鄂西北秃杉侧枝扦插试验1)

刘同 胡倩 赵天宇

(襄阳市林业科学研究所，襄阳 ，441052) (华中农业大学) (襄阳市林业科学研究所)

杜克兵 张锐 谷凤平 袁本强

(华中农业大学) (湖北省林业厅林木种苗管理总站) (襄阳市林业科学研究所)

秃杉(TaiwaniaflousianaGaussen)属杉科台湾杉属常绿乔木，是第三纪古热带植物区系中古老孑遗植物，珍稀濒危树种，也是国家首批列入一级保护名录的8种植物之一[1-2]。秃杉树体高大雄伟，树龄可达数百年甚至千年，具有生长快、材质好、树姿美等优点[3]。主要分布于我国湖北省西南部利川、贵州省东南部雷公山及云南省横断山脉西部怒山、高黎贡山、怒江及澜沧江流域，分布区地跨24°31′～30°8′N，97°～109°8′E，垂直分布于海拔600～2 500 m[4-5]。目前，秃杉育苗以播种繁育为主，但秃杉结实年龄大、结实数量较少、种子采收困难，开展扦插繁殖是加快秃杉优良单株及无性系繁育较为快捷的途径之一。

目前，关于秃杉扦插技术的研究主要集中在20世纪90年代，已有研究表明扦插时间[6-9]、插穗年龄[6，10]、扦插基质[7，11]、激素质量浓度、处理时间[6-7]、扦插后的管理等因素都会影响秃杉扦插的成活率。徐光田[12]选用2～3年生树冠上部的Ⅱ级侧枝顶梢为插穗，用40 mg·L-1KMnO4处理4 h后扦插，发现秋季扦插成活率最高(96.7%)，春季次之(73.3%)，夏季最差(60.0%)。李轩等[7]在春季(3月)与冬季(11月)分别采用1 000 mg·L-1α-奈乙酸(NAA)和1 000 mg·L-1吲哚丁酸(IBA3)溶液处理秃杉中上部枝条10 s后扦插，发现两者的生根率差异显著，冬季扦插显著优于春季，以冬季采用α-奈乙酸处理的效果最好，生根率达93.3%。王挺良[11]发现，以红心土作为秃杉扦插基质，其成活率高于使用沙质土、沙基质，且200～500 mg·L-1吲哚丁酸处理时成活率可达到92.6%。秃杉插条生根为混合生根型，多数情况会先形成愈伤组织，再生根，因此生根时间较长，生长较缓慢[13]。本研究以襄阳市林科所筛选的秃杉优良单株为材料，采用ABT1号生根粉处理后，进行扦插繁殖等技术研究，以期建立高效扦插繁殖方法，为优良单株的快速繁殖提供参考。

1 研究区概况

试验地设于襄阳市林业科学研究所贾洲苗圃基地，海拔49 m，112°4′32″E，32°1′3″N，土壤pH值6.5～7.0，年平均降水量878 mm，平均温度16.5 ℃，极端天气最高温度41 ℃、最低温度-12 ℃，无霜期241 d。圃地为砂质壤土，土层深厚、疏松。

2 材料与方法

2.1 试验材料

供试材料为7年生秃杉母树，种植于湖北省襄阳市林业科学研究所秃杉试验林，为云南腾冲引种的实生苗中筛选的优良单株。该单株7年生时胸径9.2 cm，树高4.8 m，比试验林平均胸径(7.5 cm)、树高(4.1 m)分别高22.67%、17.07%。采集该单株1～2年生侧枝作为插穗材料。

2.2 试验方法

2.2.1 插床处理

2018年9月，将插床深翻2次，深翻深度30 cm以上，并用0.3%高锰酸钾溶液进行消毒杀菌，细耙后筑成约15 cm高床，在床面平铺8～10 cm厚的河砂，床宽120 cm，沟道宽40 cm。做床时，施入75 kg·公顷-1的呋喃丹防治地下害虫；做床后，用0.5%福尔马林溶液喷洒苗床杀菌，并用塑料薄膜覆盖10～15 d，扦插前2 d揭开薄膜。

2.2.2 插穗制作

采集母树中上部直径0.3 cm以上、长10 cm以上的1～2年生侧枝作为插穗材料。从枝头往下剪取穗条，保留顶芽，制作插穗，长度为8 cm。扦插前，用0.1%高锰酸钾溶液消毒插条基部5 s，然后用ABT1号生根剂进行处理。

