实施例1

1材料与方法

1.1实验材料

根繁实验材料采自华南农业大大学宁西实验基地(E113.64°，N23.24°)，采根母树为2年生构树，选用健壮的、直径约为0.5～1.5cm的根，切断后裹上湿毛巾用保鲜膜封住放入冰盒中，避免根部失水及高温失活。根繁苗盆为扦插育苗盘，长50cm，宽25cm，高8cm；根繁基质组分为泥炭土、椰糠、珍珠岩、蛭石；苗床为铁丝网苗床，挂黑色遮阳网避免阳光暴晒。

1.2构树根系不定芽萌芽与生长

1.2.1根段规格

将根截成4种长度(30、20、10、5cm)的根段，从截好的根段中选取大头直径为1.5、1.1、0.8、0.5cm的根段进行埋根实验，采用双因素随机区组设计，因素a为根段长度，因素b为根段直径，每一组合重复5个，将16组(表1)不同长度和直径组合的根段平埋在育苗盘内，实验采用混合基质，配比如下：珍珠岩：蛭石：泥炭土＝1:1:1(体积比)，埋根深度为3cm。实验于2020年6月-10月举行，埋根后10d调查萌芽状况，30d后统计月平均苗高和母根吸收根生根率。

表1不同根长及根直径实验设计

1.2.2埋根方式

以大头直径0.8cm，长度20cm根段为材料，探究平埋和竖埋2种埋根方式对根繁诱导率和增殖系数的影响，每种处理五个根段，三组重复。

1.2.3覆土厚度

以大头直径0.8cm，长度20cm根段为材料，采取平埋方式探究不同覆土厚度对根诱导率和增殖系数的影响进行试验。设置0cm、1cm、3cm、5cm四个覆土厚度，每个埋深五个根段，三组重复。

1.2.4基质种类

以大头直径0.8cm，长度20cm根段为材料，探究不同基质种类对母根诱导率和吸收根生根率的影响，每种处理五个根段，三组重复。本实验设置了4种不同的基质配比，具体基质组合如下：

A珍珠岩：泥炭土：椰糠＝1:1:1(体积比)；

B珍珠岩：泥炭土：蛭石＝1:1:1(体积比)；

C蛭石：泥炭土：椰糠＝1:1:1(体积比)；

D珍珠岩：蛭石：椰糠＝1:1:1(体积比)。

1.2.5灭菌方式

实验采用不同灭菌方式处理基质和根段，探究最佳的灭菌组合，详情见表2。

基质处理：先用清水将基质浇湿，然后将质量分数0.1％的高锰酸钾溶液或质量分数0.1％多菌灵悬浊液用喷雾器均匀喷于基质表面，充分搅拌后用黑色地膜覆盖密封，1周后即可揭膜用作根繁基质。

根段处理：先用清水冲洗根段，将根段上的泥土清洗干净，将其置于质量分数0.1％的多菌灵悬浊液、质量分数0.1％的百菌清悬浊液或蒸馏水中浸泡30分钟。

表2不同灭菌组合对构树根段的处理

1.3不定芽生根

当萌发的不定芽长至约10cm高，有4-6片真叶时，将其与母根分离，利用植物水培技术，通过不同浓度和种类激素处理诱导其生根，得到完整苗株。水培基础营养液为1/4霍格兰营养液，用气泵对营养液进行增氧处理，防止幼根缺氧腐烂。

1.4驯化移栽

将在营养液诱导生根的幼苗小心取出，用自来水小心冲掉根部的营养液，尽量不要损伤根系，然后将生根的苗移栽到湿润的基质中。将其放入植物生长培养箱中，光照强度为1500流明，每日光照时长为12h，第一周相对湿度为70％，第二周相对湿度为50％。经过培养箱2周的驯化即可移栽到大田中继续培养。

1.5试剂

水培使用的霍格兰营养液为市购Coolaber的改良型霍格兰营养液(包含货号NSP1020、NS1010和NS10205产品)；所用植物生长素(IBA/NAA等)为sigma产品；多菌灵(产品编号：C102516)及百菌清(产品编号：C109891)为阿拉丁产品；高锰酸钾为广州试剂厂产品；珍珠岩、椰糠、蛭石等基质均采购自成飞农业公司。

