基質(zhì)與植物生長調(diào)節(jié)劑對圓齒野鴉椿扦插生根的影響

潘惠忠，沈繼南，李賽花，陳春穆，陳宏毅，何志斌，吳擢溪

(1.福建省林業(yè)科學(xué)研究院，福建 福州 350012； 2.延平區(qū)夏道林業(yè)站，福建 延平 353011；3.邵武市將石省級自然保護(hù)區(qū)，福建 邵武 354011；4.福建洋口國有林場，福建 順昌 353211)

圓齒野鴉椿(EuscaphiskonishiiHayata )為省沽油科(Staphyleaceae)野鴉椿屬(Euscaphis)灌木或小喬木，生于低海拔至中海拔山谷、林緣或疏林中，分布于福建、廣東、廣西、江西等省區(qū)[1]。圓齒野鴉椿樹干通直，可作材用，種子油可制肥皂，樹皮可提烤膠，根及干果入藥用于祛風(fēng)濕[2]。其樹形優(yōu)美，花序多而密，花黃綠色；果實成熟后鮮紅色的內(nèi)果皮外翻呈兩瓣蝴蝶翅狀，果實繁多，常壓彎枝條，在園林上作為觀賞樹，可群植、叢植或孤植[3]。是集藥用、材用、觀賞為一體的優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種。目前，生產(chǎn)上圓齒野鴉椿以播種繁殖[4]為主，但受限于種殼硬且厚，密度又大，很難吸水膨脹，并具深休眠的特點(diǎn)，其播種催芽難度很大[5-6]。同時由于野生種質(zhì)資源個體間存在明顯差異[7]，扦插育苗可彌補(bǔ)種子育苗上的缺陷及保持原株優(yōu)良特性。目前國內(nèi)學(xué)者對此已進(jìn)行了一些研究[5-7]，而遺傳特性、插穗的生理特性、扦插環(huán)境、植物生長調(diào)節(jié)劑、扦插基質(zhì)等內(nèi)外因子均有可能影響扦插生根[8]，其中基質(zhì)與外源植物生長調(diào)節(jié)劑則是影響插穗生根及根系質(zhì)量的最重要外部因子[9-10]，鑒于此，筆者在前期研究的基礎(chǔ)上，分析扦插基質(zhì)與外源植物生長調(diào)節(jié)劑對扦插生根的綜合影響，優(yōu)化扦插條件，以期為圓齒野鴉椿規(guī)模化繁育提供參考。

1 試驗地概況

試驗地設(shè)在福建省洋口國有林場來舟管護(hù)站堆頭苗圃，海撥106 m，北緯26°38′、東經(jīng)117°57′。屬中亞熱帶東南季風(fēng)性氣候，年均氣溫19.5 ℃，極端最低氣溫-6.5 ℃，年均無霜期300 d，年均降水量1800 mm，年均相對濕度80%。扦插苗床(寬100 cm，高40 cm)設(shè)于塑料大棚內(nèi)，棚面覆蓋遮光率70%的黑色遮蔭網(wǎng)[10]。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

試驗用的園齒野鴉椿插穗為健壯無病蟲害的當(dāng)年生半木質(zhì)化枝條，采自將石保護(hù)區(qū)野鴉椿種苗基地，采穗母株為播種苗種植的9年生優(yōu)良單株[11]。

2.2 試驗設(shè)計

采用5因素4水平的L16(45)正交試驗設(shè)計方案，采用植物生長調(diào)節(jié)劑種類(A)、濃度(B)、處理時間(C)、扦插基質(zhì)(D)為試驗因子，共16個處理，3次重復(fù)，每個處理扦插50根穗條。正交試驗表及設(shè)計方案見表1。

