不同基质配比、激素种类及质量浓度组合对拧筋槭嫩枝扦插生根的影响

李 娜， 杨雨春， 于海洋， 赵凡瑶， 张 林， 陆志民

(1. 吉林农业大学， 吉林 长春 130118； 2. 吉林省林业科学研究院， 吉林 长春 130033； 3. 吉林森工集团红石林业有限公司， 吉林 吉林 132405)

我国是槭树种质资源大国，槭属植物种类约占世界的75 %，槭树在植物园、旅游景点等风景名胜区域成片造林，最能展现其秋叶的整体气势之美[1， 2]。拧筋槭(Acertriflorum)，又名三花槭，是槭树科槭属落叶乔木，其树姿优美，叶形秀丽，秋季叶渐变为红色、橘红或黄色，观赏价值高[3]。其主要分布于日本、朝鲜、俄罗斯、蒙古和中国[4， 5]，在我国主要分布于黑龙江省、吉林省和辽宁省，内蒙古、山西、陕西等省(自治区)亦有分布[1]，主要生长于海拔400～1 000 m的针阔混交林或阔叶混交林中。

拧筋槭抗寒能力强，半致死温度为-47.4 ℃，已经成为我国东北地区重要的园林绿化树种[6]。有关拧筋槭的研究主要集中在种子与引种栽培、植物生理、观赏性与园林应用等方面。目前，拧筋槭以种子繁殖为主，由于其内部含有发芽抑制物质，胚的抑制作用最强，果皮和种皮次之，导致种子繁殖出苗率低[1， 7]。沙藏催芽后隔年春播的方式虽能提高出苗率，但处理繁琐，幼苗生长周期长，且子代性状差异较大致使苗木不整齐[8， 9]。

扦插繁殖具有速度快、繁殖系数高和保持母株优良性状等优点，很大程度上减少了培育时间，加快了繁殖速度，缩短了繁殖周期，能有效弥补种子繁殖对拧筋槭生产的不足并满足园林绿化需求[10]。因此，开展拧筋槭扦插繁殖试验研究对拧筋槭育苗生产推广有重要意义。本文以拧筋槭枝条作为试验材料，研究不同基质配比、激素种类及质量浓度对其扦插生根的影响，以期为拧筋槭无性繁育及该树种的进一步开发利用提供技术保障。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于吉林省桦甸市红石林业局林木良种基地，属北温带大陆性季风气候，年均气温3.9 ℃，年均降水量748.1 mm，多年平均10 ℃以上活动积温2 731 ℃，多年平均日照时数2 379 h，日照率54 %，初霜期多在9月下旬，山区为9月上旬，终霜期一般在5月中旬，山区有时延迟到5月末或6月初，无霜期约125 d，一年中降雪时间长达6个月，最大冻土深度197 cm[9]。扦插地设于江边苗圃大棚，采用钢架结构，覆透明塑料膜，光照充足，通风良好，温度可控。

1.2 试验材料与试验设计

供试材料采自吉林省红石林业局林木良种基地天然林内初选的拧筋槭优树，嫩枝试材为当年生半木质化枝条。

2021年7月14日—16日进行嫩枝扦插试验，按质量比将基质设置为5个水平：河沙25 %+珍珠岩25 %+蛭石50 %(A1)、珍珠岩20 %+蛭石20 %+草炭60 %(A2)、珍珠岩35 %+河沙35 %+草炭30 %(A3)、上层河沙5 cm+下层草炭15 cm(A4)、草炭100 %(A5)；外源激素种类设置4个水平：IBA(B1)、NAA(B2)、IBA+1/2 NAA(B3)、ABT-1(B4)；激素质量浓度设置5个水平：200 mg·L-1(C1)、400 mg·L-1(C2)、600 mg·L-1(C3)、800 mg·L-1(C4)、1 000 mg·L-1(C5)；并设置清水对照组。插穗浸泡方式为速蘸，采用完全随机组合处理进行试验设计，共100个处理。

将嫩枝剪成长8～15 cm的插穗，留一对叶，保留1/3～1/2的叶片，以减少蒸腾作用。插穗剪好后立即用清水搓洗，除去插穗内含有的抑制物质。

扦插前基质用0.5 %的高锰酸钾溶液消毒，后将基质清洗干净。外源激素用75 %的酒精溶解，按照试验要求制得促生根溶液。插穗在促生根溶液中浸蘸后按照分区进行扦插，将基质与插穗结合处压实，全部扦插完后浇透水，扣好内棚，安装遮阴网，设置温度、湿度控制器，控制棚内空气湿度75 %～85 %，温度23～28 ℃。

