不同插穗条件对大理罗汉松生根性状的影响研究

杨美荣，杨 新，苏嗣杰，张雁东，涂国信

(大理州林业和草原科学研究所，云南 大理 6710001)

1 引言

大理罗汉松(podocarpusforrestii)是罗汉松科罗汉松属的一种植物，常绿灌木，高1～3 m，小枝较粗。叶密生或疏生，狭长圆形或长圆状线形，稀椭圆状披针形，质厚，革质，长5～8 cm，宽0.9～1.3 cm，先端钝或稍圆，稀尖，基部狭，上面深绿色，中脉隆起，下面稍有白粉，灰绿色；叶柄短。雄球花穗状，3个簇生，长1.5～2 cm，直径约2 mm，基部苞片的先端尖，稀有不规则钝圆；雌球花单生。种子球形，有白粉，直径7～8 mm，种托肉质，圆柱形，上部稍狭，长约8 mm，种柄长约1 cm。花期4～5月份，种子成熟8～9月份。大理罗汉松，产于云南大理苍山；生在海拔2500～3000 m的地段，性喜阴湿环境，具有较高的观赏及科研价值[1]。

大理罗汉松作为特有珍稀植物，云南省重点保护树种，国家级古树名木[2]，人工繁育成功后能充分利用现有树种资源，丰富区域植被种群，应对市场需求，对保护和繁殖大理罗汉松有重要意义。采用扦插繁殖的方法能使苗木保持母本原有的优良遗传性状[3]，且实用性强，效率高，易于操作，为森林资源保护和利用的一种重要技术方法。

对罗汉松扦插的探讨，大多集中在外部环境条件上，如：激素作用，扦插基质影响，温度、湿度、光照等[4～7]环境条件影响，而穗条本身的条件筛选报道很少，本文着重探讨了大理罗汉松插穗的不同采集地、母树着生部位、粗度、留叶面积4种条件对生根过程各种性状的影响，愈伤组织开始时间、原基分化生成率、不定根开始时间、生根率、根长、根粗，选出利于生根的插穗条件，以供后续扩繁种植研究参考。

2 试验地概况

大理州林科所科研基地位于大理州下关市西郊苍山斜阳峰脚下一点红，地理坐标为东经100°13′、北纬25°37′，总面积32.6亩。海拔2100～2140 m，年平均气温15.1 ℃,最低气温-3.7 ℃，最高气温28.9 ℃，年平均降水量1078.9 mm，土壤类型为冲积沙壤土、黄红壤。基地土壤进行了改良和梯田式整地，改良后土层深厚、土壤肥沃。光照充足，交通方便，通讯、电力设施完善。水源丰富，修建50 m3灌溉蓄水池1个，安装高压引水管1000 m。建成塑料大棚1600 m2，温室570 m2，内设遮阳和自动喷灌系统。

3 材料与方法

3.1 扦插穗条的采集

在3个地点大理一塔寺、大理一中、大理弥渡先锋村会兰小组文昌庙内，于2019年7～8月份对采穗母树做了基本性状调查数据见表1。

3.2 试验处理

3.2.1 插床的准备

扦插前一个星期，对自动温棚内的插床和基质进行消毒，用0.1%的多菌灵溶液喷洒，所有使用基质彻底深翻晾晒，插床规格为长8 m，宽1.2 m，深30 cm，插床消毒的同时做好大棚内的整体消毒，包括蓄水池，喷灌系统的管道、喷头，遮阴网、观察用小工具等。扦插前一天插床浇透水。

3.2.2 穗条的准备

扦插穗条以树木当年生或2～3年生外围枝条为主，采穗时截取部位按照树冠整体枝条分布高度分为顶部、中部、基部。选取生长健壮、组织充实、无病虫害的枝条，制作插穗长度12 cm，每条至少保留2～3个芽。留叶处理按照试验设计，用游标卡尺量出保留叶片的长(mm)、宽(mm)，穗条每叶长×每叶宽=每叶面积，每试验处理组每穗条累加每叶总面积为处理组每穗条留叶面积(cm2)。

插条截取时下部切口为斜口，顶部为平口，用游标卡尺测量穗条基部切口直径为粗度(mm)[8]，穗条随剪随插，扦插前穗条用0.1%的甲基托布津浸泡30min消毒。

3.2.3 扦插

用ABT1号生根粉[9](中国林科院制)配制为100 mg/kg溶液，浸泡30 min后扦插，插于苗床不要将插穗颠倒，按照基部、中部和顶部分别扦插，扦插的密度考虑留叶和后期生长互不干扰，株行距为5 cm×5 cm，400枝/m2左右，扦插深度5～6 cm。

3.2.4 扦插后管理

扦插完插床浇水，苗床两侧用细竹片搭棚架覆盖塑料膜，用于保持扦插小环境温度和湿度，土温控制在15 ℃以上，棚内气温控制在28 ℃以下，空气相对湿度80%～90%。小拱棚上1.5 m覆盖75%的遮阴网。用细竹片搭拱棚覆透明盖塑料膜，棚内悬挂温湿度计，将薄膜四周压紧。棚上覆盖遮阴网，定时查看温湿度计，保持湿度≥80%,温度在22～32 ℃[10]之间，及时喷雾保湿，揭膜通风透气。