所述的Coolaber的改良型霍格兰营养液的成分组成如下：

工作液成分	mg/L
		Ca(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>·4H<sub>2</sub>O	945
KNO<sub>3</sub>	506
		NH<sub>1</sub>NO<sub>3</sub>	80
KH<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>	136
		MgSO<sub>4</sub>	241
FeNaEDTA	36.7
		KI	0.83
H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub>	6.2
		MnSO<sub>4</sub>·H<sub>2</sub>O	16.9
ZnSO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O	8.6
		Na<sub>2</sub>MoO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O	0.25
CuSO<sub>4</sub>·5H<sub>2</sub>O	0.025
		CoCl<sub>2</sub>·6H<sub>2</sub>O	0.025
合计	1977.53
		pH(25℃)	5.8±0.2

1.6主要仪器设备

培养箱为宏华仪器设备工贸有限公司产品，型号为：RQH智能人工气候箱。增氧泵为奥普发环保科技有限公司产品，型号为：OZone 220V10L。水培架为荣成农业设备有限公司，型号为：梯式水培架。

1.7数据处理

数据分析采用IBM公司SPSS19.0进行。各处理的平均数间差异显著分析：三组或以上数据的差异性分析使用邓肯式多重范围比较；进行两种数据的差异性显著分析用T检验。差异显著性水平定位P＜0.01。图形采用SPSS19.0、WPS Excel制作。涉及的公式：

诱导率＝(萌芽根段数/总根段数)×100％；

净增殖系数＝(根段总萌芽数/萌芽根段数)×100％；

总增殖系数＝(根段总萌芽数/总根段数)×100％；

吸收根生根率＝(长出新吸收根的根段数/萌芽根段数)×100％。

2结果与分析

2.1不同规格根段对构树根繁的影响

2.1.1不同规格根段对构树根繁诱导率和增殖系数的影响

根段长度和直径对根段萌芽数和总增殖系数有显著影响(表3，其中的试验号与表1中的相对应)。当根直径相同时，根段长度越长，萌芽数越多，增殖系数越大，以1.1cm根段直径为例，根段长度5cm时总增殖系数为1.60，随着长度增加总增殖系数逐渐升高，当长度30cm时总增殖系数达到6.35；当根段长度相同的情况下，直径越大，萌芽率越多，增殖系数越大，以30cm根段长度为例，根段直径1.5cm时总增殖系数为7.07，随着直径减小总增殖系数逐渐降低，当直径为0.5cm时繁殖系数仅为3.47。

处理组A诱导率最低为20％，处理组O诱导率最高为93.33％。当根段直径相同时，根段长度越大，诱导率越高；根段长度为5cm时，母根萌芽诱导率在20.00％～53.33％之间；根段长度为10cm时，母根萌芽诱导率在26.67％～80.00％之间；根段长度为20cm时，母根萌芽诱导率在46.67％～93.33％之间；根段长度为30cm时，母根萌芽诱导率在66.67％～86.67％之间。根段直径为0.5cm时，母根诱导率在20.00％～66.67％之间；根段直径为0.8cm时，母根诱导率在53.33％～80.00％之间；根段直径为1.1cm时，母根诱导率在46.67％～86.67％之间；根段直径为1.5cm时，母根诱导率在53.33％～93.33％之间；得出当根段长度相同时，根段直径越大，诱导率越高。

双因素方差(表4)表明，构树根段的长度和直径对构树根段的诱导率、净增殖系数、总增殖系数都有极显著的影响(P<0.01)。萌芽发生数量与根段皮下的不定芽原始体数量直接相关。不定芽原始体不均匀分布在根段形成层部位，具有活跃的分生能力。不定芽原始体数量的多少标志着母根再生能力的强弱。因此，根段越长，不定芽原始体数量越多，诱导率越高。

表3不同根截取长度及直径对构树根繁的影响

表4诱导率方差分析表

注：***表示差异极显著(P<0.01)

