杉木无性系嫩枝扦插繁殖技术

陈晓明 黄开勇 李魁鹏 陈琴 蓝肖 戴俊 程林 陈仕昌 董利军 莫绍锋

摘 要：杉木是我国主要的用材林树种。为加快杉木优良无性系的繁育进程，开展杉木无性系扦插繁殖技术研究，探索生长素、扦插基质和插穗长度对杉木不定根生长的影响。结果表明：生长素对不定根的诱导有明显的影响，最佳的生长素处理方法为0.5 g/L的IBA浆蘸后直插到基质中，扦插基质以30 %椰糠+70 %红心土为最优，扦插成活率84.31%。最适合杉木嫩枝扦插的插穗长度为15 cm左右，可在较短的时间诱导不定根的形成。扦插90天时，每个插穗平均能形成8.56条不定根，扦插成活率85.83%。

关键词：杉木 无性系 扦插 不定根

中图分类号： S791.27              文献标识码：A

The Cutting Propagation Technology of Cunninghamia lanceolata Clones

CHEN Xiaoming1， HUANG Kaiyong1， LI Kuipeng1， CHEN Qin1，

LAN Xiao1， DAI Jun1， CHENG Lin1， CHEN Shichang1，

DONG Lijun2，MO Shaofeng2

（1Guangxi Academy of Forestry / Key Laboratory of Central South Fast-growing Timber Cultivation， State Forestry Administration / Guangxi Key Laboratory of Superior Timber Trees Resource Cultivation， Nanning， Guangxi 530002， China; 2 Beijianghe Forest Farm of Rongshui County， Liuzhou， Guangxi 545300， China;）

Abstract： Cunninghamia lanceolata is the main timber forest species in China. In order to speed up the breeding process of fine clones of Cunninghamia lanceolata， we studied the cutting propagation technology of Cunninghamia lanceolata clones by investigating the effects of auxin， cutting substrate and cuttings length on the growth of Cunninghamia lanceolata adventitious root. The results showed that auxin had obvious inducing effect on adventitious roots. The best treatment was 0.5g/L IBA slurry + 30% coconut bran + 70% red mud， with which the survival rate of cuttings was 84.31%. The optimum length of cuttings was about 15 cm， by which the adventitious roots were induced in a short time. After 90 days of cutting， each cutting could form 8.56 adventitious roots on average， and the survival rate of cuttings was 81.83%.

Key words： Cunninghamia lanceolata; clones; cuttings ; adventitious roots

杉木[Cunninghina lanceolata（Lamb.）Hook]為杉科杉木属常绿针叶树种，与松树、桉树并称为我国南方三大用材树种，为我国主要的人工林树种之一，在广西、广东、福建、江西、浙江、湖南、四川等16多个省市自治区均有大面积的栽培[1]。 杉木广泛用于建筑、桥梁、电杆、门窗、家具、板料、木制用具等[2]。目前杉木人工造林种苗主要用种子进行实生苗繁殖，然而实生繁殖后代通常会在一定程度产生与其母本不一样的性状，即母株优良性状不一定能得到稳定的遗传[3]，从而造成子代林分化严重，影响到林分质量和产量。无性繁殖如扦插繁殖则能在人为控制的条件下，在较短时间内培育大量保持亲本优良遗传性状的优质苗木，从而成为目前杉木优质苗木繁殖的另一重要途径[4]。我国从上世纪80年代开始研究杉木扦插繁殖技术，也取得一定的成果[5-7]。但杉木在我国分布广，天然分布的环境条件差异较大，其种源甚至个体之间存在不同的遗传特性，造成不同无性系的扦插生根能力差异较大[8]。植物扦插繁殖的成败直接与不定根的形成相关，而不定根的形成能力高低极大有赖于其遗传特性的差异。生根能力的不足延长了苗木繁殖时间，导致繁殖材料的浪费，对优良杉木无性系的发展产生了不良的影响从而导致推广困难[9]。为此本研究对新选育的优良杉木无性系进行不定根诱导试验，为杉木无性林业发展提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 采穗圃营建

杉木采穗圃营建于广西林业科学研究院苗圃内，杉木采穗圃建在缓坡，做成高30 cm、宽1 m的跬面，避免圃地积水。杉木母株以苗高30～40 cm的1年生组培苗为材料，母株以两株为行相向倾斜植入跬中，植株与地面成45°，保持株行距为0.4×0.4 m。采穗圃和穗条管理方法按李勇[4]的方法进行，母株种植1年后可以采穗条扦插育苗。

1.2 穗条采集及预处理

按试验设计采取穗条，穗条要求健康无病虫害，保证材料的一致性。穗条保持顶芽完整，剪去所有穗条上的侧芽，并去除形态学下端2 cm处的针叶。用广谱性性杀菌剂0.1%多菌灵浸泡10分钟，用高温消毒过的无菌蒸馏水水冲洗2～3次后备用。