病虫害管理，因为扦插条件高温高湿，间隔一段时间喷洒消毒液，将病枝及时清理，生长期间及时除草， 每周交替用0.1%的甲基托布津或0.1%的多菌灵溶液喷洒消毒[11]。扦插后30 d，每两周交替喷施0.1%的磷酸二氢钾或0.2%的尿素。生根后，灌施0.2%的尿素[12]。生长后期，木质化之前除萌、摸芽。

3.2.5 观察及测量

扦插20d以后观察愈伤组织情况，愈伤开始时间为观察到插条切口有瘤状突起[13]的时间，40 d以后观察每组实验的原基形成率=每实验组有原基分化的穗条数量/每试验组穗条数量×100%，80 d以后观察实验组的不定根形成情况。

不定根时间为观察到穗条下部有须状细根出现的时间，120 d以后调查每实验组的生根率=生根的穗条数量/每试验组的穗条数量×100%，平均根数=试验组插穗生根数量总和/试验组插穗总数，平均根长=试验组插穗根长总和/试验组插穗总数。

4 试验设计

4.1 保留叶片与否对大理罗汉松扦插愈伤开始时间和生根率的影响

用弥渡先锋村采集的，基部位置，粗度在8.51～12.00 mm的穗条，分为两组，一组保留叶片扦插，留叶面积控制在5.01～8.00 cm2，另一组叶片全部剔除后扦插，观察比较两组愈伤组织开始时间、生根率有无差异。两组每个处理40条，2次重复。

3.2 不同采集地、不同部位、不同粗度、不同留叶面积处理的穗条对大理罗汉松扦插的影响

试验采用完全随机区组排列，采用L9(34)正交试验，试验因素与水平见表2、表3，共9个处理，每个处理40条，2次重复。

表2 大理罗汉松扦插正交试验因素水平

表3 正交试验表

4.3 建立不同插穗条件影响大理罗汉松生根的关联模型

主要从插穗采集地、穗条着生部位、穗条粗度、留叶面积4个插穗条件因素对大理罗汉松生根综合性状的影响进行关联性分析，建立影响生根的穗条条件因子模型。

5 统计分析

采用SPSS20.0和Excel2010进行数据分析统计。

6 结果与分析

6.1保留叶片与否对大理罗汉松扦插愈伤组织开始时间和生根率的影响

试验观察留叶与不留叶两组穗条的开始愈伤组织时间和生根率原始数据后采用配对t检验的方法对数据结果进行比较，结果见表4。

从表4可知，总共2组配对比较，均会呈现出差异性(p<0.05) ，且都呈现出0.01水平的显著性差异。具体差异，留叶组愈伤组织起始时间平均值(28.97)明显低于不留叶的平均值(38.00)说明留叶可有效缩短愈伤起始时间，留叶组生根率平均值(80.27)明显高于不留叶组平均值(68.53)说明留叶可以提高生根率。总共2组配对数据全部呈现出差异性，说明留叶处理对罗汉松愈伤组织的产生和生根的影响有促进作用。

表4 留叶与否对大理罗汉松扦插愈伤起始时间和生根率的影响配对t 检验分析结果

表5 大理罗汉松扦插穗条处理正交试验极差分析

6.2 不同处理的穗条对大理罗汉松扦插生根的影响

由表5极差分析看出，正交试验设计不同插穗处理对大理罗汉松扦插生根情况的影响各不相同，具体分析：对愈伤组织起始时间的影响因子从极差看出，穗条着生部位>叶面积>粗度>采集地即B>D>C>A(下面分析用字母数字因素水平比较)，由均值看出最优因子组合为B2D3C3A3，即中部穗条，留叶面积在8.01～11.00 cm2之间，粗度在8.51～12.00mm之间，穗条采自弥渡先锋村的愈伤组织起始时间最短；对原基生成率的影响，B>C>D>A，最优组合为B2C3 D3A3；对不定根时间的影响，B>A>D>C,，最优组合为B2 A3 D3C3；对生根率的影响，B>D>C>A，最优组合为B2D3C3A1；对根数的影响，B>D>C>A，最优组合为B2D3C2A3；对根长的影响，B>D>C>A，最优组合为B2D3C3A1。

由以上综合分析，影响大理罗汉松扦插生根的最主要因素为穗条着生部位(B)，其次为留叶面积(D)，再次为穗条粗度(C)，穗条采集地(A)次之，通过正交试验选出最佳试验组合为：B2D3C3A3，即着生部位在树干中部，留叶面积在8.01～11.00 cm2之间，粗度在8.51～12.00mm之间，采自弥渡先锋村的穗条，这一穗条处理组合愈伤组织起始时间最短，原基生成率相对较高，不定根形成时间较快，生根率较高，根数最多，根长最长。

6.3 不同插穗条件影响大理罗汉松生根的关联模型

为研究穗条的不同处理与生根性状的关联关系，将不同穗条采集地、不同穗条着生部位，穗条粗度、穗条留叶面积4个因素进行线性回归分析，构建插穗条件影响大理罗汉松生根的模型。

