鄂西北禿杉側枝扦插試驗1)

劉同 胡倩 趙天宇

(襄陽市林業科學研究所，襄陽 ，441052) (華中農業大學) (襄陽市林業科學研究所)

杜克兵 張銳 谷鳳平 袁本強

(華中農業大學) (湖北省林業廳林木種苗管理總站) (襄陽市林業科學研究所)

禿杉(TaiwaniaflousianaGaussen)屬杉科臺灣杉屬常綠喬木，是第三紀古熱帶植物區系中古老孑遺植物，珍稀瀕危樹種，也是國家首批列入一級保護名錄的8種植物之一[1-2]。禿杉樹體高大雄偉，樹齡可達數百年甚至千年，具有生長快、材質好、樹姿美等優點[3]。主要分布于我國湖北省西南部利川、貴州省東南部雷公山及云南省橫斷山脈西部怒山、高黎貢山、怒江及瀾滄江流域，分布區地跨24°31′～30°8′N，97°～109°8′E，垂直分布于海拔600～2 500 m[4-5]。目前，禿杉育苗以播種繁育為主，但禿杉結實年齡大、結實數量較少、種子采收困難，開展扦插繁殖是加快禿杉優良單株及無性系繁育較為快捷的途徑之一。

目前，關于禿杉扦插技術的研究主要集中在20世紀90年代，已有研究表明扦插時間[6-9]、插穗年齡[6，10]、扦插基質[7，11]、激素質量濃度、處理時間[6-7]、扦插后的管理等因素都會影響禿杉扦插的成活率。徐光田[12]選用2～3年生樹冠上部的Ⅱ級側枝頂梢為插穗，用40 mg·L-1KMnO4處理4 h后扦插，發現秋季扦插成活率最高(96.7%)，春季次之(73.3%)，夏季最差(60.0%)。李軒等[7]在春季(3月)與冬季(11月)分別采用1 000 mg·L-1α-奈乙酸(NAA)和1 000 mg·L-1吲哚丁酸(IBA3)溶液處理禿杉中上部枝條10 s后扦插，發現兩者的生根率差異顯著，冬季扦插顯著優于春季，以冬季采用α-奈乙酸處理的效果最好，生根率達93.3%。王挺良[11]發現，以紅心土作為禿杉扦插基質，其成活率高于使用沙質土、沙基質，且200～500 mg·L-1吲哚丁酸處理時成活率可達到92.6%。禿杉插條生根為混合生根型，多數情況會先形成愈傷組織，再生根，因此生根時間較長，生長較緩慢[13]。本研究以襄陽市林科所篩選的禿杉優良單株為材料，采用ABT1號生根粉處理后，進行扦插繁殖等技術研究，以期建立高效扦插繁殖方法，為優良單株的快速繁殖提供參考。

1 研究區概況

試驗地設于襄陽市林業科學研究所賈洲苗圃基地，海拔49 m，112°4′32″E，32°1′3″N，土壤pH值6.5～7.0，年平均降水量878 mm，平均溫度16.5 ℃，極端天氣最高溫度41 ℃、最低溫度-12 ℃，無霜期241 d。圃地為砂質壤土，土層深厚、疏松。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

供試材料為7年生禿杉母樹，種植于湖北省襄陽市林業科學研究所禿杉試驗林，為云南騰沖引種的實生苗中篩選的優良單株。該單株7年生時胸徑9.2 cm，樹高4.8 m，比試驗林平均胸徑(7.5 cm)、樹高(4.1 m)分別高22.67%、17.07%。采集該單株1～2年生側枝作為插穗材料。

2.2 試驗方法

2.2.1 插床處理

2018年9月，將插床深翻2次，深翻深度30 cm以上，并用0.3%高錳酸鉀溶液進行消毒殺菌，細耙后筑成約15 cm高床，在床面平鋪8～10 cm厚的河砂，床寬120 cm，溝道寬40 cm。做床時，施入75 kg·公頃-1的呋喃丹防治地下害蟲；做床后，用0.5%福爾馬林溶液噴灑苗床殺菌，并用塑料薄膜覆蓋10～15 d，扦插前2 d揭開薄膜。

2.2.2 插穗制作

采集母樹中上部直徑0.3 cm以上、長10 cm以上的1～2年生側枝作為插穗材料。從枝頭往下剪取穗條，保留頂芽，制作插穗，長度為8 cm。扦插前，用0.1%高錳酸鉀溶液消毒插條基部5 s，然后用ABT1號生根劑進行處理。

