激素對青海云杉和祁連圓柏嫩枝扦插條生長的影響

王方琳，徐先英，張錦春，賀訪印，尉秋實，馬俊梅，張瑩花

（甘肅省荒漠化防治與風沙災害國家重點試驗室／甘肅省治沙研究所，甘肅 武威 733000）

祁連山水源涵養(yǎng)林是我國西北干旱半干旱區(qū)典型的山地森林，位于青藏高原、黃土高原和蒙新荒漠交匯處，處在“冰源水庫”和河川水系之間，是河西走廊綠洲生態(tài)系統(tǒng)的生命之源，不僅有攔蓄降水、縮小溫差、保持土壤水分等作用，而且具有十分顯著的消洪補枯、涵養(yǎng)水源、保持水土的水文生態(tài)作用。

青海云杉（Piceacrassifolia）是我國青藏高原東北邊緣特有的常綠針葉樹種，分布廣闊、材質(zhì)優(yōu)良、用途廣泛，是水源涵養(yǎng)林的主要組成群系，也是祁連山地區(qū)森林演替最適生、最穩(wěn)定的頂級群落，在森林類型中具有很大優(yōu)勢［1－5］。祁連圓柏（Sabinaprzewalskii）是祁連山林區(qū)亞高山暗針葉林帶中唯一分布在陽坡或半陽坡上的森林類型［6－8］，雖森林覆蓋率較低，但作為分布區(qū)內(nèi)森林群落陽坡的主要建群種，在高山草甸和沙漠草原的高原面上和邊上不連續(xù)地成島嶼狀分散分布，是祁連山重要的水源涵養(yǎng)林樹種［9］。國內(nèi)外學者對云杉和圓柏也做過一些研究［10－21］，但在祁連山區(qū)對該樹木不同株齡扦插的系統(tǒng)研究不多。筆者對祁連山區(qū)主要樹種青海云杉和祁連圓柏進行了林分調(diào)查，分析2種樹種林分的生長過程，擬合其生長曲線。研究發(fā)現(xiàn)，兩樹種苗期和幼林期生長慢，嚴重影響其遺傳改良進程，特別是遺傳評價進程，因此青海云杉和祁連圓柏的扦插育苗技術(shù)成為能否加速育種成活的關(guān)鍵之一，也可為兩樹種的撫育改造和管理提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地自然概況

試驗地設在甘肅省治沙研究所武威綠洲站院內(nèi)塑料大棚，地理坐標為 E 102°35′05″，N 37°43′08″，海拔1 350～2 400m，年均氣溫7.8 ℃，極端氣溫最高41℃，最低－29.8℃。年降水量60～610mm，年蒸發(fā)量1 400～3 010mm，年日照時數(shù)2 200～3 030h，年無霜期85～165d。

1.2 扦插基質(zhì)與插床設置

青海云杉和祁連圓柏的扦插基質(zhì)均為粘土，采用安裝有人工間歇式噴霧設備的長方形插床，扦插前用5%的KnMnO4進行土壤消毒，上部覆蓋遮陽網(wǎng)，1d后扦插。

1.3 試驗設計與插穗來源

試驗材料分別于2013年7月上旬取自甘肅省祁連山水源涵養(yǎng)院西渠林場種子園生長健壯的青海云杉（7a、30a）和祁連圓柏（16a、30a），采穗時間9∶00～11∶00。插穗為帶頂芽的半木質(zhì)化當年生嫩枝，平均長12.5cm、平均基徑2.97mm，插穗從母株上用刀片削取后基部對齊，每30株1捆，將基部浸入清水中待處理，每個處理3次重復，每重復10株。

1.4 扦插時間與插穗處理

2013年7月12日7∶00開始扦插，插前按試驗設計將插穗浸入不同溶液，浸入深度4cm，隨處理隨扦插，扦插株行距5cm×5cm，扦插深度≤5cm。扦插時，剪取飽滿、健壯的一年生嫩枝，插穗長度10～12 cm，切口平削，保留全部針葉。每個樹齡的插穗處理的溶液及時間（見表1），扦插期間始終保持苗床濕潤。

1.5 數(shù)據(jù)分析

計算各處理扦插苗成活率、生根率、平均生根數(shù)、平均根系總長，采用Excel 2003和 SPSS 12.0［21］進行統(tǒng)計分析。根系效果指數(shù)參照文獻［22］進行，利用根系效果指數(shù)評價各類插穗的生根特性。

