第六章-园林苗圃育苗新技术

第六章园林苗圃育苗新技术一、组织培养育苗技术•植物组织培养是植物繁殖的新技术。是利用植物的根、茎、叶、花、果、茎尖、种子、胚甚至细胞，在无菌条件下，给以适当的营养、温度、湿度、光照、激素等条件，使植物组织再生的技术。（一）组培育苗的优缺点•优点：1、保持母树的优良特性；•2、无性系快速大量地繁殖；•3、茎尖脱毒培养脱毒苗；•4、速度快、省时间、产量大；•5、培育新品种；•6、保存种质资源。•缺点：1、操作烦杂，要求有一定设备条件•2、试验阶段成本较高。（二）组织培养分类1、以所用外植体材料来分：•植株培养•器官培养•胚胎培养•组织培养•细胞培养•原生质体的培养（二）组织培养分类2、依所用的培养基不同来划分：•固体培养•液体培养静止培养、旋转培养、振荡培养（三）植物组织培养的应用•无性系的快繁•脱毒苗培育（四）组织培养的设备和条件1、实验室准备室：器具的洗涤、干燥、存放与蒸馏水的制备；培养基的配制、分装、高压灭菌；存放天平、药品及各种药品的配制等。面积在30m2左右。接种室：也称为无菌操作室。主要供材料的消毒、接种、无菌材料的继代转苗等。设备有超净工作台及无菌的接种工具。面积在20m2左右。培养室：是培养试管苗的场所。要求室温25~27ºC之间，需安装调节温度设备；将光源设计在培养物的上方。培养室还要有培养装置如培养架等。2、仪器设备及器具•（1）制备培养基设备:天平、冰箱•（2）灭菌设备：高压灭菌锅烘箱和恒温箱•（3）接种设备：•（4）培养设备：•（5）璃器皿和用具：如三角瓶、量筒、烧杯等。（四）培养基及其制备1、培养基的组成无机成分：•（1）大量元素：包括N、P、K、Ca、S等元素的无机盐。需要量大，具有重要作用。•（2）微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Co等多种微量元素。植物生长必不可少。有机成分•（3）维生素：参与酶的形成和蛋白质、脂肪的代谢等活动。•（4）氨基酸：谷氨酸、甘氨酸等。•（5）肌醇：•（6）糖：是碳元素提供者，调节培养基的渗透压。•（7）支撑物质：琼脂是常用的固化剂，它能使培养基固化。•（8）植物生长调节剂；吲哚乙酸、萘乙酸等，促进细胞分裂，刺激生长。•（9）水：•（10）其他：活性炭2、常用培养基•MS培养基•怀特培养基•米勒培养基•B5培养基•N6培养基3、培养基的配制技术•组织培养和整体植物在营养上的主要区别是它的异养性，整体植物只需要无机营养，而组织培养则需另外供给C源和许多有机养料。各种植物以及同一植物的不同器官和材料进行培养时对无机养料的要求也略有区别，甚至在增减过程中也发生变化。因此在培养过程中随着组织和细胞的分化发育的进展正确选用培养基，及时调整培养基中的某项成分(转换培养基)是成功的关键之一。配制程序•按量吸取药液混合注入蔗糖、琼脂的混合液中搅拌均匀用0.4%的NaOH或3.65%HCl溶液调节pH值装入三角瓶等培养容器内灭菌待用4、培养材料的选择•一般常用作快速繁殖的材料有鳞茎、球茎、茎段、茎尖、花柄、花瓣、叶柄、叶尖、叶片等，它们的生理状态对培养时器官的分化有很大影响。一般来讲，发育年幼的实生苗比发育年龄老的成年树容易分化，顶芽比腋芽容易分化，萌动的芽比休眠的芽容易分化，采用大树基部的萌蘖有利于芽的诱导和分化。此外可以用未成熟的种子、子房、胚珠及成熟的种子为材料，剥去种皮经过胚胎培养，打破休眠得到试管苗后，再进行快速繁殖。5、接种与培养•（1）外植体的消毒与接种将接种材料用自来水冲洗干净，擦干。然后，在超净台上或接种箱内，将接种材料浸在饱和漂白粉上清液里，作表面灭菌15—30min，也可用0．1％的升汞溶液作表面灭菌8—12min。灭菌时间快到时，即倾去灭菌溶液，用无菌水涮洗多次，然后用无菌纱布吸干接种材料外部的水分，最后在无菌的条件下接种在培养基上以待器官分化。•（2）芽的分化接种后，要使材料分化出许多芽，必须对培养基及激素的种类和浓度进行严格地筛选。