2.3 扦插方法

將長10～15 cm，帶上下2個芽的枝條剪去基部葉片，離基部芽0.5 cm處用利刃斜切，上部近芽處用利刃平切，留1～2片剪去1/2葉片的葉子制成插穗。剪好的插穗基部浸入清水中備用。扦插前，基質(zhì)需用高錳酸鉀100 mg·L-1淋透后隔天使用；插穗需用1000倍液多菌靈浸泡10 min，然后根據(jù)試驗設(shè)計進(jìn)行處理。扦插密度100根·m-2，扦插深度約為插穗長度的1/3，插后用手稍壓實基質(zhì)，并及時淋水并噴灑1000倍液的甲基托布津溶液。2016年6月3日扦插。

2.4 插后管理

扦插后搭建高60 cm 的小拱棚，覆蓋塑料薄膜，薄膜四周用土壓實[10]。在扦插后5 d內(nèi)，每天葉片清水噴霧1次，以后根據(jù)氣溫高低進(jìn)行水分管理，保持扦插基質(zhì)濕潤[7]。

2.5 調(diào)查與統(tǒng)計分析

2016年9月26日調(diào)查生根穗條數(shù)，長度≥5 cm的Ⅰ級側(cè)根數(shù)、最長Ⅰ級側(cè)根長度和粗度。對生根率(Xi)進(jìn)行反正弦轉(zhuǎn)換，對長度≥5 cm的Ⅰ級側(cè)根數(shù)、最長Ⅰ級側(cè)根的粗度(Yi)進(jìn)行平方根轉(zhuǎn)換[12]后，用DPS進(jìn)行方差分析與多重比較。生根質(zhì)量指數(shù)：Q=生根率×50%+≥5 cm的Ⅰ級側(cè)根數(shù)×35%+最長Ⅰ級側(cè)根的根長×7%+最長Ⅰ級側(cè)根的根粗×8%，其值越大表明生根綜合質(zhì)量越高[10]。

3 結(jié)果與分析

園齒野鴉椿扦插正交試驗結(jié)果及方差分析見表2、表3。

表3 野鴉椿扦插正交試驗方差分析

3.1 各試驗因素、水平對生根率的影響

極差的大小反映了各因素對試驗結(jié)果影響的主次。由表3可見，各試驗因素對野鴉椿扦插繁殖生根率影響的大小排序是D(12.975)>B(9.825)> C(9.342)>A(8.875)，扦插基質(zhì)對生根率的影響最大，植物生長調(diào)節(jié)劑濃度對扦插生根率影響次之，植物生長調(diào)節(jié)劑處理時間對扦插生根影響排第3，植物生長調(diào)節(jié)劑種類對扦插生根率影響最小，4個試驗因子對扦插生根率影響均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。

各試驗因子不同水平間差異顯著性見表4。不同植物生長調(diào)節(jié)劑扦插生根率高低排序是NAA>IAA>ABT>IBA。多重比較結(jié)果表明，NAA與其它3種植物生長調(diào)節(jié)劑相互間差異極顯著；IAA、ABT與IBA間差異均極顯著，但二者間差異不顯著。

表4 各試驗因子不同水平的生根率

植物生長調(diào)節(jié)劑處理濃度對扦插生根率高低影響排序是50 mg·L-1>25 mg·L-1>100 mg·L-1>0 mg·L-1，清水處理效果最差；在一定范圍內(nèi)隨著濃度升高生根率也隨之上升，以50 mg·L-1處理效果最好；達(dá)到100 mg·L-1時扦插成活率開始下降，且與清水處理間差異不顯著，但均極顯著小于 50 mg·L-1、25 mg·L-1處理。

植物生長調(diào)節(jié)劑處理時間對扦插生根率高低影響排序是180 min>60 min>360 min>10 min，插穗在植物生長調(diào)節(jié)劑溶液中浸泡180 min效果最好，浸泡60 min次之，浸泡10 min效果最差。多重比較結(jié)果表明，浸泡180 min與其它處理時間間差異極顯著；浸泡60 min、浸泡180 min與浸泡10 min間差異極顯著，但浸泡60 min與浸泡180 min間差異不顯著。