2.2.3 生根剂处理

参考徐光田[12]、金建良[14]、雷正菊[15]的研究结果，扦插试验于10月中旬进行。将ABT1号生根剂溶液设置为5种不同的质量浓度，分别为1 000、500、250、100、50 mg·L-1。生根剂溶液按处理时间设置5个梯度，分别为5、15、30、60、360 min。以清水浸泡360 min作为对照(CK)，浸泡深度为3～4 cm。插穗用不同质量浓度的生根剂溶液分别处理不同时间后进行扦插，采用随机区组设计进行田间布置，共26个不同处理，每个处理随机选取20根插穗，3次重复，共使用插穗1 560根。

2.2.4 扦插与管理

扦插时先用直径0.8 cm的木棍打孔，深度为4～5 cm(约插穗长度的一半)。将插穗插入土壤，压实浇水，株行距为5 cm×15 cm。扦插完后，用竹条在插床上方做简易拱棚，覆盖透明塑料薄膜保温保湿，并在插床上方搭设透光度为50%的遮阳网遮荫，定期喷水以保持插壤湿润，并观测插穗的生长情况。次年5—6月(插穗愈合生根阶段)保持插壤湿度，但避免水分过多导致烂根；7—9月用3%多菌灵杀菌3次(每月1次)，并用0.2%磷酸二氢钾溶液进行喷雾，补充养份4次(每21 d补1次)。7—8月天气逐渐高温，揭开薄膜通风降温；9月中旬后适当揭去遮阳网，加强光照，并补充水肥、除草以确保插穗旺盛生长。

2.2.5 测量指标及方法

2019年10月，调查插穗的愈伤组织诱导率、苗高、地径、新梢长度、抽梢数量。随后，将插穗从插床中轻轻挖出，调查生根数量、根系长度、愈伤组织大小。

愈伤组织诱导率：以插穗基部有正常的愈伤组织，未出现萎蔫或褐化为标准。愈伤组织诱导率=(基部有正常愈伤组织插穗的数量/插穗总数量)×100%。

愈伤组织大小：采用游标卡尺测量插穗基部愈伤组织的直径，精确到0.01 cm。

生根率：以插穗生根，穗条长势良好为标准。生根率=(生根插穗的数量/插穗总量)×100%。

生根数量及根系长度：均测量一级侧根的数量、长度，根系长度=根系长度之和/根系数量。

地径：以插穗上方萌发的主干基部为测量标准，采用游标卡尺进行测定，精确到0.01 cm。

苗高：以苗木基部到苗木顶端为测量标准，采用直尺进行测定，精确到0.01 cm。

抽梢数量：以从插穗长出新梢的数量(不含2次梢)为标准。

新梢长度：新梢长度=插穗上长出的全部新梢长度之和/抽梢数量。

2.2.6 数据处理

图表中的数据均为平均值±标准误(n=3)。采用SAS8.1软件进行方差分析与多重比较(Duncan’s)。百分数经过反正弦转换后再用于方差分析。

3 结果与分析

3.1 不同处理对插穗愈伤组织生长、生根率的影响

方差分析显示，ABT1号生根粉的质量浓度、处理时间、两者交互作用显著影响插穗的愈伤组织诱导率(P<0.05)。CK处理时，插穗愈伤组织诱导率仅为15%；使用ABT1号生根粉处理的插穗愈伤组织诱导率可达到25.00%～83.33%(表1)。可见，ABT1号生根粉能够显著提高插穗的愈伤组织诱导率，但不同质量浓度及处理时间的促进效果有所不同。对于质量浓度为50 mg·L-1的ABT1号生根粉，处理时间为360 min时，愈伤组织诱导率最高，达到73.33%；对于质量浓度为100、250、1 000 mg·L-1的ABT1号生根粉，处理时间为15 min的愈伤组织诱导率最高，愈伤组织诱导率分别达到63.33%、83.33%、66.67%；对于质量浓度为500 mg·L-1的ABT1号生根粉，处理时间为60 min的愈伤组织诱导率最高，达到71.67%。所有处理中，质量浓度为250 mg·L-1的ABT1号生根粉，处理时间为15 min的扦插愈伤组织诱导率最高，愈伤组织诱导率达到83.33%，相比对照提高5.6倍。

表1 不同处理的各生长指标的变化

经方差分析，ABT1号生根粉的质量浓度对愈伤组织大小的影响不显著(P>0.05)，而处理时间、质量浓度与处理时间两者交互作用对其影响显著(P<0.05)。CK处理时，愈伤组织大小为0.49 cm(表1)。质量浓度为50 mg·L-1的处理时，处理时间为15 min的愈伤组织最大，直径为0.54 cm；质量浓度为100、500、1 000 mg·L-1处理时，处理时间为30 min的愈伤组织最大，直径分别为0.54、0.61、0.58 cm；质量浓度为250 mg·L-1处理时，处理时间为5 min的愈伤组织最大，直径为0.61 cm。综合比较，所有处理中，质量浓度为500 mg·L-1、处理时间为30 min或质量浓度为250 mg·L-1、处理时间为5 min的愈伤组织生长最佳，直径均为0.61 cm，比对照提高1.24倍。

