邊沁桉組培苗嫩枝扦插關鍵因子研究

饒紅欣，鄒建文，羅先權

邊沁桉組培苗嫩枝扦插關鍵因子研究

饒紅欣，鄒建文，羅先權

(湖南省森林植物園，湖南 長沙 410116)

本研究以邊沁桉組培苗采穗母株上的半木質(zhì)化枝條為試材，采用隨機區(qū)組設計的方法，針對嫩枝扦插中基質(zhì)選擇、母株選擇、插穗預處理方法等關鍵因子開展了嫩枝扦插技術研究。結(jié)果表明：對生根率和平均每株生根數(shù)，扦插基質(zhì)和母株株齡均有顯著影響，預處理配方有極顯著影響，而預處理時間無顯著影響，預處理配方與預處理時間的交互作用也無顯著影響；從1 ~ 3 a生的組培苗采穗母株上剪取穗條，以黃心土：水苔(2 ~ 3：1)為扦插基質(zhì)，插穗用IBA300 mg·L-1+NAA200 mg·L-1浸泡預處理30 min，扦插后每7 d澆灌1次IBA0.3 mg·L-1+NAA0.2 mg·L-1的溶液直至生根，其生根率達76.3%以上，平均每株生根數(shù)達3.8條以上，是邊沁桉組培苗嫩枝扦插的最佳方法。

邊沁桉；組培苗；嫩枝扦插；生根率

桉樹(是世界三大速生樹種之一，我國桉樹人工林面積世界排名前三位，至2014 年底已達450萬公頃，其年產(chǎn)業(yè)鏈總產(chǎn)值超過3 000 億元,是我國國民經(jīng)濟的重要資源[1-2]。邊沁桉()為桉樹屬雙蒴蓋亞屬高大喬木，是澳大利亞瀕危物種[3]，天然分布僅限于悉尼西南部地區(qū)[4-5]。其生長速度快，年平均高生長量超過3 m，胸徑增長量為2.5 cm以上，表現(xiàn)出良好的商業(yè)價值[6-7]；同時其耐寒性較強,在平均年溫度14.2 ~ 15.5°C的地帶表現(xiàn)良好[8-9]，能耐受-7.4°C的低溫[6]，葉可耐受-13.4°C，樹干可耐受-14.3°C低溫[7]；另外，其耐旱性也較好，在南非年平均降雨量小于850 mm及澳大利亞年平均降雨量500 ~ 750 mm中度干旱地區(qū)均表現(xiàn)出良好的適應性[9-10]。近年來，我國開展了一系列優(yōu)良桉屬樹種選擇試驗[11-13]，在中亞熱帶地區(qū)的試驗結(jié)果表明，邊沁桉是一個較適合中亞熱帶地區(qū)推廣的優(yōu)良桉屬樹種[12-15]，在湖南的引種試驗中，邊沁桉表現(xiàn)出速生、材質(zhì)好，而且抗逆性強，既耐嚴寒、耐高溫又耐瘠薄等特性[16-19]。邊沁桉實生苗分化大，在美國南部的試驗表明，5 a生樹木胸徑最大和最小值分別為27.9和1.27 cm；樹高最大和最小值分別為22.86和2.44 m[6]，應用有性繁殖的方法會使后代嚴重分離，要保持所選優(yōu)株的優(yōu)良特性只能采用無性繁殖的手段。目前關于邊沁桉無性繁殖技術的研究極少，國外僅巴西開展了邊沁桉無性繁殖技術研究，但存在生根率低的問題[20-21]；而國內(nèi)僅湖南省森林植物園開展了組織培養(yǎng)技術研究[22-23]，沒有關于邊沁桉扦插技術的文獻報道。本文擬通過剪取邊沁桉組培苗上的嫩枝進行扦插，探討影響組培苗嫩枝扦插生根的關鍵因子，突破邊沁桉生根難的技術瓶頸，為降低苗木成本、滿足商業(yè)化生產(chǎn)要求提供技術支持。