1.3 生长素对不定根形成的影响

设置生长素、生长素浓度和处理时间为试验因素，试验用L9（34）正交表试验设计，生长素分别是IAA、IBA和NAA;生长素浓度水平为0.5、1和2 g/L;处理时间的3个试验水平为浆蘸（插穗底部直接蘸到由生根液与干红泥混成泥浆后直接扦插）、10 min和30 min，共设计9个处理，3次重复，每次重复扦插穗条30根、以清水处理为对照。生长素均用1N的NaOH溶解，pH调节到6.5。选择长度大约15 cm左右的穗条为供试材料，插条基部2 cm按每个处理要求浸泡到溶液中。对照插条基部置于蒸馏水中10 min。插条生长素浸泡处理后，扦插到椰糠和红心土按照1：3体积比（v/v） 的基质中，扦插深度为2 cm，扦插后保持基质湿润。90天调查各处理的生根状况。

1.4 不同基质对杉木扦插不定根形成的影响

选择椰糠和红心土两种基质按不同体积比（v/v） 配置成扦插基质，按两种基质不同比例设计5个处理，分别为（1）红心土;（2）30%椰糠+70%红心土;（3）50%椰糠+50%红心土;（4）70%椰糠+30%红心土;（5）100%椰糠。5个处理的基质装到5×10 cm的无纺布杯中，无纺布杯放到育苗托盘中。以一个托盘为一个重复单元，每个托盘扦插54株，每个处理重复3次。穗条为15 cm左右杉木无性组培苗幼态枝。用500 mg/L的IBA浆蘸后直插到基质中，插后进行常规护理，扦插90 d时后进行对生根情况进行调查统计。

1.5 不同插穗长度对杉木扦插不定根形成的影响

选择5种长度规格进行插穗试验，5种长度分别为（1）7 cm;（2）10 cm;（3）15 cm;（4）20 cm和（5）25 cm，每种长度处理重复3次，每次重复扦插30株插穗。以30%椰糠+70%红心土为扦插基质，用500mg/L的IBA浆蘸后直插到基质中，插后进行常规护理，扦插90d时后进行对统计生根率、根数、根长和根重等指标。

1.6 扦插管理

扦插前24 h用0.3%的高锰酸钾溶液对基质进行消毒，扦插前用清水把高锰酸钾溶液淋掉。扦插容器为底部直径×高为5 cm×10 cm的无纺布杯。插后淋上少量的定根水，盖好白色薄膜保湿，扦插后每7 d叶面喷施50%多菌灵可湿性粉剂800倍溶液（或50%苯菌灵可湿性粉剂1000倍）预防病菌。根系长出前不施肥，只进行常规的水分管理。当观察到根穿杯后每15 d喷施一次浓度为0.2%复合肥（N-P2O5-K2O：15-15-15），直到苗木长高到25 cm后停止施肥。

1.7 统计分析

文中数据处理和图表制作采用Excel 2010完成，用DPS软件进行方差分析。用Duncan检验平均值P在0.05水平上的差异显著性，不同字母（a、b、c等）表示差异达显著水平。

2 结果与分析

2.1 生长素对不定根形成的影响

从表1的试验结果可以看出，扦插成活率最低的是没有使用任何生长素的处理10，其成活率只有44.31%，而应用了生长素的9个处理的扦插成活率为53.22%～87.33%，明显高于清水对照，说明生长素对杉木扦插成活率有明显影响。从表1也可知，生长素种类、浓度和处理时间均对杉木扦插成活率也有较大影响，在9个应用生长素的处理中，杉木插穗在浓度为0.5 g/L的 IBA中浸泡10 min的成活率最高为87.33%;在浓度为2 g/L的 NAA中浸泡10 min的成活率为各处理最低，扦插成活率只有53.22%。表2 方差分析结果表明，3个因素只有生长素对杉木扦插成活率有显著影响，而本试验的生长素的浓度和处理时间对成活率影响不显著。从正交试验直观分析（表1）也可以看出，生长素这个试验因素的极差最大，表示不同种类的生长素对杉木嫩枝扦插成活率的影响比生长素的浓度和处理时间这两个因素大。3种生长素中使用IBA的结果优于IAA和NAA;生长素浓度对杉木扦插成活率影响的排序为0.5 g/L>1 g/L>2 g/L;处理时间对杉木扦插成活率影响的排序为浆蘸> 30 min>10 min。由此可以得到最佳的杉木嫩枝扦插的诱导生根方法为0.5 g/L的IBA浆蘸后直插到基质中。