扦插基質(zhì)對扦插生根率高低影響排序是黃心土>黃心土∶素沙(2∶1)>黃心土∶素沙(1∶1)>黃心土∶素沙(1∶2)，以黃心土扦插生根效果最佳，與其它3種扦插基質(zhì)間差異極顯著；其次為黃心土∶素沙(2∶1)混合基質(zhì)，與黃心土∶素沙(1∶1)、黃心土∶素沙(1∶2)混合基質(zhì)間差異極顯著，但黃心土∶素沙(1∶1)與黃心土∶素沙(1∶2)混合基質(zhì)間差異不顯著。

3.2 各試驗因素、水平對平均根長的影響

由表3可知，各試驗因素對平均根長的影響大小排序為D(0.523)>A(0.245)>B(0.240)>C(0.191)，對平均根長影響最大的是扦插基質(zhì)，其次是植物生長調(diào)節(jié)劑種類，植物生長調(diào)節(jié)劑濃度影響第3，處理時間影響最小。4個試驗因素中扦插基質(zhì)對根長影響極顯著，另外3個因素對平均根長影響不顯著。

各試驗因子不同水平間平均根長的差異顯著性見表5。由表5可見，不同植物生長調(diào)節(jié)劑間，僅ABT與NAA間差異顯著；ABT、IBA、IAA三者間差異不顯著；NAA、IBA、IAA三者間差異不顯著。不同濃度處理間，清水、50 mg·L-1處理與25 mg·L-1處理間差異顯著，但清水、50 mg·L-1、100 mg·L-1處理三者間差異不顯著。不同處理時間對根長的影響相互間差異不顯著。野鴉椿穗條在黃心土∶素沙(2∶1)、黃心土∶素沙(1∶1)、黃心土∶素沙(1∶2)的混合基質(zhì)中扦插的根長顯著大于黃心土基質(zhì)，但黃心土∶素沙(2∶1)、黃心土∶素沙(1∶1)、黃心土∶素沙(1∶2)3種基質(zhì)間差異不顯著。

表5 各試驗因子不同水平處理的根長

3.3 各試驗因素、水平對生根穗條≥5 cm長的Ⅰ級側(cè)根數(shù)影響

由表3可知，各試驗因素對生根穗條≥5 cm長的Ⅰ級側(cè)根數(shù)影響的大小排序為D(0.450)>C(0.183)>A(0.150)>B(0.100)，對已生根穗條≥5 cm長的Ⅰ級側(cè)根數(shù)影響最大的是扦插基質(zhì)，其次是植物生長調(diào)節(jié)劑處理時間，植物生長調(diào)節(jié)劑種類第3，植物生長調(diào)節(jié)劑濃度影響最小。扦插基質(zhì)對生根穗條≥5 cm長的Ⅰ級側(cè)根數(shù)影響達(dá)顯著水平(P=0.013)，其它因子影響均不顯著(P>0.05)。

各試驗因子不同水平間差異顯著性見表6。由表6可見，植物生長調(diào)節(jié)劑種類、濃度、處理時間3個試驗因子，其同一試驗因子不同水平相互間對≥5 cm長Ⅰ級側(cè)根數(shù)的影響差異均不顯著。野鴉椿插穗扦插在不同基質(zhì)上其成活穗條≥5 cm長Ⅰ級側(cè)根數(shù)，黃心土優(yōu)于基它3種基質(zhì)，但與黃心土∶素沙(2∶1)差異不顯著，與黃心土∶素沙(1∶1)、黃心土∶素沙(1∶2)這2種基質(zhì)差異顯著；黃心土∶素沙(2∶1)、黃心土∶素沙(1∶1)、黃心土∶素沙(1∶2)3種基質(zhì)相互間差異不顯著。

