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红豆杉扦插初期试验分析

更新时间:2016-07-05

红豆杉(Taxus mairei),又名紫杉,或为赤柏松.红豆杉属于裸子植物门、松杉纲、红豆杉目、红豆杉科、红豆杉属、为乔木[1],红豆杉植物全球共有11种,在我国就有4种(分别是中国红豆杉、云南红豆杉、西藏红豆杉、东北红豆杉)和1变种(即南方红豆杉)[2].红豆杉是经济价值很高的珍贵的树种.在园林绿化,室内盆景方面具有十分广阔的发展前景,成为城市绿化和家具美化新贵.被人们形象地称为珍贵的“摇钱树”.红豆杉植物的枝、叶、皮、根内含有抗癌、尤其是抗乳腺癌作用的名贵药物—紫杉醇[3],使其集药用、观赏价值为一体,素有“植物黄金”之美称.为保护我国的红豆杉资源,缓解红豆杉数目被严重砍伐的压力[4],试验中采用我国的特有种—中国红豆杉为实验材料.

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中国红豆杉(Taxus chinensis)在甘肃省内主要分布在康县、文县以及小陇山林区内[5].树形美观大方,四季长青,果实成熟期红绿相映的颜色搭配令人陶醉,可广泛应用于水土保持、园艺观赏等方面,是新世纪改善生态环境,建设秀美山川的优良树种,现也常用于高档的庭院绿化观赏[6].受利益驱动,红豆杉植物处于濒危状态,目前在国内对中国红豆杉的培育技术主要集中在引种栽培、优树选育、人工播种、扦插繁殖、组织培养等方面,采用播种和扦插技术是保护这一珍贵物种最重要的两种手段 [7].但由于红豆杉种子休眠期长,在自然条件下需要经过二冬一夏才能萌发[8],虽然红豆杉种子外壳坚硬,但种子若在圃地内时间过久,会易腐烂变质或遭鼠害,导致发芽率极低,所以给人工实生繁殖带来较大的困难,故主要集中于对它的扦插技术上.红豆杉是喜阴性树种,水湿条件要求较高,抗寒性强,对其进行扦插时应选择湿润、疏松、肥沃、排水良好的森林土壤.实验中选取了三个对中国红豆杉扦插繁殖可能有影响的因素:基质种类(森林腐殖土、河沙、园土,森林腐殖土、河沙,河沙)、150mg/L 吲哚丁酸(IBA)生根促进剂和插穗种类(2年生、3年生、4年生).在芽萌动期、生根期、成活率和苗木生长变化4个指标上进行综合分析.

1 材料、仪器与试剂

1.1 材料

实验材料是从甘南州林业科学研究所温室中选取的生长健康、无病虫害、枝叶茂盛的中国红豆杉母本树体上剪取的2年生、3年生、4年生枝条.用修枝剪分别把三种类型的枝条剪成长度为10~15cm的待扦插插穗,每个插条的剪切面要平滑,上半部要保留部分叶片,由于枝条来源的某些限制因素,中国红豆杉每8根捆成1小捆,先用0.5%高锰酸钾溶液对基部浸泡30s进行灭菌,捞出甩干溶液后再将其浸泡在150mg/L的吲哚丁酸生根粉溶液[9]中16h后再进行扦插.

1.2 试剂及仪器

主要仪器(如表1).

表1 主要仪器及厂家来源

仪器 生产厂家 型号电子天平 OHAUS公司 LQ-A10002容量瓶 兰州博辉化玻仪器有限公司 250ml育苗盘 山东金洋育苗盘有限公司 32孔

主要试剂:0.5%高锰酸钾溶液,150mg/L的吲哚丁酸(IBA)溶液.

