八仙花在低温、短日照条件下花芽分化、落叶进入休眠,经过冬季低温打破休眠,在高温、长日照条件下开花。据此规律,人们利用高海拔地区温差大促进八仙花花芽分化、用冷库低温处理打破休眠,促使八仙花提早开花上市,但盆栽八仙花株型大,所需冷库面积相应较大,而且现有的促成栽培用扦插苗,养殖系数较低,生育周期长,导致促成栽培成本太高,不宜于产业化生产。本研究以八仙花2年生组培苗,利用兰州地区的自然环境条件,结合植物生长调节剂的合理应用,达到促使八仙花组培苗幼龄植株冬季开花,降低了栽培成本,为其大规模工厂化生产提供理论依据和技术,实现八仙花周年生产目标。
1、材料与方法
1.1、试验材料
种苗为八仙花没有开过花的2年生组织培养苗红色品种(甘肃省科学院生物研究瞬物细胞室提供);多效唑为15%可湿性粉剂(江苏省宜兴市生物化工厂出品)。
1.2、试验地点与设施
试验地在甘肃省科学院生物研究所榆中和平基地。加温催花设施为节能日光温室,温室内置有暖气。
1.3、试验方法
2005年6月8日将供试八仙花苗从温室移至户外荫棚下培育。挑选280盆生长势相对一致的八仙花苗进行试验处理。
13.1不同浓度多效唑处理7月21日上午取120盆八仙花,平均分成6组,对其叶面喷施多效唑50mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L、250mg/L(以原药计)溶液,药量以整株叶面开始滴液为度,对照喷清水。
13.2不同时期喷施多效唑处理分别于6月15日、7月15日、8月15日,每次取20盆供试八仙花苗进行叶面喷施150mg/L多效唑溶液处理,药液量同上,对照喷清水。
13.3不同时间加温催花时间处理取80盆供试八仙花苗于7月12日用150mg/L多效唑溶液进行叶面喷施处理,然后平均分成4组,分别于10月10日、10月20日、11月1日、11月10日从户外转入节能日光温室开始加温催花,催花温度起初为10℃左右,以后逐渐升温至晚上15℃,白天25℃左右。
2004年和2005年9月下旬至11月10日兰州市榆中和平基地户外温度平均变化情况:9月20日至10月1日最低平均温度8~13℃,最高平均温度18~20℃;11月1日~10日最低平均温度-1~2℃,最高平均温度8~14℃。
1.4、调查项目
上述试验处理,前两组均于11月1日移入日光温室培育,且同时观察3组处理的植株生长和开花状况,分别于花芽分化基本完成后(2005年11月1日前后)和盛花期(2006年1月26日左右)进行植株生长量、开花率的测定,记录相关数据。取各组数据的平镜进行分析。
2、结果与分析
2.1、多效唑(PP333)不同浓度、施用时间不同,对八仙花组培苗促成栽培效果的影响。
2.1.1不同浓度多效唑对八仙花组培苗促成栽培开花率及观赏性的影响一盆商品价值高的八仙花成品,株高和冠幅比例接近1∶1~15,植株健壮,枝繁叶茂,花枝多,花色艳丽。从试验结果看(见表1),试验组和对照组八仙花苗都在春节期间开花,但多效唑浓度不同对其观赏性的影响程度不同。浓度越大(大于200mg/L),株高降低幅度大,但其冠幅、叶片也相应大幅度缩小,观赏性降低。浓度太小(小于50mg/L)则植株生长快,导致枝条细长柔弱、不易挺立,影响观赏价值。从开花情况看,处理组开花率和平均每株花枝数分别比对照高20%~50%和10%~80%。这说明,多效唑对八仙花有明显的促进开花作用,但随着浓度增大,对开花率、平均花枝数和花序形态的影响呈相对抑制作用,在多效唑浓度为250mg/L时,开花率为80%,平均花枝数和花序直径都不如对照组。证明多效唑对八仙花促成栽培效果的影响与其浓度关系密切,应用浓度在100~150mg/L时,八仙花组培苗促成栽培开花率为100%,每株花枝数4枝以上,植株观赏价值高,促花效果最好。
