“0.618黄金杯”和不同基质对油茶组培苗生根的影响

蔡冬元

（湖南生物机电职业技术学院，湖南 长沙 410127）

“0.618黄金杯”和不同基质对油茶组培苗生根的影响

蔡冬元

（湖南生物机电职业技术学院，湖南 长沙 410127）

为了解决油茶组培苗根系发生困难的问题，将油茶无菌短枝组培苗分别扦插在运用“0.618黄金水位”原理制作的“黄金杯”和扦插常用的传统营养杯中，两种营养杯中分别填入以1∶1的珍珠岩与草炭的混配基质、细河沙及红心土，就不同营养杯和不同基质处理对油茶组培苗生根的影响情况进行了对比试验。结果表明：采用1∶1的珍珠岩与草炭的混配基质，将油茶无菌短枝组培苗扦插在运用“0.618黄金水位”原理制作的“黄金杯”中，可使油茶组培苗在30天内发生出10.68 条/株、平均根长为7.52 ㎝的根系，其发根率为100%。

油茶；“0.618黄金水位”；组培苗；生根

0.618又叫黄金分割率，亦被称为“0.618法”[1]，20世纪60年代由我国数学家华罗庚提出并在我国推广，目前此法在我国各领域已得到了广泛的应用[2]。在植物生产中，以“0.618黄金水位”法应用于水资源利用的技术实属植物节水生产新技术。采用这种新技术，即以“0.618黄金水位”为界线，于生产植物所用的容器或设施中由上往下取2～3个孔[1,3-6]，在孔中填充基质，让植物在填充了基质的容器或设施中生长发育，在植物的生长发育中，处于黄金分割点（线）上部区域的空间便自然地变成了湿润而又通气的根系发生区，而其下部区域便变成了保肥保水控根区，这样实现了以水养根、以水控根、以水发根，以水调气、调温、调肥、调激素，实现了对植物根系生长发育的最优控制[1,3-6]。

油茶Camellia oleifera是我国南方特有的重要木本食用油料树种。茶油是油茶树的果实经压榨或浸提所得的油，其不饱和脂肪酸含量高达90%。与橄榄油相比，茶油含有山茶甙等特定生理活性物质，具有极高的营养价值[7]。因此，快速生产优质高产的油茶种苗已成为油茶产业发展的重中之重。利用油茶叶片与带芽茎段等外植体可以完成油茶组培苗的初始诱导培养与继代（增殖）培养。但是，油茶植株体内成分复杂，富含皀素[8]，使其组培苗的生根比较困难，据报道，油茶组培苗在瓶内即使发根，其生根数也仅有1～2条[8-10]。为了解决油茶组培苗根系发生困难的问题，采用“0.618黄金水位”法和不同基质处理进行生根试验，以期为油茶产业的快速发展而提供质量好、生命力强、移栽成活率高的优良无性系种苗。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试组培苗

供试组培苗为湖南生物机电职业技术学院植物组织培养中心油茶优良无性系‘湘林1号’已木质化的无菌短枝组培苗。无菌短枝带3个侧芽，剪除了枝条基部侧芽叶片。

1.1.2 供试容器

从市场购买一次性用黑色薄膜做成的传统有底孔营养杯，杯高10 cm、杯口直径8 cm、杯底直径6 cm。用薄膜在一定温度下将一部分传统有底孔营养杯的杯底小孔堵补严实，然后在杯两侧的“0.618黄金分割点（线）”处从上至下各取直径为0.6 cm的小孔（以下简称为“黄金杯”）。试验采用两种类型的营养杯：一种是扦插常用的传统营养杯（以下简称为“传统杯”，用作对照CK），另一种是上述的“黄金杯”。把这两种类型的营养杯浸泡于5%的高锰酸钾溶液中消毒杀菌后取出晾干，置于驯化室以备用。

1.1.3 供试基质

试验所用基质分别为珍珠岩与草炭的混合物、细河沙及红心土。将从市场上购买的珍珠岩与草炭按1∶1的比例均匀混合后，利用高压灭菌锅进行高压灭菌后置于驯化室以备用。细河沙取自湖南生物机电职业技术学院校内建筑工地，经高压灭菌后置于驯化室以备用。在附近山坡上取红心土，经高压灭菌后置于驯化室以备用。