从芽体性状(表3)来看，当根长小于20cm时根段诱导率低、出芽数少，当根长在20cm及以上时出芽数一般在5个以上，增殖系数较大；当根直径小于0.8cm时芽体细弱且生长缓慢，根段直径在1.1cm及以上时芽体比较健壮、后期生长亦佳。综合分析诱导率、增殖系数、吸收根生根率及芽体性状、月平均苗高后，得出结论直径1.1-1.5cm，长度20-30cm的构树根段作为根繁材料比较适宜，此时增殖系数较大且萌芽健壮后期生长好(图1)。

2.1.2不同规格根段对母根吸收根生根和不定芽生长的影响

根段长度为30cm时母根吸收根生根率在70.44％～87.18％之间(表5，其中的试验号与表1中的相对应)；根段长度为20cm时母根吸收根生根率在65.69％～84.44％之间；根段长度为10cm时母根吸收根生根率在47.80％～75.76％之间；根段长度为5cm时母根吸收根生根率在39.08％～73.33％之间；相同直径下，根段长度越长，母根吸收根生根率越高，方差分析(表6)表明根段长度4种处理组间差异极显著(P<0.01)。根段直径对母根吸收根生根率的影响却相反，相同长度下，根段直径越大，母根吸收根生根率越低。直径为0.5cm时母根生根率在73.33％～87.18％之间；直径为0.8cm时母根生根率在58.33％～76.37％之间；直径为1.1cm时母根生根率在47.22％～70.68％之间；直径为0.5cm时母根生根率在39.08％～70.44％之间；直径0.5cm时吸收根生根率明显高于其他3组，方差分析(表6)表明根段直径4种处理组间差异极显著(P<0.01)。

根段长度为5cm时不定芽月平均苗高在10.60cm～17.83cm之间(表5，其中的试验号与表1中的相对应))；根段长度为10cm时不定芽月平均苗高在8.97cm～19.40cm之间；根段长度为20cm时不定芽月平均苗高在11.13cm～22.00cm之间；根段长度为30cm时不定芽月平均苗高在14.73cm～25.63cm之间；相同直径下，根段长度越长，不定芽月平均苗高越高，方差分析(表6)表明根段长度4种处理组间差异极显著(P<0.01)。根段直径为0.5cm时不定芽月平均苗高在8.97cm～14.73cm之间；根段直径为0.8cm时不定芽月平均苗高在12.50cm～21.17cm之间；根段直径为1.1cm时不定芽月平均苗高在16.67cm～22.63cm之间；根段直径为1.5cm时不定芽月平均苗高在17.83cm～25.63cm之间；相同长度下，根段直径越大，不定芽月平均苗高越高，方差分析(表6)表明根段直径4种处理组间差异极显著(P<0.01)。

由本试验可以看出，根段直径长有利于母根吸收根萌发及不定芽生长；根段直径粗利于萌苗生长，却不利于母根吸收根生根，根段直径越细反而越促进母根长出新根。不定芽植株性状与吸收根生根率有一定关联，有新吸收根的根段上生长的不定芽叶片嫩绿，茎干粗壮；无新吸收根的根段上生长的不定芽叶片较黄，茎干细弱。因此直径较粗根段萌发的不定芽可选择及时移栽，避免因母根无法萌发新吸收根影响水分及营养的吸收，导致不定芽芽体枯黄细弱甚至死亡。

表5不同根截取长度及直径对构树根繁吸收根生根和月平均苗高的影响

表6月平均苗高方差分析表

2.2埋根方式对根萌芽率和幼苗生长的影响

实验结果(表7)表明，无论是萌苗率还是萌苗成活率，采用平埋方式均明显优于竖埋。横埋根段有多个不定芽生长点，竖埋根段生长点只在根段顶部。且横埋不同深挖整地方便，覆土方便耗费较少。

表7埋根方式对根繁的影响

2.3覆土厚度对根萌芽率的影响

表8结果表明，覆土1-3cm为最佳覆土厚度。覆土0cm时，在试验过程中由于广州气温较高蒸发作用强烈，无覆土处理下光照和通风导致根段失水严重，暴露部分甚至干枯，基本丧失了萌发能力。在覆土厚度1～3cm时，由于光照、温度，通气条件良好，不仅利于根萌苗的产生，而且减缓了根萌苗出土时土壤阻力的影响。当覆土厚度5cm时，根诱导率和增殖系数降低，埋根过深会导致根系呼吸系统受阻，即使萌芽原始体启动生长，萌芽也很难破土而出。