插后管理：每7 d喷洒1次75 %百菌清1 000倍液，每7 d喷洒1次磷酸二氢钾500倍液，及时清除插床上的杂草、干枯叶片和死亡的插穗，防止滋生病菌。

1.3 测定方法

生根率：(生根插穗数/扦插插穗总数)×100 %。

生根长度及粗度：用哈量电子游标卡尺测量，精度0.01 mm。

采用布雷津多性状综合评定法对根系性状进行综合评定，计算公式为：

ai=Xij/Xjmax

式中：Qi为综合评价值；Xij为某一性状的平均值；Xjmax为某一性状的最大值；n为性状个数。

1.4 数据处理

扦插60 d后记录生根率、生根数量、生根长度及根粗。运用Excel软件、SPSS 23软件处理和分析数据。

2 结果与分析

2.1 嫩枝扦插根系生长情况

扦插14 d开始生根，60 d后统计生根率和平均生根数量、平均根长和平均根粗等根系生长性状指标，结果见表1。不同处理组合的生根率、生根数量、根长和根粗呈现差异，其中生根率为6.60 %～93.00 %，平均生根数量为1.20～81.15条，平均根长为10.59～294.38 mm，平均根粗为0.40～1.58 mm。

表1 嫩枝扦插结果分析

2.2 基质和激素对嫩枝扦插生根的影响

从表2中可以看出，拧筋槭嫩枝扦插平均生根数量与平均根长之间、平均生根数量与平均根粗之间、生根率与平均根粗之间呈极显著负相关，平均根长与平均根粗之间、生根率与平均根长之间、生根率与平均生根数量之间呈极显著正相关。

表2 嫩枝扦插根系性状相关性分析

从表3中可以看出，不同基质配比、激素种类及质量浓度对拧筋槭嫩枝扦插生根性状及根系发育情况的影响很大，基质、激素、质量浓度、基质×激素、激素×质量浓度对平均生根数量、平均根长、平均根粗和生根率等生根指标的影响均存在极显著差异(P< 0.01)。

表3 嫩枝扦插不同性状方差分析

从表4中可以看出，不同基质间插穗的生根率、生根数量、根长和根粗存在显著差异。A1基质平均生根数量最多，为28.50条，A4基质平均生根数量最少，为12.93条；A3基质平均根长最长，为90.28 mm，A5基质平均根长最短，为48.65 mm；A4基质平均根粗最粗，为0.81 mm，A5基质平均根粗最细，为0.59 mm；A1基质生根率最高，为80.00 %，A5基质生根率最低，为20.00 %。综合比较，生根最好的基质组是A1，配比为河沙25 %+珍珠岩25 %+蛭石50 %，生根率达到80 %，每个插穗平均生根数量为28.50条，平均根长为66.24 mm，平均根粗为0.73 mm，Qi值为1.90，显著优于其他基质组。

表4 不同基质对嫩枝扦插生根各项指标影响的多重比较

从表5中可以看出，不同基质配比对拧筋槭嫩枝扦插生根性状及根系发育情况的影响很大，不同基质间平均生根数量、平均根长、平均根粗和生根率等生根指标均存在极显著差异(P< 0.01)。

表5 不同基质对嫩枝扦插生根各项指标影响的方差分析

2.3 不同激素种类及组合对嫩枝扦插生根的影响

拧筋槭本身生根率不高，不用激素促根，扦插在基质中5个对照组仅2组有生根，生根率为15 %(A5)和10 %(A3)。从表6中可以看出，分别以200 mg·L-1的IBA、NAA、IBA+1/2NAA和ABT-1 4种不同种类激素处理插穗，扦插于河沙25 %+珍珠岩25 %+蛭石50 %基质中，不同激素对生根性状的影响有显著差异。ABT-1处理的组平均生根数量最多，为47.07条，NAA处理的组平均生根数量最少，为25.87条；ABT-1处理的组平均根长最长，为106.23 mm，NAA处理的组平均根长最短，为59.66 mm；NAA处理的组平均根粗最粗，为0.81 mm，IBA+1/2NAA处理的组平均根粗最细，为0.69 mm；ABT-1处理的组生根率最高，为93.00 %，NAA处理的组生根率最低，为40.00 %。综合比较，生根效果最好的是ABT-1处理的组，平均生根数量、平均根长、生根率均为4种激素处理中的最高值，平均根粗为次高值0.74 mm,Qi值为1.98。

表6 不同激素种类及组合对嫩枝扦插生根各项指标影响的多重比较

从表7中可以看出，不同激素对拧筋槭嫩枝扦插生根性状及根系发育情况的影响很大，不同激素处理的平均根长和生根率生根性状存在极显著差异(P< 0.01)，平均生根数量和平均根粗性状存在显著差异(P< 0.05)。