表6 各試驗因子不同水平對扦插生根穗條≥5 cm長Ⅰ級側(cè)根數(shù)的影響

3.4 各試驗因素、水平對最長Ⅰ級側(cè)根根粗的影響

由表3可知，各試驗因素對最長Ⅰ級側(cè)根根粗影響的大小排序為A(0.072)>B(0.057)> C(0.045)>D(0.038)，對最長Ⅰ級側(cè)根根粗影響最大的是植物生長調(diào)節(jié)劑種類，其次為植物生長調(diào)節(jié)劑濃度，插穗浸泡時間第3，扦插基質(zhì)最小。植物生長調(diào)節(jié)劑種類與濃度對最長Ⅰ級側(cè)根根粗影響極顯著(P<0.01)，植物生長調(diào)節(jié)劑浸泡時間及扦插基質(zhì)對最長Ⅰ級側(cè)根根粗影響不顯著(P>0.05)。

各試驗因子不同水平間差異顯著性見表7。植物生長調(diào)節(jié)劑種類中對最長Ⅰ級側(cè)根根粗效果最好的是ABT，NAA次之，IAA、IBA使用效果較差。ABT與NAA間差異不顯著，IAA與IBA間差異也不顯著，但 ABT、NAA與IAA、IBA間差異顯著。

表7 各試驗因子不同水平對最長Ⅰ級側(cè)根根粗的影響

最長Ⅰ級側(cè)根根粗，植物生長調(diào)節(jié)劑100 mg·L-1處理效果最好，清水處理效果最差；100 mg·L-1處理與50 mg·L-1處理間差異不顯著，與25 mg·L-1及清水處理間差異顯著；50 mg·L-1、25 mg·L-1及清水處理的最長Ⅰ級側(cè)根根粗相互間差異不顯著。

最長Ⅰ級側(cè)根根粗，插穗浸泡360 min與浸泡60 min差異顯著，但與浸泡10 min、180 min間差異不顯著，其原因有待進(jìn)一步探究。

最長Ⅰ級側(cè)根根粗，黃心土與黃心土∶素沙(1∶1)、黃心土∶素沙(2∶1)、黃心土∶素沙(1∶2)相互間差異不顯著，黃心土∶素沙(1∶1)與黃心土∶素沙(2∶1)、黃心土∶素沙(1∶2)間差異顯著，黃心土∶素沙(1∶1)與黃心土∶素沙(2∶1)相互間差異不顯著。

3.5 基質(zhì)與植物生長調(diào)節(jié)劑組合綜合篩選

生根質(zhì)量指數(shù)是把試驗中各生根指標(biāo)的信息匯集綜合從而在整體上評價、比較各處理中插穗的生根效果[13]。試驗表明，基質(zhì)與植物生長調(diào)節(jié)劑對圓齒野鴉椿扦插生根率、≥5 cm長的Ⅰ級側(cè)根數(shù)、最長Ⅰ級側(cè)根長及最長Ⅰ級側(cè)根的根粗起著主要的影響，以這4個指標(biāo)構(gòu)建生根質(zhì)量指數(shù)(Q)[14-15]。16個處理的生根指數(shù)見表2，其生根質(zhì)量指數(shù)均值為1.2781，標(biāo)準(zhǔn)差為0.1002，均值與標(biāo)準(zhǔn)差和為1.3783，生根質(zhì)量指數(shù)大于1.3783的處理有組合3與組合7。組合3的方案為ABT 50 mg·L-1溶液浸泡插穗180 min后扦插在黃心土∶素沙(2∶1)基質(zhì)上，生根率、≥5 cm長Ⅰ級側(cè)根數(shù)、最長Ⅰ級側(cè)根長、最長Ⅰ級側(cè)根根粗分別為65.5%、5.13條、4.36 cm、1.48 mm；組合7的方案為NAA 50 mg·L-1溶液浸泡插穗360 min 后扦插在黃心土上，生根率、≥5 cm長Ⅰ級側(cè)根數(shù)、最長Ⅰ級側(cè)根長、最長Ⅰ級側(cè)根根粗分別為79.4%、3.73 條、7.2 cm、1.51 mm。

