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一种秋冬季紫花苜蓿的扦插生根方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明属于苜蓿扦插扩繁技术领域,具体涉及一种秋冬季紫花苜蓿的扦插生根方法。

相关背景技术

[0002] 紫花苜蓿(Medicago sativaL.)是豆科苜蓿属多年生草本植物,其粗蛋白质中氨基酸种类齐全,富含膳食纤维、维生素和矿物质,具有非常高的营养价值,是牛、羊的优质饲料。紫花苜蓿是自交不亲和且为异花授粉的四倍体植株,基因杂合度高,遗传变异大。
[0003] 扦插,是培育植物的一种常用方法,通过使其生长出不定芽或不定根,最终具备成为完整植株的能力,不仅能够保留原有植株的形状,且扩繁效率高[1,2]。因此,扦插是苜蓿克隆繁殖最有效的方法,通过扦插能够将具有优良性状的紫花苜蓿进行扩繁保育,形成具有特异性状的株系[2]。
[0004] 目前有关研究已经报道了苜蓿扦插的影响因子。刘青松等人选取了紫花苜蓿10个不同品种的第一、第二、第三和第四茬进行扦插,统计不同茬次的成活率,发现第一茬的成‑1活率要高于其他茬次[1]。张树振等认为,150mg·L ABT处理的扦插苗生根效果最佳,成活率可达88.3%,且混合基质对于苜蓿扦插苗的生根率优于单一基质。苜蓿是冷季型多年生豆科植物,越冬返青后植株生长最好,随着刈割次数的增加,苜蓿叶片和枝条的状态呈现明显的下降趋势,尤其是秋冬季苜蓿(第三茬),叶片老化和虫害严重(图1)[3]。然而,上述有关苜蓿扦插的研究主要集中在越冬返青后的第一茬苜蓿材料,对于多次刈割的苜蓿插穗的生根情况没有关注。
[0005] 盐碱地中苜3号的秋冬季材料由于叶片老化和虫害严重导致扦插成活率极低,这极大程度地限制了相关研究的顺利推进和种质创新。因此,急需一种提高秋冬季苜蓿的扦插生根率的方法。
[0006] 参考文献:[1]刘青松,肖宇,徐玉鹏等.不同处理方式对10个苜蓿品种扦插成活率的影响分析[J].中国草地学报,2018,40:109‑113.
[2]梁晓斐,刘文亮,刘新鹏等.苜蓿扦插关键技术[J].江西畜牧兽医杂志,2022,
5:32‑33.
[3]张树振,金樑,周虹等.生长调节剂和基质对紫花苜蓿扦插繁殖效率的影响
[J].草业科学,2013,30:874‑879.

