生長基質(zhì)和激素對麻楝嫩枝扦插生根的影響

張 捷 王 青, 仲崇祿 張 勇 魏永成 孟景祥

(1.東北林業(yè)大學園林學院，哈爾濱 150040； 2.中國林業(yè)科學研究院熱帶林業(yè)研究所，廣州 510520)

麻楝(Chukrasiatabularis)為楝科(Meliaceae)麻楝屬(ChukrasiaA.Juss)植物，亦稱陰麻樹、白皮香椿等，為我國熱帶和南亞熱帶常綠至半落葉大喬木。麻楝干直冠闊，樹形優(yōu)美，葉秀花香，是優(yōu)良的園林景觀綠化樹種。同時，麻楝材性優(yōu)良，屬國際Ⅱ類珍貴用材[1～2]，其花、葉、根皮、種子等含豐富化學成分，具有重要的藥理價值[2]。迄今為止，國內(nèi)外針對麻楝的研究主要集中在化學成分和生物活性方面[3～6]，在其引種篩選[2,7]、育苗技術[8～9]、遺傳多樣性[10～12]、抗性[13～14]等方面也有報道，但與麻楝無性繁殖相關的研究還很匱乏。由于麻楝是我國珍貴鄉(xiāng)土樹種，在景觀、用材、藥理和經(jīng)濟等方面都有著廣泛的用途，隨著人們對其關注度的提高，需求也日益增長，而長期以來，麻楝的育種方式主要是種子繁殖，取材一直來自于天然林[2]，易受大小年的影響，且適用于各個功能方面的優(yōu)良性狀不能穩(wěn)定遺傳，因而拓寬麻楝的繁殖方法，改善麻楝的繁殖技術從而適應其發(fā)展變得尤為重要。相比于播種繁殖，無性繁殖后代更加穩(wěn)定，能保持穩(wěn)定的優(yōu)良性狀，且扦插繁殖操作簡單，經(jīng)濟實用。因此，本研究以麻楝嫩枝插條為試驗材料，采用不同的基質(zhì)配比處理、激素處理進行扦插試驗，對麻楝嫩枝扦插生根情況進行初步探討，篩選適合麻楝嫩枝扦插的基質(zhì)配方和激素處理，為麻楝扦插繁育生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地

試驗在位于廣州市的中國林業(yè)科學研究院熱帶林業(yè)研究所苗圃溫室內(nèi)進行，試驗期間，控制溫室溫度不超過30℃，室內(nèi)空氣相對濕度在90%以上。

1.2 試驗材料及處理

選用生長優(yōu)良、無病蟲害、葉芽飽滿的1年生實生苗半木質(zhì)化嫩枝，剪去頂芽，上部留2片小葉；上切口距離第一個芽上方1 cm左右、平剪，下切口盡量靠近葉節(jié)、斜切，制成長10～12 cm的插穗。將剪好的插穗32根為一捆，扦插前用0.3%多菌靈溶液浸泡10 min，然后用流水沖洗干凈、待用。

1.3 試驗設計

1.3.1 基質(zhì)處理對麻楝扦插生根的影響

試驗于2018年3月7日進行。采用泥炭土、黃心土、河沙、蛭石，設置7個處理：泥炭土(S1)、黃心土(S2)、泥炭土+蛭石(1∶1，體積比，下同)(S3)、黃心土+蛭石(1∶1)(S4)、泥炭土+河沙(1∶1)(S5)、泥炭土+黃心土+蛭石(1∶1∶1)(S6)、泥炭土+黃心土+河沙(3∶2∶1)(S7)。每個處理32根插穗，重復3次，隨機區(qū)組排列。扦插前，插穗下端在500 mg·L-1IBA溶液中浸泡1 min，取出自然風干后插入配好的7個基質(zhì)中。

1.3.2 激素處理對麻楝扦插生根的影響

試驗于2018年3月28日進行，采用L9(33)正交試驗設計(表1)，激素采用萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)和中國林業(yè)科學研究院研制的ABT1號生根粉(ABT1)(分別標記為A1、A2、A3)，濃度為500、1 000、1 500 mg·L-1(標記為B1、B2和B3)，處理時間為10 s、1 min、30 min(標記為C1、C2和C3)?；|(zhì)選用泥炭土+蛭石(1∶1)。試驗共計9個處理，每個處理32根插穗，重復3次，隨機區(qū)組排列。