表7 不同激素种类及组合对嫩枝扦插生根各项指标影响的方差分析

2.4 不同激素质量浓度对嫩枝扦插生根的影响

从表8中可以看出，以200 mg·L-1、400 mg·L-1、600 mg·L-1、800 mg·L-1、1 000 mg·L-1的IBA溶液处理插穗，扦插于河沙25 %+珍珠岩25 %+蛭石50 %基质中，不同质量浓度对生根性状的影响有显著差异。400 mg·L-1溶液处理的组平均生根数量最多，为33.86条，800 mg·L-1溶液处理的组平均生根数量最少，为8.57条；1 000 mg·L-1溶液处理的组平均根长最长，为111.14 mm，400 mg·L-1溶液处理的组平均根长最短，为62.39 mm；800 mg·L-1溶液处理的组平均根粗最粗，为0.92 mm，200 mg·L-1溶液处理的组平均根粗最细，为0.73 mm；200 mg·L-1溶液处理的组生根率最高，为80.00 %，800 mg·L-1溶液处理的组生根率最低，为47.00 %。综合比较，生根效果最好的是400 mg·L-1溶液处理的组，平均生根数量为33.86条，平均根长为62.39 mm，平均根粗为0.77 mm，生根率为73.00 %，Qi值为1.82。

表8 不同激素质量浓度对嫩枝扦插生根各项指标影响的多重比较

从表9中可以看出，不同质量浓度IBA溶液对拧筋槭嫩枝扦插生根性状及根系发育情况存在影响，不同质量浓度IBA溶液处理的插穗平均生根数量、平均根长、平均根粗和生根率等生根性状均存在极显著差异(P< 0.01)。

表9 不同激素质量浓度对嫩枝扦插生根各项指标影响的方差分析

2.5 嫩枝扦插生根最佳组合筛选

单一性状的排序结果无法客观地评定多因素对拧筋槭嫩枝扦插生根的综合影响，采用Qi值法综合评定不同基质、激素种类和质量浓度对嫩枝扦插根系性状各指标的影响。根据各处理组合的Qi值(见表10)可知，前3个最佳组合为A1B3C2、A1B4C1、A1B4C3。A1B3C2组合平均生根数量最多，为81.15条，平均根长为60.84 mm，平均根粗为0.72 mm，生根率为80.00 %；A1B4C1组合生根率最高，为93.00 %，平均生根数量为47.07条，平均根长为106.23 mm，平均根粗为0.74 mm；A1B4C3组合平均生根数量为57.07条，平均根长为69.33 mm，平均根粗为0.65 mm，生根率为86.67 %。

表10 嫩枝扦插综合分析

3 结论与讨论

扦插基质需具有良好的保水性和透气性，还要有一定的酸碱缓冲能力和必需的营养成分，基质的组成与物理性状决定着生根环境，直接关系到插穗的生根和根系发育，混合基质更能满足植物扦插生根的物质需求[10]。拧筋槭扦插试验中，最佳基质配比为河沙25 %+珍珠岩25 %+蛭石50 %。珍珠岩可增加透气性和提高排水性能，蛭石可增加养分，提高基质的缓冲能力，河沙用于提高混配基质的排水性和容重，增加基质对插穗的固定作用。李梦怡等[11]进行的红花槭嫩枝与硬枝扦插研究，最佳基质配比为河沙、珍珠岩、蛭石的体积比为1∶1∶1，生根率69.44 %，与本研究结果相似。考虑到拧筋槭较红花槭生根难，所需时间长，本研究在该学者的基础上提高了蛭石比例，以增加基质的养分。

使用适宜的外源激素可以促进插穗根原基的诱导和不定根的生长，提高插穗生根能力[12]。不同植物由于自身结构、生理特性、化学物质及内源激素含量等因素的不同，对不同外源激素的适应性也存在差异，常用于槭属植物扦插促进生根的外源激素有IBA、NAA、ABT-1等。本研究中，嫩枝扦插最佳外源激素为ABT-1，IBA+1/2NAA次之，二者均为混合激素，这与范璐维[13]、燕丽萍[14]、李幼平[15]、王浩[16]、胥明[17]等的研究结果相符。在槭属植物扦插试验中，IBA+1/2NAA激素混合和混合型激素ABT-1的应用取得了较好的研究成果。

植物生长素对植物生长的作用具有双重性，低浓度促进生长，高浓度抑制生长。外源激素往往也具有双重性，在扦插时要选择合适的激素浓度。李叶华等研究八仙花(Hydrangeamacrophylla)的扦插试验发现不同IBA浓度处理下均表现为低浓度处理促进生根，高浓度处理在一定程度上抑制生根[18]。颜婷美等在绣球丁香(Syringapubescens)嫩枝扦插试验中，也认为低于或高于最适浓度不利于扦插生根，浓度过高会产生抑制作用[19]。本研究结果表明，ABT-1质量浓度为200～600 mg·L-1、IBA+1/2 NAA质量浓度为400 mg·L-1对拧筋槭嫩枝扦插生根有良好促进作用。

植物插穗生根的生理过程极其复杂，影响插穗生根的因素有母树的生物学、生态学、遗传学等内在因素和扦插环境条件、激素等外在因子，各因素不仅仅是单独起作用，相互之间也存在明显的交互作用，探索适合插穗生根和提高根系质量的环境条件以及最佳的处理组合是提高扦插效率的关键。本研究探索基质、激素种类及质量浓度3因素交互作用对扦插生根效果与质量的影响，筛选出拧筋槭扦插繁育的最佳组合，为拧筋槭的扩繁提供理论支撑。