細(xì)毛樟莖段扦插技術(shù)研究

肖祖飛，丁 穎，顧祎昕，魏 希，金志農(nóng)，李 鳳

(南昌工程學(xué)院江西省樟樹繁育與開發(fā)利用工程研究中心，江西 南昌 330099)

細(xì)毛樟(Cinnamomumtenuipilum)屬樟科(Lauraceae)樟屬(Cinnamomum)常綠喬木，分布于我國云南南部及西南部，生于海拔580～1200m的山谷或谷地的灌叢、疏林或密林中。其樹干通直、文理細(xì)致美觀，是高檔家具和室內(nèi)裝飾的優(yōu)良材料[1]。細(xì)毛樟的根、莖和葉含有精油，研究發(fā)現(xiàn)細(xì)毛樟是樟屬植物中化學(xué)型最多的樹種，包括金合歡醇型、香葉醇型、芳樟醇型、欖香素型、檸檬醛型等9個(gè)化學(xué)型，特別是欖香素型、金合歡醇型和香葉醇型在香料植物中很少見，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[2]。開發(fā)利用細(xì)毛樟，繁殖是基礎(chǔ)。細(xì)毛樟的野外種質(zhì)資源少，自然結(jié)實(shí)率低，很難采集到種子進(jìn)行繁殖。目前，細(xì)毛樟繁殖主要是嫁接。有研究表明，細(xì)毛樟的嫁接一般在休眠期(11月至次年2月霧涼季，氣溫15.5～19.4 ℃)進(jìn)行。香葉醇型細(xì)毛樟在12月進(jìn)行嫁接成活率較高，枝接成活率達(dá)75%，芽接成活率達(dá)40%。金合歡醇型細(xì)毛樟在11月進(jìn)行嫁接，芽接成活率44%，枝接成活率達(dá)32%[3]。芳樟醇型細(xì)毛樟的嫁接應(yīng)在12月至次年1月，砧木高度40 cm時(shí)枝接成活率可達(dá)90%[4]。細(xì)毛樟扦插研究表明，6—10月采集當(dāng)年生或1年生枝條，用500 mg·L-1的吲哚乙酸(IAA)處理插穗，插穗生根需要6～8個(gè)月，生根率最高為32%，細(xì)毛樟扦插比較難生根[3]。細(xì)毛樟嫁接成活率高，但嫁接繁殖系數(shù)低，不適合生產(chǎn)上應(yīng)用。相對(duì)于嫁接，扦插具有操作簡單、繁殖系數(shù)高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，是林木無性繁殖的主要方式。影響扦插生根的因子較多，其中樹齡、植物生長調(diào)節(jié)劑、扦插基質(zhì)、扦插時(shí)間是影響扦插的主要關(guān)鍵因子[5-8]。而目前對(duì)細(xì)毛樟的扦插研究極少，影響細(xì)毛樟扦插生根的影響因子，如植物生長調(diào)節(jié)劑及濃度、扦插基質(zhì)、插穗的生理狀況、插穗的粗度和長度等均未見報(bào)道。本研究以細(xì)毛樟1年生半木質(zhì)化枝條為材料，將枝條修剪成長4～5 cm的莖段作為插穗，研究吲哚丁酸(IBA)、扦插基質(zhì)、扦插時(shí)間和童性對(duì)細(xì)毛樟莖段扦插生根的影響，以期為細(xì)毛樟的扦插繁殖提供技術(shù)支撐。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于南昌工程學(xué)院生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)基地內(nèi)，地理坐標(biāo)為116°01′19″E、28°41′33″N，地處艾溪湖和瑤湖之間，氣候濕潤溫和，夏炎冬寒，光照充足。年平均氣溫17.1～17.8 ℃，極端最高氣溫達(dá)40℃以上，極端最低氣溫低于-10 ℃，年日照時(shí)數(shù)1772～1845h，年降雨量1567.7～1654.7mm，年平均相對(duì)濕度為78.5%。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

供試材料為細(xì)毛樟2年生扦插苗和實(shí)生苗。扦插苗株高66.70cm，地徑14.77mm，分枝數(shù)6.33個(gè)，南北冠幅63.42cm。實(shí)生苗株高69.69cm，地徑14.12mm，分枝數(shù)4.00 個(gè)，南北冠幅73.48cm。扦插前采集1年生半木質(zhì)化枝條，剪取長4～5cm的莖段作為插穗，每個(gè)插穗至少保留1個(gè)芽和1～2片營養(yǎng)葉。植物生長調(diào)節(jié)劑為IBA(上海麥克林生化科技股份有限公司，99%生物技術(shù)級(jí))。扦插基質(zhì)為蛭石和泥炭，按照一定比例混合。扦插容器為穴盤(上口徑60mm、下口徑26mm、深度115mm)。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.2.1 IBA濃度試驗(yàn)