4 小結(jié)與討論

影響扦插繁殖成功的因素很多，除與植物本身遺傳特性有關(guān)外，還與扦插基質(zhì)、植物生長調(diào)節(jié)劑種類、植物生長調(diào)節(jié)劑濃度、浸泡時間等有關(guān)[10，16]。研究發(fā)現(xiàn)扦插基質(zhì)是影響扦插生根率、≥5 cm長的Ⅰ級側(cè)根數(shù)、最長Ⅰ級側(cè)根根長的最主要因素，而植物生長調(diào)節(jié)劑種類是影響最長Ⅰ級側(cè)根根粗的主要因素。

基質(zhì)在扦插中除起支持和固定植物作用外，更重要的是為植物提供一個穩(wěn)定、適宜的根系環(huán)境[17]。圓齒野鴉椿扦插基質(zhì)以黃心土扦插生根效果最佳，這與黃心土的物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有良好的保水、保溫性能有關(guān)[18]。對扦插穗條根長影響以黃心土：素沙(2∶1)、黃心土∶素沙(1∶1)、黃心土∶素沙(1∶2)3種基質(zhì)為好，這可能是黃心土中滲入沙子使其通氣狀況得到改善，增強(qiáng)了根系的呼吸作用，從而促進(jìn)不定根的伸長[19]。圓齒野鴉椿扦插在黃心土上的≥5 cm長的Ⅰ級側(cè)根數(shù)優(yōu)于黃心土滲沙的基質(zhì)，而不同扦插基質(zhì)基本上不影響最長Ⅰ級側(cè)根根粗生長。

植物生長調(diào)節(jié)劑對插條生根有一定促進(jìn)作用，它重新分配插條內(nèi)部養(yǎng)分，增加插條基部糖含量，把下切口變成養(yǎng)分吸收中心，從而促進(jìn)根原基形成與插穗生長根成活[16，20-21]。本研究采用ABT、NAA、IBA、IAA處理插穗，發(fā)現(xiàn)使用NAA處理生根率最高，且與另外3種植物生長調(diào)節(jié)劑差異極顯著；對平均根長影響NAA稍差，其它3種植物生長調(diào)節(jié)劑相互間沒有區(qū)別；對生根穗條≥5 cm長的Ⅰ級側(cè)根數(shù)影響4種植物生長調(diào)節(jié)劑沒有差別，對最長Ⅰ級側(cè)根根粗使用ABT效果最好，NAA次之，IAA與IBA使用效果較差。綜合各生根指標(biāo)，圓齒野鴉椿扦插植物生長調(diào)節(jié)劑以ABT與NAA為好，這與劉正祥等[22]對省沽油硬枝扦插生根的研究結(jié)果相似。這可能是ABT生根粉中除了含有促進(jìn)生根的植物生長調(diào)節(jié)劑外，還含有其它生長素加效劑，能補(bǔ)充生根所需要的物質(zhì)和促進(jìn)生長素的合成，能夠輔助生長素達(dá)到更好的生根效果[10]，而NAA可通過影響枝條加快插條愈傷組織的形成和根系的產(chǎn)生，不僅利于原始體的誘導(dǎo)，而且促進(jìn)不定根生長[23]。

一般而言，較高的生根成活率并不能說明生根質(zhì)量的好壞[24]，不同育苗指標(biāo)在各處理組合中的表現(xiàn)存在差異，單一或少數(shù)指標(biāo)難以全面、客觀地反映各組合的育苗效果[25]，生根質(zhì)量指數(shù)是一個綜合指標(biāo)，與苗木移栽后的成活率密切相關(guān)[10]。本研究根據(jù)生根質(zhì)量指數(shù)排序，篩選出適于圓齒野鴉椿扦插生根的2個組合，其生根率、≥5 cm長Ⅰ級側(cè)根數(shù)、最長Ⅰ級側(cè)根長、最長Ⅰ級側(cè)根根粗分別在65.5%、3.73 條、4.36 cm、1.48 mm以上。這2個方案為ABT、NAA與黃心土、素沙組合，扦插生根質(zhì)量好，成本低廉，可操作性強(qiáng)。