表1 L9(33)正交試驗設計方案

1.4 扦插及插后管理

扦插前2 d，將基質(zhì)裝入54 cm長、28 cm寬、11.5 cm深的32孔育苗盤內(nèi)，用0.5%高錳酸鉀溶液對基質(zhì)進行淋灌消毒，并覆蓋塑料薄膜。扦插前1 d，撤去薄膜，淋透水。采用直插法，扦插前先用竹條在基質(zhì)中插一深度為3～4 cm的引導孔，防止損傷插穗，之后將插穗放入孔內(nèi)，將其周圍基質(zhì)稍加壓實，澆透水。

扦插完成后，將育苗盤整齊排放在苗床上，其上搭蓋有塑料薄膜小拱棚，棚頂加蓋透光率為50%的遮蔭網(wǎng)，以防插穗葉片蒸騰過大，插穗失水干枯；棚內(nèi)設有自動噴霧裝置，每天進行噴霧，控制濕度在90%以上，噴水量依氣候和天氣而定。同時在高溫天，采用棚外噴水的方式，控制拱棚內(nèi)溫度不超過30℃。扦插后及時清除枯枝落葉，每隔一周分別用0.3%多菌靈和0.3%高錳酸鉀溶液進行交替消毒。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

扦插后4個月，調(diào)查統(tǒng)計各處理的生根插穗數(shù)(條)、平均生根數(shù)量(條·株-1)、平均根長(cm)、最長根長(cm)以及一級側(cè)根數(shù)(條·株-1)，計算生根率、根系效果指數(shù)[15](根系效果指數(shù) = 平均根長×生根數(shù)量/扦插穗條總數(shù))，采用主成分分析法[16～17]，綜合評價插穗的生根能力。運用Excel和Spss18.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析(生根率進行平方根的反正弦轉(zhuǎn)換)。

2 結(jié)果與分析

2.1 基質(zhì)對麻楝嫩枝扦插生根的影響

不同基質(zhì)處理多重比較結(jié)果(表2)顯示，各處理間生根率差異顯著。泥炭土+蛭石(1∶1)(S3)處理生根率最高，達81.81%；其次是黃心土+蛭石(1∶1)(S4)和黃心土(S2)處理，生根率分別為70.25%和66.05%；再次是混合基質(zhì)泥炭土+黃心土+河沙(3∶2∶1)(S7)，生根率為61.58%；以上四種基質(zhì)類型扦插生根率均顯著高于泥炭土(S1)、泥炭土+河沙(1∶1)(S5)和泥炭土+黃心土+蛭石(1∶1∶1)(S6)處理，以單一基質(zhì)泥炭土(S1)處理生根率最低，為42.60%。

表2 不同基質(zhì)下麻楝插穗生根指標的多重比較

注:表中數(shù)據(jù)為均值±標準差；同列中不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，下同。

Note:Data in the table are means±SD(standard deviation);The different small letters in the same column mean significant difference at 0.05 level,the same as below.

生根數(shù)量、平均根長、最長根長、側(cè)根數(shù)等指標也受扦插基質(zhì)的影響。表2表明，黃心土+蛭石(1∶1)(S4)處理生根數(shù)量最多，可達27.25條；泥炭土+河沙(1∶1)(S5)次之，為23.67條；之后是泥炭土+蛭石(1∶1)(S3)處理，為20.33條；其余各類型基質(zhì)生根數(shù)量無顯著差異，以泥炭土(S1)表現(xiàn)最差，生根數(shù)量為16.58條。而在最長根長指標上，泥炭土處理(S1)為最佳，長達16.82 cm；其次是泥炭土+蛭石(1∶1)(S3)、泥炭土+河沙(1∶1)(S5)和泥炭土+黃心土+蛭石(1∶1∶1)(S6)等混合基質(zhì)，黃心土(S2)表現(xiàn)最差，僅為4.83 cm。在平均根長和側(cè)根數(shù)指標上，泥炭土+蛭石(1∶1)(S3)均為最高，分別達到4.80 cm和5.69條；泥炭土(S1)次之，分別為2.95 cm和4.66條；黃心土(S2)的表現(xiàn)效果最差，平均根長最短，僅為0.88 cm，側(cè)根數(shù)也最少，為1.47條。