6.3.1 首先排除对生根性状各指标不相关的因子

经相关性检验，品种采集地与愈伤开始时间、原基生成率、不定根形成时间、生根率、根数、根长上没有有显著相关性(sig>0.05)。因为在统计学上没有相关性，不同穗条采集地因子排除进入关联模型。

6.3.2 对生根性状的各因素进行主成分分析，提取出生根主因子

把生根性状的6个表现：愈伤组织开始时间、原基生成率、不定根形成时间、生根率、根数、根长进行主因子提取，得到生根综合因子。

KMO和Bartlett检验，首先分析数据是否适合进行主成分分析,KMO为0.887，大于0.6，满足主成分分析的前提要求，数据可用于主成分分析研究。以及数据通过Bartlett 球形度检验(p<0.05)，说明研究数据适合进行主成分分析。主成分分析一共提取出1个主成分，特征根值大于1，此1个主成分的方差解释率是73.608%，累积方差解释率为73.608%。使用主成分分析法进行权重计算，建立主成分和研究项之间的关系等式，如下：

Y= -0.194×y1+0.194×y2-0.189×y3+0.200×y4+0.195×y5+0.193×y6

(1)

式(1)中：Y为生根综合因子，y1为愈伤开始时间，y2为原基生成率，y3为不定根时间，y4为生根率，y5为根数，y6为根长。

6.3.3 建立影响生根主因子的线性回归模型

以生根综合因子Y作因变量，着生部位变量进行哑变量设置，着生中部为参考变量，着生部位顶部比较中部为X1，着生部位基部比较中部为X2，留叶面积为X3，粗度为X4为自变量进入线性回归。模型公式为：

生根综合因子= -0.010-2.127×着生部位顶部相较于中部-1.133×着生部位基部相较于中部 + 0.116×留叶面积 + 0.050×粗度。

Y=-0.010-2.127X1-1.133X2+0.116X3+0.050X4

(2)

式(2)线性回归分模型R方值为0.898，说明插穗着生部位顶部相较于中部X1，着生部位基部相较于中部X2，留叶面积X3，粗度X4可以解释生根综合因子Y的89.8%变化原因。对模型进行F检验 (F=87.874，p=0.000<0.05)说明插穗着生部位顶部相较于中部,着生部位基部相较于中部,留叶面积,粗度中至少一项会对生根综合因子产生影响关系。着生部位顶部相较于中部的回归系数值为-2.127(t=-17.366，p=0.000<0.01)对生根综合因子产生显著的负向影响关系；着生部位基部相较于中部的回归系数值为-1.133(t=-9.252，p=0.000<0.01)对生根综合因子产生显著的负向影响关系；留叶面积的回归系数值为0.116(t=5.766，p=0.000<0.01)对生根综合因子产生显著的正向影响关系；粗度的回归系数值为0.050(t=2.897，p=0.006<0.01)对生根综合因子产生显著的正向影响关系。

总结分析，留叶面积、粗度会对生根综合因子产生显著的正向影响关系；以及着生部位顶部相较于中部、着生部位基部相较于中部会对生根综合因子产生显著的负向影响关系。

6 讨论

插条的生理年龄是影响扦插生根的关键因素之一，包括采穗母树的年龄和插条自身的年龄[14]。而在试验过程中，不同采穗地点即不同采穗母树的影响对生根各性状影响在统计学上并没有明显差异，在正交试验中对比出弥渡先锋的树种生根能力相对大理一塔寺、大理一中较好，而从调查资料可以看出弥渡先锋的母株树龄是最大的，说明母树的年龄条件并不是影响大理罗汉松生根的原因，母树的其它性状对生根的影响有待进一步研究分析。

而着生在不同部位的穗条对大理罗汉松的生根性状影响较大，从正交试验分析和影响生根线性回归模型，都可看出，穗条的着生部位是影响生根的关键因素，着生在中部位置的穗条生根性状明显优于基部、顶部位置。这说明对于大理罗汉松，穗条着生部位，同一母树上相同年龄的枝条，由于在母树上着生的部位不同，生根能力有显著差异。一般偏离主干越远枝条发育状况越差，生根越困难，中部的枝条插穗生根性状表现最好，基部次之，顶部最少，主要是可能是因为中部的枝条营养积累丰富，活力强，利于生根[15,16]。

穗条的粗度、留叶量对大理罗汉松的生根性状的影响也有差异，从留叶与否配对t检验，正交试验分析和线性回归模型中，都可以看出随着穗条粗度增加和留叶量增多对生根性状表现越有利，有利于生根。一定范围内，随着插穗的增粗，形成层的幼嫩细胞层变厚，可能是由于较粗的插穗内含物丰富，养分集中，抗逆性较强，有利于愈伤组织及不定根的形成[14～16]。对于留叶量，插穗上的叶子可以直接制造养分及合成生长激素，促进插穗生根。但是留叶量太多，容易造成水分过度蒸腾和蒸发[16，17]。从试验结果看来留叶多利于生根，可能是外部环境条件影响的结果，也与大理罗汉松喜温暖湿润的树种特性有关。