表8覆土厚度对根繁的影响

2.4基质种类对根诱导率和吸收根生根率的影响

本实验设置了四种不同的基质种类，实验结果(表9)可知基质组合A成活率和吸收根生根率最高，是构树根繁的最佳基质组合。基质组合D虽然生根率很高但是母根诱导率很低，初步推断应该是基质中缺少泥炭土，导致基质保水能力下降，母根容易失活。基质组合B、C相比组合A多了蛭石，分别少了椰糠和珍珠岩，导致诱导率和成活率下降。由此可以推断出泥炭土、珍珠岩、椰糠是基质中不可缺少的成分。珍珠岩吸水性能力强，透气性好，具有蜂窝结构可多孔吸附具有控制肥力的效果；椰糠气水比和容重好，酸碱度适宜；泥炭土含有丰富的腐殖质，能为植物生长提供养分，并且保水保肥的能力很强，能减少水分流失速度；这三种基质成分组合可显著改良基质的透气、吸水、持水性和肥效。

表9基质种类对根繁的影响

2.5探究不同灭菌方式对根萌芽率的影响

如表10所示(具体对应为表2中列出的处理方式)，本实验得出的最佳灭菌方式是多菌灵拌土+多菌灵千倍液浸泡根段30min，可有效灭杀土壤中的真菌和微生物。多菌灵和百菌清效果都很显著，采用多菌灵和百菌清浸泡根段后基本未见真菌污染，苗盆中也没有出现白色菌丝体。高锰酸钾和多菌灵拌土均有作用，但高锰酸钾拌土效果没有多菌灵效果好，原因可能是浇水之后高锰酸钾由于淋溶作用流失从而降低了效果。且高锰酸钾是国家管控药物，购买需有关部门批准，生产中不容易推广，所以还是使用多菌灵灭菌为最佳。

表10不同灭菌方式对根段萌芽影响

2.6不同激素处理对不定芽生根的影响

在水培营养液(为霍格兰营养液4倍稀释液，即将Coolaber的改良型霍格兰营养液配制好后进行4倍稀释得到的)中添加不同种类和浓度的激素对根繁不定芽生根有显著影响(表11)。本次实验所有浓度梯度均有生根，0.2mg/L NAA处理中生根率最高且根数量较多。在0.1mg/L NAA和0.5mg/L IBA处理中也有较高生根率，但不如0.2mg/L NAA处理的根系发达。故不定芽生根的最佳激素浓度为0.2mg/L NAA。

表11激素处理对不定芽生根的影响

2.7驯化移栽

将在营养液诱导生根的幼苗小心取出，用自来水小心冲掉根部的营养液，尽量不要损伤根系，然后将生根的苗移栽到湿润的基质中。将其放入植物生长培养箱中，光照强度为1500流明，每日光照时长为12h，第一周相对湿度为70％，第二周相对湿度为50％。经过培养箱2周的驯化即可移栽到大田中继续培养。移栽到大田后前两周每天一浇，后逐渐两天一浇，一个月后根繁苗生长旺盛，移栽成活率90％以上(图2)。

Claims

1.一种构树根繁方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.采集2年生构树的根，选取直径1.1-1.5cm，长度20-30cm的构树根段，对根段和基质进行灭菌处理，用基质将根段平埋，覆土3cm厚；所述的对根段和基质进行灭菌处理为：用质量分数0.1％多菌灵悬浊液浸泡根段30min，用质量分数0.1％的多菌灵悬浊液加入到基质中混匀，密封1周；

c.将生根幼苗移栽到基质中，经驯化后移栽大田；所述的基质为将珍珠岩、泥炭土、椰糠以体积比1:1:1混合得到的基质。

2.根据权利要求1所述的构树根繁方法，其特征在于，所述的将不定芽于水培营养液中诱导生根的过程中，用气泵对水培营养液进行增氧处理。

3.根据权利要求1所述的构树根繁方法，其特征在于，所述的驯化，其培养条件为：光照强度为1500流明，每日光照时长为12h，第一周相对湿度为70％，第二周相对湿度为50％；经过2周的驯化后移栽。