根系效果指數(shù)指標上(表2)，泥炭土+蛭石(1∶1)(S3)的生根效果指數(shù)為3.05，顯著高于其他處理；其次是泥炭土+河沙(1∶1)(S5)，為2.24；黃心土(S2)生根效果指數(shù)最低，僅為0.48，效果最差，不利于麻楝嫩枝扦插。

2.2 激素對麻楝嫩枝扦插生根的影響

2.2.1 極差分析

6個生根指標的方差分析結(jié)果(表3)表明，因素A(激素種類)對所有測試指標均具有極顯著影響(P<0.01)；因素B(激素濃度)對生根率、生根數(shù)量及平均根長有極顯著影響，對一級側(cè)根數(shù)與根系效果指數(shù)有顯著影響(P<0.05)；而因素C(處理時間)僅對最長根長有顯著的影響。從F值大小可知，激素種類對麻楝嫩枝扦插生根的影響最大，其次是激素濃度，處理時間影響最小。

極差分析結(jié)果(表4)表明，因素A(激素種類)、因素B(激素濃度)和因素C(處理時間)對扦插生根率、生根數(shù)量、平均根長等生根指標均有一定影響。從極差大小可看出，影響扦插生根率、生根數(shù)量、平均根長和一級側(cè)根數(shù)的主次關系為A>B>C，說明因素A(激素種類)對麻楝扦插生根和伸長起主導作用，因素C(處理時間)影響最??；在最長根長和根系效果指數(shù)方面，因素A的極差均遠大于因素B和C?？傊?，激素種類對麻楝插穗生根的影響最大，這與方差分析結(jié)果一致。

表3 激素處理對麻楝插穗生根指標影響的方差分析

注：A.激素種類；B.激素濃度；C.處理時間**表示0.01水平差異顯著，*表示0.05水平差異顯著。下同。

Note:A.Hormone type; B.Hormone concentration; C.Treating time**and*mean significant difference at 0.01 and 0.05 levels,respectively,the same as below.

表4 激素處理對麻楝插穗生根指標影響的極差分析

表5 不同激素處理下麻楝插穗生根指標的多重比較

Table 5 Duncan Multiple RangeTest(DMRT)of cutting rooting traits ofC.tabularisyoung shoots at different hormonetreatments

處理Treatment生根率Rooting rate生根數(shù)量Rooting number平均根長Average root length最長根長Maximum root length一級側(cè)根數(shù)Lateral root number根系效果指數(shù)Rooting effective indexes1(A1B1C1)37.12±2.86d19.33±0.95cd2.72±0.41d9.37±3.51cd1.53±0.42cd1.65±0.30c2(A1B2C2)23.96±3.64e13.00±2.34f1.78±0.43ef6.62±1.33de1.34±0.55cd0.71±0.14d3(A1B3C3)16.71±1.93e16.72±1.25e1.50±0.20f3.94±1.23e0.95±0.87d0.78±0.13d4(A2B1C2)57.99±1.20ab19.33±1.01cd4.20±0.65b11.72±1.73bc4.29±1.22b2.53±0.34ab5(A2B2C3)34.48±6.09d20.58±1.23bc3.08±0.37cd11.44±2.01bc2.31±0.76cd1.97±0.13c6(A2B3C1)40.13±6.42cd24.00±0.50a2.49±0.53de10.51±1.75c1.62±0.43cd1.87±0.40c7(A3B1C3)65.94±8.88a17.42±1.26de3.75±0.25bc11.45±2.09bc2.51±0.24c2.05±0.27bc8(A3B2C1)54.93±6.80b16.42±0.58e5.08±0.81a16.12±1.38a7.01±1.04a2.62±0.49a9(A3B3C2)48.13±8.71bc21.67±1.23b3.28±0.61cd14.95±1.38ab2.47±0.96c2.20±0.27abc