2.2.3 生根劑處理

參考徐光田[12]、金建良[14]、雷正菊[15]的研究結果，扦插試驗于10月中旬進行。將ABT1號生根劑溶液設置為5種不同的質量濃度，分別為1 000、500、250、100、50 mg·L-1。生根劑溶液按處理時間設置5個梯度，分別為5、15、30、60、360 min。以清水浸泡360 min作為對照(CK)，浸泡深度為3～4 cm。插穗用不同質量濃度的生根劑溶液分別處理不同時間后進行扦插，采用隨機區組設計進行田間布置，共26個不同處理，每個處理隨機選取20根插穗，3次重復，共使用插穗1 560根。

2.2.4 扦插與管理

扦插時先用直徑0.8 cm的木棍打孔，深度為4～5 cm(約插穗長度的一半)。將插穗插入土壤，壓實澆水，株行距為5 cm×15 cm。扦插完后，用竹條在插床上方做簡易拱棚，覆蓋透明塑料薄膜保溫保濕，并在插床上方搭設透光度為50%的遮陽網遮蔭，定期噴水以保持插壤濕潤，并觀測插穗的生長情況。次年5—6月(插穗愈合生根階段)保持插壤濕度，但避免水分過多導致爛根；7—9月用3%多菌靈殺菌3次(每月1次)，并用0.2%磷酸二氫鉀溶液進行噴霧，補充養份4次(每21 d補1次)。7—8月天氣逐漸高溫，揭開薄膜通風降溫；9月中旬后適當揭去遮陽網，加強光照，并補充水肥、除草以確保插穗旺盛生長。

2.2.5 測量指標及方法

2019年10月，調查插穗的愈傷組織誘導率、苗高、地徑、新梢長度、抽梢數量。隨后，將插穗從插床中輕輕挖出，調查生根數量、根系長度、愈傷組織大小。

愈傷組織誘導率：以插穗基部有正常的愈傷組織，未出現萎蔫或褐化為標準。愈傷組織誘導率=(基部有正常愈傷組織插穗的數量/插穗總數量)×100%。

愈傷組織大小：采用游標卡尺測量插穗基部愈傷組織的直徑，精確到0.01 cm。

生根率：以插穗生根，穗條長勢良好為標準。生根率=(生根插穗的數量/插穗總量)×100%。

生根數量及根系長度：均測量一級側根的數量、長度，根系長度=根系長度之和/根系數量。

地徑：以插穗上方萌發的主干基部為測量標準，采用游標卡尺進行測定，精確到0.01 cm。

苗高：以苗木基部到苗木頂端為測量標準，采用直尺進行測定，精確到0.01 cm。

抽梢數量：以從插穗長出新梢的數量(不含2次梢)為標準。

新梢長度：新梢長度=插穗上長出的全部新梢長度之和/抽梢數量。

2.2.6 數據處理

圖表中的數據均為平均值±標準誤(n=3)。采用SAS8.1軟件進行方差分析與多重比較(Duncan’s)。百分數經過反正弦轉換后再用于方差分析。

3 結果與分析

3.1 不同處理對插穗愈傷組織生長、生根率的影響

方差分析顯示，ABT1號生根粉的質量濃度、處理時間、兩者交互作用顯著影響插穗的愈傷組織誘導率(P<0.05)。CK處理時，插穗愈傷組織誘導率僅為15%；使用ABT1號生根粉處理的插穗愈傷組織誘導率可達到25.00%～83.33%(表1)。可見，ABT1號生根粉能夠顯著提高插穗的愈傷組織誘導率，但不同質量濃度及處理時間的促進效果有所不同。對于質量濃度為50 mg·L-1的ABT1號生根粉，處理時間為360 min時，愈傷組織誘導率最高，達到73.33%；對于質量濃度為100、250、1 000 mg·L-1的ABT1號生根粉，處理時間為15 min的愈傷組織誘導率最高，愈傷組織誘導率分別達到63.33%、83.33%、66.67%；對于質量濃度為500 mg·L-1的ABT1號生根粉，處理時間為60 min的愈傷組織誘導率最高，達到71.67%。所有處理中，質量濃度為250 mg·L-1的ABT1號生根粉，處理時間為15 min的扦插愈傷組織誘導率最高，愈傷組織誘導率達到83.33%，相比對照提高5.6倍。

表1 不同處理的各生長指標的變化

經方差分析，ABT1號生根粉的質量濃度對愈傷組織大小的影響不顯著(P>0.05)，而處理時間、質量濃度與處理時間兩者交互作用對其影響顯著(P<0.05)。CK處理時，愈傷組織大小為0.49 cm(表1)。質量濃度為50 mg·L-1的處理時，處理時間為15 min的愈傷組織最大，直徑為0.54 cm；質量濃度為100、500、1 000 mg·L-1處理時，處理時間為30 min的愈傷組織最大，直徑分別為0.54、0.61、0.58 cm；質量濃度為250 mg·L-1處理時，處理時間為5 min的愈傷組織最大，直徑為0.61 cm。綜合比較，所有處理中，質量濃度為500 mg·L-1、處理時間為30 min或質量濃度為250 mg·L-1、處理時間為5 min的愈傷組織生長最佳，直徑均為0.61 cm，比對照提高1.24倍。

