多年生泡桐嫩枝扦插技術(shù)優(yōu)化研究

吳 君,房麗莎,陳珺肄,韓 勇,蘇曉迪,劉 震*

1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,河南 鄭州450002

2.劉莊店鎮(zhèn)政府,河南 沈丘466336

泡桐(Paulowniaspp.)為玄參科泡桐屬落葉喬木，生長速度快，抗性強(qiáng)，適應(yīng)范圍廣，材質(zhì)優(yōu)良，是我國重要的速生豐產(chǎn)用材樹種，也是進(jìn)行農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營的重要樹種之一[1]。采用優(yōu)化的栽培技術(shù)進(jìn)行泡桐良種栽培是泡桐種植的主要途徑。泡桐自然變異豐富，泡桐種和變種較多，分布區(qū)多有重疊，容易進(jìn)行天然雜交，后代分化明顯，為我們進(jìn)行優(yōu)良無性系選育提供了重要的變異材料。由于選育的優(yōu)良單株必須是成熟齡樹木，使用根系繁殖苗木進(jìn)行子代測定比較困難，一般多采用嫁接的方式進(jìn)行。然而一旦需要推廣經(jīng)過子代測定的優(yōu)良無性系，最好還是通過枝條扦插獲得遺傳基礎(chǔ)相同的苗木后，再獲得其根系進(jìn)行擴(kuò)繁為好，因?yàn)槁窀缡钱?dāng)前最有效的育苗方式，可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)年育苗當(dāng)年達(dá)到高4 m 以上的一級苗出圃。由于泡桐枝條中空，進(jìn)行硬枝扦插難于生根成活，尤其是泡桐大樹硬枝扦插成活率更低,采用泡桐嫩枝進(jìn)行扦插是提高泡桐枝條扦插成活率的有效途徑之一[1]。嫩枝扦插作為一種無性繁殖方式，能很好地保存母本的優(yōu)良性狀，是繁育苗木過程中一種常用的技術(shù)手段，在許多苗木（如楸樹、檉柳、紫椴、毛紅椿、花楸樹、加拿大糖槭、復(fù)葉槭、毛梾、黑胡桃等）繁育過程中都有應(yīng)用[2-10]。已有研究表明，丁風(fēng)華利用一年生泡桐反復(fù)平茬獲得的嫩枝作為材料，進(jìn)行嫩枝扦插試驗(yàn)，插穗的生根率能達(dá)到80%以上，移栽后成活率達(dá)到70%以上[11]；錢家軍等利用反復(fù)多次平剪獲得的‘毛白33 泡桐’當(dāng)年生嫩枝，在室內(nèi)通過自制的DW3x3 系統(tǒng)控溫、保濕進(jìn)行嫩枝扦插試驗(yàn)，插穗生根率可達(dá)84%以上，生根苗移栽成活率可達(dá)90%以上，但需要嚴(yán)格地控溫控濕，不利于實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中推廣[12]。上述兩種試驗(yàn)結(jié)果對大樹枝條進(jìn)行嫩枝扦插具有借鑒意義，但還不能直接指導(dǎo)大樹枝條的嫩枝扦插。王志江利用1～2 年生的楸葉泡桐冠上嫩枝進(jìn)行扦插試驗(yàn)，其中2 年生樹冠嫩枝扦插15 d 生根率只有12.5%，到30 d 時(shí)能達(dá)到50%左右，生根率不高[13]；鄧建軍等用嫁接的白花泡桐優(yōu)樹嫩枝為試驗(yàn)材料，進(jìn)行泡桐嫩枝扦插試驗(yàn)，在ABT1 號生根粉處理1 h 的條件下生根率僅為29.23%，生根效果也不理想[14]。在扦插試驗(yàn)中，利用植物生根激素是提高扦插生根率的關(guān)鍵技術(shù)之一[15]。在扦插育苗時(shí)，需要篩選合適的植物生長調(diào)節(jié)劑濃度和處理時(shí)間組合，濃度過低或者處理時(shí)間不當(dāng)對插穗生根促進(jìn)作用不明顯，濃度過高會(huì)對插穗組織造成傷害進(jìn)而抑制插穗的生根[16]。為了解決泡桐大樹嫩枝扦插生根難的問題，本文利用‘毛白33 泡桐’品種（Paulownia tomentosa×P.fortunei‘33’）作為試驗(yàn)材料，進(jìn)行了其嫩枝扦插技術(shù)優(yōu)化試驗(yàn)，旨在為優(yōu)化泡桐嫩枝扦插技術(shù)和提高泡桐大樹嫩枝扦插生根成活率提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