2021年5月初，插穗基部分別用1000、2000、3000、4000mg·L-1的IBA溶液速蘸處理30s，以清水為對(duì)照(CK)，扦插在體積比為1∶1的蛭石和泥炭混合基質(zhì)中。每個(gè)處理扦插32個(gè)插穗，重復(fù)3次，區(qū)組內(nèi)隨機(jī)排列。

2.2.2 不同扦插基質(zhì)試驗(yàn)

2021年5月中旬，插穗基部用4000mg·L-1的IBA溶液速蘸30s。扦插基質(zhì)根據(jù)蛭石與泥炭的不同體積比設(shè)為T1(1∶0)、T2(3∶1)、T3(2∶1)、T4(1∶1)、T5(1∶2)等5個(gè)處理。每個(gè)處理扦插32個(gè)插穗，重復(fù)3次，區(qū)組內(nèi)隨機(jī)排列。

T1 T2

2.2.3 扦插時(shí)間試驗(yàn)

2021年5月、7月、9月，插穗基部用4000mg·L-1的IBA溶液速蘸30s，基質(zhì)采用體積比為1∶1的蛭石和泥炭。每個(gè)處理扦插32個(gè)插穗，重復(fù)3次，區(qū)組內(nèi)隨機(jī)排列。

2.2.4 不同來源插穗試驗(yàn)

2021年7月，分別采集扦插苗和實(shí)生苗枝條并剪成插穗，基部用4000mg·L-1的IBA溶液速蘸30s，基質(zhì)采用體積比為1∶1的蛭石和泥炭。每個(gè)處理扦插32個(gè)插穗，重復(fù)3次，區(qū)組內(nèi)隨機(jī)排列。

2.3 扦插后管理

采用塑料薄膜拱棚保持插床內(nèi)濕度和溫度，塑料薄膜拱棚上方及四周搭遮陽網(wǎng)，防止強(qiáng)光照射造成插穗喪失水分。扦插后每星期用質(zhì)量濃度為0.1%的多菌靈溶液消毒一次，及時(shí)清理落葉、爛葉和死亡插穗，保持插床整潔干凈、扦插基質(zhì)濕潤。

2.4 指標(biāo)調(diào)查

扦插后定期觀察和記錄插穗基部形態(tài)變化。扦插60d后統(tǒng)計(jì)插穗的生根率、根數(shù)、根長、根粗。根長用米尺測(cè)量，根粗用游標(biāo)卡尺測(cè)定。

2.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)使用Excel 2020進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 IBA濃度對(duì)細(xì)毛樟扦插生根的影響

3.1.1 細(xì)毛樟扦插生根過程基部形態(tài)變化

扦插7 d時(shí)，細(xì)毛樟插穗的基部出現(xiàn)膨大；扦插14 d時(shí)，插穗的基部膨大明顯，出現(xiàn)不定根；扦插21 d時(shí)，插穗基部的不定根數(shù)量增多；扦插28 d時(shí)，不定根數(shù)量增多，長度和粗度增加；扦插35 d時(shí)，不定根進(jìn)一步伸長、增粗，不定根上出現(xiàn)須根(圖1)。細(xì)毛樟扦插不定根形成過程中，插穗基部極少形成愈傷組織，屬于皮層生根型。

7 d

3.1.2 IBA濃度對(duì)細(xì)毛樟扦插生根的影響

由表1可知，IBA對(duì)細(xì)毛樟莖段扦插生根及其生長有顯著促進(jìn)作用。插穗的生根率隨IBA濃度的增加而升高，4000mg·L-1處理的生根率最高，生根率為52.08%，高于3000mg·L-1處理的，顯著高于2000和1000mg·L-1處理的以及對(duì)照組的。1000、2000、3000和4000 mg·L-1處理的插穗生根率比對(duì)照組的分別提高了47.40%、89.49%、142.14%和163.16%。根數(shù)最多的也是4000mg·L-1的處理，達(dá)到11.00條，顯著多于其他處理的。根長隨IBA濃度的增加而增長，4000mg·L-1處理的根長最長，為10.07cm，其次是3000mg·L-1處理的(8.74cm)，對(duì)照組根長最短(5.92cm)。IBA對(duì)根粗的影響不明顯，各處理根粗差異不顯著，與對(duì)照組的差異也不顯著(圖2)。因此，在本試驗(yàn)設(shè)計(jì)的濃度范圍內(nèi)，4000mg·L-1是細(xì)毛樟莖段扦插生根及其生長的適宜IBA濃度。

