不同類型基質(zhì)和生長調(diào)節(jié)劑對橡膠草根扦插生根的影響

付俊生，熊 燕，曲彥婷，曾祥俊，韓 輝，李 黎，曲 線，陳 菲*

（1. 黑龍江省科學(xué)院自然與生態(tài)研究所，哈爾濱 150040；2. 黑龍江瓦維洛佳科技發(fā)展有限責(zé)任公司，哈爾濱 150040）

0 引言

橡膠草（Taraxacum koksaghyz Rodin），又名青膠蒲公英、俄羅斯蒲公英，是菊科，蒲公英屬，多年生長的草本植物。橡膠草內(nèi)根部乳膠管組織提取出來的天然橡膠和三葉橡膠類似，同時橡膠草所產(chǎn)橡膠也是以膠乳的形式出產(chǎn)橡膠，其化學(xué)結(jié)構(gòu)為順式-1，4- 聚異戊二烯，與三葉橡膠樹橡膠完全相同，二者僅在非膠組分的成分和含量存在差異[1]。因此，橡膠草橡膠是目前為止最接近三葉橡膠樹橡膠的一種天然橡膠，完全適用于替代三葉橡膠樹橡膠的所有應(yīng)用領(lǐng)域。基于我國三葉橡膠種植區(qū)域受限、自主供應(yīng)嚴(yán)重不足的現(xiàn)狀，需要另一種可以量產(chǎn)天然橡膠的其他作物進(jìn)行替代。橡膠草因其根部含有豐富的天然橡膠，以及耐寒、耐旱、耐貧瘠的特點(diǎn)，是一種能適于在我國溫帶地區(qū)大規(guī)模發(fā)展的天然橡膠作物。

為使橡膠草在生產(chǎn)中能得以大面積推廣應(yīng)用，加大其繁殖力度勢在必行。橡膠草的繁殖主要有組織培養(yǎng)繁殖、根莖扦插繁殖、種子繁殖三種方式，其中組培時間較長，不同品系之間的組培配方也需要調(diào)整；種子繁殖容易受到雜交影響而不易保持品系，造成后代種間差異較大，而扦插繁殖操作流程簡便，易于掌握并且能很好地保持親本的優(yōu)良性狀[2]，橡膠草是異花授粉作物、自交不結(jié)實(shí)，因此扦插繁殖方式將成為橡膠草良種擴(kuò)繁的最佳選擇，通過扦插技術(shù)的應(yīng)用可快速保持橡膠草優(yōu)異資源的良種良性，同時也是測定橡膠草狹義遺傳率的途徑之一。本研究以橡膠草根部為試驗(yàn)材料，通過系統(tǒng)試驗(yàn)研究不同生長調(diào)節(jié)劑的種類、濃度、處理時間和基質(zhì)類型對其橡膠草根部扦插生根的影響，以期能建立橡膠草新的無性繁殖技術(shù)體系，為今后橡膠草的良種繁育及利用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

扦插試驗(yàn)于2022 年10 月初在哈爾濱市哈南工業(yè)新城橡膠草種質(zhì)繁育基地的溫室大棚中進(jìn)行，溫室頂部覆蓋有保溫棉被，晝夜溫差變化范圍在10～20℃之間。溫室內(nèi)空氣濕度調(diào)控在70%左右，以橡膠草當(dāng)年生健康根部為試驗(yàn)材料，將準(zhǔn)備好的橡膠草根截成每段3～5 cm，用于后續(xù)的扦插。試驗(yàn)方法采用L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)；植物生長調(diào)節(jié)劑有三種，分別為NAA、IBA、ABT1 號生根粉，扦插基質(zhì)采用三種：基質(zhì)1（草炭土：珍珠巖=3：1）、基質(zhì)2（珍珠巖）、基質(zhì)3（河沙）；其中三種植物生長調(diào)節(jié)劑分別設(shè)置100、300、500 mg/L 3 個不同的濃度梯度，處理時間分別為速蘸、5 min、15 min；每個處理30 個橡膠草根，重復(fù)三次，以清水處理的橡膠草根為對照。試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1[3]。

表1 橡膠草根扦插試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2022 年11 月完成，通過對橡膠草根扦插試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，分別采用Excel 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，SPSS 23.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。試驗(yàn)結(jié)果采用隸屬函數(shù)法對橡膠草根扦插苗各項(xiàng)生長指標(biāo)進(jìn)行綜合評價(jià)分析。以各生長指標(biāo)隸屬函數(shù)值的平均值作為評價(jià)扦插效果的標(biāo)準(zhǔn)，隸屬函數(shù)平均值越大扦插效果越好，扦插苗質(zhì)量越高。

式中，Xj為測定的指標(biāo)值；Xmin、Xmax分別為該指標(biāo)所有測定值中的最小值和最大值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同扦插處理組合對橡膠草扦插生根各項(xiàng)指標(biāo)的影響