1　材料與方法

1.1　材料

以移栽成活的邊沁桉組培苗為采穗母株，插穗為具頂芽的半木質(zhì)化嫩枝，5 ~ 7 cm長，保留頂部2對葉片。扦插前將插穗扎成一捆，基部用不同濃度的植物生長調(diào)節(jié)劑浸泡處理，浸泡后扦插。

1.2　方法

1.2.1試驗地概況

試驗地設在湖南省森林植物園(28°06'34″N，113°01'34″E)。海拔50 ~ 106 m，為丘崗地貌，屬中亞熱帶季風濕潤氣候，年均氣溫16.9℃，年均降水量1 400.6 mm，年均日照時數(shù)1 726 h。試驗在鋼架結(jié)構(gòu)大棚內(nèi)進行，苗床高15 cm，下鋪墊一層鵝卵石以利排水，大棚頂配有電動控制的遮陽網(wǎng)。

1.2.2試驗設計

根據(jù)試驗目的和內(nèi)容，采用單因子或雙因子隨機區(qū)組設計，其中每處理設3次重復，每重復各100根，共300根插穗。

1.2.3 基質(zhì)因子對插穗生根的影響

選用水苔、黃心土、糠殼灰、細沙為基質(zhì)，設置不同配比，采用單因素隨機區(qū)組試驗設計，5個處理，將插穗基部浸入IBA100 mg·L-1+NAA100 mg·L-1預處理溶液中，浸泡30 min。

1.2.4 預處理因子對插穗生根的影響

選用IBA、NAA不同濃度組合的預處理溶液，分別浸泡30、60和90 mim，采用雙因素隨機區(qū)組試驗設計，共21個處理，扦插基質(zhì)為黃心土：水苔(2: 1)的混合基質(zhì)，插后每7天將預處理液稀釋1 000 倍后澆淋直至生根。

1.2.5 母株株齡因子對插穗生根的影響

選用不同株齡組培苗母株上的穗條，采用單因素隨機區(qū)組試驗設計，共4個處理，將插穗基部浸入IBA300 mg·L-1+NAA200 mg·L-1預處理溶液中，浸泡30 min。

1.2.6 扦插與插后管理

試驗于10月進行,扦插前，將已消毒的基質(zhì)分別裝入營養(yǎng)袋中，穗條修剪好后，基部用不同生長激素配方預浸泡，插后隨即澆水，使插穗基部和基質(zhì)緊密結(jié)合。大棚內(nèi)溫度控制在15~ 30℃，空氣相對濕度控制在75% ~ 90%，基質(zhì)保持濕潤不積水，每7 ~ 10 d用70%托布津可濕性粉劑1 200 ~ 1 500倍及800倍多菌靈液交替使用防病蟲害，適時通風和遮蔭。

1.2.7 數(shù)據(jù)采集與分析

插后80 d時記錄生根率、生根數(shù)等情況，采用EXCEL 2003和SPSS 20.0軟件進行數(shù)據(jù)處理、單因素方差分析或考慮交互作用的雙因素方差分析，并進行Duncan法多重比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 基質(zhì)因子對插穗生根的影響

扦插基質(zhì)是嫩枝扦插育苗的關鍵因子之一。根據(jù)插穗的生根情況，對基質(zhì)進行了單因素方差分析，結(jié)果表明基質(zhì)對插穗的生根率及平均每株生根數(shù)均存在顯著性差異。從試驗結(jié)果和Duncan法多重比較分析(表1)可見：在5種扦插基質(zhì)中以黃心土:水苔(2:1)、黃心土:水苔(3:1)為配比時，插穗生根率、生根數(shù)均顯著高于其他配方，是最佳的基質(zhì)配方。

