基于正交試驗的石筆木扦插繁殖研究

陸奇豐，駱文華

（廣西壯族自治區中國科學院廣西植物研究所，廣西 桂林 541006）

石筆木（Tutcheria championii）為山茶科石筆木屬（Tutcheria）常綠喬木，主要分布于廣西、廣東和福建等省區［1，2］。石筆木植物具有樹形優美、葉片常綠、花朵碩大且花期長等特點，觀賞性高，是具有很高開發價值的鄉土樹種，在園林景觀應用中前景廣闊。此外，有研究發現石筆木葉中含有豐富的黃酮類和有機酸類成分，其種子粗脂肪含量達50.29%，是重要的木本油脂植物資源［3-5］。有研究還顯示，石筆木的葉片對感冒、腸炎、痢疾、咽炎、肝炎等疾病具有一定的療效，是瑤族民族藥材之一［5］；在閩西，石筆木嫩芽嫩葉常被加工成茶飲［6］。石筆木還具有抗氟化物等污染的能力［7］。然而，石筆木野外資源量較少，種子采集難，且其萌發出苗率低［8，9］，難以滿足大規模的生產應用。

目前，對石筆木的扦插育苗技術已有一定的研究，并取得一定的成效［9］。但關于生長調節劑種類、生長調節劑濃度和扦插基質對石筆木扦插成活影響的研究鮮見報道。本研究以石筆木為研究對象，通過正交試驗方法，分析生長調節劑種類（IAA、IBA、NAA）、生長調節劑濃度（1 000、500、100 mg/L）、扦插基質（黃泥土與河沙的不同體積比例，分別為1∶0、1∶1、2∶1）對其扦插成活指標的影響，探索石筆木的扦插繁育技術，為石筆木的進一步開發利用提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2019年3月在桂林植物園防雨大棚內進行。石筆木插穗采集于桂林植物園內石筆木成年樹當年生的半木質化枝條。

1.2 正交試驗設計

以外源生長調節劑種類（IAA、IBA、NAA）、生長調節劑濃度（1 000、500、100 mg/L）、扦插基質（黃泥土與河沙的不同體積比例，分別為1∶0、1∶1、2∶1）為影響因素，每個因素設計3個水平，按L9（33）表安排3因素3水平正交試驗（表1）。

表1 L9（33）正交試驗

1.3 插穗處理與扦插管理

按照試驗設計，對沙床進行規劃，并鋪上3種扦插基質，其厚度約為11 cm，噴灑多菌靈進行消毒。采集粗壯、無病蟲害的當年生石筆木枝條，選擇枝條的頂梢和中部作為插穗，插穗長7～10 cm、下端為斜剪口、上端剪平且留2～3片葉（每片葉片剪掉1/3～1/2部分）。IAA、IBA、NAA按試驗設計分別配置成1 000、500、100 mg/L的溶液，將插穗基部完全浸入上述生長調節劑溶液中；處理后的插穗扦插于對應的基質中，扦插深度為5～6 cm。試驗共進行9組處理，每組處理60支插穗，扦插完成后澆透水。扦插苗床保持適宜溫濕度，并搭建遮陰網，及時清理落葉，避免因落葉腐爛帶來的病害。

1.4 統計分析

于6個月后對各正交試驗處理組的石筆木插穗存活率、生根率、平均根數、抽芽率、平均抽芽數進行統計，利用游標卡尺對平均根長和平均芽長進行統計。

1.5 數據處理

運用Excel 2007軟件對試驗測定數據進行統計；利用SPSS 16.0軟件對石筆木插穗的各項數據進行方差分析，分析比較各試驗因素對其的影響；再通過隸屬函數對石筆木插穗數據進行綜合評價，探索石筆木插穗繁殖的最佳處理組合。

隸屬函數計算公式為U（Xi）=（Xi-Xmi n）/（Xmax-Xmin）；平均隸屬函數為U j=∑U（Xi）/n。式中，Xi為某一指標的測定值，Xma x、Xmin分別為所有參試材料某一指標的最大值和最小值；U j為平均隸屬值，數值越大，表明扦插效果越好。

2 結果與分析

2.1 正交試驗結果

石筆木插穗的愈傷組織于扦插后的30～45 d形成。根據表1的正交設計因素進行正交試驗，結果見表2。由表2可知，各處理下的石筆木扦插效果有所差異，存活率為34.33%～86.00%，以A1B1C1組合（100 mg/L IAA+黃泥土基質）的存活率最高；生根率為42.86%～84.44%，以A1B1C1組合的生根率最高；平均根數為2.00～4.07條，以A1B2C2組合（500 mg/L IAA+黃泥土與河沙1∶1）的平均根數最多；平均根長為17.15～24.99 mm，以A3B3C1組合（1 000 mg/L NAA+黃泥土基質）的平均根長最大；抽芽率為21.43%～65.12%，以A2B3C2組合（1 000 mg/L IBA+黃泥土與河沙1∶1）的抽芽率最高；平均抽芽數為1.50～2.00，以A3B2C3組合（500 mg/L NAA+黃泥土與河沙2∶1）的平均抽芽數最多；平均芽長為5.45～14.96 mm，以A1B2C2組合（500 mg/L IAA+黃泥土與河沙1∶1）的平均芽長最大。