2.12不同时期施用多效唑对八仙花组培苗促成栽培开花率及观赏性的影响在自然条件下,八仙花于每年秋季平均温度降到19℃以下时,枝条顶芽开始花芽分化。在八仙花组培苗促成栽培中应用多效唑是为了抑制植株营养生长促进其生殖生长,促使花芽分化。因此,多效唑施用时间对促成栽培效果也很关键。试验结果(见表2)表明:7月中旬使用多效唑对八仙花组培苗营养生长抑制作用强,使得株高、冠幅比例相称,叶色浓郁,促花效果显著,开花率高达100%,花序直径13.2cm,花色艳丽,单株花枝数多,比其它试验组和对照组多60%左右,促成栽培效果好。
2.2、加温催花开始时间对八仙花组培苗促成栽培效果的影响
八仙花在其花芽分化基本完成以后,必须经过一定时间的低温(45℃以下)处理,然后开始加温催花。因此做了不同加温催花时间对八仙花组培苗促成栽培效果影响的试验。兰州地区一般于9月下旬以后户外夜间温度已降到8~13℃,基本可以满足打破八仙花花芽休眠的要求(见表3),开始加温催花时间较迟时,虽然株高、冠幅比例协调,枝繁叶茂,观赏性好,但从花枝数、盛花期和开花率来看,都有不同程度的负面影响。11月1日进入温室开始加温催花的八仙花,全部在春节期间开花,平均每株花枝,开花率高达100%,株型也好,商品价值较高,可以按预期时间供应市场。
3、小结与讨论
(1)八仙花的花芽分化质量决定其促成栽培效果,应用多效唑研究证明,7月中旬可能是八仙花花芽的生理分化前期,所以这时使用施用100~150mg/L多效唑,有效抑制了其植株体内GA的生物合成,导致其营养生长减缓,促进其生殖生长,有利于花芽分化形成,相应提高了开花率和植株的观赏价值,促成栽培效果最好。另外在兰州地区9月份以后日照逐渐缩短,昼夜温差增大,夜温已在10℃以下,这时期将八仙花组培苗移到户外培育对其花芽分化也起促进作用。
(2)八仙花组培苗促成栽培的成败与温度关系密切,在其花芽分化基本完成后,要经过一定时间的低温(45℃以下)处理,使未分化完全的花芽继续分化,并且促使开花抑制因子消失,打破芽体休眠,然后开始加温催花。研究证明,在兰州地区的自然环境条件下,一般于11月10日将户外培养的2年生八仙花组培苗0~8℃自然低温下处理40~50d移入温室中开始用节能日光温室加温催花,起初温度控制在15℃,以后逐渐升温至25℃左右,促成栽培效果好。
(3)要想让八仙花组培苗幼龄植株在春节期间开花,且具备相应的商品价值,除了花卉调控技术的合理应用,先进科学的栽培管理技术也必不可少,栽培土壤必须疏松、有利于透水、透气。必须定期供给肥、水和防治病虫害。
组织培养已成为当前农林种苗生产中的一种重要的繁殖手段,与常规的无性繁殖方法相比,它具有繁殖速度快、周年生产、产品一致性好等优点,尤其在繁殖一些种源稀缺的品种时,更能体现它的优势。红叶石楠是近年从国外引进的一个国际新品种,组织培养可以分以下几个步骤进行:外植体的取得→初代培养(无菌系的建立)→继代培养(增殖培养)→生根培养→炼苗及过渡移栽→移植到大田。
外植体的取得
选择红叶石楠的茎尖和茎段作为组培用的外植体。在取得红叶石楠母株后,先置于温室内培养2周左右,期间注意不洒叶面水,每隔3-5天喷施一次杀菌剂,可有效降低初代培养时的污染率。在实际操作中,选取嫩枝先端未木质化和半木质化部分,剪成长10cm左右的单芽,茎段部分去叶留2mm左右叶柄,茎尖部分可保留半张小叶,以饱和洗衣粉溶液浸泡3分钟,用清水冲洗后备用。
初代培养
清洗后的外植体在接种前需进行消毒处理,在超净工作台上用75%酒精浸泡10秒钟,再转入0.15%升汞溶液中灭菌8分钟,倒去灭菌液,用事先准备好的无菌水冲洗4-5次,沥干水后,即可将带腋芽的茎段或茎尖以生态学下端朝下,垂直接种到初代培养基上,以每瓶培养基接种一个外植体为宜。经过多次试验,初代培养基以1/2MS+蔗糖30g+琼脂7g+2.0BA+0.2IBA为最佳,pH值5.5-5.8,培养室温度控制在25℃-30℃之间,光照12小时。接种后一周左右腋芽开始萌动,30-40天可伸长到2cm左右,即可切下进入下一阶段的继代(增殖)培养。