2.2　預處理因子對插穗生根的影響

預處理是影響插穗的生根情況的關鍵因子之一。根據(jù)插穗的生根情況，對不同預處理配方和預處理時間進行了考慮交互作用雙因素方差分析，結(jié)果表明(表2)：預處理配方對插穗的生根率和平均每株生根數(shù)影響的值分別為17.56和26.78，即均有極顯著影響；預處理時間對生根率和平均生根數(shù)影響的值分別為0.09和0.01，即均無顯著影響；預處理配方與預處理時間的交互作用對生根率和平均生根數(shù)影響的值分別為0.05和0.07，即均無顯著影響。由表3可知，IBA與NAA組合，總?cè)苜|(zhì)濃度400、500、600mg·L-1，處理30 ~ 90 min，平均插穗生根率較高，分別為51.6%、72.2%、57.6%，平均每株生根數(shù)較多，分別為3.5、3.7、3.6，平均生根率和平均每株生根數(shù)均極顯著高于其他的預處理配方；當激素組合為IBA300 mg·L-1+NAA200 mg·L-1，處理30 min，插穗生根率可達76.3%，平均每株生根數(shù)可達3.8條，效果最佳。

表1　基質(zhì)因子對生根的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示<0.05，下同

表2　預處理因子對插穗生根影響的雙因素方差分析

注：**表示<0.05

表3　不同預處理配方對插穗生根的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同大小寫字母分別表示<0.01和<0.05

2.3　母株株齡因子對插穗生根的影響

組培苗采穗母株的株齡也是影響插穗生根情況的關鍵因子之一。根據(jù)插穗的生根情況，對株齡進行了單因素方差分析，結(jié)果表明株齡對插穗生根率及平均每株生根數(shù)均存在顯著差異。從試驗結(jié)果和Duncan法多重比較分析(表4)可見：當年移栽成活的組培苗采出穗條的扦插生根率最佳，以后逐年下降，母株株齡在1 ~ 3年期間采出穗條扦插生根率均在62.3%以上，顯著高于4 a生母株；母株株齡在1 ~ 3 a期間采出穗條扦插平均每株生根數(shù)2.2以上,也顯著高于4 a生母株。扦插以生根率為首要衡量指標，建議采用1 ~ 3 a生母株的穗條進行扦插，以保證扦插成活率，降低生產(chǎn)成本。

表4　株齡因子對插穗生根的影響

3　討論和結(jié)論

(1) 整個桉屬樹種插條內(nèi)均無原生的根原基, 插條常需要通過在外界物理或化學條件刺激下，產(chǎn)生誘導根原基后才能生根[19,24-25]，本研究采用較高濃度生長調(diào)節(jié)劑IBA300 mg·L-1+NAA200 mg·L-1先浸泡處理30 min，扦插后又用低濃度生長調(diào)節(jié)劑持續(xù)刺激，每7 d澆灌1次IBA0.3 mg·L-1+NAA0.2 mg·L-1的溶液直至生根，達到了較理想的生根效果。

(2) 桉樹體內(nèi)存在發(fā)根抑制物，其枝條扦插發(fā)根能力高低與之有關，且體內(nèi)發(fā)根抑制物含量會隨著枝條成熟度增加而相應升高, 因而用成熟枝條作插條就難以發(fā)根[26]。組培苗是經(jīng)過了幼化的苗木[27],本研究采用經(jīng)過幼化的優(yōu)株組培苗為母株，剪取半木質(zhì)化插穗，母株株齡控制在1 ~ 3 a，盡量減少生根抑制物的作用，可顯著提高扦插成活率。

(3) 組培育苗繁殖速度快，但技術環(huán)節(jié)多、前期投入大，扦插具有簡單易行、成本低等優(yōu)點，采用組培育苗和組培苗嫩枝扦插育苗相結(jié)合的技術途徑，既綜合了組培技術和扦插技術的優(yōu)點，又摒棄了二者的缺點，其繁育速度快、成苗率高、程序簡單、容易操作，可顯著降低生產(chǎn)成本，短時間內(nèi)擴大生產(chǎn)規(guī)模，目前美國紅櫨()、葡萄()及赤桉()、柳桉()等少數(shù)桉屬植物均有組培苗嫩枝扦插技術的報道[27-32]。邊沁桉試管苗移栽成活率僅70%，組培育苗的方法周期較長成本較高[22]，本研究用組培苗截頂促萌，加強水、肥管理, 可多次剪取嫩梢，1 a時間的繁殖系數(shù)可達1∶30左右，能有效提高產(chǎn)能，降低邊沁桉優(yōu)良無性系苗木成本。

[1] 謝耀堅.我國木材安全形勢分析及桉樹的貢獻[J].桉樹科技,2018,35(4):3-6.