根系效果指數(shù)＝（平均根長×根系數(shù)量）／調(diào)查穗條數(shù)

表1 青海云杉和祁連圓柏嫩枝扦插激素試驗設計Table1 Experimental design

2 結(jié)果與分析

2.1 不同激素濃度、不同株齡的青海云杉和祁連圓柏嫩枝扦插成活率

扦插60d后，分別對生長7a和30a的青海云杉扦插苗進行調(diào)查，不同激素濃度和同一激素濃度不同處理時間對青海云杉扦插苗成活具有很大的影響，生長7a青海云杉插條，ABT濃度50～200mg／L處理時，成活率隨著處理濃度的增大而增大，且在ABT濃度200mg／L、時間120min處理成活率最大，為78%，其次為該濃度60min的處理，成活率為53%（圖1）；當ABT濃度增加至500mg／L時，各個處理時間的成活率迅速下降；IBA和GGR處理時成活率最大均為濃度200mg／L、浸泡60min，其值分別為33%和26%。對于生長7a和30a的青海云杉嫩枝扦插，最大值均為 ABT 200mg／L、120min的處理，但30a插穗最大值僅為48%（圖1－A，B）。

對祁連圓柏扦插苗成活率的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，生長16a的祁連圓柏，經(jīng)ABT 100mg／L處理200min后，插穗成活率最大，為86%，其次為該濃度處理下30min和300min，其值相同，均為61%，ABT 200mg／L處理200min時該樹種的成活率也較大，并且生長16a的祁連圓柏，經(jīng)ABT 50～200mg／L濃度處理時，成活率變化也表現(xiàn)出和7a的青海云杉同樣的規(guī)律性，即隨著ABT處理濃度的增大而增大。同樣，生長30a的祁連圓柏表現(xiàn)出同樣的規(guī)律。此外，IBA和GGR對插穗成活率的影響較?。▓D1－C，D）。

2.2 激素種類、濃度對不同株齡插穗生根的影響

試驗中青海云杉7a，30a和祁連圓柏16a、30a插穗的根系生長狀況見表2，株齡為7a和30a的青海云杉兩插穗間平均生根數(shù)和根系效果指數(shù)差異不顯著，而平均根總長和平均生根率差異極顯著。7a母株上采得插穗的平均根長和生根率大于30a母株上采得的插穗，尤其是ABT濃度為200mg／L處理時，7a插穗的平均根總長為39.56cm、生根率為69.33%，而30a插穗平均根總長僅為21.65cm、生根率為46.24%。此外，平均生根數(shù)和根系效果指數(shù)也表現(xiàn)為7a插穗大于30a插穗，激素處理的最大值為ABT濃度200mg／L。總之，兩種株齡的青海云杉對激素處理的響應均表現(xiàn)為同樣的規(guī)律性，即D＞C＞B＞A＞E＞F，試驗表明，較高濃度的ABT有利于青海云杉插穗生根，IBA次之，GGR和高濃度ABT對插穗生根具有抑制作用。

圖1 不同激素濃度處理下的不同株齡青海云杉和祁連圓柏成活率Fig.1 Effect of plant hormones with different concentration on survival rate of Picea crassifolia and Sabina przewalskii

表2 不同激素種類、濃度下不同株齡插穗的根系生長Table2 The influence of hormones and their concentrations on root growth of twig cuttings at different ages

采自祁連圓柏16a和30a株齡上插穗的生根數(shù)、根總長、生根率及根系效果指數(shù)總體上大于青海云杉上采得的插穗，但2種株齡的插穗對不同激素處理的響應表現(xiàn)與青海云杉略有不同，16a插穗規(guī)律為D＞C＞B＞A，30a規(guī)律為D＞C＞A＞B＞F＞E。株齡為16a和30a的祁連圓柏插穗的平均根總長和平均生根率差異較為顯著，平均生根數(shù)和根系效果指數(shù)差異不顯著，插穗根系生長的各個指標受株齡因素的影響較小。此外，當ABT濃度為100、200mg／L時，2種處理下不同株齡的插穗根系生長狀況最好，其次為IBA和低濃度的ABT處理下的插穗，GGR和高濃度的ABT同樣對祁連圓柏插穗生根具有抑制作用。