在诱导芽的分化过程中，常用的基本培养基为MS培养基，适当降低MS培养基中无机盐的浓度，特别是降低氮素水平，对芽的分化和生长都是有利的。•激素的种类和浓度对芽的分化起着重要的作用。由于不同的植物和不同的组织器官所含的内源激素的种类和浓度不同，因而使细胞、组织、器官分化和分化所需要的激素水平也不相同。原则上讲，细胞分裂素可以促进芽的分化，常用的细胞分裂素有激动素、6·苄基腺嘌呤、玉米素和异戊烯基腺嘌呤。在快速繁殖中，一般用6—苄基腺嘌呤比激动素的效果好，合适的浓度一般为0．25mg／L。少数种类的植物适合用玉米素和异戊烯基腺嘌呤。生长素虽然不能促进芽的分化，但是一般植物芽的分化需要它与细胞分裂素浓度有一定的比例。当细胞分裂素的相对含量大于生长素时，有利于芽的分化和生长，在MS培养基中，附加0．5mg／L吲哚乙酸，lmg／L6—苄基腺嘌呤，是芽分化的最佳配比。•（3）根的诱导要促使试管苗生根，常用的有两种方法：一种是把试管苗在无菌条件下从叶腋处剪下来，转移到生根培养基上。生根培养基和分化培养基的差别主要在于生长素和细胞分裂素的比例上，适当增加生长素的浓度，不用细胞分裂素或极少量的细胞分裂素，一般在茎的基部就能分化出根。但是不同的植物诱导生根时所需要的生长素的种类和浓度是不同的。一般常用的有吲哚乙酸、萘乙酸、吲哚丁酸3种。在生产实践中，生长素浓度过低不利于试管苗生根，而生长素浓度过高时，先在茎的基部形成一块愈伤组织，而后再从愈伤组织上分化出根，但是这样茎与根之间维管束往往连接不好，影响了物质和水分的吸收和运输，这种苗移栽不易成活，即使成活后生长速度也较慢，所以要求生长素的浓度以能使伤口处直接生长出根为合适。•另一种方法是将无菌苗剪下后，浸泡在含有一定浓度生长素的无菌水中，几小时后再接种到无激素培养基上，一般1星期后即开始分化出根原基，2--3星期后根生长良好即可移栽。•若适当降低培养基的含糖量，同时将大量元素的含量减少一半左右，并适当增加培养基中维生素B2、维生素B12的含量，也可以提高根的诱导频率。6、炼苗与移栽当试管苗长出白根后尚未老化之前，应打开瓶塞放在散射光处锻炼3-4d，然后取出幼苗用温水将琼脂冲洗掉，移栽到无菌的沙性土壤中。组培苗对基质的要求较高，基质必须严格消毒。基质的成分一般以沙土、砻糠灰(炭化稻壳)、江沙、泥炭、珍珠岩或蛭石为材料，移苗应根据不同的园林苗木材料运用以上不同的基质材料的不同配比，制成无菌的基质。移栽时要注意别伤根并使其处于伸展状态，浇透水后，用塑料薄膜覆盖，保持空气的相对湿度在90％以上，温度在25C左右(±5C)，勿使阳光直晒。过1星期后，注意逐渐通气及浇灌适量的水，幼苗即能成活。试管苗成活后，再移至苗圃的幼苗池中进行培养，待壮苗后移至大田栽培。第二节水培育苗•用泥炭、岩棉、砂砾、珍珠岩、蛭石以及其它基质或单纯采用营养液而不用天然土壤来进行育苗的方法称为无土育苗。•水培是在化学溶液中培养植物的技术和科学。植物在没有有机质存在的情况下，由人工供给养分而生长。水培也需要用基质，用于固定、支持苗木。•水培育苗是无土育苗的一种方法。一、水培的优缺点水培的优点：•1、产量高、质量好、生长快。水培可以直接供给植物生长所需要的养分和水分，为生长提供了优越的条件，由于基质的恰当选用，改善了通气条件，有利于苗木生长•2、水培在大小范围内均可进行，不受环境条件的限制。水培的缺点：•它要求有一定的设备，比普通育苗成本高，但随着技术的不断发展和改进是可以提高效率的。二、水培育苗的设备•（一）场地水培对场地要求不严，大小均可，只要能满足阳光，空气及充足的水源条件，人为提供矿质营养及基质条件即可。（二）容器•水培用容器的大小，依生产规模及要求而定，任何大小的花盆、水桶、木箱等容器都可进行水培；大规模的生产可用水培槽，水培槽也可大可小。容器水平式水培槽装置1．框架2．苗床(基质)3．栅栏4.空气层5.营养液6.防水槽6容器流动式水培槽装置1、2．苗床(蛭石、砂砾等)3．扬液槽4．集液槽5．扬水泵4容器简易水培装置1．