0 mg·L-1(CK) 1 000 mg·L-1

3.2 扦插基質(zhì)對(duì)細(xì)毛樟扦插生根的影響

由表2可知，以單一蛭石(T1)作為扦插基質(zhì)，細(xì)毛樟插穗的生根率稍低，為35.42%。蛭石和泥炭混合基質(zhì)能夠促進(jìn)細(xì)毛樟插穗的生根，不同比例的混合基質(zhì)生根率為42.71%～55.21%，各混合基質(zhì)之間生根率差異不顯著。蛭石和泥炭配比為1∶1(T4)時(shí)，生根率最高，為55.21%，顯著高于單一蛭石的生根率。根數(shù)最多的是T4處理，達(dá)到9.33條，其次是T5處理，T1處理根數(shù)最少(圖3)。根長最長的是T5處理，達(dá)到9.60 cm，顯著長于其他處理的。各處理的根粗為1.05～1.35mm，差異不顯著。因此，細(xì)毛樟扦插最適扦插基質(zhì)為T4處理，即蛭石和泥炭配比為1∶1。

表1 IBA濃度對(duì)細(xì)毛樟扦插生根的影響Tab.1 Effects of IBA concentration on rooting of Cinnamomum tenuipilum cuttingsIBA濃度/(mg·L-1)生根指標(biāo)生根率/%根數(shù)/條根長/cm根粗/mm0(CK)19.79±1.05 d2.33±0.62 c5.92±1.21 c1.06±0.13 a1 00029.17±1.05 cd5.00±0.76 bc8.01±0.60 b1.14±0.06 a2 00037.50±2.63 bc7.00±0.76 b7.99±0.30 b1.32±0.10 a3 00047.92±2.72 ab7.00±1.04 b8.74±0.99 ab1.36±0.07 a4 00052.08±2.20 a11.00±0.76 a10.07±0.74 a1.31±0.09 a注: 表中數(shù)值=平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤;表中同一列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。下同。

表2 扦插基質(zhì)對(duì)細(xì)毛樟扦插生根的影響Tab.2 Effects of substrate on rooting of Cinnamomumtenuipilum cuttings基質(zhì)編號(hào)生根指標(biāo)生根率/%根數(shù)/條根長/cm根粗/mmT135.42±2.33 b5.33±1.11 b7.20±0.37 c1.14±0.08 aT242.71±2.21 ab5.67±0.46 b7.47±0.31 c1.08±0.04 aT347.92±2.80 ab6.33±1.11 b6.97±0.31 c1.05±0.05 aT455.21±1.85 a9.33±1.11 a8.55±0.35 b1.06±0.09 aT548.96±2.26 ab7.33±1.09 ab9.60±0.23 a1.35±0.20 a

T3 T4 T5

3.3 扦插時(shí)間對(duì)細(xì)毛樟扦插生根的影響

由表3可知，扦插時(shí)間不同，細(xì)毛樟扦插生根效果差異顯著。5月和7月扦插，插穗的生根率分別為60.42%和56.25%，兩者之間差異不顯著，但均顯著高于9月扦插的生根率(20.83%)。5月扦插，誘導(dǎo)的根數(shù)最多、根長最長，分別為11.67條、8.51 cm；其次是7月扦插，根數(shù)和根長分別為8.33條、8.05 cm；9月扦插，根數(shù)最少(4.00條)、根長最短(6.24 cm)。5月和7月扦插，兩者之間的根數(shù)、根長差異不顯著，但其數(shù)值均顯著大于9月扦插的(圖4)。不同時(shí)間扦插的根粗為1.13～1.29 mm，根粗差異不顯著，扦插時(shí)間對(duì)插穗的根粗影響不明顯。因此，細(xì)毛樟莖段扦插適宜時(shí)間為5月和7月。

表3 不同時(shí)間扦插的細(xì)毛樟扦插生根情況Tab.3 Effects of cutting time on rooting of Cinnamomum tenuipilum cuttings扦插時(shí)間生根指標(biāo)生根率/%根數(shù)/條根長/cm根粗/mm5月60.42±5.77 a11.67±1.50 a8.51±0.36 a1.13±0.27 a7月56.25±4.65 a8.33±1.56 a8.05±0.44 a1.19±0.18 a9月20.83±2.17 b4.00±0.94 b6.24±0.34 b1.29±0.14 a