2.2.2 多重比較

表5表明，不同激素處理各生根性狀間差異顯著。處理7(即500 mg·L-1ABT1處理30 min)生根率最高，處理4(500 mg·L-1IBA處理1 min)和處理8(1 000 mg·L-1ABT1處理10 s)次之；在根系效果指數(shù)方面，處理8最高，處理4和處理9(1 500 mg·L-1ABT1處理1 min)次之。對比各處理間其他生根指標，發(fā)現(xiàn)處理8的平均根長和最長根長均為最長，分別達到5.08和16.12 cm，側(cè)根數(shù)也最多，為7.01條，顯著高于其它各個處理，處理4次之。綜合來看，處理8(1 000 mg·L-1ABT1號生根粉處理10 s)為效果最佳。

2.2.3 主成分分析

為了綜合評價生根指標，進一步探究不同激素處理的生根效果，本文采用主成分分析法進行綜合評價。由表6可看出，第1、第2主成分的累計方差貢獻率已大于87%，根據(jù)方差累計貢獻率>85%的原則來提取主成分，可知信息主要集中在前2個主成分中，即可選取前2個主成分來反映麻楝嫩枝扦插不同激素處理生根效果的信息量。

表6 特征值和主成分貢獻率與累積貢獻率

Table 6 Eigenvalues,principal component contribution rates and accumulative contribution rates

主成分Principal component初始特征值及貢獻率Initial eigenvalues and contribution rates特征值Eigenvalue貢獻率Contribution rate(%)累計貢獻率Cumulative contribution rate(%)14.11068.50468.50421.15919.31087.81430.4126.86694.68040.2143.55998.23850.1011.69099.92860.0040.072100.000

各主成分的表達式：

Y1=0.825X1+0.250X2+0.962X3+0.895X4+0.851X5+0.957X6；

Y2=0.042X1+0.956X2-0.179X3+0.067X4-0.409X5+0.195X6。

以Y1、Y2這兩個主成分與其方差貢獻率(表6)構(gòu)建麻楝嫩枝扦插生根效果指標綜合評價模型Z[16]，Z是主成分Y1與Y2的線性組合，即為Z=0.685 0Y1+0.193 1Y2，利用該表達式對6個生根指標進行了綜合評價(表7)。

表7 不同激素處理麻楝扦插生根效果的綜合評判

Table 7 Comprehensive evaluation on rooting effect ofC.tabulariscuttings in different Hormone treatments

處理Treatment第1主成分得分Principal component 1 score第2主成分得分Principal component 2 score綜合得分Comprehensive score綜合排名Comprehensive ranking1(A1B1C1)19.013018.330016.563572(A1B2C2)12.904712.153411.186683(A1B3C3)11.137415.772510.674894(A2B1C2)25.912717.276021.086235(A2B2C3)22.777719.365619.342246(A2B3C1)21.301122.921419.017457(A3B1C3)22.852216.150318.772468(A3B2C1)32.936213.579325.183419(A3B3C2)25.062920.458121.11862

由表7可知，處理8(1 000 mg·L-1ABT1處理10 s)排名最前，扦插生根效果最好；處理4(500 mg·L-1IBA處理1 min)和處理9(1 500 mg·L-1ABT1處理1 min)綜合得分相近，僅次于處理8；排名靠后的是處理1(500 mg·L-1NAA處理10 s)、處理2(1 000 mg·L-1 NAA處理1 min)和處理3(1 500 mg·L-1NAA處理301min)，說明這3個處理生根效果最差。

主成分分析法對麻楝正交試驗扦插生根效果的綜合評判結(jié)果與多重比較結(jié)果相一致，即處理8(1 000 mg·L-1ABT1號生根粉處理10 s)生根效果最好。

