不同插穗條件對大理羅漢松生根性狀的影響研究

楊美榮，楊 新，蘇嗣杰，張雁東，涂國信

(大理州林業和草原科學研究所，云南 大理 6710001)

1 引言

大理羅漢松(podocarpusforrestii)是羅漢松科羅漢松屬的一種植物，常綠灌木，高1～3 m，小枝較粗。葉密生或疏生，狹長圓形或長圓狀線形，稀橢圓狀披針形，質厚，革質，長5～8 cm，寬0.9～1.3 cm，先端鈍或稍圓，稀尖，基部狹，上面深綠色，中脈隆起，下面稍有白粉，灰綠色；葉柄短。雄球花穗狀，3個簇生，長1.5～2 cm，直徑約2 mm，基部苞片的先端尖，稀有不規則鈍圓；雌球花單生。種子球形，有白粉，直徑7～8 mm，種托肉質，圓柱形，上部稍狹，長約8 mm，種柄長約1 cm。花期4～5月份，種子成熟8～9月份。大理羅漢松，產于云南大理蒼山；生在海拔2500～3000 m的地段，性喜陰濕環境，具有較高的觀賞及科研價值[1]。

大理羅漢松作為特有珍稀植物，云南省重點保護樹種，國家級古樹名木[2]，人工繁育成功后能充分利用現有樹種資源，豐富區域植被種群，應對市場需求，對保護和繁殖大理羅漢松有重要意義。采用扦插繁殖的方法能使苗木保持母本原有的優良遺傳性狀[3]，且實用性強，效率高，易于操作，為森林資源保護和利用的一種重要技術方法。

對羅漢松扦插的探討，大多集中在外部環境條件上，如：激素作用，扦插基質影響，溫度、濕度、光照等[4～7]環境條件影響，而穗條本身的條件篩選報道很少，本文著重探討了大理羅漢松插穗的不同采集地、母樹著生部位、粗度、留葉面積4種條件對生根過程各種性狀的影響，愈傷組織開始時間、原基分化生成率、不定根開始時間、生根率、根長、根粗，選出利于生根的插穗條件，以供后續擴繁種植研究參考。

2 試驗地概況

大理州林科所科研基地位于大理州下關市西郊蒼山斜陽峰腳下一點紅，地理坐標為東經100°13′、北緯25°37′，總面積32.6畝。海拔2100～2140 m，年平均氣溫15.1 ℃,最低氣溫-3.7 ℃，最高氣溫28.9 ℃，年平均降水量1078.9 mm，土壤類型為沖積沙壤土、黃紅壤。基地土壤進行了改良和梯田式整地，改良后土層深厚、土壤肥沃。光照充足，交通方便，通訊、電力設施完善。水源豐富，修建50 m3灌溉蓄水池1個，安裝高壓引水管1000 m。建成塑料大棚1600 m2，溫室570 m2，內設遮陽和自動噴灌系統。

3 材料與方法

3.1 扦插穗條的采集

在3個地點大理一塔寺、大理一中、大理彌渡先鋒村會蘭小組文昌廟內，于2019年7～8月份對采穗母樹做了基本性狀調查數據見表1。

3.2 試驗處理

3.2.1 插床的準備

扦插前一個星期，對自動溫棚內的插床和基質進行消毒，用0.1%的多菌靈溶液噴灑，所有使用基質徹底深翻晾曬，插床規格為長8 m，寬1.2 m，深30 cm，插床消毒的同時做好大棚內的整體消毒，包括蓄水池，噴灌系統的管道、噴頭，遮陰網、觀察用小工具等。扦插前一天插床澆透水。

3.2.2 穗條的準備

扦插穗條以樹木當年生或2～3年生外圍枝條為主，采穗時截取部位按照樹冠整體枝條分布高度分為頂部、中部、基部。選取生長健壯、組織充實、無病蟲害的枝條，制作插穗長度12 cm，每條至少保留2～3個芽。留葉處理按照試驗設計，用游標卡尺量出保留葉片的長(mm)、寬(mm)，穗條每葉長×每葉寬=每葉面積，每試驗處理組每穗條累加每葉總面積為處理組每穗條留葉面積(cm2)。

