IBA濃度及培覆基質(zhì)對(duì)平歐榛嫩枝直立壓條育苗的影響

閆海冰，解甜甜

（1.太原工業(yè)學(xué)院 環(huán)境與安全工程系，山西 太原 030008；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，山西 太谷 030801）

榛子為世界“四大堅(jiān)果”之一，營(yíng)養(yǎng)豐富，可鮮食或制成干果，具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1]。平歐榛C.heterophylla × C.avellana是我國(guó)野生平榛與北美歐榛的雜交種，同時(shí)具有平榛適生性強(qiáng)和歐榛果大殼薄的優(yōu)勢(shì)，具有豐產(chǎn)、抗寒、抗旱性強(qiáng)的生產(chǎn)潛力[2]。近年來(lái)，在我國(guó)東北、華北、西北地區(qū)，作為林果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種之一，平歐榛的栽培面積快速擴(kuò)大[3-5]。目前，在遼寧、吉林、黑龍江、河北、內(nèi)蒙古、河南、陜西、寧夏、甘肅等地均有平歐榛種植。

平歐榛苗繁育一直以傳統(tǒng)的根蘗營(yíng)養(yǎng)繁殖法為主，存在繁殖速度慢等問(wèn)題[6-9]，缺少快速有效的繁育技術(shù)。采用嫩枝直立壓條法進(jìn)行苗木繁育時(shí)，出苗快、成本低，可直接獲得較大新株，定植栽培后結(jié)果早。因此，在平歐榛育苗試驗(yàn)中常采用嫩枝直立壓條法。但是因?yàn)槠綒W榛嫩枝壓條生根相對(duì)困難，常使用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑促進(jìn)壓條生根。關(guān)于平歐榛嫩枝直立壓條的研究多集中于生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類(lèi)和濃度的篩選[10-12]，但試驗(yàn)結(jié)果差距較大，在生產(chǎn)實(shí)踐中無(wú)法參考。此外，培覆基質(zhì)對(duì)根系周?chē)h(huán)境的濕潤(rùn)程度和透氣性也會(huì)對(duì)壓條生根產(chǎn)生影響。文中研究了不同濃度IBA 和培覆基質(zhì)對(duì)平歐榛嫩枝直立壓條生根、根系發(fā)育和榛苗生長(zhǎng)的影響，旨在為培育根壯、苗大的優(yōu)良平歐榛單株材料提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

2021年春季，在山西省晉中盆地東部太谷區(qū)陽(yáng)邑鄉(xiāng)里美莊村平歐榛試驗(yàn)基地（112°25′E，37°25′N(xiāo)）開(kāi)展育苗試驗(yàn)。選取該基地的平歐榛1號(hào)（‘達(dá)維’品種）作為研究對(duì)象，該品種具有果大、豐產(chǎn)、單干樹(shù)形的優(yōu)良特性，樹(shù)齡5 a，處于盛果期。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)置5 種IBA 濃度、4 種培覆基質(zhì)，進(jìn)行隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)。IBA 的質(zhì)量濃度梯度為0、500、1 000、1 500、2 000 mg/L；4種培覆基質(zhì)分別為園土、沙+土（體積比1∶1）、蛭石、泥炭土+珍珠巖+蛭石（體積比1∶1∶1）。在進(jìn)行壓條時(shí)，在每種IBA 濃度、每種培覆基質(zhì)處理組中隨機(jī)選擇6 株進(jìn)行處理，共計(jì)20 個(gè)處理組合（表1），共處理植株120 株（每株母枝基生枝重復(fù)6 次，共處理基生枝720 枝）。

表1 平歐榛嫩枝直立壓條育苗試驗(yàn)中IBA 濃度和培覆基質(zhì)處理組合的編號(hào)?Table 1 Number of IBA concentration and matrix combination in vertical layering seedling test of C.heterophylla ×C.avellana