继代培养(增殖培养)
一般第一次继代时增殖率较低,经2-3次继代后增殖数可达5倍左右。继代培养基可用MS+1.0BA+0.1IBA,pH值5.5-5.8之间,每日光照12小时。无根的试管苗经30-40天培养达到3cm左右时,即可切割以扩大繁殖。当继代苗达到一定数量后,可以进行生根培养。
生根培养
当红叶石楠无根苗长到高2cm左右时,可转移到生根培养基上培养。生根培养基可用1/2MS+0.2-0.3NAA,一般经一周左右可见红色根生成,30-40天后根长1-3cm,即可进行炼苗反驯化,准备移栽。
炼苗及过渡移栽
红叶石楠组培苗移栽可省略瓶内炼苗过程,如能在温室中拧松瓶盖放置3-5天炼苗则更好,但要注意温度应控制在20℃-30℃之间。过渡移栽是整个组培过程中最为关键的一步,如失败,则前功尽弃。因此移栽前要准备充分,如能在早春和秋冬季移栽在温床上效果最佳。在实际操作中,应根据不同地区的气候特点而有所区别。在江浙一带,过渡苗床可建在普通单体塑料大棚内,床宽1.2m左右,床四周用砖砌高30cm,床底整平,有条件的可加铺地热加温线,上铺15-25cm的移栽基质,基质以蛭石∶珍珠岩∶泥炭=1∶1∶1为好。
组培苗是在无菌条件下繁育的,在移栽过程中对外界环境需要一个渐进的适应过程,因此需要对过渡苗床进行较为严格的消毒处理。实践中我们使用1000倍敌克松溶液浇透整个苗床基质,再用0.15%高锰酸钾溶液喷洒苗床表面及四周,24小时后即可移栽小苗。也可用800倍福尔马林喷洒苗床表面,用塑料薄膜密封24小时以上,再通风12小时,即可使用。
幼苗从瓶内取出后,用清水将根部的琼脂等洗净,同时应注意尽量减少根部损伤。种入苗床后,浇灌时尽可能选择清洁的水源,移栽当天喷施1/4-1/2MS营养液,并喷施800-1000倍甲基托布津或1000倍多菌灵药液,以后每隔一周喷施一次,需连续喷施3-4次,移栽初期需特别注意保持苗床和空气湿度,一般需全封闭管理一周左右,再半封闭一周左右,根据天气情况在25天左右可逐步通风,除去覆盖物。在春秋季节移栽时,需遮荫三周左右,冬季遮荫二周左右即可。同时应注意控制苗床温度在15℃-30℃之间才利于成活,如环境温度超过35℃,则不宜移栽。一般过渡移栽50天后,小苗就可上盆移栽,春季就可移入大田。
大田移栽
大田移栽的时机应根据小苗生长情况和天气情况确定。一般小苗长至5cm以上移栽就可以保证95%以上成活率,如在10cm以上移栽则效果更好。大田移栽后期管理与其他方法繁殖的小苗一样操作即可。
红蕉(Red and Green)是汕头市引进的优稀香蕉新品种,属于香蕉属中的AAA群体(红绿香蕉品种)。该品种具有生势壮旺、抗病力强、适应性广等特点,植株高大,假茎高300-350cm,叶片大而厚,叶柄长,生育期长。红蕉组培苗,从移植至开花结果需14个月左右,移植后18个月左右才能成熟。每穗果5-6梳,每梳16个果左右,果指粗短,一般栽培单株产量20-40kg。该产品以其特有的暗紫红色果皮、细腻的肉质以及特殊香味而深受消费者的欢迎。
1 材料的准备
在无传统病害的红蕉种植区,选用生势强健、挂果整齐、产量高的母株,挖取其刚露出地面的吸芽作为诱导材料。
2 吸芽的诱导
剥除吸芽外面的叶鞘,用水冲洗干净。在无菌条件下用75%酒精溶液消毒30秒钟,再用浓度为0.1%的HgCl2消毒21分钟,然后再用无菌水冲洗7-8次,切取其茎尖,将茎尖分成4份,放在MS+BA3-6mg/L+3%糖+琼脂7.5g/L的诱导培养基中,置于黑暗的光照培养箱中,保持温度28-30℃,培养40-50天即可出芽。
3 丛芽的继代增殖
用MS+BA3-6mg/L+NAA0.2mg/L+3%糖+琼脂7.5g/L的培养基进行继代增殖,在28-30℃、1500lx光照环境中培养20-25天即可继代增殖1次,并获得2.0-2.7倍的增殖率。在培养过程中应有充分的光照,每天1500lx光照时间应不少于8小时,如果没有光照或光照不足,则其假茎和叶柄的颜色退淡、转绿甚至变为白色,影响增殖率。继代培养一般不超过12代。