2.2 不同基质对杉木扦插不定根形成的影响

杉木嫩枝插穗浆蘸到浓度为500 mg/L的IBA后扦插到不同的基质材料上，90天后统计杉木扦插成活率。从图1的试验结果可以看出，杉木嫩枝扦插在不同的基质中均能成活，只是成活率有较大的差异。在5种不同基质试验中，红心土或是红心土与椰糠混合的扦插成活率较好，成活率均能到达75%以上，其中以红心土作为扦插基质的插穗成活率最高为86.12%，其次为30%椰糠+70%红心土的84.31%成活率，方差分析结果显示两种基质在杉木扦插成活率上的差异不显著。单独使用椰糠为扦插基质的成活率最低，仅为54.50%，显著低于其它处理。由此可见，红心土或70%红心土+30%椰糠的基质都可使杉木嫩枝扦插获得较好的成活率，但如果考虑运输和造林的便利性，70%红心土+30%椰糠的基质较100%红心土质量更轻，能有效地减轻劳动强度和降低运输成本，是杉木扦插快繁产业化育苗较为理想的基质。

2.3 不同插穗长度对杉木不定根形成的影响

从表3可以看出，同一无性系不同长度的插穗在90天时均可长出不定根，但其不定根的数量、长度和生根成活率均有顯著差异。从生根的数量来看，当插穗长度为7 cm时，平均根数为5种处理最少，只有2.81条，显著低于其他4种处理。当插穗长度增加到10 cm时，每个插穗大约有6条不定根。随着插穗长度增加杉木不定根的数量就越多，当插穗长度为25 cm时，每个插穗平均有13.19条不定根，但插穗长度为20 cm时，平均根数为12.31条，方差分析显示，两者差异不显著。说明在一定长度范围内，插穗越长其不定根萌发越多。从最长根长度的指标可以推断，同在90天的扦插期内，其中最长的根也就是第一条萌发出来的不定根生长的时间越久，说明第一条根长度越长，插穗生根的时间越早。从表3可知，最长根长度和平均根数有着共同的趋势，插穗长度最长根长度就越长。但方差分析结果显示，当插穗长度超过15 cm后，其最长根长度差异不显著，间接说明插穗不定根在15 cm可获得最短的萌发时间。5种插穗长度的杉木扦插苗均有一定的成活率，其中成活率最高的是插穗长度15 cm，生根成活率85.83%，其次是插穗长度7 cm的83.35%，但两者的差异不显著。成活率最差的是插穗长度25 cm的扦插苗，成活率只有60.57%，显著低于其它处理，说明杉木的插穗超过一定的长度，扦插苗的成活率会急剧下降。综上所述，当插穗长度为15 cm左右为杉木嫩枝扦插的最佳长度，可在最短的时间诱导不定根的形成且能长出数量较多根系，其成活率也优于其他处理。

3 结论与讨论

不定根的形成是植物扦插繁殖物能否成活的先决条件，而不定根的形成是植物一种复杂的细胞分化生长过程，生长素在这个过程中起关键作用。目前常用于植物扦插不定根诱导生长素主要有3种，分别为IBA、IAA和NAA。本研究通过这3种生长素处理试验发现，在用生长素处理过的杉木插穗的生根率明显高于未处理的插穗，表明生长素在诱导杉木嫩枝不定根的形成有明显的促进作用，而在生长素中以IBA 的作用最为明显，在有IBA处理的插穗，扦插成活率可到82%以上，优于IAA和NAA的处理。在不同种类的植物中，如核桃[10]、天门冬[11]和桑树[12]等也报道了IBA在诱导不定根形成方面的优越性。然而李玲莉等[13]在诱导柔枝松组培苗不定根形成时发现，IBA对不定根的诱导无明显影响，这可能是不同植物对生长素的响应不一样，其作用机理还有待进一步深入研究。

扦插基质的性状与结构对杉木穗条扦插的成活率有较大影响，本试验结果表明杉木嫩枝在红心土和70%红心土+30%椰糠的基质上扦插的成活率在85%左右，优于其它的基质处理，如果只使用椰糠的为扦插基质的成活率最低，这在杉木组培苗瓶外生根移栽中也有类似的结果[14]。在无性繁殖中，同一无性系，不同年龄母株或同一母株不同部位、不同时间提供和不同规格的插穗在不定根的诱导上均有不同，这是因为虽然无性系之间有共同的遗传组成，但其中的生理生化差异会影响到不定根的形成[15]。本研究通过不同长度的杉木插穗发现，插穗越短其不定根形成的时间越长，且生根数也越少，这是因为扦插不定根长出前，维持插穗基本的生理生化过程所需的养分多由插穗提供，插穗越短其碳水化合物含量越底，提供不定根形成的能量越少，从而导致生根质量不佳。但插穗过长也不利于杉木嫩枝扦插繁殖，当插穗长度超过15 cm时，扦插成活率随着长度的增加呈下降趋势。原因是插穗太长在扦插前期蒸腾作用大插穗失水过多而导致插穗干枯失活，影响扦插成活率，因此杉木嫩枝扦插的插穗最佳长度为15 cm左右，生根时间较短、根数较多、扦插成活率最高。

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