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 嫩枝直立壓條處理

春季萌芽前，選取長(zhǎng)勢(shì)旺盛的健康植株進(jìn)行整形修剪，除保持母株結(jié)果枝外，其余主枝均重剪，并將母株基部地面以上的殘留枝全部剪掉，促使母枝發(fā)出基生枝（萌生枝和根蘗枝）。待基生枝生長(zhǎng)到60 ～80 cm 且基部已達(dá)半木質(zhì)化時(shí)[13]，選擇生長(zhǎng)勢(shì)一致、無(wú)病蟲(chóng)害的當(dāng)年基生枝進(jìn)行直立壓條育苗（6月12日）。

先將基生枝基部距地面20 ～25 cm 高的葉片摘除，用細(xì)鐵絲在基部距地面1 ～3 cm 處橫縊，并在橫縊處噴霧式均勻噴施IBA 至形成水柱狀。然后用油氈紙圍著基生枝做成高度為25 cm 的圓筒，其內(nèi)培覆濕潤(rùn)的基質(zhì)。圓筒直徑視基生枝長(zhǎng)勢(shì)而定，要求基生枝外圍距離基質(zhì)邊緣不小于20 cm[14-15]。常規(guī)管理。

1.3.2 指標(biāo)測(cè)定

生長(zhǎng)季結(jié)束時(shí)（10月29日），將全部榛苗起苗，從每處理組合中隨機(jī)選擇6 株基生枝壓條苗作為標(biāo)記植株，選擇每棵標(biāo)記植株向陽(yáng)面中上部3 ～4 片葉作為標(biāo)記葉片。統(tǒng)計(jì)生根率后，分別使用卷尺和游標(biāo)卡尺測(cè)量標(biāo)記植株的高和地徑，用EPSON Scan 軟件對(duì)新生根系掃描成像，然后利用WinRHIZO 根系分析軟件對(duì)圖像進(jìn)行處理，獲取直徑、表面積、總投影面積、總體積等根系參數(shù)。使用DS-50000 掃描儀測(cè)定植株葉面積。將所有標(biāo)記植株小心沖洗干凈，分別收集根、莖、葉并置于牛皮紙袋中，放入烘箱（80 ℃）烘至恒定質(zhì)量后，使用分析天平（1/10 000）稱(chēng)量根、莖、葉干質(zhì)量，計(jì)算榛苗總生物量。

Rr＝(Nr/Nt)×100%；

式中：Rr表示生根率；Nr表示生根植株數(shù)量；Nt表示供試植株總數(shù)。

I＝Rr×nr×Lr[16]。

式中：I表示生根指數(shù)；nr表示平均生根數(shù)量；Lr表示平均根長(zhǎng)。

R=[mr/(ml+ms)]×100%。

式中：R表示根冠比；mr表示根干質(zhì)量；ml表示葉干質(zhì)量；ms表示莖干質(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS 21.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。對(duì)各指標(biāo)在不同處理組合間的差異性進(jìn)行單因素方差分析和LSD 多重比較。在主成分分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建平歐榛直立壓條育苗質(zhì)量指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)模型，根據(jù)綜合得分篩選促進(jìn)平歐榛嫩枝直立壓條生根及榛苗生長(zhǎng)的最優(yōu)處理組合。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理對(duì)平歐榛嫩枝直立壓條生根的影響

不同濃度IBA 及培覆基質(zhì)處理下平歐榛嫩枝直立壓條的生根情況見(jiàn)表2。由表2可知：未經(jīng)IBA 處理的各培覆基質(zhì)處理的直立壓條的生根率均為0；經(jīng)IBA 處理的直立嫩枝生根率達(dá)60.86%以上，且隨著IBA 濃度的增加，生根率顯著提高（P＜0.05）。當(dāng)IBA 質(zhì)量濃度為1 500 mg/L 時(shí)，4 種培覆基質(zhì)處理下的生根率（Y3、S3、Z3、N3）均達(dá)91.21%以上，顯著高于1 000 mg/L 的IBA 處 理（Rr＜80.35%）和500 mg/L 的IBA 處理（Rr＜68.65%）。在相同IBA 濃度處理中，4 種培覆基質(zhì)處理間均未呈現(xiàn)顯著差異，這表明噴施IBA 比基質(zhì)類(lèi)型的促生根作用更大。在各處理組合中，N3 處理的生根率、平均根數(shù)、平均根長(zhǎng)及生根指數(shù)均最高，分別達(dá)92.45%、25.70、25.12 cm 和596.84 cm。當(dāng)IBA 質(zhì)量濃度達(dá)2 000 mg/L時(shí)，各培覆基質(zhì)處理的直立壓條的生根率、平均根數(shù)、平均根長(zhǎng)及生根指數(shù)均有下降，且顯著低于1 500 mg/L 的IBA 處理。