1.1.4 洇湿用营养液的配制

按1/4MS基本培养基＋IBA配制洇润用营养液：大量元素母液25 mL/L＋微量元素母液5 mL/L＋铁盐母液5 mL/L＋维生素母液5 mL/L＋IBA 8.00 mg/L。将配制好的营养液用大塑料盆或大缸盛装好置于驯化室以备用。

1.2 温室条件

试验用的温室位于湖南生物机电职业技术学院藤本园内。试验用的温室为文洛式PC板温室，宽10 m、长22 m，遮阳率为70%。温室内配有浙江丽水农业科学研究所研发的植物快繁专家系统。

1.3 试验方法

1.3.1 以1∶1的珍珠岩与草炭为基质的生根对比试验

以“传统杯”20杯为对照，以“黄金杯”20杯为处理，杯中填满混配好的珍珠岩与草炭。取已木质化的油茶无菌短枝扦插于营养杯中，1杯1插穗，置于盛装营养液的大塑料盆中，使基质充分洇湿。将充分吸湿后的营养杯取出置于驯化室中，5天后再移置于温室中，每隔5 d浇水1次。从扦插后的第15天开始观察根系的发生情况，每隔5 d观察1次，至扦插后第45天观察结束。

1.3.2 以细河沙为基质的生根对比试验

以“传统杯”20杯为对照，以“黄金杯”20杯为处理，杯中填满细河沙。取已木质化的油茶无菌短枝扦插于营养杯中，1杯1插穗，置于盛装营养液的大塑料盆中，使基质充分洇湿。将充分吸湿后的营养杯取出置于驯化室中，5天后再移置于温室中，每隔5 d浇水1次。从扦插后的第15天开始观察根系的发生情况，每隔5 d观察1次，至扦插后第45天观察结束。

1.3.3 以红心土为基质的生根对比试验

以“传统杯”20杯为对照，以“黄金杯”20杯为处理，杯中填满红心土。取已木质化的油茶无菌短枝扦插于营养杯中，1杯1插穗，置于盛装营养液的大塑料盆中，使基质充分洇湿。将充分吸湿后的营养杯取出置于驯化室中，5天后再移置于温室中，每隔5 d浇水1次。从扦插后的第15天开始观察根系的发生情况，每隔5 d观察1次，至扦插后第45天观察结束。

2 结果与分析

扦插后第30天观测到的不同基质处理对油茶无菌短枝生根的影响情况如表1。

2.1 以1∶1的珍珠岩与草炭为基质的生根对比试验结果分析

不同日期观察到的油茶插穗在珍珠岩与草炭的混配基质中其根系的发生状态分别如图1A～C所示。由图1A～C和表1可知，扦插后第20天观察发现，以珍珠岩＋草炭为基质，扦插在“黄金杯”中的油茶无菌短枝有5条平均根长为2.68 cm的根系发生；扦插后第30天，其发根率为100%，平均生根数为10.68条/株，平均根长达7.52 cm，根系呈横向生长态势。而扦插在“传统杯”中的油茶无菌短枝，扦插后第20天其插穗基端便出现了明显的愈伤组织，至扦插后第30天，其发根率为46.15%，平均生根数为4.60条/株，平均根长达3.46 cm。统计结果呈显著差异，出现明显差异的原因如下：第一，与使用了不同营养杯直接相关，“0.618黄金水位”杯的确使黄金分割点（线）上部区域的空间变成了湿润而又通气的根系发生区，使其下部区域变成了保肥保水控根区，实现了对其根系生长发育的最优控制；第二，基质珍珠岩＋草炭具有很强的通气、保湿能力，且对插穗后续的生根与生长有较好的影响。

表 1 不同基质处理对油茶无菌短枝的扦插生根的影响情况†Table 1 Effect of different substrates on rooting of tissue culture seedlings from C. oleifera asepsis shortbranches

图 1 不同日期观察到的油茶插穗在珍珠岩与草炭的混配基质中其根系的发生状态Fig. 1 Growth situation of C. oleifera cutting slips root system planted in the mixed substrate of pearl stone and plant ash on different dates