3 討論

3.1 討論

基質(zhì)是影響植物扦插生根效果的重要影響因子。本研究發(fā)現(xiàn)泥炭土與蛭石等體積配比扦插效果最好，與閩楠(Phoebebournei)扦插實驗結(jié)果一致[18]。泥炭具有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，疏松、通氣良好，蛭石具有較好的保水性，通氣性好，本文僅開展單一配比的研究，何種配比更優(yōu)，尚需進一步試驗研究。具有優(yōu)良特性的泥炭土作為單一基質(zhì)，生根率卻很低，可能是因為基質(zhì)中水分過多，有機物質(zhì)含量又高，進而插穗基部易腐爛生蟲，影響麻楝插條生根成活率[19]。本試驗中以黃泥土為基質(zhì)，生根效果最差，究其原因為黃泥土質(zhì)地較黏重，吸水性較強，透氣不良，不利于麻楝根系伸長生長；生根率雖較高，但生根質(zhì)量差，根系發(fā)育不良，與其他類型基質(zhì)結(jié)合，生根效果也不理想。所以黃泥土作為華南地區(qū)常用基質(zhì)，并不適用于麻楝嫩枝扦插。此外，本文基質(zhì)試驗僅僅考慮了基質(zhì)組合配比問題，不同基質(zhì)與不同激素兩者是否存在交互作用，尚需探究。

除植物本身的遺傳特性外，外源激素對植物插穗生根也有很大的調(diào)控作用，不同的激素處理對不同植物的生根情況影響也不同。本文激素種類對麻楝嫩枝扦插生根效果影響最大，這與許多植物如寧夏枸杞(Lyciumbarbarum)[16]、烏飯樹(Vacciniumbracteatum)[20]、歐洲云杉(Piceaabies)[21]、鹿角杜鵑(Rhododendronlatoucheae)[22]等的研究結(jié)果相似，激素種類起主導作用，其他因素隨其變化而變化。常用的幾種外源激素中，IBA是長效化合物，降解代謝慢，穩(wěn)定性強及毒性小，轉(zhuǎn)運慢[23]，扦插后也大多保留在插穗基部；NAA的生理活性高，毒性較IBA大，用量過多易損傷插穗；試驗中發(fā)現(xiàn)高濃度的NAA處理的麻楝嫩枝插穗成活率很低，可能是上述緣故所致。此外，Kochhar等研究發(fā)現(xiàn)，IBA處理插穗的生根能力及生理活性大于NAA[24]；在白木香[25](Aquilariasinensis)、鹿角杜鵑、中華金葉榆(Ulmuspumila‘Zhonghuajinye’)[26]、黑穗醋栗(RibesnigrumL.)[27]等植物的相關研究中，均發(fā)現(xiàn)IBA處理插穗的生根效果優(yōu)于NAA。閆海霞等對月季扦插研究中發(fā)現(xiàn)，NAA誘發(fā)的根少而粗，IBA誘導產(chǎn)生的不定根多而長，單獨使用IBA處理生根效果較單獨使用NAA處理的生根效果好，將IBA與NAA等量混用，比單獨使用的效果更好[28]。魏樹強在對雜交鵝掌楸(Liriodendronchinese×L.tulipifera)扦插研究中也得出IBA與NAA等量混合使用，綜合了兩者的優(yōu)點，從而取得更佳生根效果[29]。本研究發(fā)現(xiàn)ABT1略優(yōu)于IBA處理，NAA處理效果最差。ABT系列的生根粉均包含IBA和NAA，其良好的扦插生根效果很可能與IBA和NAA的適宜的配比濃度，或與添加的其他激素有關。

本文針對扦插基質(zhì)和激素對麻楝嫩枝扦插的影響，進行了初步試驗研究與分析，而影響植物扦插生根的因素有很多，如留葉方式、季節(jié)、插穗部位等，這些都有待進行試驗從而進一步優(yōu)化麻楝扦插技術條件。此外，麻楝的扦插生根機理也是今后需要探究的方向。

3.2 結(jié)論

(1)不同扦插基質(zhì)顯著影響麻楝嫩枝扦插生根效果，7個測試的扦插基質(zhì)中，以泥炭土+蛭石(1∶1)配置的扦插效果最佳，生根率為81.81%，生根數(shù)量20.33條，平均根長4.80 cm，生根效果指數(shù)達3.05。

(2)不同激素種類、激素濃度和處理時間對麻楝嫩枝扦插生根影響差異較大，其中，激素種類影響最大，其次是激素濃度，處理時間影響最小。在3種外源激素中，ABT1號生根粉的扦插生根效果最好，IBA次之，NAA最差。

(3)麻楝嫩枝扦插的最佳激素處理為1 000 mg·L-1ABT1號生根粉處理麻楝插穗10 s，生根率為54.93%，生根數(shù)量16.42條，平均根長5.08 cm，根系效果指數(shù)達2.62。