营养液2．基质6．栅栏网7．玻璃缸可盛装营养液的育苗槽•••••••（三）营养液•1．营养液的矿质成分：植物根吸收的矿物质元素主要有两大类，即大量元素和微量元素。大量元素•大量元素主要有七种N、P、K、Ca、Mg、S、Fe2+，这些元素的每一种都至少可构成植物体鲜重的0.0l％，其比例的略微变化，不会影响植物的正常生长，但缺少任何一种都会影响植物的正常生长，甚至死亡。微量元素•微量元素一般主要有Mn、B、Zn、Cu、Mo，它们在植物体鲜重中，所占的量很少，大约在O．001一O．00001％范围内，但也是不可缺少的。1、营养液的配制•我们在选择营养液时，必须注意到植物正常生长的需要。这与我们进行常规育苗时一样，苗木在不同的时期施肥量和施用的种类也不同，所以配制营养液必须依不同的植物，不同的生长发育时期对营养的要求来定，同时还应考虑到环境因子的影响．如温度、湿度、光照等条件。2．营养液的浓度及酸度•营养液中大量元素浓度，一般不超过2—3／1000，其营养液的总浓度不能超过4／1000，浓度过高有害生长，不同植物要求浓度也不同，例如杜鹃所用营养液浓度不超过1／1000；而蔷薇类则营养液浓度为2—5／1000。•营养液的酸度以微酸为好，一般pH值为6．5，植物在pH为5．5—6．5范围内生长最好，不同的植物对营养液酸碱度的反应及需求不同如凤梨类、马蹄莲、仙客来等pH值为5，生长最好；而菊花、蔷薇类则要求pH，为6．5—7。3．营养液用水的要求•配制营养液所用的水，要了解是否有污染，含酸的或其他工业费水不能用来配制营养液，也最好不使用硬水，一般可用作饮用的水均可用于水培。自来水中含有较多的碳酸盐和氯化物，防碍根系对铁的吸收，可以用Na2-EDTA(乙二胺四乙酸二钠）进行调节，使铁为Fe2+便于吸收。（四）水培用基质•水培槽上苗床中的基质，是代替土壤并列起着固定、支撑苗木的作用。•选用培养基质的条件是疏松通气又能保持水分。•常用的基质有蛭石、珍珠岩、石英砂、泥炭等，也可用它们的混合物。•基质的选择要依据植物的要求和材料的来源而定。三、水培的播种与扦插•（一）播种利用水培进行播种，小粒种子可以直接撒在苗床上，不需要覆盖，大粒种子需插入苗床内。为了更好地保持湿度，在播种之前，用稀释的营养液（水：营养液=1：1），预先浇透苗床。•（二）扦插水培扦插所选用的插条，多用当年生半木质化枝条。第三节容器育苗•容器育苗又称营养钵育苗。指利用各种容器装入培养基质培育苗木，称容器育苗。一、容器育苗的优缺点•优点：1、容器苗的根系发育良好，起苗时不伤根，减少了苗木因起苗、运输、假植等作业时对根系的损伤和水分的损失，从而提高苗木的移栽成活率。•2、采用容器苗可以延长绿化植树的时间，不受植树季节的严格限制。•3、可以节省种子。•4、容器育苗可提早播种，延长苗木生长期，有利于培育壮苗；•5、容器育苗管理方便，结合塑料大棚育苗，可以满足苗木对温度湿度、光照的要求，有利于促进苗木的迅速生长，培育优质壮苗。缺点•容器育苗单位面积产苗量低；成本高；营养土的配制和处理等操作技术比一般育苗复杂；在栽植上也存在运输不便，运费高的问题。二、育苗地的选择•容器育苗的圃地应选择地势平坦、排水良好处，切忌选在地势低洼、排水不良、雨季积水和风口处；对土壤肥力和质地要求不高；选择的圃地要有充足的水源和电源，便于灌溉和育苗机械化、自动化操作。三、容器的种类和大小•育苗容器又称营养杯，其种类很多，国内外用做营养杯的材料有：泥炭土、纸、塑料薄膜、其他塑料及木制、竹制等。基本上分为三个类型：容器的种类•1、容器虽有外壁，但易于腐烂，填入培养土育苗，移栽时不需将苗木取出，连同容器一同栽植即可。如纸钵。•2、容器有外壁，但不易腐烂，栽植时必须从容器中取出苗木，用完整的苗木根系进行栽植。如塑料钵。3、容器无外壁，其本身既是育苗容器又是培养基质。如:岩棉块育苗营养钵•用腐熟有机肥、火烧土、原圃土，并添加适量无机肥料配制成营养土，经拌浆、成床、切砖、打孔而成长方形的营养砖块；或者