扦插部位、时间和IBA浓度对‘密花’芒茎秆 扦插苗生长的影响

胡耀芳，范希峰，滕 珂，岳跃森，武菊英

(1．北京农学院 园林学院，北京 102206； 2．北京市农林科学院 北京草业与研究发展中心，北京 102206)

芒属植物隶属于禾本科(Gramineae)芒属(Miscanthus)，俗称“芒草”，起源于东亚地区，在欧美等地区也有着广泛的分布[1-2]。芒属植物在全世界约有17个种，而中国就拥有7个种，是芒属植物的分布中心[3]。芒属植物植株大小不一，叶片形态各异，花序色彩多变，目前，已经选育出100多个观赏种类。‘密花’芒株型美观，花密生，花絮柔美，是适于在北京推广应用的一种优良的观赏草品种。其生长速度快，通过发达的根系能迅速生长覆盖地面，是重要的湿地资源，具有净化水质、防止表土流失和滑坡等生态功能[4]，是一种融绿化、美化、生态固土为一体的草本植物。

分株移栽是芒属植物进行无性繁殖的主要方式，但分株移栽繁殖效率较低，短期内无法达到大批量生产的要求。组培育苗是实现规模化快速繁殖的有效方法，但成本较高，对操作人员有较高技术要求。茎秆扦插是无性繁殖方法的一种，‘密花’芒茎秆芽苞数量约为5～8个，利用茎秆扦插操作简单、成本低，可有效利用母株作为繁殖材料[5]，提高繁殖效率。但‘密花’芒茎秆扦插繁殖研究报道较少，操作技术相对分株繁殖较不成熟，成活率低。有关芒属观赏草的研究报道，包括利用奇岗(Miscanthus×giganteus)[6]、芦竹(Arundodonax)[7]分别探究了扦插部位和时间对其茎秆扦插的影响。也有报道以菊花品种(Dendranthemamorifolium)[8]、鼠尾草(SalviajaponicaThunb.)[9]、杜鹃(Rhododendronfortune)[10]和紫斑牡丹(PaeoniasuffruticosaAndr.var.papaveracea)[11]等植物为材料，探讨了扦插生根过程中插穗内碳素营养的变化及扦插部位、IBA对其茎秆扦插幼苗的影响。为了提高‘密花’芒茎秆扦插的成活率，在前人对其他植物茎秆扦插研究的基础上，采用‘密花’芒为材料，探讨了扦插部位、扦插时间和IBA浓度对其茎秆扦插幼苗的生长状况的影响，以期为芒属植物茎秆扦插繁殖的生产实践提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料与培养条件

供试材料为来源于北京草业与环境研究发展中心的‘密花’芒，采用50孔穴盘及商品基质，每个穴孔内扦插1个茎段，置于日光温室的地面上进行培养。温度为15～25℃，光周期为12～14 h。每2～3 d浇水1次，保持基质湿润即可。

1.2 试验方法

芒属植物生育期的划分还没有明确的界定，一般分为苗期(返青期)、拔节期、分蘖期、抽穗开花期、成熟期[12]。试验地设在北京市农林科学院小汤山实验基地，‘密花’芒抽穗开花期为8～10月。(1)扦插部位于8月11日进行将‘密花’芒根部去除后，取其茎秆从下至上6个单个芽苞进行扦插，2个芽苞为一组，靠近根部的为下部芽苞、其次为中部芽苞和上部芽苞。每个部位4次重复，每次重复扦插10个茎段。10周后，拔出幼苗统计其生长发育情况；(2)9月19日进行IBA浓度试验，在‘密花’芒茎秆扦插过程中，分别将其下部芽苞茎段蘸取不同浓度IBA溶液1～2 s后再进行扦插。IBA浓度梯度为0、0.1%、0.2%、0.3%、0.5%、1.0%。每个处理4次重复，每重复扦插10个茎段。10周后，拔出幼苗统计其生长发育状况。(3)扦插试验在‘密花’芒秋季繁殖期进行，8月11日～11月3日，每隔2周取‘密花’芒下部芽苞茎段进行扦插，无IBA处理，共7次。每个批次4次重复，每次重复扦插10个茎段。测量母株可溶性糖与淀粉含量，10周后，拔出幼苗统计其生长发育状况。