插條截取時下部切口為斜口，頂部為平口，用游標卡尺測量穗條基部切口直徑為粗度(mm)[8]，穗條隨剪隨插，扦插前穗條用0.1%的甲基托布津浸泡30min消毒。

3.2.3 扦插

用ABT1號生根粉[9](中國林科院制)配制為100 mg/kg溶液，浸泡30 min后扦插，插于苗床不要將插穗顛倒，按照基部、中部和頂部分別扦插，扦插的密度考慮留葉和后期生長互不干擾，株行距為5 cm×5 cm，400枝/m2左右，扦插深度5～6 cm。

3.2.4 扦插后管理

扦插完插床澆水，苗床兩側用細竹片搭棚架覆蓋塑料膜，用于保持扦插小環境溫度和濕度，土溫控制在15 ℃以上，棚內氣溫控制在28 ℃以下，空氣相對濕度80%～90%。小拱棚上1.5 m覆蓋75%的遮陰網。用細竹片搭拱棚覆透明蓋塑料膜，棚內懸掛溫濕度計，將薄膜四周壓緊。棚上覆蓋遮陰網，定時查看溫濕度計，保持濕度≥80%,溫度在22～32 ℃[10]之間，及時噴霧保濕，揭膜通風透氣。

病蟲害管理，因為扦插條件高溫高濕，間隔一段時間噴灑消毒液，將病枝及時清理，生長期間及時除草， 每周交替用0.1%的甲基托布津或0.1%的多菌靈溶液噴灑消毒[11]。扦插后30 d，每兩周交替噴施0.1%的磷酸二氫鉀或0.2%的尿素。生根后，灌施0.2%的尿素[12]。生長后期，木質化之前除萌、摸芽。

3.2.5 觀察及測量

扦插20d以后觀察愈傷組織情況，愈傷開始時間為觀察到插條切口有瘤狀突起[13]的時間，40 d以后觀察每組實驗的原基形成率=每實驗組有原基分化的穗條數量/每試驗組穗條數量×100%，80 d以后觀察實驗組的不定根形成情況。

不定根時間為觀察到穗條下部有須狀細根出現的時間，120 d以后調查每實驗組的生根率=生根的穗條數量/每試驗組的穗條數量×100%，平均根數=試驗組插穗生根數量總和/試驗組插穗總數，平均根長=試驗組插穗根長總和/試驗組插穗總數。

4 試驗設計

4.1 保留葉片與否對大理羅漢松扦插愈傷開始時間和生根率的影響

用彌渡先鋒村采集的，基部位置，粗度在8.51～12.00 mm的穗條，分為兩組，一組保留葉片扦插，留葉面積控制在5.01～8.00 cm2，另一組葉片全部剔除后扦插，觀察比較兩組愈傷組織開始時間、生根率有無差異。兩組每個處理40條，2次重復。

3.2 不同采集地、不同部位、不同粗度、不同留葉面積處理的穗條對大理羅漢松扦插的影響

試驗采用完全隨機區組排列，采用L9(34)正交試驗，試驗因素與水平見表2、表3，共9個處理，每個處理40條，2次重復。

表2 大理羅漢松扦插正交試驗因素水平

表3 正交試驗表

4.3 建立不同插穗條件影響大理羅漢松生根的關聯模型

主要從插穗采集地、穗條著生部位、穗條粗度、留葉面積4個插穗條件因素對大理羅漢松生根綜合性狀的影響進行關聯性分析，建立影響生根的穗條條件因子模型。

5 統計分析

采用SPSS20.0和Excel2010進行數據分析統計。

6 結果與分析

6.1保留葉片與否對大理羅漢松扦插愈傷組織開始時間和生根率的影響

試驗觀察留葉與不留葉兩組穗條的開始愈傷組織時間和生根率原始數據后采用配對t檢驗的方法對數據結果進行比較，結果見表4。

從表4可知，總共2組配對比較，均會呈現出差異性(p<0.05) ，且都呈現出0.01水平的顯著性差異。具體差異，留葉組愈傷組織起始時間平均值(28.97)明顯低于不留葉的平均值(38.00)說明留葉可有效縮短愈傷起始時間，留葉組生根率平均值(80.27)明顯高于不留葉組平均值(68.53)說明留葉可以提高生根率。總共2組配對數據全部呈現出差異性，說明留葉處理對羅漢松愈傷組織的產生和生根的影響有促進作用。