表2 不同濃度IBA 及培覆基質(zhì)處理下平歐榛嫩枝直立壓條的生根情況?Table 2 Rooting of upright layered epicormic branch of C.heterophylla × C.avellana with different IBA concentrations and cultured matrix treatments

2.2 各處理對(duì)平歐榛嫩枝直立壓條根系發(fā)育的影響

2.2.1 對(duì)根系構(gòu)型的影響

不同濃度IBA 及培覆基質(zhì)處理下平歐榛苗的根系構(gòu)型如圖1所示。由圖1可見(jiàn)，隨IBA 處理濃度的增加，各培覆基質(zhì)處理的壓條苗根系的水平分布和垂直分布更加廣泛，且根的數(shù)量增加。當(dāng)IBA 處理濃度達(dá)1 500 mg/L 時(shí)，各培覆基質(zhì)處理的植株根系分布最為廣泛，根數(shù)量最多。相同質(zhì)量濃度IBA 處理中，N 類(lèi)基質(zhì)明顯促進(jìn)了植株根系密集團(tuán)狀結(jié)構(gòu)或簇狀結(jié)構(gòu)的形成。在各處理組合中，N3 處理的植株根系分布面積最大，根分布的密集程度最大。與其他質(zhì)量濃度IBA 處理相比，當(dāng)IBA 質(zhì)量濃度為2 000 mg/L 時(shí)，各培覆基質(zhì)處理的壓條苗根系發(fā)育明顯減弱，根系擴(kuò)展程度和分布密集程度均較低，根數(shù)量較少。

圖1 不同濃度IBA 及培覆基質(zhì)處理下平歐榛苗的根系構(gòu)型（比例尺5 cm）Fig.1 Root morphology of C.heterophylla × C.avellana seedlings with different IBA concentrations and cultured matrix treatments (scale is 5 cm)

2.2.2 對(duì)根系形態(tài)指標(biāo)的影響

除未經(jīng)IBA 處理的直立壓條苗不形成根系外，其余處理的壓條苗均有新生根系，不同濃度IBA 及培覆基質(zhì)處理下平歐榛苗根系的形態(tài)指標(biāo)見(jiàn)表3。由表3可知，在各處理間，除根直徑無(wú)顯著差異外，其余根系形態(tài)指標(biāo)均有顯著差異。IBA 質(zhì)量濃度為500 ～1 500 mg/L 時(shí)，隨質(zhì)量濃度升高，相同培覆基質(zhì)處理下的總根投影面積、根表面積、總根體積及根生物量呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，各培覆基質(zhì)處理下這4 個(gè)根系形態(tài)指標(biāo)均在IBA 質(zhì)量濃度為1 500 mg/L時(shí)達(dá)最大值，并顯著高于其他質(zhì)量濃度IBA 處理。當(dāng)IBA 質(zhì)量濃度達(dá)2 000 mg/L 時(shí)，各培覆基質(zhì)處理的各根系形態(tài)指標(biāo)均有所下降。相同質(zhì)量濃度IBA 處理的總根投影面積、根表面積、總根體積及根生物量在不同基質(zhì)間表現(xiàn)出一定差異。在各處理中，N3 處理的根系發(fā)育狀況最好，總根投影面積382.04 cm2，根表面積1 162.88 cm2，總根體積14.07 cm2，根生物量34.96 g。

表3 不同濃度IBA 及培覆基質(zhì)處理下平歐榛苗根系的形態(tài)指標(biāo)?Table 3 Root morphological indexes of C.heterophylla × C.avellana seedlings with different IBA concentrations and cultured matrix treatments