(1)铺设基质：在50孔穴盘内铺设基质，并浇足透水；(2)选择茎秆：选取生长健壮且长势一致的茎秆，分别取其茎秆从下至上1～6个单个芽苞进行扦插，2个芽苞为一组分为下部、中部和上部；(3)修剪茎段：芽苞上部茎秆剪成平口，以减少茎秆内部水分蒸发；芽苞下部茎秆剪成斜口，以利于茎秆从基质内吸收水分和无机盐等物质；(4)茎段扦插：扦插时确保每个芽苞朝上，蘸取IBA溶液确保没过芽苞，并且覆土深度均为1 cm。置于日光温室的地面上进行培养。

1.3 测定指标及方法

(1)母株内可溶性糖与淀粉含量：分别测定母株内茎秆和芽苞内的可溶性糖与淀粉含量，其中，总可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法[13]；淀粉含量的测定采用文献[14]的方法进行。

(2)苗高：扦插后每2周测量1次苗高；

(3)鲜干质量：包括地上部鲜质量、地上部干质量、地下部鲜质量与地下部干质量等。拔出幼苗后，将苗株的地上部茎叶和地下部根系分开，用清水冲洗干净，装入信封，在105℃烘箱中杀青30 min，80℃烘干至恒质量，分别测定；

(4)根系指数：包括生根率、最长根长和生根数等，均为每个处理的平均值。最长根长即每株扦插幼苗最长根的长度。最长根长及生根数由WinRHIZO根系分析系统(型号：EPSON EXPRESSION 10000XL)对扦插幼苗根系进行扫描后分析数据得出。

1.4 数据分析

试验数据采用SPSS 17.0进行方差显著性分析，差异显著水平为0.05，并用Excel 2010作图。

2 结果与分析

2.1 扦插部位对幼苗生长状况

下部芽苞扦插生根率为90%，比上部芽苞高22.5%，差异显著(P<0.05)；下部芽苞扦插幼苗的生根数为39.44，比中部芽苞和下部芽苞分别高16.82和26.92，差异显著(P<0.05)(图1)。下部芽苞扦插幼苗的最长根长为51.00 cm，显著高于中部芽苞和下部芽苞；下部芽苞幼苗苗高为8.77 cm，比中部芽苞和下部芽苞分别高2.26 cm和2.47 cm，差异显著(P<0.05)；下部芽苞幼苗的地上鲜质量、地上干质量、地下鲜质量和地下干质量分别为3.29 g、0.64 g、0.48 g和0.11 g，明显高于中部芽苞和上部芽苞，下部芽苞幼苗比中部芽苞鲜干质量分别高1.96 g、0.07 g、0.16 g和0.03 g(图2)。数据表明，采用下部芽苞扦插效果最佳。

2.2 IBA浓度对幼苗生长

在6种IBA浓度处理下，随着IBA浓度的增加，其茎秆扦插幼苗的生根率、最长根长及生根数及苗高均呈现先升高后降低的变化趋势，并在0.3%IBA处理时达到最大值，分别为80%、43.47 cm、19.14和4.79 cm(表1)。IBA可以促进扦插幼苗的生长，尤其促进地下鲜质量的增加。随着激素浓度的增加，其茎秆扦插幼苗的鲜干质量均呈先升高后降低的变化趋势，并在0.3% IBA处理下达到最大值。其中，2周后幼苗的地上鲜质量、地上干质量、地下鲜质量和地下干质量分别为1.04 g、0.78 g、0.26 g和0.14 g(表2)。综合比较，0.3% IBA处理对扦插苗的效果最佳。

图1 不同扦插部位幼苗的生根率及生根数Fig.1 Effects of cutting position on rooting rates and rooting number of seedlings

图2 不同扦插部位幼苗的最长根长、苗高及鲜干质量Fig.2 Effects of cutting position on maximum root length,height and weight of seedlings

IBA浓度/%生根率/%最长根长/cm生根数苗高/cm060±2.5c25.31±1.67d12.30±1.25d2.77±0.20c0.165±5.00bc29.80±0.98c15.20±0.82bc3.88±0.21b0.280±5.00ab36.52±1.05b17.36±1.35a4.65±0.30a0.380±2.25a43.47±2.18a19.14±1.22a4.79±0.26a0.560±2.50c28.70±1.72cd15.17±1.17c1.98±0.17d1.050±2.50d22.57±1.06e10.87±0.58d1.88±0.09d