表4 留葉與否對大理羅漢松扦插愈傷起始時間和生根率的影響配對t 檢驗分析結果

表5 大理羅漢松扦插穗條處理正交試驗極差分析

6.2 不同處理的穗條對大理羅漢松扦插生根的影響

由表5極差分析看出，正交試驗設計不同插穗處理對大理羅漢松扦插生根情況的影響各不相同，具體分析：對愈傷組織起始時間的影響因子從極差看出，穗條著生部位>葉面積>粗度>采集地即B>D>C>A(下面分析用字母數字因素水平比較)，由均值看出最優因子組合為B2D3C3A3，即中部穗條，留葉面積在8.01～11.00 cm2之間，粗度在8.51～12.00mm之間，穗條采自彌渡先鋒村的愈傷組織起始時間最短；對原基生成率的影響，B>C>D>A，最優組合為B2C3 D3A3；對不定根時間的影響，B>A>D>C,，最優組合為B2 A3 D3C3；對生根率的影響，B>D>C>A，最優組合為B2D3C3A1；對根數的影響，B>D>C>A，最優組合為B2D3C2A3；對根長的影響，B>D>C>A，最優組合為B2D3C3A1。

由以上綜合分析，影響大理羅漢松扦插生根的最主要因素為穗條著生部位(B)，其次為留葉面積(D)，再次為穗條粗度(C)，穗條采集地(A)次之，通過正交試驗選出最佳試驗組合為：B2D3C3A3，即著生部位在樹干中部，留葉面積在8.01～11.00 cm2之間，粗度在8.51～12.00mm之間，采自彌渡先鋒村的穗條，這一穗條處理組合愈傷組織起始時間最短，原基生成率相對較高，不定根形成時間較快，生根率較高，根數最多，根長最長。

6.3 不同插穗條件影響大理羅漢松生根的關聯模型

為研究穗條的不同處理與生根性狀的關聯關系，將不同穗條采集地、不同穗條著生部位，穗條粗度、穗條留葉面積4個因素進行線性回歸分析，構建插穗條件影響大理羅漢松生根的模型。

6.3.1 首先排除對生根性狀各指標不相關的因子

經相關性檢驗，品種采集地與愈傷開始時間、原基生成率、不定根形成時間、生根率、根數、根長上沒有有顯著相關性(sig>0.05)。因為在統計學上沒有相關性，不同穗條采集地因子排除進入關聯模型。

6.3.2 對生根性狀的各因素進行主成分分析，提取出生根主因子

把生根性狀的6個表現：愈傷組織開始時間、原基生成率、不定根形成時間、生根率、根數、根長進行主因子提取，得到生根綜合因子。

KMO和Bartlett檢驗，首先分析數據是否適合進行主成分分析,KMO為0.887，大于0.6，滿足主成分分析的前提要求，數據可用于主成分分析研究。以及數據通過Bartlett 球形度檢驗(p<0.05)，說明研究數據適合進行主成分分析。主成分分析一共提取出1個主成分，特征根值大于1，此1個主成分的方差解釋率是73.608%，累積方差解釋率為73.608%。使用主成分分析法進行權重計算，建立主成分和研究項之間的關系等式，如下：

Y= -0.194×y1+0.194×y2-0.189×y3+0.200×y4+0.195×y5+0.193×y6

(1)