材料為種植在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林業(yè)試驗(yàn)站(113°38'E,34°47'N)的5 a 生‘毛白33 泡桐’幼嫩枝條。林業(yè)試驗(yàn)站屬于典型的溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，年平均氣溫14.2 ℃，極端最高溫度43 ℃，極端最低溫度-17.9 ℃，≧10 ℃積溫4717 ℃，無霜期215 d，年平均降水量650.1 mm，全年日照時(shí)數(shù)為2400 h，土壤為砂壤土，偏中性，pH 值7.0 左右[17,18]。

1.2 試驗(yàn)方法

2017 年7 月4 日將從‘毛白33 泡桐’大樹上采集的幼嫩枝條剪成帶頂芽和不帶頂芽的莖段插穗，帶頂芽的插穗保留4 個(gè)小葉，不帶頂芽的插穗保留半個(gè)葉片，并用塑料薄膜密封上剪口，防止插穗失水干枯死亡，下端剪成斜型（圖1）。兩類插穗以清水處理為對照(CK)，分別用ABT1 號生根粉進(jìn)行不同濃度和梯度處理（見表1），隨后將插穗扦插到沙土：草炭土:蛭石=1:1:1 的混合基質(zhì)花盆中。每個(gè)處理27 個(gè)插穗，分別插在3 個(gè)花盆（口徑29 cm）中，重復(fù)3 次，依次放在裝有噴霧裝置的遮陽網(wǎng)下，白天每隔一個(gè)小時(shí)進(jìn)行一次噴水，保持土壤基質(zhì)濕潤。處理40 d 后分別觀測每種處理插穗的生根數(shù)量，然后計(jì)算生根率、成活率、平均生根數(shù)，利用SPSS 和EXCLE 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

圖1 嫩枝插穗剪截方式示意圖Fig.1 Schematic diagram of tender branch cutting mode

表1 ABT1 號生根粉處理插穗梯度設(shè)計(jì)Table 1 Gradient design of cuttings treated with ABT1 rooting powder

2 結(jié)果分析

2.1 ABT1 號生根粉對‘毛白33 泡桐’不帶頂芽嫩枝扦插的影響

從表2 可以看出，ABT1 號生根粉處理可以明顯地提高‘毛白33 泡桐’不帶頂芽嫩枝扦插的生根率與成活率。其中A15 處理的生根率和成活率最高，分別達(dá)到了63%和51.9%，其次為處理A33，生根率和成活率分別為51.9%和48.1%。處理A35 的生根率與成活率最低只有11.1%。高濃度的ABT1號生根粉處理時(shí)間過長，容易導(dǎo)致插條下端變黑進(jìn)而腐爛死亡，進(jìn)而抑制嫩枝插穗生根。

表2 不同濃度生根粉處理的‘毛白33 泡桐’不帶頂芽嫩枝扦插的生根率/成活率（%）Table 2 Rooting rate/survival rate(%)of softwood cuttings without apical buds in‘Paulownia tomentosa×P.fortunei 33’treated by different concentrations of rooting powder

表3 不同濃度生根粉處理的‘毛白33 泡桐’不帶頂芽嫩枝扦插生根數(shù)量多重比較Table 3 Multiple comparison of root numbers of soft wood cutings of‘Paulownia tomentosa×P.fortunei 33’without apical buds with different concentrations of root powder

對嫩枝扦插成活的苗木進(jìn)行了生根數(shù)量的測定，其平均值如表3。從表3 可以看出，A34 處理的‘毛白33 泡桐’嫩枝插穗平均生根數(shù)最多，達(dá)到48 條，其次為A11 和A12 處理，平均生根數(shù)分別為39 條和37 條，A32 和A33 處理平均生根數(shù)均達(dá)到35 條，A15 平均生根數(shù)最少，僅有14 條。經(jīng)方差分析發(fā)現(xiàn)，‘毛白33 泡桐’不帶頂芽嫩枝插穗各處理間生根數(shù)量差異性顯著（見圖2）。

圖2 ‘毛白33 泡桐’不帶頂芽嫩枝扦插生根情況Fig.2 Cutting rooting without terminal bud in‘Paulownia tomentosa×P.fortunei 33’

通過對不同濃度生根粉處理的‘毛白33 泡桐’不帶頂芽嫩枝扦插生根數(shù)量進(jìn)行多重比較，可以看出對照組與處理A11，A12，A32，A33，A34 在生根數(shù)量上的差異性顯著(P＜0.05)。處理A11 與處理A13，A14，A15，A22，A23，A25，A35 在生根數(shù)量上的差異性顯著(P＜0.05)。處理A12 與處理A13，A14，A15，A22，A23，A35 在生根數(shù)量上的差異性顯著(P＜0.05)。處理A13 與處理A32，A33，A34 在生根數(shù)量上的差異性顯著（P＜0.05）。處理A14 與處理A32，A33，A34 在生根數(shù)量上的差異性顯著(P＜0.05)。處理A15 與處理A11，A12，A32，A33，A34 在生根數(shù)量上的差異性顯著(P＜0.05)。處理A21 與處理A34 在生根數(shù)量上的差異性顯著(P＜0.05)。處理A34 與處理A32，A33 在生根數(shù)量上的差異性不顯著(P＞0.05)，與其他各處理在生根數(shù)量上的差異性顯著(P＜0.05)。