注：每组数据均为平均值±标准误(SE)。同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05),下同

表2 IBA浓度处理下幼苗的鲜干质量

2.3 扦插时间对幼苗生长状况

8月中旬～11月上旬，‘密花’芒在茎段扦插繁殖时，随着扦插时间的变化，其母株茎秆中可溶性糖含量逐渐降低，可溶性糖含量最高为80.47 mg/g。扦插幼苗的生根率及生根数均逐渐降低，最大分别为90%、39.44。另外，扦插幼苗的最长根长与苗高呈现逐渐减小的趋势，其中，幼苗最长根长的最大值为51.00 cm，其茎秆扦插2周后幼苗的苗高为8.77 cm；扦插幼苗的鲜干重也逐渐减小，地上鲜质量、地下鲜质量、地下鲜质量和地下部干质量分别为3.29 g、1.32 g、0.48 g和0.20 g。通过比较不同扦插时间的情况，我们发现于8月中旬扦插，可获得最佳的扦插效果(图3，4和5)。

图3 扦插时间处理下母株的可溶性糖 与淀粉含量Fig.3 Effects of cutting position on the soluble sugar and the starch content of mother plants

图4 扦插时间处理下幼苗的生根率及生根数Fig.4 Effects of cutting position on the rooting rates and the rooting number of seedlings

3 讨论

研究报道饲草玉米(Zeamays)进行茎秆扦插的发现，不同茎秆部位扦插幼苗的成活率、生根率和发芽率存在显著差异[15]；对长春花(Catharanthusroseus)不同茎秆部位进行扦插，扦插效果中部优于下部和上部[16]。植物茎段下部芽苞发育更为成熟饱满，含有较多的营养物质，为根原基的形成和生根提供了物质基础，而中部及上部芽苞发育相对尚不成熟，营养物质储存较少[17]。试验发现，在北京地区‘密花’芒不同部位进行茎秆扦插，下部芽苞扦插的幼苗生长状况最佳，其次是中部芽苞，上部芽苞最差。这与南荻(Triarrhenalutarioriparia)不同部位茎秆扦插幼苗生长结果一致[18]。

图5 扦插部位对幼苗最长根长、苗高及鲜干重的影响Fig.5 Effects of cutting position on the maximum root length,height and the fresh and the dry weights of seedlings

IBA可以促进茎秆扦插幼苗生根与后期生长，试验在0、0.1%、0.2%、0.3%、0.5%、1.0% IBA处理条件下，随着激素浓度的增加，其茎秆扦插幼苗成活率、苗高与鲜干重均呈现先升高后降低的变化趋势，并在0.3% IBA处理下达到最大值。有研究报道，不定根形成的关键是其原基的形成,它是一个受激素调控的复杂过程，与吲哚丁酸(IBA)密切相关[18]。吲哚丁酸是一种由IAA转变而来的内源生长素，IBA处理可提高不定根诱导期IAA水平，并促使IAA含量提前达到峰值[19-20]。相对于IAA 及其他激素，IBA 稳定性强、运输慢、毒性小，促进生根活性更强[20]。适当浓度的IBA处理插穗可显著提高茎段扦插幼苗的生根率[22-23]，但高浓度的IBA处理伤害了插穗组织，并可诱导乙烯的大量产生[24]，抑制了茎段芽苞的生长发育。

芒属植物的生育期的划分还没有明确的界定，在苗期(返青期)、拔节期、分蘖期、抽穗开花期、成熟期[12]。植物组织内可溶性糖和淀粉含量随着季节而变化[25-26]，且变化规律因物种而异[27]。在8月中旬～11月上旬发现‘密花’芒由营养生长转向生殖生长，茎秆内储存的养分向根状茎和幼穗流动，所以茎秆中的可溶性糖含量逐渐降低。同时，可溶性糖含量的急剧增加导致了茎秆中淀粉的短暂积累而出现峰值，随后淀粉含量也逐渐增加。在插穗生根过程中可溶性糖是主要的能量来源，淀粉的水解是供给插穗可溶性糖的来源，插穗内可溶性糖含量越高则扦插幼苗生长状况越好，这与白桦(Betulaplatyphylla)[28]和茶树(Camelliasinensis)[29]的扦插研究结果一致，但是插穗内可溶性糖含量和淀粉含量却呈现不同的变化趋势，这可能与不同物种和不同取材部位有关。

4 结论

扦插部位、扦插时间和IBA浓度均对‘密花’芒茎秆扦插幼苗的生长有着显著的影响，通过控制不同影响因素可提高‘密花’芒茎秆扦插幼苗的成活率，进一步提高繁殖材料的利用效率，降低成本。

(1)不同扦插部位试验表明，愈下部的茎段扦插幼苗生长愈好；

(2)低浓度IBA能促进‘密花’芒茎秆扦插幼苗的生长，而高浓度则起抑制作用，0.3% IBA处理对扦插繁殖苗的效果最好；

(3)在8月中旬‘密花’芒进入生殖期前母株内营养物质含量较高，扦插时幼苗的生长为最佳。