在不同處理下橡膠草根扦插生根各項(xiàng)指標(biāo)存在的差異情況見表2。

表2 不同扦插處理組合對橡膠草根扦插生根各項(xiàng)指標(biāo)的影響

通過表2 數(shù)據(jù)分析結(jié)果可得，在不同處理組合下的橡膠草根生根率、最長根長、平均根長、總根數(shù)以及平均葉片數(shù)之間均存在有顯著性的差異，其中8 號組合處理下的橡膠草根生根率高達(dá)88.9%，最長根長達(dá)到了5.5 cm，總根數(shù)最多為12.3 條；另外9 號處理的平均根長、平均葉片數(shù)相比于其他處理達(dá)到最優(yōu)數(shù)值，分別為2.4 cm、15.6 片；對照的橡膠草根生根率為0。

2.2 不同試驗(yàn)因素對橡膠草根扦插生根各指標(biāo)的影響分析

不同試驗(yàn)因素對橡膠草根扦插各指標(biāo)的影響情況見表3。通過表3 數(shù)據(jù)分析結(jié)果可知，扦插基質(zhì)對橡膠草根扦插生根率的影響達(dá)到極顯著水平，不同生長調(diào)節(jié)劑的種類對平均根長的影響達(dá)顯著水平，濃度以及不同處理時間對各項(xiàng)指標(biāo)的影響均未達(dá)到顯著水平。

表3 不同試驗(yàn)因素對橡膠草根扦插各指標(biāo)的影響情況

不同試驗(yàn)因素及其不同水平處理下對橡膠草根扦插苗各項(xiàng)生長發(fā)育指標(biāo)的影響多重比較情況見表4。通過表4 數(shù)據(jù)分析結(jié)果可知，四種試驗(yàn)因素不同水平下的最長根長、平均根長、平均葉片數(shù)在統(tǒng)計(jì)學(xué)上均無顯著差異；生根率與總根數(shù)在不同的扦插基質(zhì)類型上差異顯著，生根率以基質(zhì)1（草碳土+珍珠巖=3：1）上的生根率最高，達(dá)到71.2%，基質(zhì)3 上的生根率最低，僅有29.2%；總根數(shù)以基質(zhì)2 上的最多，達(dá)8.8 條，基質(zhì)3 上的總根數(shù)最少，為6.4 條。

表4 各試驗(yàn)因素對橡膠草根扦插苗各指標(biāo)的影響多重比較

2.3 各處理下橡膠草根扦插苗質(zhì)量綜合評價(jià)

利用隸屬函數(shù)法對不同處理下的橡膠草根扦插苗各項(xiàng)生長指標(biāo)進(jìn)行綜合評價(jià)分析，結(jié)果見表5。其中隸屬函數(shù)平均值越大，表明扦插效果越好，反之。由表5 結(jié)果可以看出，經(jīng)過綜合評價(jià)后，8 號處理排名第1位，說明在該處理下，不僅生根率高，扦插苗發(fā)育情況也較好，適宜在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

表5 橡膠草根扦插繁殖綜合評價(jià)

2.4 橡膠草根扦插生根情況

橡膠草根扦插以愈傷組織生根為主（圖1a），僅見少量測生根類型（圖1b）。扦插后第3～4 d 即開始形成愈傷組織，珍珠巖里的插穗生根速度最快，扦插第7 d就已形成白色須根（圖1c），而基質(zhì)1 和基質(zhì)3 里的插穗生根速度相較于基質(zhì)1 緩慢，但隨著生根后插穗對營養(yǎng)物質(zhì)的需求不斷加大，基質(zhì)1 插穗生長情況相對較好。由1～9 號可以直觀地看出橡膠草根在不同處理下的生根情況。

3 結(jié)論與討論

扦插基質(zhì)會影響插穗的生根質(zhì)量，插穗的生根環(huán)境取決于扦插基質(zhì)的物理性質(zhì)[4]。因此，在選擇扦插基質(zhì)時，疏松性和保水性應(yīng)當(dāng)作為首選。陸祥等[5]對吊石苣苔扦插繁殖基質(zhì)篩選中表明，珍珠巖與草炭土以適當(dāng)比例混合，可以提高扦插基質(zhì)的透氣性，混合扦插基質(zhì)生根效果要強(qiáng)于單一基質(zhì)。本試驗(yàn)也得到相似結(jié)論，草炭土：珍珠巖=3：1 混合基質(zhì)處理的橡膠草根效果優(yōu)于單一珍珠巖或者河沙。因此，草炭土：珍珠巖=3：1 混合基質(zhì)是橡膠草根扦插育苗的較佳混合栽培基質(zhì)。