在我国规划体系中规划一般分为“三级”,即国家级、省级、市县级。不同层次级别的规划因所覆盖的区域范围大小存在很大差异,即规划的尺度和精度不同,水资源论证的深度不同;不同管理部门的职能不同,所涉及的规划主题不同,则规划功能、规划方法与规划表现形式都有很大不同,这直接关系规划水资源论证的重点,必须加以区别对待。目前水利部开展规划水资源论证的重点范围主要有:①国民经济和社会发展规划及其专项规划,②城市总体规划及其专项规划,③重大建设项目布局规划,④区域经济发展战略规划,⑤行业专项规划。

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扦插时间:2015年9月~2016年3月进行扦插试验.

试验地概况:试验地在甘肃省甘南州林业科学研究所,海拔大约为2980m,实验室内平均气温为25℃±2,湿度在 75%~85%之间.

生根催进剂:实验采用浓度为150mg/L的吲哚丁酸(IBA)溶液.

扦插基质为筛选出适合中国红豆杉枝条扦插的基质,实验选用森林腐殖土(采于当周沟树林处)、园土、河沙(1:1:1),森林腐殖土、河沙(1:1),河沙三种不同的基质,在扦插前用0.5%的高锰酸钾溶液对其进行消毒杀菌,充分搅拌后铺于育苗盘内,保持基质处于湿润状态.

2 扦插与管理

由表2可知,扦插在森林腐殖土、园土、河沙混合基质中的2年生、3年生、4年生中国红豆杉插穗枝条的芽萌动期都约为19天左右,由图1可能明显看出其他两种基质中所需的芽萌动期明显比森林腐殖土、园土、河沙混合基质中的长.

由表5可知,当采用森林腐殖土、园土、河沙(1:1:1)时,2年生中国红豆杉在30~60天时苗木增长量最大,其值为1.02,在120~150天中,生长量与其它时段相比不显著;当采用森林腐殖土、河沙(1:1)时,2年生中国红豆杉在30~60天时苗木生长量最大,其值为0.94,在 120~150天中,生长量停止;当在河沙中扦插时,2年生中国红豆杉在30~60天中苗木增长量最大,其值为1.04,在120~150天中,生长量逐渐趋于停止状态.

3 结果与分析

3.1 中国红豆杉芽萌动期测定表

表2 中国红豆杉芽萌动期测定表

插穗年龄 扦插基质 芽萌动期(天)2森林腐殖土、园土、河沙 19.30±1.15森林腐殖土、河沙 22.00±1.00河沙 26.30±0.58 3森林腐殖土、园土、河沙 19.70±0.58森林腐殖土、河沙 22.30±0.58河沙 27.00±1.00 4森林腐殖土、园土、河沙 19.70±0.58森林腐殖土、河沙 26.00±1.00河沙 26.00±1.00

一般采用直插的方式[10],在铺好基质的育苗盘中插入枝条,插入枝条的深度可根据插穗长短而定,但不能超过插穗枝条的1/2,每个枝条的顶部用塑料薄膜包住,防止水分过快散失而不易成活,每个育苗盘插满后及时浇透水,不但要让扦插层土壤湿透,还要让翻松的土壤与插穗紧密接触,灌足底水,促进苗木生跟生长.株与株之间、行与行之间要有一定的距离,插条之间若距离过密,苗木则容易发生根腐现象 [11].在插入枝条时不能让基部接触到育苗盘底部,否则会影响其生根.

图1 中国红豆杉扦插芽萌动期测定表

3.2 中国红豆杉扦插生根期测定表

由表3可知,扦插在森林腐殖土、园土、河沙混合基质中的2年生、3年生、4年生中国红豆杉插穗枝条的生根期都在70天左右,而2年生的所需的平均时间最短,由图2可知3年生和4年生枝条,相比于2年生枝条其生根期所需时间相对来说都较长.

3.3 中国红豆杉扦插成活率测定表

根据表4可知,中国红豆杉的3年生枝条扦插成活率最高,能达到90%以上,明显高于2、4年生的扦插枝条,4年生枝条的成活率最低.同样,根据图3所示,可以明显看出3年生以及扦插基质森林腐殖土、园土、河沙生根能力也明显高于森林腐殖土、河沙和河沙基质.