具体实施方式

[0034] 下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述,给出的实施例仅为了阐明本发明,而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南,并不以任何方式构成对本发明的限制。
[0035] 下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
[0036] 下述实施例所用实验材料是紫花苜蓿品种“中苜3号”,是由中国农业科学院北京畜牧兽医研究所以耐盐苜蓿品种“中苜1号”为亲本材料,在含盐量为0.21‑0.46%的盐碱地上,通过盐碱地三次轮回选择,一次混合选择,经过品种比较试验、区域试验、生产试验育成的耐盐苜蓿新品种。2006年通过国家牧草品种审定委员会的审定(http://www.admin.gspst.com/kphn/zwpz/content_124507)。
[0037] 下述实施例中的生根粉为山东海岱绿洲生物工程有限公司产品,使用方法:树木移栽使用本品稀释400‑600倍,(一袋500克兑水200公斤用于树木移栽);蔬菜,经济作物兑水600‑800倍喷施或浇灌。7‑10天使用一次,连续用2‑3次。瓜类作物禁喷或者加大兑水倍数稀释。
[0038] 800×生根水溶液配制方法:将1g生根粉加入800mL水中,得到将前述生根粉稀释800倍的生根水溶液,该生根水溶液中的生根粉的含量为1.25g/L。
[0039] 30×生根水溶液配制方法:将1g生根粉加入30mL水中,得到将前述生根粉稀释30倍的生根水溶液,该生根水溶液中的生根粉的含量为33.3g/L。
[0040] 实施例1、利用含有生根粉和高锰酸钾的组合物促进紫花苜蓿的插穗扦插生根1.插穗的取样地点
插穗取自黄河三角洲盐碱示范基地(山东省东营市)紫花苜蓿品种“中苜3号”。黄河三角洲盐碱示范基地的土壤的含盐量为0.3%。
[0041] 2.插穗的制作2022年8月在黄河三角洲盐碱示范基地(山东省东营市)播种紫花苜蓿品种“中苜3号”,并越冬,2023年6月上旬进行第一次刈割,2023年8月下旬进行第二次刈割,由于正值秋季,生长一个月后,叶片老化,虫害严重,苜蓿枝条的状态不佳(图1),在2023年10月初对苜蓿进行第三次刈割(保留地上部分5 cm),第三次刈割得到的苜蓿枝条制作用于后续扦插试验的插穗。将苜蓿枝条的中部和基部剪掉侧枝和叶片,插穗一芽一节,插穗长度5‑8 cm,上部剪成平茬,在每个茎节点下方3‑4 cm处进行斜侧剪。
[0042] 3.扦插扦插前消毒处理育苗盘,扦插深度为1‑2 cm。扦插试验在中国科学院植物研究所的植物温室内进行,每天光照时间16小时,白天温度24‑26℃,夜间温度18‑20℃,相对湿度
50%‑60%。所有插穗按照温室常规管理方法进行,保持基质表面湿润,试验期间未发生病虫害。
[0043] 3.1高锰酸钾抑菌实验实验设置实验组和对照组:
实验组:利用高锰酸钾溶液(由自来水和高锰酸钾组成的高锰酸钾的含量为
0.01g/L的水溶液)对穴盘中的蛭石进行浸湿。在32孔穴盘中装满前述浸湿后的蛭石,然后将插穗扦插于穴盘的蛭石中,每穴扦插2‑4个插穗,共80个插穗。对苜蓿的生菌污染情况进行观察和统计,每5天统计一次,利用SPSS进行相关结果的统计分析。生菌率=长菌的插穗数量/总插穗数量×100%。
[0044] 对照组:该组与实验组的区别仅在于以自来水替代高锰酸钾溶液,其余操作同实验组,共64个插穗。
[0045] 实验结果:高锰酸钾为紫黑色棱形结晶或颗粒,是一种强氧化剂,与水形成高锰酸钾溶液,具有很强的杀菌、消毒作用,且无毒无残留。曹涤环(曹涤环.高锰酸钾在种苗上的应用[J].林业与生态,2016,2:33.)对大豆、西红柿等种子用0.1%~0.2%高锰酸钾水浸湿,不仅能够消除种子所带的病菌,还会促使种子发芽,生长整齐。由于发明人的插穗是秋冬季苜蓿材料,叶片老化,尤其是虫害严重,扦插过程中极易由于真菌污染致死,导致扦插失败。所以发明人利用高锰酸钾或自来水浸湿蛭石,然后再进行扦插实验,探讨高锰酸钾浸湿蛭石的抑菌效果,尽量降低苜蓿插穗的污染程度。利用水或高锰酸钾水浸泡蛭石只要浸湿即可,穴盘底部不能有水分留存,后续浇水或浇生根水溶液时,也需适量,过多可能会导致植物根部腐烂。实验材料均为第三茬(10月剪),苜蓿插穗部位为中部和基部,下切口斜切,将插穗扦插至穴盘后,盖上盖子保湿一晚,第二天及时打开盖子。如果有菌产生,将生菌的插穗立即拔出,防止对其他苗造成污染,所以如果穴盘中剩余的插穗很少,就说明插穗污染程度严重,反之亦然。
[0046] 通过对照实验,高锰酸钾浸湿的穴盘中成活的插穗数目要远远高于用水浸湿的穴盘中的(图2中A和B),而且插穗的生长状况要好于对照组。插穗污染长菌后,茎秆会发黑,并附有大量白色或浅黄色真菌,菌丝附着蛭石并包裹形成菌丝团,加速污染进程,最终导致茎秆枯萎和腐烂(图2中C‑G)。然而,未污染健康生长的插穗,茎秆为绿色,无菌株附着,生长良好(图2中H和I)。发明人在第10天进行生菌率统计,结果表明,用水浸湿的穴盘中总共扦插64株,第10天出现污染,中下部出现黑色或白、黄色霉菌,随后萎蔫死亡;第30天时,有61株被污染,生菌率高达95%,仅有5株存活。用高锰酸钾浸湿的穴盘中共扦插了80株,在第10天出现污染,污染情况较水处理轻;第30天时,有16株被污染,生菌率为20%,表明高锰酸钾起到一定的消毒和抑菌作用,用高锰酸钾浸湿蛭石,不影响苜蓿苗的生长发育,且可以有效降低插穗的污染程度。
