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营养繁殖
大自然采取无性繁殖的办法克服了种子的限制,所产生的后代(无性系)与母本有相同的遗传组成。植物营养繁殖的方式很多, 如变态根或变态茎繁殖。最简单的营养繁殖方式是植株发育成根茎紧密交错的一团带芽嫩枝,每根嫩枝都可分生发育成独立植株。 有些植物可从生长组织(纤匐枝或压条)中重新生长出嫩芽或根,从而产生新植株。 块茎(马铃薯)、球茎(番红花属)、假鳞茎
(兰属植物)等其他形式的植物特化器官储存着养分,这类植物能挺过恶劣的生长环境,积蓄能量以备生长环境好转时开始繁殖。用无性繁殖方式繁殖的植物在某片区域集群生长时,速度比靠种子繁殖的植物快得多,例如匍匐冰草或偃麦草(Agropyron repens)。对于生长在其自然生长环境边缘的植物而言,营养繁殖非常有用。由于环境不适宜,这些植物很难开花结果。生长在阳光斑驳林地中的黑莓(Rubus fruticosus)很少开花,但可以靠先端压条法快速扩散。
采用自然营养繁殖或无性繁殖技术,园艺师可获得“忠于”亲本的子代植株(即遗传组成上与亲本一致)。草本植物的分生繁殖等无性繁殖方式甚至比种子更可靠。利用植物的再生能力,人类已经发现并掌握了扦插、高空压条等人工营养繁殖技术。然而无性繁殖(又称克隆繁殖)也有风险:子代植株的遗传基因与亲本完全相同,因此具有同样的疾病易感性。例如,古罗马人用几根枝条将英国榆(Ulmus procera)从意大利引入英国,再用根生条繁育新植株。20世纪70年代,大量基因组成完全相同的榆树因患荷兰榆树病而枯萎死亡。如果英国榆通过种子有性繁殖后代,那么可能已经保留了充足的遗传多样性,后代中就可能产生抗病个体。
师法自然
大多数植物既能有性繁殖也能无性繁殖,从而避免英国榆病害的类似经历。这对园艺师有利,园艺师可选择符合需求的繁育方法,每种植物也能依据当地环境条件繁殖后代。同科的植物可以是有用的参考指南,因为同一科植物的繁殖通常是相似的。例如,大部分唇柱苣苔科植物(Gesneriaceae), 如非洲紫堇[非洲堇属(Saintpaulia)]、鲸鱼花属(Columnea)、欧洲苣苔属(Ramonda)、海角苣苔属(Streptocarpus)等,它们大部分植物很容易从叶片组织再生出新植株。鞘蕊花属(Solenostemon)、鼠尾草属(Salvia)、野芝麻属(Lamium)、迷迭香属(Rosmarinus)等唇形科(Labiatae)植物的茎插条生根迅速,野生环境中这些植物的茎在靠近潮湿土壤时就会生根。 植物地域分布的天然界限是另一个因素,天然生长地域之外的植物繁殖能力会下降。可通过提供可控的环境条件,对抗繁殖力的下降。
植物的无性繁殖
自然界中,一些植物可以无性繁殖,也可以通过种子进行有性繁殖。绝大多数情况下,新生植物和亲本在基因上是相同的(可看作克隆),尽管偶尔也会发生一些微小的基因突变。无性繁殖利用了这种自然的能力,并将其扩繁,从而完成像根部、幼苗以及叶子等植物组织无性别部分的分离。园丁可通过这些方法实现单一植物繁殖,并且在后代中保留多样化特征。可供使用的各种方法多种多样,包括分株繁殖、扦插、压条和嫁接。
分株繁殖
严格来讲,分株繁殖是将一株植物分成几株自养植物,它利用的是许多植物会生长出紧密结合的幼苗或嫩芽这一习性,从而生长为丛或冠。丛可以被分成若干部分,每个部分都至少有一个幼苗或嫩芽,以及它自己的根。这个方法快速而简单,但只能生长出少量新的植物。
在温带气候中,分株繁殖通常在春季、植物开始生长时进行。由于缺少叶子,水分流失得以最小化,同时根部会快速生长以再次进行分株繁殖。在热带气候中,分株繁殖可以在任何方便的时候进行;为减少水分流失,要随时修理叶子部分,同时要提供阴凉环境以及充足水分。