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表3 中国红豆杉扦插生根期测定表

插穗年龄 扦插基质 芽萌动期(天)2森林腐殖土、园土、河沙 65±5.00森林腐殖土、河沙 65.7±1.53河沙 84.7±1.53 3森林腐殖土、园土、河沙 70.1±2.08森林腐殖土、河沙 84.3±2.08河沙 86±2.00 4森林腐殖土、园土、河沙 74.1±2.08森林腐殖土、河沙 83.3±1.53河沙 88±1.00

图2 中国红豆杉扦插生根期测定表

表4 中国红豆杉扦插成活率测定表

插穗年龄 扦插基质 扦插总株数成活株数成活率(%)2森林腐殖土、园土、河沙 24 20 83.3±7.22森林腐殖土、河沙 24 17 70.8±7.22河沙 24 13 54.2±7.22 3森林腐殖土、园土、河沙 24 21 87.5±12.50森林腐殖土、河沙 24 16 66.7±7.22河沙 24 12 50±12.50 4森林腐殖土、园土、河沙 24 16 66.7±7.22森林腐殖土、河沙 24 11 45.8±7.22河沙 24 10 41.7±7.22

图3 中国红豆杉扦插成活率测定表

3.4 中国红豆杉扦插初期苗木生长量情况

3.4.1 2年生中国红豆杉扦插初期苗木生长量变化情况

扦插后用塑料拱棚全部盖严,在扦插苗未成活前要保持育苗盘内的基质湿润,可采用喷灌或喷雾的方式保持高湿度,扦插后的前15天每天早晚各浇一次水,后15天每天喷水一次,以后每3天喷水一次.根据天气及温度状况调节通风.

表5 时段对2年生中国红豆杉扦插苗木增长量的影响

【注】Ⅰ代表 1~30 天,Ⅱ代表 30~60 天,Ⅲ代表 60~90 天,Ⅳ代表90~120天,Ⅴ代表120~150天.A代表森林腐殖土、园土、河沙,B代表森林腐殖土、河沙,C代表河沙.(下同)

时段 A B CⅠ 0.71±0.13ab 0.54±0.1b 0.43±0.09bⅡ 1.02±0.29a 0.94±0.21a 1.04±0.09aⅢ 0.65±0.24a 0.70±0.12ab 0.49±0.14bⅣ 0.35±0.3bc 0.50±0.23b 0.57±0.06bⅤ0.02±0 0 0.01±0

图4 2年生中国红豆杉在3种不同基质中苗木生长情况

从图4分析可知,2年生中国红豆杉在3种不同基质中进行扦插时,扦插后在第二个月内在不同的基质中新梢增长量都达到高峰期,而在森林腐植土、园土、河沙基质中的生长量明显高于其它两种基质中的生长量.在河沙基质中扦插90天以后新梢生长量第二次达到了高峰期,120天以后在3种基质中的生长情况趋于停止状态.

3.4.2 3年生中国红豆杉扦插初期苗木生长量变化情况

由表6可知,当采用森林腐殖土、园土、河沙(1:1:1)时,3年生中国红豆杉的苗木增长量在30~60天时最大,其值为1.0,在120~150天时生长量最小,逐渐趋于停止状态;当在森林腐殖土、河沙(1:1)中扦插时,3年生中国红豆杉的苗木增长量在30~60天为最大,其值为1.19,在120~150天时增长量最小,其值为0.01,逐渐趋于停止状态;当采用河沙基质时进行扦插时,增长量在90~120天中最大,其值为0.93,在120~150天时增长量停止.