5月 7月 9月

3.4 不同插穗來源對(duì)細(xì)毛樟扦插生根的影響

由表4可知，插穗來源對(duì)細(xì)毛樟莖段扦插生根及根的生長有顯著影響。來自實(shí)生苗的插穗生根率達(dá)到64.58%，顯著高于來自扦插苗插穗的生根率(46.88%)。來自實(shí)生苗插穗的根數(shù)和根長分別為9.33條、10.77 cm，其數(shù)值均顯著大于扦插苗插穗的，而來自扦插苗插穗的根顯著粗于實(shí)生苗插穗的根(圖5)。

表4 插穗來源對(duì)細(xì)毛樟扦插生根的影響Tab.4 Effects of cutting sources on rooting of Cinnamomum tenuipilum cuttings插穗種類生根指標(biāo)生根率/%根數(shù)/條根長/cm根粗/mm實(shí)生苗插穗64.58±2.17 a9.33±1.09 a10.77±1.55 a0.96±0.11 b扦插苗插穗46.88±4.74 b8.00±1.31 b7.33±1.59 b1.34±0.05 a

實(shí)生苗插穗

4 結(jié)論與討論

目前，木本植物的扦插一般采用15～20cm長的插穗進(jìn)行扦插，對(duì)枝條的需求量大，且枝條的修剪需要大量的人工成本，育苗效率不高。與常規(guī)扦插比較，采用更短的插穗扦插具有成本低、育苗周期短、生根質(zhì)量高、繁殖速度快等優(yōu)點(diǎn)，是一種高效率苗木繁殖方式。目前，該技術(shù)已經(jīng)在杉木(Cunninghamialanceolata)、沙棘(Hippophaerhamnoides)、鄧恩桉(Eucalyptusdunnii)等木本植物繁殖中獲得成功[9-11]。本研究將細(xì)毛樟1年生半木質(zhì)化枝條剪成多段4～5cm的插穗進(jìn)行扦插，生根率最高達(dá)64.58%，可以高效地利用枝條，提高細(xì)毛樟育苗效率。

4.1 IBA對(duì)細(xì)毛樟莖段扦插生根及根生長的影響

IBA是植物扦插科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中常用的植物生長調(diào)節(jié)劑，能夠影響插穗體內(nèi)激素的平衡，進(jìn)而影響插穗不定根的形成和生長[12]。有研究表明，1000mg·L-1IBA+1000mg·L-1生根粉(ABT)能夠顯著提高喜樹(Camptothecaacuminata)的扦插成活率，究其原因是IBA和ABT處理顯著提高了插穗基部IAA、玉米素(ZR)的含量，降低了赤霉素(GA3)、脫落酸(ABA)的含量，提高了IAA/ABA、ZR/ABA值[13]。麻楝(Chukrasiatabularis)扦插生根過程中發(fā)現(xiàn)，IBA處理能夠提高IAA、GA3、ZR的含量和IAA/ABA、IAA/ZR值，降低ABA含量；較高濃度的IAA、較低濃度的ABA有利于不定根的發(fā)生、形成和伸長[14]。本研究表明，IBA能夠顯著促進(jìn)細(xì)毛樟插穗的生根及根的生長，在本試驗(yàn)的IBA濃度范圍內(nèi)，生根率隨IBA濃度的增加而升高，這與前人研究結(jié)果基本相似[15]。IBA處理細(xì)毛樟插穗，生根率最高為52.08%，生根率較低，表明細(xì)毛樟屬于生根難樹種，這與前人研究一致[3]。本研究初步研究了高濃度的IBA速蘸30s對(duì)細(xì)毛樟莖段扦插生根的影響，其他植物生長調(diào)節(jié)劑種類及其配比、濃度、處理時(shí)間等對(duì)細(xì)毛樟扦插生根的影響有待研究。

4.2 扦插基質(zhì)對(duì)細(xì)毛樟扦插生根及根生長的影響

良好的扦插基質(zhì)需氣、固、液三相協(xié)調(diào)。蛭石和泥炭是扦插常用基質(zhì)，蛭石具有良好的通氣性、保水性、保肥性和一定的保溫性，泥炭也具有良好的通氣性、保水性，并具有一定肥力。有研究表明，殼菜果(Mytilarialaosensis)在蛭石中扦插生根率最高，達(dá)到84.0%，而在泥炭中根長最長[16]。較多研究表明蛭石和泥炭混合基質(zhì)對(duì)插穗生根有顯著促進(jìn)作用：麻楝嫩枝扦插采用泥炭土和蛭石配比(1∶1)生根效果最好，生根率達(dá)到81.81%，平均根數(shù)為20.33條，平均根長4.80cm[17]；配比為3∶1的泥炭土和蛭石是灰木蓮(Manglietiaconifera)生根的最佳基質(zhì)，生根率為47.92%，平均根數(shù)為8.03條，平均根長為5.20cm[18]。本研究表明，與單一蛭石相比較，蛭石和泥炭混合基質(zhì)在一定程度上能夠提高細(xì)毛樟莖段的生根率，促進(jìn)不定根的生長；其中泥炭土和蛭石配比1∶1對(duì)細(xì)毛樟莖段生根效果最好，與單一蛭石相比較生根率提高了55.87%，這與前人研究基本相符。蛭石和泥炭混合基質(zhì)，綜合了二者的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了相互間的缺點(diǎn)，混合基質(zhì)的理化性質(zhì)更加滿足插穗生根的需求，進(jìn)而提高插穗生根率。