式(1)中：Y為生根綜合因子，y1為愈傷開始時間，y2為原基生成率，y3為不定根時間，y4為生根率，y5為根數，y6為根長。

6.3.3 建立影響生根主因子的線性回歸模型

以生根綜合因子Y作因變量，著生部位變量進行啞變量設置，著生中部為參考變量，著生部位頂部比較中部為X1，著生部位基部比較中部為X2，留葉面積為X3，粗度為X4為自變量進入線性回歸。模型公式為：

生根綜合因子= -0.010-2.127×著生部位頂部相較于中部-1.133×著生部位基部相較于中部 + 0.116×留葉面積 + 0.050×粗度。

Y=-0.010-2.127X1-1.133X2+0.116X3+0.050X4

(2)

式(2)線性回歸分模型R方值為0.898，說明插穗著生部位頂部相較于中部X1，著生部位基部相較于中部X2，留葉面積X3，粗度X4可以解釋生根綜合因子Y的89.8%變化原因。對模型進行F檢驗 (F=87.874，p=0.000<0.05)說明插穗著生部位頂部相較于中部,著生部位基部相較于中部,留葉面積,粗度中至少一項會對生根綜合因子產生影響關系。著生部位頂部相較于中部的回歸系數值為-2.127(t=-17.366，p=0.000<0.01)對生根綜合因子產生顯著的負向影響關系；著生部位基部相較于中部的回歸系數值為-1.133(t=-9.252，p=0.000<0.01)對生根綜合因子產生顯著的負向影響關系；留葉面積的回歸系數值為0.116(t=5.766，p=0.000<0.01)對生根綜合因子產生顯著的正向影響關系；粗度的回歸系數值為0.050(t=2.897，p=0.006<0.01)對生根綜合因子產生顯著的正向影響關系。

總結分析，留葉面積、粗度會對生根綜合因子產生顯著的正向影響關系；以及著生部位頂部相較于中部、著生部位基部相較于中部會對生根綜合因子產生顯著的負向影響關系。

6 討論

插條的生理年齡是影響扦插生根的關鍵因素之一，包括采穗母樹的年齡和插條自身的年齡[14]。而在試驗過程中，不同采穗地點即不同采穗母樹的影響對生根各性狀影響在統計學上并沒有明顯差異，在正交試驗中對比出彌渡先鋒的樹種生根能力相對大理一塔寺、大理一中較好，而從調查資料可以看出彌渡先鋒的母株樹齡是最大的，說明母樹的年齡條件并不是影響大理羅漢松生根的原因，母樹的其它性狀對生根的影響有待進一步研究分析。

而著生在不同部位的穗條對大理羅漢松的生根性狀影響較大，從正交試驗分析和影響生根線性回歸模型，都可看出，穗條的著生部位是影響生根的關鍵因素，著生在中部位置的穗條生根性狀明顯優于基部、頂部位置。這說明對于大理羅漢松，穗條著生部位，同一母樹上相同年齡的枝條，由于在母樹上著生的部位不同，生根能力有顯著差異。一般偏離主干越遠枝條發育狀況越差，生根越困難，中部的枝條插穗生根性狀表現最好，基部次之，頂部最少，主要是可能是因為中部的枝條營養積累豐富，活力強，利于生根[15,16]。

穗條的粗度、留葉量對大理羅漢松的生根性狀的影響也有差異，從留葉與否配對t檢驗，正交試驗分析和線性回歸模型中，都可以看出隨著穗條粗度增加和留葉量增多對生根性狀表現越有利，有利于生根。一定范圍內，隨著插穗的增粗，形成層的幼嫩細胞層變厚，可能是由于較粗的插穗內含物豐富，養分集中，抗逆性較強，有利于愈傷組織及不定根的形成[14～16]。對于留葉量，插穗上的葉子可以直接制造養分及合成生長激素，促進插穗生根。但是留葉量太多，容易造成水分過度蒸騰和蒸發[16，17]。從試驗結果看來留葉多利于生根，可能是外部環境條件影響的結果，也與大理羅漢松喜溫暖濕潤的樹種特性有關。