自然分株的高山植物,比如加尔加诺风铃草(Campanula garganica)、南方藓菊(Raoulia australis)和锥花虎耳草(Saxifraga paniculata,见左下图),以及有须根的草本植物,比如蓍属(Achillea)、紫菀(见中下图)、福禄考以及琉璃菊属(Stokesia),都是简单地被拉开的。嫩冠相对于年份较长的木质冠来说,更容易处理。
有肉质根和芽的草本植物,如落新妇属(Astilbe)、嚏根草(hellebores)和玉簪属(Hosta,见右下图),在不受损的情况下很难进行分株。半木本草本植物通常是四季常青的,这类植物包括聚星草属(Astelia)、蒲苇[蒲苇属(Cortaderia)]、新西兰麻(Phormium)以及丝兰(Yucca filamentosa)。需要用边缘锋利的铁锹或鹤嘴锄将其分开。幼小的植物较容易处理。
少数木本灌木和乔木,包括藤槭(Acer circinatum)、小花七叶树(Aesculus parviflora)以及黑果腺肋花楸(Aronia x prunifolia,即野樱莓、不老莓),由土壤下方的根出条长出丛;移除这些丛后种植新的植物。在把丛分株之前,幼小的亲本植物可以被完全拔起,而中心部分并不会受损。 “分株繁殖”这一术语也被广泛应用于指代和真正的分株繁殖相似的过程,例如,将鳞茎或仙人掌、兰花假鳞茎、根蘖和有根茎从亲本植物中分离出来。
扦插(插条)
扦插繁殖利用了植物组织一项显著的能力,从茎、叶、根或芽处,重新完全发育出有根和苗的新生植物。在再生过程中,由茎、叶或芽组织产生的根被称为不定根。为培育出这些植物,一组生长(分生组织细胞,通常靠近维管(携带汁液的)组织的中核心,之后再长成根首(根细胞),形
成根芽,然后形成不定根。这些也被称为“诱发”或“伤口”根,因为在大多数植物中,它们仅在某种类型的损伤后才会出现,例如切断植物茎部。在一些植物中,例如常春藤、杨树和唇形科植物(如迷迭香和鼠尾草)中的许多植物,预先形成的根首在茎中处于休眠状态,因此它们能在扦插过程中快速生根。一些植物,如樱桃砧木,甚至能形成根芽,一般情况下,在芽的底部可见。其他通常耐寒的木本植物很难生根:对于这些植物,愈伤组织可能会阻碍根的形成,最好进行嫁接(见第27页)。
准备扦插
大部分插条取自植物的茎部,它们可能在叶节或节处之间被切断(节间扦插),或刚好在节点下方(节段扦插)。节段扦插会暴露出最大面积的维管组织,从而提高根部形成的可能性(见上图)。其他有助于生根的方法包括“伤口”(见上图),尤其针对木本植物,以及使用激素生根化合物(即生根剂,见第30页)。扦插中植物的顶端也可以去除,将自然生长激素(生长素)重新分配到茎的其余部分,以促进根和新芽的生长。
扦插类型
扦插取自植物的茎、叶、根部(见右图),可分为以下几种类型。
嫩枝扦插 通常取自植物春天的嫩苗。它们的茎扦插潜力最强,但存活率较低。它们的水分流失并迅速枯萎,并且容易受伤,可能导致叶子和茎部受到灰霉病的侵蚀(腐烂)。
绿木扦插 尽管茎部还幼小,但已经开始变得健壮。这种方式比嫩枝扦插更容易操作,且不容易枯萎。
半成熟扦插 当茎部变硬且开始发芽时,这些植物就已经半成熟了。可以进行踵扦插,特别适用于常绿阔叶和针叶树木。
硬木扦插 这种类型来源于休眠树木,所以生根较慢,但强壮且水分不容易流失。
叶芽扦插 通常取自于灌木,这种类型为使用半成熟茎提供了一种简约经济的方式。
叶扦插 少数植物可以从脱落的叶子或叶组织的一部分中再生出新的植物。其中包括秋海棠科(Begoniaceae,见第190页)、景天科和苦苣菜科的成员。铁线莲、球兰属和十大功劳属(Mahonia)等植物的叶子有可能生根,但不能产生芽,因此永远不能发育成完整的植物。
根扦插 仅适用于部分植物—可自然发育枝条或吸根的植物,例如虾膜花(Acanthus mollis,见第158页)和火炬树(Rhus typhina)—可以通过根扦插繁殖(见第23页)。它们的根通常厚而多肉,以便储存食物,使根在发芽时能够存活。