對于生根率，ABT1號生根粉的質量濃度對其影響不顯著(P>0.05)，而處理時間、質量濃度與處理時間兩者交互作用對其影響顯著(P<0.05)。CK處理時，插穗均未生根，而使用ABT1號處理后的生根率可達到6.67%～46.67%(表1)，但不同處理質量濃度及處理時間的促進效果有所不同。對于質量濃度為50 mg·L-1的ABT1號生根粉，處理時間為30 min的插穗生根率最高，生根率達到26.67%；對于質量濃度為100、1 000 mg·L-1的ABT1號生根粉，處理時間為15 min的插穗生根率最高，生根率分別為26.67%、46.67%；對于質量濃度為250 mg·L-1的ABT1號生根粉，處理時間為360 min的插穗生根率最高，生根率達到46.67%；對于質量濃度為500 mg·L-1的ABT1號生根粉，處理時間為30、360 min的插穗生根率均達到最高，生根率為33.33%。綜合比較，生根率最高的處理為使用質量濃度250 mg·L-1的ABT1號生根粉處理360 min及1 000 mg·L-1的ABT1號生根粉處理15 min，生根率均為46.67%。

3.2 不同處理對根系數量及根系長度的影響

方差分析顯示，ABT1號生根粉的質量濃度、處理時間以及兩者交互作用對根系數量的影響均不顯著(表2，P>0.05)。對于質量濃度為50 mg·L-1的ABT1號生根粉，處理時間為5 min的生根數量最多，平均生根量為1.33條；對于質量濃度為100 mg·L-1的ABT1號生根粉，處理時間為5、15、360 min的生根數量相同，平均生根量均為1.00條；對于質量濃度為250、500 mg·L-1的ABT1號生根粉，處理時間為360 min的生根數量最多，平均生根數量分別為2.43、1.33條；對于質量濃度為1 000 mg·L-1的ABT1號生根粉，處理時間為15 min的生根數量最多，平均生根量為1.93條。所有處理中，質量濃度為250 mg·L-1的ABT1號生根粉，處理時間為360 min時，扦插生根數量最多，平均根系數量為2.43條。

表2 不同處理結果的方差分析

ABT1號生根粉的質量濃度對根系長度的影響不顯著(P>0.05)，處理時間、質量濃度與處理時間兩者的交互作用對其影響顯著(P<0.05)。對于質量濃度為50、100、1 000 mg·L-1的ABT1號生根粉，處理時間為60 min時根系長度最長，根長分別為7.29、7.76、4.93 cm；對于質量濃度為250、500 mg·L-1的ABT1號生根粉，均在處理時間為360 min時，根系長度最長，根長分別為6.62、10.04 cm。綜合比較，在所有處理中，根系長度最長的處理為使用質量濃度為500 mg·L-1的ABT1號生根粉處理360 min，其根長為10.04 cm。

3.3 不同處理對苗高及地徑的影響

經方差分析，ABT1號生根粉質量濃度對苗高的影響顯著(P<0.05)，對地徑的影響不顯著(P>0.05)；處理時間對地徑生長量的影響顯著(P<0.05)，對苗高的影響不顯著(P>0.05)；質量濃度與處理時間兩者的交互作用對苗高、地徑的影響均不顯著(P>0.05)。CK處理時，植株的平均苗高為6.33 cm，地徑為0.42 cm(見表1)。對于苗高，質量濃度為50、100、250、500 mg·L-1，處理時間為5 min時，苗高達到最高，高度分別為6.72、6.37、7.43、7.88 cm；質量濃度為1 000 mg·L-1，處理時間為15 min時，苗高達到最高，高度為6.88 cm。對于地徑，質量濃度為50、100 mg·L-1，處理時間為15 min時，地徑達到最大，為0.51 cm；質量濃度為250、1 000 mg·L-1，處理時間為5 min時，地徑達到最大，別為0.52、0.58 cm；質量濃度為500 mg·L-1，處理時間為360 min時，地徑達到最大，為0.51 cm。綜合比較，苗高生長的最佳處理為使用質量濃度500 mg·L-1的ABT1號生根粉處理5 min，其高度為7.88 cm，比對照提高1.24倍；地徑生長的最佳處理為使用質量濃度1 000 mg·L-1的ABT1號生根粉處理5 min，其地徑為0.58 cm，比對照提高1.38倍。