4.3 扦插時(shí)間對(duì)細(xì)毛樟莖段扦插生根及根生長的影響

扦插時(shí)間不同，枝條的發(fā)育狀況和所含營養(yǎng)物質(zhì)不同，氣溫、土溫、空氣濕度、光照、降雨等扦插環(huán)境因子均有差異，扦插生根效果有顯著差異。有研究表明，5月和6月采集香樟(Camphoraofficinarum)半木質(zhì)化枝條進(jìn)行扦插，插穗生根率顯著高于9月的[5]。5月中旬至7月中旬是四倍體刺槐(Robiniapseudoacacia)嫩枝扦插最適宜的時(shí)間；8月扦插，枝條內(nèi)IAA含量明顯高于5月和6月的，較高的IAA是抑制插穗生根的主要因子[19]。也有研究表明，夏季采集江西杜鵑(Rhododendronkiangsiense)和百合花杜鵑(R.liliiflorum)半木質(zhì)化枝條進(jìn)行扦插，生根效果遠(yuǎn)不如早春采集木質(zhì)化枝條進(jìn)行扦插的[20]。本研究表明，5月和7月的細(xì)毛樟扦插生根效果明顯好于9月的，這與前人研究一致?？赡茉蚴?月和7月的枝條木質(zhì)化程度低、生長旺盛、養(yǎng)分充足，加上江西南昌地區(qū)的氣溫較高(25～30℃)、降雨較多、空氣濕度大，有利于誘導(dǎo)插穗不定根的形成。而9月扦插，枝條的木質(zhì)化程度高，氣溫下降，營養(yǎng)物質(zhì)開始回流到根部，導(dǎo)致生根率低。

4.4 童性對(duì)細(xì)毛樟扦插生根及根生長的影響

大部分木本植物扦插繁殖時(shí)存在年齡效應(yīng)(即成熟效應(yīng))，扦插生根能力隨樹齡的增加而顯著降低。有研究表明，采集小金海棠(Malusxiaojinensis)實(shí)生苗和萌蘗上的枝條進(jìn)行綠枝扦插，生根率分別高達(dá)94.00%、93.35%，顯著高于小金海棠成齡期樹上枝條的生根率(15.01%)，童性是小金海棠扦插生根的關(guān)鍵因子[21]。香樟扦插也發(fā)現(xiàn)童期樟樹當(dāng)年生枝頂端嫩梢的生根能力顯著高于成年期樟樹樹冠當(dāng)年生枝頂端嫩梢的，樟樹生根難是由于喪失童性[5]。本研究表明，2年生細(xì)毛樟實(shí)生苗莖段的生根率、根數(shù)和根長顯著大于2年生扦插苗莖段的，這可能與2年生實(shí)生苗處于童期和繁殖時(shí)容易產(chǎn)生不定根有關(guān)；而2年生扦插苗來源于細(xì)毛樟成年樹枝條，枝條處于生殖階段，故其莖段生根情況劣于2年生實(shí)生苗莖段的。

本研究中細(xì)毛樟采用較短的插穗扦插可以有效利用枝條，提高育苗效率。童性是影響細(xì)毛樟莖段扦插生根的重要因子，IBA、扦插基質(zhì)和扦插時(shí)間顯著影響細(xì)毛樟莖段扦插的生根效果，其中IBA以4000mg·L-1處理插穗生根效果較好，1∶1 的蛭石和泥炭是細(xì)毛樟扦插的適宜基質(zhì)，5月和7月是細(xì)毛樟扦插的適宜時(shí)間。因本研究中扦插生根率最大時(shí)的IBA處理濃度為試驗(yàn)設(shè)計(jì)的最大IBA濃度，因此，在后續(xù)試驗(yàn)中應(yīng)進(jìn)一步探討提高IBA濃度對(duì)細(xì)毛樟扦插生根的影響。