[2] 謝耀堅.真實的桉樹[M].北京:中國林業(yè)出版社,2015.

[3] BUTCHER P A, SKINNER A K, GARDINER C A. Increased inbreeding and interspecies gene flow in remnant populations of the rare[J]., 2005,6(2): 213-226.

[4] BENSON D H.Aspects of the ecology of a rare tree species,, at Bents Basin, Wallacia[J].,1985,1(3): 371-383.

[5] BENSON D, MCDOUGALL L.Ecology of Sydney plant species. Part 6 Dicotyledon family Myrtaceae[J].,1998,5(4):809-987.

[6] YU A H, GALLAGHER T.Analysis on the growth rhythm and cold tolerance of five-year oldplantation for bioenergy[J].Open Journal of Forestry,2015,5(6):585-592.

[7] BUTNOR J R, JOHNSEN K H, ANDERSON P H, et al. Growth, photosynthesis, and cold tolerance ofplanted in the piedmont of North Carolina[J].Forest Science, 2019, 65(1):59-67.

[8] GARDNER R.Investigating the environmental adaptability of promising subtropical and cold-tolerant eucalypt species in the warm temperate climate zone of KwaZulu-Natal, South Africa[J].Southern Hemisphere Forestry Journal ,2007, 69(1):27-38.

[9] GARDNER R A W, LITTLE K M, KANZLER A, et al. Alternative eucalypts for commercial pulpwood production at moderately dry sites in the warm temperate zone of KwaZulu-Natal, South Africa[J].Southern Forests: a Journal of Forest Science, 2018, 80(2):115-129.

[10] MARCAR N, BUSH D, STEWART L, et al.Eucalypt taxa for low-to medium-rainfall farm forestry in south-eastern Australia [J].Australian Forestry, 2011,74(2):112-119.

[11] 李志輝,楊民勝,陳少雄,等.桉樹引種栽培區(qū)區(qū)劃研究[J].中南林學院學報,2000,20(3):1-10.

[12] 謝耀堅.中國桉樹育種研究進展及宏觀策略[J].世界林業(yè)研究,2011,24(4):50-54.

[13] 國家林業(yè)局桉樹研究開發(fā)中心.耐寒桉樹種質(zhì)資源改良及培育技術研究[R].湛江:國家林業(yè)局桉樹研究開發(fā)中心,2007.

[14] LAN H S, QIU J Q,XIE G Y, et al. Review of cold-tolerantimprovement in Fujian Province[C]// TURNBULL J W.in Asia. Zhanjiang, PRC:ACIAR Proceedings,2003.

[15] YANG M S. Present situation and prospects forplantations in China[C]//TURNBULL J W.in Asia. Zhanjiang,PRC: ACIAR Proceedings,2003.

[16] 石燕飛,柏勁松,朱金惠,等.耐寒桉樹永州引種栽培技術研究[J].湖南林業(yè)科技,2004,31(5):31-34.

[17] 林睦就,李柏海.湖南耐寒桉樹引種研究[J].桉樹科技,2003(1):1-12.

[18] 林睦就.高抗逆性速生桉樹優(yōu)樹選擇研究[J].湖南林業(yè)科技,2005,32(6):19-21.

[19] ARNOLD R, LI B H, LUO J Z, et al. Selection of cold-tolerantspecies and provenances for inland frost-susceptible, humid subtropical regions of southern China[J].Australian Forestry,2015,78(3):180-193.