[0047] 3.2生根粉的梯度试验实验设置4个实验组,具体如下:
处理组1(800×生根水溶液/灌水组):将插穗的下部浸泡在800×生根水溶液中2‑
3分钟后,分别扦插至穴盘中。每个穴孔插4‑6株插穗,后续根据干湿程度灌自来水直至生根。该组共46株插穗。生根率=生根的插穗数量/总插穗数量×100%。
[0048] 处理组2(30×生根水溶液/灌水组):该组与800×生根水溶液/灌水组的区别仅在于将插穗的下部浸泡在30×生根水溶液中,其余操作同800×生根水溶液/灌水组。该组共58株插穗。
[0049] 处理组3(800×生根水溶液/灌生根水溶液组):该组与800×生根水溶液/灌水组的区别仅在于后续根据干湿程度灌800×生根水溶液直至生根,其余操作同800×生根水溶液/灌水组。该组共48株插穗。
[0050] 处理组4(30×生根水溶液/灌生根水溶液组):该组与800×生根水溶液/灌生根水溶液组的区别仅在于将插穗的下部浸泡在30×生根水溶液中,其余操作同800×生根水溶液/灌生根水溶液组。该组共63株插穗。
[0051] 实验结果:发明人前期按照“贝勒康”生根粉说明书,插穗在生根粉稀释800倍溶液中浸泡2‑3小时进行扦插处理,老化和虫害严重的插穗几乎没有生根。因此,发明人尝试大幅度提高生根粉浓度,进行不同的梯度实验,探索适合秋冬季尤其是叶片老化且虫害严重的苜蓿插穗的最佳生根体系。发明人在第10天对插穗进行生根统计,仅在30×生根水溶液/灌生根水溶液中发现生根(图3中A),第15天时再次统计,可以明显看出处理组4(30×生根水溶液/灌生根水溶液)的生根效果好于处理组1(800×生根水溶液/灌水)、处理组2(30×生根水溶液/灌水)和处理组3(800×生根水溶液/灌生根水溶液)(图3中B),暗示处理组4(30×生根水溶液/灌生根水溶液)可能是最佳的生根体系。
[0052] 发明人对插穗的生根率进行了详细观察和统计(图3中C和D),处理组2(30×生根水溶液/灌水)第15天时插穗的生根率大于处理组1,其余时期并无明显差异,第30天时两个处理生根率达到100%。与灌注自来水的处理1和处理2相比,处理组3和处理组4在第25天时,插穗的生根率已经达到100%,说明灌注800×生根水溶液能加快插穗生根。处理组3第10、15、20天时的生根率分别为0%、19%、85%,而处理组4为16%、76%、98%,明显高于处理组3,根据上述研究结果,处理组4(30×生根水溶液/灌生根水溶液)生根效率最好。
[0053] 3.3秋冬季苜蓿最佳生根体系的验证在穴盘中装满经过高锰酸钾溶液(由自来水和高锰酸钾组成的高锰酸钾的含量为
0.01g/L的水溶液)浸湿的蛭石,将插穗下部浸泡在30×生根水溶液中2‑3分钟后,分别扦插至穴盘中。每个穴孔插4‑6株插穗,后续根据干湿程度灌800×生根水溶液直至生根。发明人对黄河三角洲盐碱示范基地(山东省东营市)紫花苜蓿品种“中苜3号”近100个不同植株进行扦插实验,总共扦插了40个穴盘约2000株插穗。随机选取不同株系的两株插穗进行拍照观察。
[0054] 结果如图4所示,第15天时大部分插穗均能诱导出新根(图4中A),第25天时插穗的生根率为100%,第30天时对所有插穗进行拉力测试以检测生根情况,此时由于根系繁茂会明显感受到极强的阻力(图4中B),表明可将插穗移栽到大盆进行移栽培养。
[0055] 移栽操作如下:将混合基质(花卉营养土和蛭石的体积比为2:1)装到直径口为21cm的盆中,每4个盆为一组,放在托盘中,移栽之前,要将盆中的混合基质浸湿,方法为向托盘中加适量的水,由下往上浸湿基质,不可从上方直接加水,否则会使基质更粘,不利于移栽。待混合基质浸湿后,在中间向两边拔出一个适合埋入插穗根部高度的坑,将插穗的根完整的放入后,再将基质轻轻埋回。
[0056] 移栽第20天有新的叶片和侧枝产生(图4中C),移栽的成活率为90%以上;移栽第50天侧枝增加,植株显著增高(图4中D),移栽第80天,苜蓿株高约1米,茎秆变粗,且有花蕾产生,表明植株移栽成功且生长良好(图4中E)。
[0057] 综上所述,本发明提供了一种关于盐碱地秋冬季紫花苜蓿高效的扦插生根体系,即(30×生根水溶液/灌800×生根水溶液)生根效果最好,生根率达100%,且该体系操作简单,可行性强,为苜蓿扦插技术提供了新的可行性方案。
[0058] 以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说,在不脱离本发明的宗旨和范围,以及无需进行不必要的实验情况下,可在等同参数、浓度和条件下,在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例,应该理解为,可以对本发明作进一步的改进。总之,按本发明的原理,本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进,包括脱离了本申请中已公开范围,而用本领域已知的常规技术进行的改变。

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