对于生根率，ABT1号生根粉的质量浓度对其影响不显著(P>0.05)，而处理时间、质量浓度与处理时间两者交互作用对其影响显著(P<0.05)。CK处理时，插穗均未生根，而使用ABT1号处理后的生根率可达到6.67%～46.67%(表1)，但不同处理质量浓度及处理时间的促进效果有所不同。对于质量浓度为50 mg·L-1的ABT1号生根粉，处理时间为30 min的插穗生根率最高，生根率达到26.67%；对于质量浓度为100、1 000 mg·L-1的ABT1号生根粉，处理时间为15 min的插穗生根率最高，生根率分别为26.67%、46.67%；对于质量浓度为250 mg·L-1的ABT1号生根粉，处理时间为360 min的插穗生根率最高，生根率达到46.67%；对于质量浓度为500 mg·L-1的ABT1号生根粉，处理时间为30、360 min的插穗生根率均达到最高，生根率为33.33%。综合比较，生根率最高的处理为使用质量浓度250 mg·L-1的ABT1号生根粉处理360 min及1 000 mg·L-1的ABT1号生根粉处理15 min，生根率均为46.67%。

3.2 不同处理对根系数量及根系长度的影响

方差分析显示，ABT1号生根粉的质量浓度、处理时间以及两者交互作用对根系数量的影响均不显著(表2，P>0.05)。对于质量浓度为50 mg·L-1的ABT1号生根粉，处理时间为5 min的生根数量最多，平均生根量为1.33条；对于质量浓度为100 mg·L-1的ABT1号生根粉，处理时间为5、15、360 min的生根数量相同，平均生根量均为1.00条；对于质量浓度为250、500 mg·L-1的ABT1号生根粉，处理时间为360 min的生根数量最多，平均生根数量分别为2.43、1.33条；对于质量浓度为1 000 mg·L-1的ABT1号生根粉，处理时间为15 min的生根数量最多，平均生根量为1.93条。所有处理中，质量浓度为250 mg·L-1的ABT1号生根粉，处理时间为360 min时，扦插生根数量最多，平均根系数量为2.43条。

表2 不同处理结果的方差分析

ABT1号生根粉的质量浓度对根系长度的影响不显著(P>0.05)，处理时间、质量浓度与处理时间两者的交互作用对其影响显著(P<0.05)。对于质量浓度为50、100、1 000 mg·L-1的ABT1号生根粉，处理时间为60 min时根系长度最长，根长分别为7.29、7.76、4.93 cm；对于质量浓度为250、500 mg·L-1的ABT1号生根粉，均在处理时间为360 min时，根系长度最长，根长分别为6.62、10.04 cm。综合比较，在所有处理中，根系长度最长的处理为使用质量浓度为500 mg·L-1的ABT1号生根粉处理360 min，其根长为10.04 cm。

3.3 不同处理对苗高及地径的影响

经方差分析，ABT1号生根粉质量浓度对苗高的影响显著(P<0.05)，对地径的影响不显著(P>0.05)；处理时间对地径生长量的影响显著(P<0.05)，对苗高的影响不显著(P>0.05)；质量浓度与处理时间两者的交互作用对苗高、地径的影响均不显著(P>0.05)。CK处理时，植株的平均苗高为6.33 cm，地径为0.42 cm(见表1)。对于苗高，质量浓度为50、100、250、500 mg·L-1，处理时间为5 min时，苗高达到最高，高度分别为6.72、6.37、7.43、7.88 cm；质量浓度为1 000 mg·L-1，处理时间为15 min时，苗高达到最高，高度为6.88 cm。对于地径，质量浓度为50、100 mg·L-1，处理时间为15 min时，地径达到最大，为0.51 cm；质量浓度为250、1 000 mg·L-1，处理时间为5 min时，地径达到最大，别为0.52、0.58 cm；质量浓度为500 mg·L-1，处理时间为360 min时，地径达到最大，为0.51 cm。综合比较，苗高生长的最佳处理为使用质量浓度500 mg·L-1的ABT1号生根粉处理5 min，其高度为7.88 cm，比对照提高1.24倍；地径生长的最佳处理为使用质量浓度1 000 mg·L-1的ABT1号生根粉处理5 min，其地径为0.58 cm，比对照提高1.38倍。