4 生根培养
经一段时间的继代增殖,当芽长到具有3-4片叶、高约3cm时可转入MS+IBA1mg/L+AC0.1mg/L+3%糖+琼脂7.5g/L的生根培养基中,在28-30℃、3000lx光照条件下培养25-30天即可出瓶假植。
5 瓶苗的假植
假植苗采用拱形薄膜大棚栽培。大棚四周覆盖40目防虫网,里层为薄膜,外层为遮阳网,门口应设有缓冲间。基质采用塘泥:火烧土:河沙为1:1:1的混合土。种植前应先将基质淋透,在营养袋中挖1个小洞,将苗根平顺地放入,然后回添干净的河沙,压实,浇足定根水。
假植苗对水分的要求比较严格,前期要求比较高的空气湿度,种植后7天内尽可能保持95%的相对湿度。为保证早发根,提早恢复生长,也可采用内设薄膜小拱棚的形式保持湿度,之后采用干湿交替控制基质水分。在高温、干燥的中午应开门通风,喷水降温、增湿。假值苗生长后期要适当控制水分。由于假值苗生长前期对肥料的要求不高,故采用薄施或叶面追肥如喷施0.2%磷酸二氢钾等就能满足其对肥料的需求。同时应定期喷施防病、杀虫药剂,如每隔10-15天喷施1次氧化乐果和井冈霉素1000倍混合液,假植苗一般可获得95%以上的成活率。小苗长至5-7片新叶、假茎高20cm左右即可出圃定植。出圃前掀开薄膜和遮阳网炼苗3-5天,将更有得于大田种植成活。
特征与习性
植物学特征旱金莲(Tropaeolummajus)又名金莲花,旱荷花等,为金莲花科金莲花属一年或多年生草本蔓生花卉,人们习惯作一年生栽培。叶圆盾形,边缘有波状钝角,互生,具长柄,叶似荷叶,叶片较小,叶直径l0cm左右,叶色深绿或浅绿,绿中带灰色,叶脉明显。叶面上有革质蜡粉,在雨后或晨露未干时,叶面上凝聚和滚动着晶莹亮丽的露水珠就如同珍珠一般。花腋生,数量多,花期特长,几乎全年开花。花瓣5枚深裂,花呈喇叭状。花色有紫红、橘红、乳黄等。花面上有绒光。幼苗茎直立,成苗一般高25~30cm,中后期茎匍匐呈藤蔓状。
生物学习性旱金莲原产于南美秘鲁、智利潮湿地带,喜生于温暖、湿润和光照充足的环境,不耐寒冷,怕长期水涝,惧怕高温酷暑,适宜在10℃~25℃的环境里生长,最佳的生长及开花温度为18℃~24℃,长期低于10℃或长期高于30℃均不易开花或不开花,长期高于35℃时叶子易得病,长期低于3℃即枯萎,一般能耐0℃以下低温。对土质要求不严,南方的酸性土壤及北方的碱性土壤均可生长,以肥沃、疏松的沙质土壤为好。
旱金莲的常规繁殖方法主要是播种繁殖和扦插繁殖。播种繁殖一般于8月末或9月初播种,11月至翌年4~5月开花,但种子发芽率低,难以大面积发展。扦插繁殖一般在高温季节,成活率低,扦插成活后的苗生长势较弱。用组织培养的方法可以对长势良好、花色、花形漂亮的单株进行快速繁殖,并且不受时间和季节限制,短时间内繁殖出大量的优质种苗。
组培快繁
材料带3~4叶的幼嫩侧芽。
培养条件诱导培养基:(1)MS+BA0.5mg/L(单位下同)+IAA0.1;(2)MS+BA0.5+IAA0.2;(3)MS+BA
1.0+IAA0.1;(4)MS+BA1.0+IAA0.2;(5)MS+BA2.0+IAA0.2;(6)3/2MS+BA0.5。增殖培养基:(7)MS+BA0.5+IAA0.1;(8)MS+BA1.0+IAA0.1;(9)MS+BA0.5+IAA0.2;(10)MS+BA0.5+GA0.2;(11)MS+BA0.5+NAA0.1+GA0.5;(12)MS+BA1.0+NAA0.1+GA0.2;(13)MS+BA1.0+GA0.5;生根培养基:(14)1/2MS+NAA0.2。
以上培养基琼脂含量皆为5.5g/L,蔗糖30g/L,pH值为5.8。培养温度为20℃~24℃,光照3000lux,13小时/天。
生长与分化