2.2 以细河沙为基质的生根对比试验结果分析

以细河沙为基质，将油茶无菌短枝分别扦插在“黄金杯”与“传统杯”中，其插穗的发根率、平均生根条数（条/株）、平均根长都存在显著差异（见表1）。与其它两种基质相比，扦插在“传统杯”、细河沙中的油茶无菌短枝，其根系发生情况最差。这一结果与使用“0.618黄金水位”的“黄金杯”有直接关系，这进一步说明了“黄金杯”确实具有很好的保湿、保肥、保水控根的效果。从基质本身方面分析，细河沙的保水保肥能力不及1∶1的珍珠岩＋草炭混配基质，其结构与理化性状与红心土也存在很大差异，所以，扦插在“传统杯”、细河沙中的油茶插穗的根系发生情况很不理想。建议以后选用珍珠岩＋草炭的混合基质或红心土作为扦插基质。

2.3 以红心土为基质的生根对比试验结果分析

以红心土为基质，将油茶无菌短枝分别扦插在“黄金杯”与“传统杯”中，其根系发生情况介于其在珍珠岩＋草炭基质及细河沙中的表现之间。其在“黄金杯”中的根系发生情况虽不如其在珍珠岩＋草炭基质中的表现，但其发根表现却是此次试验中最好的，这种现象再次说明：第一，“0.618黄金水位”的“黄金杯”具有很好的保水保肥和控根效果；第二，与细河沙及珍珠岩＋草炭基质相比，红心土的保湿能力最强，湿润的基质有利于不定根的发生。

3 讨 论

1）试验结果表明，采用“0.618黄金水位”法这种新技术，的确能够实现以水养根、以水控根、以水发根及以水调气、调温、调肥、调激素，从而能实现对植物根系生长发育的最优控制[1,3-6]。

2）培养瓶内油茶组培苗的生根时间为20～30 d，且一般只能发生出1～2条根[7-11]。采用传统的油茶扦插技术及培养瓶外的生根需时则在30 d以上甚至3个月的时间内[7-12]。产生这种现象的基本原因，可能与油茶本身的生长习性及植株体内复杂的物质成分有很大的关系。多年生植物插条内部因子对生根的影响固然重要，但外部因子也不容小视，插条的生根实质上是内外因子共同作用的结果。有些被定义为难生根的树种，当外界条件理想时，也可能变得容易生根。由此可见，影响插条生根的主要环境因子在关键时候也可以起到决定性的作用[13-14]。据报道，插条生根过程中，如空气相对湿度达到90%左右、插床基质湿度能达到15%～30%，则扦插容易生根[13-14]。因此，植物扦插后根系产生的难易与湿度特别是插床基质湿度有很大的关系。运用“0.618黄金水位”原理制作的“黄金杯”，很好地解决了基质湿度与基质含氧量的问题。在此基础上，选用适宜的基质扦插，可使油茶无菌短枝在较短的时间内（30天以内）产生出数量多且质量好的不定根。

3）植物不定根的发生形式可分为3种：愈伤组织生根型、皮部生根型、混合生根型。一般情况下，油茶不定根的发生方式属第一种类型，这是一种难生根植物树种的发根方式[14-15]。 “0.618黄金水位”最优环境条件的控制，能使油茶枝条的愈伤组织生根型顺利地转换成皮部生根型，促使油茶枝条顺利地发生出数量多且质量好的不定根。

4）不同基质影响插穗的发根率与移栽的成活率[10-11]。本试验与有关研究的结果都表明，在“0.618黄金水位”最优环境条件下，最有利于油茶组培苗生根的最佳基质应是1∶1的珍珠岩＋草炭混配基质，这是因为珍珠岩的透气性良好，而草炭富含大量矿物质与有机质，在这样的环境与基质的共同作用下，油茶插穗基部不定根的发生效果好。从获得基质成本的高低与难易程度来看，结合本次试验结果，可考虑用红心土替代珍珠岩＋草炭基质作为油茶扦插用基质。

5）本次试验采用薄膜作营养杯的目的主要有两个：第一，降低容器育苗的成本；第二，提高油茶苗的移栽成活率。将根系发生好的油茶营养杯移栽至定植穴时，只需用剪刀之类的工具便可将薄膜剪开植入，因为能充分保证根系的完整性，所以移栽后的油茶扦插苗无缓苗期，且成活率可达100%。

[1]李青峰,李丽辉,符仕郡,等.黄金水位人工湿地技术[J].湖南农业科学,2011,(23)：79－81.