3.4 不同处理对新梢长度的影响

方差分析显示，ABT1号生根粉的质量浓度、处理时间对新梢长度的影响不显著(P>0.05)，两者的交互作用对其影响显著(P<0.05)。CK处理时，插穗的新梢长度仅为1.56 cm(见表1)，经过ABT1号生根粉处理的插穗新梢长度均有所提高，但不同质量浓度与不同处理时间的促进效果有所不同。质量浓度为50 mg·L-1，处理时间为5 min时，新梢最长，长度达2.95 cm；质量浓度为100 mg·L-1，处理时间为60 min时，新梢最长，长度达2.94 cm；质量浓度为250、1 000 mg·L-1，处理时间为15 min时，新梢最长，长度分别达3.32、3.51 cm；质量浓度为500 mg·L-1，处理时间为30 min时，新梢最长，长度达3.93 cm。综合比较，新梢生长的最佳处理为使用质量浓度为500 mg·L-1的ABT1号生根粉处理30 min，其长度为3.93 cm。

4 结论与讨论

扦插作为植物无性繁殖的重要手段，广泛应用于林木种苗繁育中[16-17]。植物扦插生根除了受自身的生物学特性影响，还受众多外界因素的影响，外源激素种类及其质量浓度、扦插方法、扦插基质、扦插季节、插穗类型等均对穗条的成活有重要的影响[18-21]。在这些因素中，生长调节剂是最为关键的因素之一，能显著诱导根原基的产生，促进不定根的形成[22]。ABT1号生根粉是目前较为常用的植物生根促进剂，可以刺激根源基细胞分裂，诱导枝条生根，提高扦插的成活率，改善苗木质量[23]。叶梦圆[24]研究发现，不同质量浓度的ABT1号生根粉对当年生带顶芽大果沙棘枝条的成活率、生根数、根系长度、新生枝长度均有显著影响，以质量浓度为100 mg·L-1的ABT1号生根粉浸泡3 h的效果最好，生根率达71.67%，生根数为4条，平均根长4.73 cm，新生枝长度9.25 cm。本研究中，ABT1号的质量浓度对秃杉扦插效果也有显著影响(P<0.05)，但不同性状最适宜的质量浓度及处理时间有所不同，其中质量浓度为250 mg·L-1的ABT1号处理360 min、质量浓度为1 000 mg·L-1的ABT1号生根粉处理15 min时，生根率最高，均达到46.67%；质量浓度为250 mg·L-1的ABT1号生根粉处理360 min时，生根数量最高，平均为2.43条；质量浓度为500 mg·L-1的ABT1号生根粉处理360 min时，根系长度最高，平均为10.04 cm；质量浓度为500 mg·L-1的ABT1号生根粉处理30 min时，新梢生长量最高，达到3.93 cm。在本研究中，秃杉插穗基部愈伤组织发生的比例很高，且愈伤组织较大，但相当一部分愈伤组织并不能生根，导致插穗愈伤组织诱导率较高，但生根率普遍较低。其中，质量浓度为250 mg·L-1ABT1号生根粉处理15 min时，愈伤组织诱导率最高，达到83.33%；使用ABT1号生根粉的质量浓度为500 mg·L-1处理30 min、质量浓度为250 mg·L-1处理5 min时，愈伤组织最大，直径均达到0.61 cm。可见，秃杉在扦插过程中愈伤组织容易形成，但诱导其生根仍有一定难度。张蕊等[25]采用不同质量浓度的ABT1号生根粉对楸树硬枝插穗进行浸泡处理，发现当其质量浓度为50 mg·L-1的处理时，浸泡2、4、6、12、24 h时均表现出较高的生根率；质量浓度为100 mg·L-1处理时，浸泡2～4 h的生根率较高，且其随着浸泡时间延长生根率反而下降。本研究中，ABT1号生根粉处理能够显著提高秃杉的生根率，但其质量浓度对生根率的影响并不显著，而处理时间、质量浓度×处理时间的交互作用对其影响显著(P<0.05)，在ABT1号生根粉质量浓度为50、100 mg·L-1处理时，需要浸泡360 min才能表现出较高的生根率。王挺良[11]采用NAA、IBA、ABT 3种生根剂处理秃杉根际萌条，发现不同扦插基质对生根率的影响显著，而生根剂的种类、质量浓度对生根率的影响不显著。其中，以红心土为扦插基质使用IBA处理时生根率最高，达到92.6%，且用IBA处理的平均苗高(8.84 cm)、地径(0.23 cm)显著大于用ABT处理的苗高(7.19 cm)、地径(0.18 cm)。本研究中，不同质量浓度的处理对苗高生长具有显著影响，但其对地径的生长的影响不显著，其中适合苗高生长的最佳处理为使用质量浓度为500 mg·L-1的ABT1号生根粉处理5 min，平均苗高为7.88 cm；适合地径生长的最佳处理为使用质量浓度为1 000 mg·L-1的ABT1号生根粉处理5 min，平均地径为0.58 cm。