(1)无菌材料的获得:生长旺季,即11月至翌年4月选室内盆栽长势良好的旱金莲母株,切取萌发7~10天的侧芽,去掉叶片和叶柄,直接于超净工作台中,置无菌瓶中用无菌水冲洗10分钟,取出后用70%的酒精进行表面消毒10秒,然后用0.1%升汞消毒5分钟,或2%次氯酸钠消毒7分钟,无菌水冲洗4~5次,切去伤口被杀菌剂损伤的变色部分,顶芽除去肉眼能见的较大幼叶,剪成2~5mm大小,其余切成单芽茎段,分别接种于(1)号至(6)号培养基上。5~7天顶芽萌发,2周后侧芽开始萌动。其中(1)号和(2)号培养基适宜于顶芽和侧芽的萌发伸长。培养2周顶芽伸长达4cm,展开4~5片叶(见图1)。接种于(5)号和(6)号培养基上的外植体材料,萌发的顶芽和侧芽呈黄化、粗短现象,不适于旱金莲顶芽和侧芽的诱导培养。
(2)继代培养:将上述分化出的小芽切下接种于(7)号至(13)号培养基上,过3周左右,接种于(8)号培养基上的小芽形成3~4个侧枝,植株的高度可达6~7cm以上,增殖倍数可达8~10倍(见图2)。继续切割成单芽茎段接种于(8)号培养基上进行继代培养,每3周为一继代周期,短期内可以得到大量的试管苗。
(3)生根培养:将3~4cm高的小芽接种于(14)号培养基上,一周后开始长根,培养10天后生根率达100%,根色白、粗壮,每株生根10条以上。根系非常发达,主要附着在培养基的表面上,其上密生大量的白色根毛(见图3)。
(4)驯化移栽:将生根苗移置于温室中炼苗3天,打开瓶口,倒入清水摇动,小心取出试管苗,洗净根上附着的琼脂,用600倍液的多菌灵浸泡,移栽到草炭∶珍珠岩∶蛭石=3∶1∶2的混合基质中,用600倍液多菌灵喷洒,覆膜保湿并遮荫,5天后逐渐揭膜通风,其成活率可达96%以上(见图4)。
栽培与管理
移栽成活后的试管苗尽快二次移栽到18~20cm口径的花盆中,每盆1棵。花坛或田间栽培时行距80cm,株距50cm,栽苗后浇透水。幼苗期间适当增加肥水,一般每15天喷施一次稀薄全元素复合肥水。成苗期间适当少施肥水,以防徒长。试管苗移植到花盆或花坛中养护约1.5~2个月即可开花(见图5、6)。
旱金莲的冬春季养护要提高温度,增加光照;夏秋高温季节要采用70%的遮荫网遮荫降温,遮荫网还要有遮雨的功能,严防暴雨冲击叶与花。干旱及高温时要喷雾或浇水降温,要做到干透浇透、速浇速排,注意根部不能积水。浇水与施肥时严禁泥浆及肥料溅污叶片及花蕾。根据它的生物学特性,始终保持在10℃~15℃以上,一般30℃以下的环境里才能正常开花,忌寒冷、高温和烈日暴晒。为了促进多开花,当幼苗长到3~4片真叶时进行摘心,促其多发侧枝,上架前除留主枝及粗壮侧枝外,还需摘心、插杆并将茎蔓均匀地绑缚在架上,扎成各种装饰形式。生长后期也可将茎蔓齐根剪去,使之另生新芽,精心养护1个月左右又可重发新茎并开花。施肥以氮、磷、钾等多元素肥料、1/2MS营养液或腐熟的禽畜粪均可,远离苗根挖穴埋施。要少量多次追施。
盆栽旱金莲在霜降以后应该移入室内,放在窗台或阳光充足处,温度保持在10℃~15℃,最低不得低于8℃。旱金莲茎蔓生,一般都必须设立支架(见图7、8),如任其自然生长,势必茎蔓太长,影响观赏。
为了控制其茎蔓无限生长,当旱金莲进入初花期,其茎蔓生长已达30~40cm时,用100ppm的多效唑溶液进行叶面喷施,促其矮化。喷后三天就能见效,主蔓增粗,顶蔓延长迟缓,侧蔓上的花朵相继开放,颇为美丽。
病虫害防治
旱金莲一般不易受病虫危害,但夏、秋高温多雨季节叶子易染白粉病、叶斑病、萎蔫病和病毒病,可以通过加强通风、排湿等消除或减轻病害的发生。病情严重时用500~1000倍液的甲基托布津或500倍液的粉锈宁喷洒叶面,每7天1次连喷2~3次。秋末冬初也会受白粉虱的危害,用1000倍的灭扫利喷洒叶面即可。(石文山 于得洋 朱庆宝)
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