3 討論與結(jié)論

ABT較低濃度適宜的處理時間對青海云杉和祁連圓柏嫩枝扦插成活有利，而高濃度對插穗的成活具有反作用，生產(chǎn)上適宜用50～200ml／L ABT浸泡200 min為宜。

不同株齡插穗生根對激素的響應結(jié)果表明：青海云杉插穗的生根情況不及祁連圓柏，在青海云杉插穗生根過程中，在同種激素處理情況下插穗生根情況受株齡的影響較大，表明嫩枝營養(yǎng)充分，能為根系生長提供更多的營養(yǎng)物質(zhì)；而祁連圓柏插穗根系生長狀況在不同株齡的插穗之間的差異不明顯。

［1］ 盧孟柱，胡建軍.我國轉(zhuǎn)基因楊樹的研究及應用現(xiàn)狀［J］.林業(yè)科技開發(fā)，2006（6）：1－4.

［2］ 雷軍，張宏斌，范菊萍.青海云杉無性系種子園開花習性［J］.草原與草坪，2012，27（6）：70－74.

［3］ 劉興聰.青海云杉林［M］.蘭州：蘭州大學出版社，1992：1－387.

［4］ 余新曉，于志民，王禮先，等.水源保護林［M］.北京：中國林業(yè)出版社，2001：1－388.

［5］ 李金良，鄭小賢，陸元昌，等.祁連山青海云杉天然林林隙更新研究［J］.北京林業(yè)大學學報，2008，30（3）：124－127.

［6］ 馬永俊，王金葉，劉興明，等.祁連山保護區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀與保護對策［J］.西北林學院學報，2005，20（4）：5－8.

［7］ 趙維俊，敬文茂，劉賢德，等.祁連圓柏生長特性研究［J］.草原與草坪，2011，39（10）：5847－5848.

［8］ 王軍輝，張建國，張守攻，等.幾種因素對川西云杉扦插繁殖生根的影響［J］.南京林業(yè)大學學報（自然科學版），2007，31（1）：51－54.

［9］ 王軍輝，張建國，張守攻，等.青海云杉硬枝扦插的激素、年齡、和位置效應研究［J］.西北農(nóng)林科技大學學報，2006，34（7）：65－71.

［10］ ARTHUR M A，COLTHARP G B，BROWN D L.Effects of best management practices on forest streamwater quality in eastern Kentuchy［J］.Am Water Resour Assoc，1998，34（3）：481－495.

［11］ MISTRETYA P A.Southern forest resource assessment highlights：managing for forest health［J］.J For，2002，100（7）：24－27.

［12］ 馬常耕.世界云杉無性系林業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀［J］.世界林業(yè)研究，1993（5）：24－31.

［13］ 王軍輝，張守攻，馬常耕，等.云杉強化育苗技術(shù)的研究和展望［J］.浙江林學院學報，2005，22（3）：350－354.

［14］ 師晨娟，劉勇，胡長壽，等.青海云杉硬枝扦插繁殖研究［J］.草原與草坪，2002，24（2）：259－263.

［15］ BENTZER B G.Rooting and early shot characteristics ofPiceaabies（L.）Karst cutting originating from shoots with anforced vertical growth［J］.Stand J For Rcs，1988（3）：481－491.

［16］ 王軍輝，張建國，張守攻，等.麗江云杉硬枝扦插繁殖技術(shù)與生根特性研究［J］.西北農(nóng)林科技大學學報（自然科學版），2006，34（11）：97－105.

［17］ 王軍輝，張建國，張守攻，等.川西云杉硬枝扦插生根特性的研究［J］.浙江林學院學報，2006，23（3）：351－356.

［18］ 王金葉，常學向，葛雙蘭，等.祁連山（北坡）水熱狀況與植被垂直分布［J］.草原與草坪，2001，16（增刊）：1－3.

［19］ 馬豐豐，賈黎明.林分生長和收獲模型研究進展［J］.世界林業(yè)研究，2008，21（3）：21－27.

［20］ 李金良，鄭小賢.水源林經(jīng)營目標與經(jīng)營原則體系研究［J］.西北林學院學報，2007，22（6）：157－160.

［21］ 張文彤.SPSS12統(tǒng)計分析教程［M］.北京：北京希望電子出版社，2002.