3.4 不同處理對新梢長度的影響

方差分析顯示，ABT1號生根粉的質量濃度、處理時間對新梢長度的影響不顯著(P>0.05)，兩者的交互作用對其影響顯著(P<0.05)。CK處理時，插穗的新梢長度僅為1.56 cm(見表1)，經過ABT1號生根粉處理的插穗新梢長度均有所提高，但不同質量濃度與不同處理時間的促進效果有所不同。質量濃度為50 mg·L-1，處理時間為5 min時，新梢最長，長度達2.95 cm；質量濃度為100 mg·L-1，處理時間為60 min時，新梢最長，長度達2.94 cm；質量濃度為250、1 000 mg·L-1，處理時間為15 min時，新梢最長，長度分別達3.32、3.51 cm；質量濃度為500 mg·L-1，處理時間為30 min時，新梢最長，長度達3.93 cm。綜合比較，新梢生長的最佳處理為使用質量濃度為500 mg·L-1的ABT1號生根粉處理30 min，其長度為3.93 cm。

4 結論與討論

扦插作為植物無性繁殖的重要手段，廣泛應用于林木種苗繁育中[16-17]。植物扦插生根除了受自身的生物學特性影響，還受眾多外界因素的影響，外源激素種類及其質量濃度、扦插方法、扦插基質、扦插季節、插穗類型等均對穗條的成活有重要的影響[18-21]。在這些因素中，生長調節劑是最為關鍵的因素之一，能顯著誘導根原基的產生，促進不定根的形成[22]。ABT1號生根粉是目前較為常用的植物生根促進劑，可以刺激根源基細胞分裂，誘導枝條生根，提高扦插的成活率，改善苗木質量[23]。葉夢圓[24]研究發現，不同質量濃度的ABT1號生根粉對當年生帶頂芽大果沙棘枝條的成活率、生根數、根系長度、新生枝長度均有顯著影響，以質量濃度為100 mg·L-1的ABT1號生根粉浸泡3 h的效果最好，生根率達71.67%，生根數為4條，平均根長4.73 cm，新生枝長度9.25 cm。本研究中，ABT1號的質量濃度對禿杉扦插效果也有顯著影響(P<0.05)，但不同性狀最適宜的質量濃度及處理時間有所不同，其中質量濃度為250 mg·L-1的ABT1號處理360 min、質量濃度為1 000 mg·L-1的ABT1號生根粉處理15 min時，生根率最高，均達到46.67%；質量濃度為250 mg·L-1的ABT1號生根粉處理360 min時，生根數量最高，平均為2.43條；質量濃度為500 mg·L-1的ABT1號生根粉處理360 min時，根系長度最高，平均為10.04 cm；質量濃度為500 mg·L-1的ABT1號生根粉處理30 min時，新梢生長量最高，達到3.93 cm。在本研究中，禿杉插穗基部愈傷組織發生的比例很高，且愈傷組織較大，但相當一部分愈傷組織并不能生根，導致插穗愈傷組織誘導率較高，但生根率普遍較低。其中，質量濃度為250 mg·L-1ABT1號生根粉處理15 min時，愈傷組織誘導率最高，達到83.33%；使用ABT1號生根粉的質量濃度為500 mg·L-1處理30 min、質量濃度為250 mg·L-1處理5 min時，愈傷組織最大，直徑均達到0.61 cm。可見，禿杉在扦插過程中愈傷組織容易形成，但誘導其生根仍有一定難度。張蕊等[25]采用不同質量濃度的ABT1號生根粉對楸樹硬枝插穗進行浸泡處理，發現當其質量濃度為50 mg·L-1的處理時，浸泡2、4、6、12、24 h時均表現出較高的生根率；質量濃度為100 mg·L-1處理時，浸泡2～4 h的生根率較高，且其隨著浸泡時間延長生根率反而下降。本研究中，ABT1號生根粉處理能夠顯著提高禿杉的生根率，但其質量濃度對生根率的影響并不顯著，而處理時間、質量濃度×處理時間的交互作用對其影響顯著(P<0.05)，在ABT1號生根粉質量濃度為50、100 mg·L-1處理時，需要浸泡360 min才能表現出較高的生根率。王挺良[11]采用NAA、IBA、ABT 3種生根劑處理禿杉根際萌條，發現不同扦插基質對生根率的影響顯著，而生根劑的種類、質量濃度對生根率的影響不顯著。其中，以紅心土為扦插基質使用IBA處理時生根率最高，達到92.6%，且用IBA處理的平均苗高(8.84 cm)、地徑(0.23 cm)顯著大于用ABT處理的苗高(7.19 cm)、地徑(0.18 cm)。本研究中，不同質量濃度的處理對苗高生長具有顯著影響，但其對地徑的生長的影響不顯著，其中適合苗高生長的最佳處理為使用質量濃度為500 mg·L-1的ABT1號生根粉處理5 min，平均苗高為7.88 cm；適合地徑生長的最佳處理為使用質量濃度為1 000 mg·L-1的ABT1號生根粉處理5 min，平均地徑為0.58 cm。