[20] Gilvano Ebling Brondani,Heron Wilhelmus Wit Ondas,Francisco José Benedini Baccarin,et al. Micropropagation ofto form a clonal micro-garden[J].In Vitro Cellular & Developmental Biology, 2012, 48(5):478-487.

[21]Gilvano Ebling Brondani,Francisco José Benedini Baccarin,Heron Wilhelmus Wit Ondas, et al. Low temperature, IBA concentrations and optimal time for adventitious rooting ofmini-cuttings[J]. Journal of Forestry Research, 2012, 23(4):583-592.

[22] 饒紅欣,彭信海,蔣利媛,等.邊沁桉組織培養(yǎng)技術研究[J]. 中南林業(yè)科技大學學報,2008,28(6):81-85.

[23] 饒紅欣,彭信海,羅先權,等.邊沁桉試管苗生長影響因子的研究[J].湖南林業(yè)科技,2011,38(6):14-17

[24] 張少翝,丘醒球,黃卓烈,等.難易生根桉樹莖解剖結(jié)構(gòu)和多酚類物質(zhì)分布[J].華南農(nóng)業(yè)大學學報,2001,22(3):40-46.

[25] 譚健暉.桉樹嫩枝扦插繁殖的研究進展及對策[J].廣西林業(yè)科學,2003,32(2):74-76

[26] 劉衛(wèi)東,周瑩,孫漢州.桉樹扦插生根過程中抑制物質(zhì)的研究[J].經(jīng)濟林研究,1998,16(4):16-19.

[27] 林子良.巨尾桉組培苗嫩枝扦插育苗技術[J].林業(yè)科技通訊,1998(6):21-22

[28] 姚建忠.美國紅櫨組培苗嫩枝扦插育苗試驗[J].山西林業(yè)科技,2009,38(1):29-34.

[29] 劉芬.葡萄組培苗嫩枝扦插育苗技術[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技,2000(7):26-27.

[30] 洪濤.赤桉100 號組培苗嫩枝扦插試驗研究[J].湖南科技學院學報,2008,29(4):64-65.

[31] 饒紅欣,彭信海,羅先權,等,柳桉組培苗嫩枝扦插繁殖技術[J].林業(yè)科技開發(fā),2010,24(2):104-106.

[32] 蘇建華.巨尾桉組培苗嫩梢扦插育苗技術探討[J].林業(yè)勘察設計(福建),2011(1):159-161.

Study on Key Factors of Softwood Cutting Propagation ofTissue Culture Seedlings

RAO Hongxin, ZOU Jianwen, LUO Xianquan

()

Trials of rooting semi-lignified (softwood) stem cuttings from mother plants of tissue culturedseedlings were carried out to examine the effects of key factors such as rooting media selection, mother plants selection and pretreatment, using a randomized block design trial. Results showed that the rooting media and the age of mother plants both had significant effects on rooting. Pretreatment formulation had highly significant effects on rooting but both the pretreatment time and the interaction between pretreatment formulation and pretreatment time had no significant effect. The best method for rooting ofsoftwood cuttings is that using a mixture of yellow subsoil:sphagnum moss (2 ~ 3:1) as the rooting media, taking cuttings from the 1 ~ 3 year-old mother plants of tissue cultured seedlings pretreated by soaking in IBA300 mg·L-1+ NAA200 mg·L-1for 30 min, and then irrigated with IBA 0.3 mg·L-1+ NAA 0.2 mg·L-1solution every 7 days until rooting. In this way, the rooting rate could reach over 76.3 % and the average root number of roots per cutting over 3.8.

tissue culture seedlings; softwood cutting; rooting rate

S722.3+7

A

10.13987/j.cnki.askj.2019.03.007

湖南省質(zhì)量監(jiān)督局標準化項目(201300168);科技部國家重點研發(fā)項目子項目(2016YFD0600502)；湖南省優(yōu)良林木快繁工程技術研究中心項目(2014)10

饒紅欣(1970—)，女，學士，研究員，主要從事植物組織培養(yǎng)和林木育種等方面的研究，E-mail: zwyrhx@163.com