协方差矩阵[7]Mjk,其中 pi=pi-O,qi=qi-O,ri=ri-O,计算Mjk的特征向量并且归一化,处理后作为包围盒的方向轴,以此进行新坐标轴计算,将物体投影到上面,计算顶点在新坐标系下各轴上的投影区间长度,以此来确定OBB的大小。OBB包围盒适合刚体的碰撞检测,包络性较好。

表6 时段对3年生中国红豆杉扦插苗木增长量的影响

时段 A B CⅠ 0.68±0.14b 0.60±0.01b 0.39±0.07cⅡ 1.0±0.26a 1.19±0.03a 0.72±0.06bⅢ 0.69±0.18b 0.54±0.04b 0.63±0.06bⅣ 0.21±0.14c 0.37±0.17c 0.93±0.13aⅤ0.03±0 0.01±0 0

图5 3年生中国红豆杉在3种不同基质中苗木生长情况

从图5分析可知,3年生的中国红豆杉在扦插初期生长量变化情况为:扦插后在第二个月中新梢生长量达到了高峰期,而从第3个月开始新梢生长量逐渐减小,但在扦插后第4个月内,河沙基质中新梢生长第二次达到高峰期,从第5个月开始,生长量趋于停止状态.

3.4.3 4年生中国红豆杉扦插初期苗木生长量变化情况

由表7可知:当采用森林腐殖土、园土、河沙(1:1:1)时,4年生中国红豆杉在30~60时苗木增长量最大,其值为0.87,在120~150天中增长量停止;当采用森林腐殖土、河沙(1:1)时,苗木增长量在30~60天中最大,值为1.02,在120~150天时增长量停止;当在河沙基质中扦插时,苗木增长量在30~60天时最大,值为0.95,在120~150天中增长量与其它时段中的相比不显著.

由图6可知,4年生中国红豆杉扦插初期的苗木生长高峰期在扦插后的30到60天中,尤其是在森林腐殖土、河沙基质中的生长量明显高于其它两种基质中的生长量,从扦插后第3个月开始,新梢生长量明显下降,到第5个月后生长量趋于停止状态.

电池管理系统由电池组管理单元BMU、电池组串管理系统MBMS和电池堆管理系统BAMS等组成。电池管理系统主要包括电池组的电压、电流、温度等状态信息的采集,以及容量诊断SOC、电池健康状况预估SOH和电池的均衡等工作,同时将电池组的各种运行状态、各类报警等信息及时上传给远程服务器综合管理系统,综合管理系统通过BMS上传的各种信息进而控制逆变器对电池组进行有效地充放电,达到调峰调频、削峰填谷等作用,以提高大容量可再生电源的可控性、可调度性以及可预测性,实现整个储能系统的优质、可靠运行。

表7 时段对4年生中国红豆杉扦插苗木增长量的影响

时段 A B CⅠ 0.37±0.04b 0.28±0.18c 0.09±0.11dⅡ 0.87±0.03a 1.02±0.14a 0.95±0.03aⅢ 0.21±0.1c 0.65±0.14b 0.55±0.02bⅣ 0.3±0.07bc 0.06±0.05cd 0.31±0.07cⅤ0 0 0.02±0

图6 4年生中国红豆杉在3种不同基质中苗木生长情况

4 结果与讨论

实验中用150mg/L吲哚丁酸溶液对3种枝条浸泡16h后进行扦插[12],其主要用于插条的生根,可以诱导根原体的形成及插条不定根的形成.但在扦插过程中容易出现根腐现象,是由于扦插基质的透气性差所引起的.实验结果表明:3种枝条扦插在森林腐殖土、园土、河沙的混合基质中芽萌动期、生根期所需时间最短,而成活率最高,其中3年生枝条能达到90%以上,说明中国红豆杉在透气性较高的土壤中更容易生根,也容易成活.2年生、3年生、4年生的苗木增长量在扦插后的第二个月中基本都达到高峰期.在实际生活中,选择3年生的枝条在透气性较好的基质中进行扦插会更容易成活.2年生枝条为嫩枝或者是半木质化,4年生枝条木质化程度较严重,所以两者的成活率相对于3年生的都较低.

中国红豆杉扦插实验的影响因素有:扦插基质,不同插穗年龄、不同母树年龄等.通过苗木生长情况及成活率测定,总结出最佳扦插基质和成活率最高的扦插枝条,使用最佳扦插技术,为今后红豆杉的快速繁殖奠定基础.

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马正才,周学义,杨在红,马明
《甘肃高师学报》 2018年第02期
《甘肃高师学报》2018年第02期文献

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