2.3 各處理對(duì)平歐榛嫩枝直立壓條苗生長(zhǎng)的影響

不同濃度IBA 及培覆基質(zhì)處理下平歐榛苗的生長(zhǎng)指標(biāo)見(jiàn)表4。由表4可知，隨IBA 質(zhì)量濃度的增加，各培覆基質(zhì)處理的植株根干質(zhì)量呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，經(jīng)相同質(zhì)量濃度IBA 處理的植株配以泥炭土+珍珠巖+蛭石（體積比1∶1∶1）基質(zhì)處理的根干質(zhì)量較高。N3 處理的榛苗根干質(zhì)量最大，且顯著大于除Z3 外的其他處理。培覆基質(zhì)與IBA處理對(duì)平歐榛苗地上部指標(biāo)（葉面積、苗高、基徑、葉干質(zhì)量、莖干質(zhì)量）無(wú)顯著影響，但受根系發(fā)育差異的影響，各處理間榛苗的根冠比和總生物量也表現(xiàn)出顯著差異，主要表現(xiàn)為N1、N2、N3、Z1、Z2、Z3 處理下榛苗的根冠比顯著大于其他處理，N2、N3、Z3、S3 處理下榛苗的總生物量顯著大于其他處理。

表4 不同濃度IBA 及培覆基質(zhì)處理下平歐榛苗的生長(zhǎng)指標(biāo)?Table 4 Growth indexes of C.heterophylla × C.avellana seedlings with different IBA concentrations and cultured matrix treatments

2.4 各處理下平歐榛嫩枝直立壓條苗質(zhì)量的綜合分析

采用主成分分析法[17]對(duì)不同培覆基質(zhì)與IBA濃度處理下平歐榛嫩枝直立壓條苗的生根、根系發(fā)育及苗生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知，構(gòu)成平歐榛嫩枝直立壓條育苗指標(biāo)的前3 個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)75.896%。第1主成分中，載荷較高的指標(biāo)為根冠比、根干質(zhì)量、生根率、總根投影面積、根表面積、總根體積，均是反映平歐榛苗根系生長(zhǎng)狀況的指標(biāo)；第2 主成分中，載荷較高的指標(biāo)是葉面積、苗高、基徑、葉干質(zhì)量、莖干質(zhì)量，主要為反映平歐榛苗地上部生長(zhǎng)狀況的指標(biāo)；第3 主成分中，載荷較高的指標(biāo)是根平均直徑，反映了根系質(zhì)量。

表5 平歐榛嫩枝直立壓條育苗指標(biāo)的主成分分析結(jié)果?Table 5 Results of principal component analysis on vertical layering seedling indexes of C.heterophylla × C.avellana

以前3 個(gè)主成分及其方差貢獻(xiàn)率構(gòu)建平歐榛直立壓條育苗質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)線(xiàn)性模型（Z），對(duì)16個(gè)處理的榛苗質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)表6。

Z＝0.505S1+0.360S2+0.135S3。

式中：Z表示育苗質(zhì)量的綜合得分；S1、S2、S3分別表示第1主成分、第2主成分、第3主成分的得分。

根據(jù)前3 個(gè)主成分得分得出的綜合得分是評(píng)價(jià)育苗效果的重要依據(jù)，綜合得分越高，處理的優(yōu)勢(shì)越明顯。由表6可知，平歐榛嫩枝直立壓條育苗的最優(yōu)處理組合為N3，即IBA 質(zhì)量濃度為1 500 mg/L，培覆基質(zhì)為泥炭土+珍珠巖+蛭石（體積比1∶1∶1）。

表6 平歐榛育苗質(zhì)量指標(biāo)的主成分得分和綜合排序?Table 6 Principal component scores and comprehensive quality index rankings of C.heterophylla × C.avellana seedlings

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，以1 500 mg/L 的IBA 促根并配合泥炭土+珍珠巖+蛭石（體積比1∶1∶1）的培覆基質(zhì)處理的平歐榛嫩枝直立壓條育苗效果最佳，該處理可有效提高生根率和生根指數(shù)，擴(kuò)大根系分布范圍，顯著增加平均根數(shù)、平均根長(zhǎng)、總根投影面積、根表面積、總根體積、根生物量，促進(jìn)了根系發(fā)育，提高了植株根冠比和總生物量。