表2 正交試驗結果

2.2 試驗結果方差分析

由表3可知，各因素對石筆木插穗存活率的影響因素排序為B＞A＞C，即生長調節劑的不同濃度對石筆木插穗存活率影響最大，其次為生長調節劑種類，而基質類型對石筆木插穗存活率影響最小，其最佳組合為A2B1C3。

表3 各因素對石筆木插穗扦插存活率的極差分析

由表4可知，各因素對石筆木插穗生根率、平均根長的影響因素排序均為B＞A＞C，說明生長調節劑濃度對石筆木插穗扦插的生根率和平均根長影響最大，其次為生長調節劑種類，而基質類型對石筆木插穗扦插存活率影響最小。石筆木插穗扦插生根率最佳的組合為A2B1C2，平均根長最佳組合為A1B3C1。而在平均根數方面，各因素的影響大小排序則為C＞A＞B，說明基質類型對石筆木插穗扦插生根數影響最大，其次為生長調節劑種類，影響最小的為生長調節劑濃度，其最優的組合為A1B1C2。

根據表5各因素的極差結果可以發現，各因素對石筆木插穗扦插枝條的抽芽率、平均抽芽數的影響因素排序均為B＞A＞C，說明生長調節劑濃度對石筆木插穗扦插的抽芽率和平均抽芽數影響最大，其次為生長調節劑的類型，而影響最小的為基質類型。石筆木插穗扦插抽芽率最佳的組合為A2B1C2，平均抽芽數最佳組合為A3B1C3。在平均芽長方面，各因素的影響大小的排序為C＞B＞A，則說明基質類型對平均芽長影響最大，其次為生長調節劑濃度，影響最小的為生長調節劑種類，其最優的組合為A1B3C2。

表5 各因素對石筆木扦插抽芽的極差分析

2.3 不同因素對石筆木扦插的影響

通過不同因素對石筆木插穗扦插的各項指標進行方差分析，結果（表6）發現，生長調節劑種類、生長調節劑濃度、基質類型對石筆木插穗生根率有極顯著影響（P＜0.01）。同時還發現，生長調節劑濃度對石筆木插穗扦插的抽芽率和平均抽芽數有顯著影響（P＜0.05），且生長調節劑種類對平均抽芽數有顯著影響（P=0.048）。各因素對石筆木插穗扦插的存活率、平均根數、平均根長、平均芽長的影響均不顯著（P＞0.05）。

表6 不同因素對石筆木扦插各項指標的方差分析

2.4 石筆木扦插指標的隸屬函數評價

從表7中可以看出，隸屬函數均值的大小排序為：試驗4＞試驗1＞試驗6＞試驗7＞試驗2＞試驗9＞試驗3＞試驗5＞試驗8。試驗4（組合為A2B1C3）的隸屬函數均值最高，為0.730。因此，該組合100 mg/L IBA+黃泥土與河沙2∶1可作為石筆木插穗較為理想的扦插方案。

表7 正交試驗處理下石筆木扦插指標的隸屬函數評價

3 小結與討論

3.1 小結

1）正交試驗和極差分析表明，生長調節劑種類、生長調節劑濃度、扦插基質對石筆木插穗的成活率、生根率、平均根數、平均根長、抽芽率、平均抽芽數及平均芽長的影響效果有一定的差異，因此，可根據生產中的需要（存活率、根系情況、抽芽情況等）選擇相應的育苗處理技術。但總體來說，生長調節劑濃度對石筆木插穗成活率、生根率、平均根長、抽芽率與平均抽芽數影響效果最大，其次為生長調節劑種類，最小為扦插基質。

2）方差分析表明，生長調節劑種類、生長調節劑濃度、扦插基質對石筆木生根率的影響極顯著。從生長調節劑種類來看，生根率的大小順序為IBA＞IAA＞NAA，說明IBA較IAA與NAA更能促進石筆木插穗扦插生根；從生長調節劑濃度來看，生根率的大小順序為100 mg/L＞1 000 mg/L＞500 mg/L，說明生長調節劑在100 mg/L時，石筆木插穗扦插生根率更高；從基質來看，黃泥土與河沙的比例為1∶1時的石筆木插穗扦插生根率更高。

3）隸屬函數分析表明，組合4（100 mg/L IBA+黃泥土與河沙2∶1）的隸屬函數均值最高，是石筆木扦插育苗較為理想的方案。

3.2 討論

有研究認為，茶科植物（如金花茶）使用純黃泥土作為基質進行扦插易出現板結的情況，從而導致插穗生根存活困難［10］。本研究中，在黃泥土中加入一定比例的河沙，可使石筆木插穗生根率升高，其可能與河沙可降低純黃泥土板結情況，還保持了一定的透氣性有關。

目前，市面上的生根劑多為NAA和IAA或IBA的混合制劑，在扦插中使用生根劑能促進插穗生根，提高存活率。肖復明等［9］利用0.01%的ABT 2號生根劑浸泡石筆木插穗1 h，扦插后的存活率較高。本研究中，利用IAA（吲哚乙酸）和IBA（吲哚丁酸）浸泡石筆木插穗，扦插后能獲得較好的存活率和生根率，且不需要長時間的浸泡處理。

雖然本研究中考察了生長調節劑種類、生長調節劑濃度和基質對石筆木扦插的影響，但在試驗組中，石筆木的存活率等各指標偏低，可能與考察的因素和水平偏少有關，為建立更有效的石筆木扦插體系，仍需進行進一步的試驗研究。