植物生長調(diào)節(jié)劑可有效促進(jìn)植物生長過程中不定根的形成，相對于不易生根的作物來說，合適種類的植物生長調(diào)節(jié)劑及適宜環(huán)境條件將成為扦插生根的首選條件，對植物的扦插生根具有積極作用[6]。如：張亞男等[7]通過試驗(yàn)研究三種植物生長調(diào)節(jié)劑分別對毛梾枝條扦插生根的影響，結(jié)果表明2 000 mg/L 的IBA在對毛梾的扦插生根率及生根數(shù)方面相比于其他兩種生長調(diào)節(jié)劑有顯著的效果。柿子是柿科柿屬喬木植物，為少數(shù)不易生根植物之一，吳開云等[8]利用IAA、NAA、IBA 等五種不同濃度的植物生長調(diào)節(jié)劑分別對“亞林柿砧6 號”的枝條進(jìn)行相同環(huán)境條件下的扦插生根處理，試驗(yàn)結(jié)果表明生根率最高可達(dá)75.6%。

本試驗(yàn)分別對IBA、NAA、ABT1 號生根粉三種植物生長調(diào)節(jié)劑進(jìn)行橡膠草根扦插生根試驗(yàn)研究，通過對不同濃度及處理時間的生根率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三種植物生長調(diào)節(jié)劑在橡膠草根扦插生根方面均有顯著效果，其中ABT1 號生根粉生根率明顯優(yōu)于其他兩種生長調(diào)節(jié)劑（對照的生根率為0），其平均生根率為64.8%，其他兩種平均生根率分別為53.2%、46.0%，但三者之間在統(tǒng)計(jì)學(xué)上無顯著差異。

由試驗(yàn)結(jié)果得知，植物生長調(diào)節(jié)劑的不同濃度及處理時間對橡膠草根扦插苗各檢測指標(biāo)的影響差異不顯著。植物的扦插生根不光是一個簡單的生根過程，會受到諸多生理因素的影響，并不會受到某一單獨(dú)因素的影響，在不同因素之間也會存在交差作用，最后在多種因素的相互作用下，共同形成最后的生根過程，從而會出現(xiàn)各種各樣差異化試驗(yàn)結(jié)果。通過試驗(yàn)研究探索出適合植物扦插生根和提高根系質(zhì)量及生根率的環(huán)境條件以及最佳的基質(zhì)配比是提高植物扦插效率的關(guān)鍵因素[9]。

由本研究試驗(yàn)結(jié)果可知，不同類型的扦插基質(zhì)對橡膠草根扦插生根率存在著極顯著的影響，試驗(yàn)研究過程所用的三種扦插基質(zhì)中，最適宜橡膠草根的扦插基質(zhì)為草炭土+ 珍珠巖（3：1），其他兩種基質(zhì)中橡膠草根扦插生根率相對較低、根系不發(fā)達(dá)，且許多橡膠草根出現(xiàn)了腐爛現(xiàn)象。草炭土+珍珠巖（3：1）既保證了透水性、透氣性，又提供了生根過程中所需的營養(yǎng)物質(zhì)，說明在對橡膠草根扦插過程中對養(yǎng)分條件以及環(huán)境條件要求較高；基質(zhì)透氣性差、水分過大以及缺乏生根過程所需的營養(yǎng)物質(zhì)，都會導(dǎo)致橡膠草根系發(fā)生嚴(yán)重腐爛現(xiàn)象。

扦插試驗(yàn)的結(jié)果是否理想，其生根率是主要的參考依據(jù)，但只側(cè)重于生根率高低，則無法全面說明試驗(yàn)結(jié)果的好壞，還要通過其他測試指標(biāo)來全面的詮釋整個試驗(yàn)結(jié)果，例如通過測定不定根的數(shù)量、長度以及扦插苗新生葉片數(shù)、抽枝長度等也是衡量扦插結(jié)果的重要參考因素[10]。因此，在本試驗(yàn)研究過程中對橡膠草根扦插苗的生根率、總生根數(shù)、平均根長、最長根長以及扦插苗新生葉數(shù)量進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析，并利用隸屬函數(shù)法，對各個處理下的扦插苗質(zhì)量進(jìn)行綜合評價(jià)分析，結(jié)果表明8 號處理的綜合評價(jià)值最高，即300 mg/L 的ABT1 號生根粉處理5 min，扦插基質(zhì)為草炭土：珍珠巖=3：1；生根率相比于其他處理也是最高，扦插苗長勢及各指標(biāo)數(shù)值也相對較為理想，能夠滿足生產(chǎn)要求所需的各項(xiàng)指標(biāo)要求，因此8 號處理組合是最適合進(jìn)行橡膠草根扦插繁殖，并且可以在生產(chǎn)中進(jìn)行推廣應(yīng)用。但本試驗(yàn)研究過程中，因其橡膠草根部粗細(xì)不同，無法保證所有處理的插穗粗細(xì)程度均勻一致，因此會對試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生一定影響，故應(yīng)對不同粗細(xì)的橡膠草根扦插成活率進(jìn)行進(jìn)一步的研究。