植物激素是調(diào)控根發(fā)育和構(gòu)型的主要因素[18]，添加外源生長(zhǎng)素能夠增加側(cè)根的數(shù)目[19]。IBA 被認(rèn)為是應(yīng)用最廣泛的植物扦插生根劑，可有效改善根系質(zhì)量，促進(jìn)難以生根的木本植物插條生根[20]。基質(zhì)的選擇對(duì)于育苗也至關(guān)重要，使用不同類(lèi)型基質(zhì)培育的苗木根系周?chē)乃畾夂屯笟鉅顩r不同。對(duì)直立壓條苗而言，基質(zhì)作為根系吸收營(yíng)養(yǎng)的載體，直接影響著根系的發(fā)育[21]，進(jìn)而對(duì)苗木的根冠比和植株總生物量產(chǎn)生影響。

本試驗(yàn)中，未經(jīng)IBA 處理的直立壓條苗的生根率均為0，經(jīng)IBA 處理的直立壓條苗的生根率達(dá)60.86%以上，表明IBA 處理是平歐榛嫩枝直立壓條苗生根的關(guān)鍵措施。當(dāng)IBA 質(zhì)量濃度為500 ～1 500 mg/L 時(shí)，隨著其質(zhì)量濃度的增加，生根率呈上升趨勢(shì)；當(dāng)IBA 質(zhì)量濃度達(dá)2 000 mg/L時(shí)，由于質(zhì)量濃度過(guò)大，抑制了根系生長(zhǎng)。因此在一定的濃度范圍內(nèi)，生根效果與激素濃度呈現(xiàn)正相關(guān)，超過(guò)一定的濃度則呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，出現(xiàn)抑制生根的現(xiàn)象，甚至產(chǎn)生毒害作用，與陳振科等[22]、吳君等[23]、李檸等[24]的研究結(jié)果一致。在進(jìn)行不同基質(zhì)處理的同時(shí)添加激素，直立壓條苗的總根投影面積、根表面積、總根體積、根冠比、根干質(zhì)量均有增加，表明基質(zhì)和激素處理可以有效促進(jìn)根系生長(zhǎng)。由于榛苗萌蘗基部最先感受到IBA 的刺激信號(hào)，通過(guò)主動(dòng)調(diào)節(jié)優(yōu)化根系構(gòu)型[25]，增大根系表面積，使得根系與生存環(huán)境的接觸面積增大[26]，提高了根系吸收水分和養(yǎng)分的空間利用率；適宜的基質(zhì)培覆則可有效保證根系生長(zhǎng)所需的水、養(yǎng)分供應(yīng)及其良好的透氣性，可有效促進(jìn)平歐榛苗的生長(zhǎng)：這與井大煒等[27]的研究結(jié)果一致。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，各基質(zhì)和IBA 處理的榛苗高、基徑、葉面積、葉干質(zhì)量、莖干質(zhì)量無(wú)顯著變化，IBA濃度對(duì)除生根率外的生根性狀有極顯著影響，但對(duì)地上部生長(zhǎng)性狀的影響相對(duì)較小，與王書(shū)勝等[28]的研究結(jié)果相似。這是由于直立壓條苗地上部分的生長(zhǎng)受母樹(shù)根營(yíng)養(yǎng)供給的影響較大，基質(zhì)和IBA 對(duì)榛苗生長(zhǎng)的影響主要體現(xiàn)在根系發(fā)育相關(guān)指標(biāo)的變化上。

本試驗(yàn)中僅設(shè)置了IBA 和4 種培覆基質(zhì)處理，有一定的局限性，應(yīng)進(jìn)一步研究不同種類(lèi)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、不同類(lèi)型基質(zhì)以及基質(zhì)是否接菌等因素的影響，并研究適合晉中當(dāng)?shù)貧夂驐l件的壓條時(shí)間、平歐榛品種等，完善平歐榛嫩枝直立壓條育苗技術(shù)，從而加快平歐榛大苗繁育速度，降低育苗成本。