[2]郎理民,钟庆莲,苏业助,等.黄金分割法在水位——流量关系单值计算中的运用[J].人民长江,2009,40(16)：19－24.

[3]李青峰,刘建华,李丽辉,等.黄金水位栽培法在设施育苗上的应用研究[J].长江蔬菜：学术版,2012,(6)：46－49.

[4]李青峰,吴同斌,李丽辉,等.黄金水位栽培新技术研究[C].农业工程学会农业水土工程专业委员会.现代节水高效农业与生态灌区建设(上)[M].昆明：云南大学出版社, 2010：771－777.

[5]李青峰,曾 斌,吴同斌,等.黄金水位栽培法解决灌溉施肥大难题[J].海峡科技与产业,2013,(11)：54－55.

[6]彭选明,李青峰.盆栽水稻黄金水位线试验初报[J].湖南农业科学,2006,(3)：53－54.

[7]吴幼媚,王鹏良, 姚绍嫦,等.油茶组培苗器官发生的形态学与解剖学研究[J].广西植物,2013,33(6)：745－750.

[8]张智俊,罗淑萍, 李亚玲,等.油茶优良无性系子叶体细胞胚植株再生[J].植物学通报, 2005,22(增刊)：43－49.

[9]宋晓琛,于 芬,戴小英,等.油茶组培苗生根的解剖学机理研究[J].中国农学通报,2013,29(34)：7－11.

[10]唐国涛,张汉永, 黄锦荣,等.油茶组织培养繁殖技术初步研究[J].广东林业科技,2014,30(3)：25－29.

[11]袁德义,范晓明,谭晓风,等.油茶带芽茎段及叶片离体培养再生体系的建立[J].南京林业大学学报：自然科学版, 2013,37(5)：35 － 39.

[12]邓建平.生长调节剂对油茶扦插生根效应的影响研究[J].中国园艺文摘,2013,(7)：23－24,206.

[13]陈博雯,刘海龙,蔡 玲,等.干旱胁迫对油茶组培苗与实生苗内源激素含量的影响[J].经济林研究,2013,31(2)：60－64.

[14]黄莉雅,张日清,马锦林,等.油茶愈伤组织和芽诱导培养条件的筛选[J].经济林研究,2010,28(1)：30－34.

[15]蔡冬元.苗木生产技术[M].北京：机械工业出版社, 2012：119－152.

Effects of “0.618 gold cup” and different substrates on rooting of tissue culture seedling inCamellia oleifera

CAI Dong-yuan
(Hunan Biological and Electromechanical Polytechnic, Changsha 410127, Hunan, China)

To solve the different problem of root system development of tissue culture seedlings inCamellia oleifera,tissue culture seedling fromC. oleiferaasepsis short-branches were planted in “gold cups” made with the “0.618 gold level” principle and traditional nutrition cottage cups, fi lled with fi ne sand, red soil and mixed substrate of pearl stone and plant ash (1∶1), and the effects of different nutrition cups and substrates on rooting of tissue culture seedlings inC. oleiferawere compared. The results showed that taking the mixture of pearl stone and plant ash (1∶1) as substrate,tissue culture seedling fromC. oleiferaasepsis short-branches in “gold cups” made with the “0.618 gold level”principle, had 10.68 roots per plant within 30 days, average root length was 7.52 cm, and the rooting rate reached 100%.

Camellia oleifera; “0.618 gold level”; tissue culture seedling; rooting

S603.6；S794.4 文献标志码：A 文章编号：1003—8981(2015)01—0123—04

2014-09-22

湖南省科技厅一般项目“植物组织培养技术在油茶种苗生产中的研究与应用”（2012NK3118）。

蔡冬元，副教授。E-mail：caidongyuan911@126.com

蔡冬元. “0.618黄金杯”和不同基质对油茶组培苗生根的影响[J].经济林研究,2015,33(1)：123－126.

[本文编校：伍敏涛]