2.2 ABT1 號生根粉對‘毛白33 泡桐’帶頂芽嫩枝扦插的影響

表4 不同濃度生根粉處理的‘毛白33 泡桐’帶頂芽嫩枝扦插生根率/成活率(%)Table 4 Rooting rate/survival rate(%)of softwood cuttings without apical buds in‘Paulownia tomentosa×P.fortunei 33’treated by different concentrations of rooting powder

從表4 可以看出在生根粉濃度合適且處理時(shí)間恰當(dāng)?shù)那闆r下，用‘毛白33 泡桐’帶頂芽的嫩枝進(jìn)行扦插比較容易成活。其中處理A14 的生根率和成活率最高，分別達(dá)到了85.2%和77.8%，其次為處理A24，生根率和成活率分別是70.4%和66.7%。處理A32 的生根率和成活率為55.6%，相較對照組生根率和成活率也有所提高。處理A35 的生根率和成活率最低只有22.2%，生根和成活情況均不理想，可能是由于生根粉濃度過高，處理時(shí)間過長所致。由于頂芽自身能產(chǎn)生生長素的緣故，清水對照組實(shí)驗(yàn)的生根率也能達(dá)到40%以上。

表5 不同濃度生根粉處理的‘毛白33 泡桐’帶頂芽嫩枝扦插生根數(shù)量多重比較Table 5 Multiple comparison of root numbers in shoot cuttings of‘Paulownia tomentosa×P.fortunei 33’with apical buds treated with different concentrations of rooting powder

對‘毛白33 泡桐’帶頂芽嫩枝扦插成活苗木進(jìn)行了生根數(shù)量和根長的測定，其平均值如表5。由表5 看出，A15 處理的‘毛白33 泡桐’嫩枝插穗平均生根數(shù)最大，達(dá)到71 條，其次為處理A22 和A33，生根數(shù)分別為54 條和48 條，處理A23 平均生根數(shù)量達(dá)到41 條，處理A25 平均生根數(shù)量最少，僅有20 條。經(jīng)方差分析發(fā)現(xiàn)，‘毛白33 泡桐’帶頂芽嫩枝插穗各處理間生根數(shù)量差異性顯著（見圖3）。

通過對不同濃度生根粉處理的‘毛白33 泡桐’帶頂芽嫩枝扦插生根數(shù)量進(jìn)行多重比較，可以看出處理A15 與其他各處理在生根數(shù)量上的差異性顯著（P＜0.05），處理A22 與處理A33，A34 在生根數(shù)量上的差異性不顯著（P＞0.05），與其他各處理在生根數(shù)量上的差異性顯著（P＜0.05），處理A23與處理A33 在生根數(shù)量上的差異性不顯著（P＞0.05）。

圖3 毛白33 泡桐帶頂芽嫩枝扦插生根情況Fig.3 ‘Paulownia tomentosa×P.fortunei 33’with apical buds soft wood cutings rooting

3 討論

本次試驗(yàn)利用ABT1 號生根粉400 mg/L 處理帶頂芽的泡桐嫩枝插穗5 s 獲得了85.2%的生根率和77.8%的成活率，基本達(dá)到了利用反復(fù)平茬的泡桐嫩枝插穗扦插成活率[11,12]，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用嫁接的白花泡桐優(yōu)樹嫩枝進(jìn)行泡桐嫩枝扦插試驗(yàn)的29.23%生根率[14]。分析其原因，可能是帶頂芽的泡桐幼嫩枝條做插穗的結(jié)果。泡桐頂芽產(chǎn)生的生長素下移到下切口利于生根成活[19,20]。同時(shí)，由于泡桐頂芽雖然幼嫩，但較粗壯，且有毛，不容易失水也應(yīng)該是采用帶頂芽扦插容易成活的原因。相反，在進(jìn)行懸鈴木嫩枝扦插實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于懸鈴木頂芽過于細(xì)弱容易失水，帶頂芽的懸鈴木插穗很難扦插成活。一般通過嫩枝扦插進(jìn)行苗木繁育時(shí)多采用半木質(zhì)化的枝條作插穗，采用半木質(zhì)化泡桐枝條作插穗進(jìn)行嫩枝扦插時(shí)，由于泡桐枝條中空容易失水而死亡，也容易澆水時(shí)灌水滋生病菌而腐爛死亡，本文采用塑料薄膜包裹插穗上切口避免了上述失水或腐爛，使扦插生根率也提高到60%以上，但由于沒有頂芽產(chǎn)生的生長素下移，未能達(dá)到80%以上的生根率。本文研究結(jié)果為嫩枝扦插繁育苗木提供了多種選擇，不同樹種進(jìn)行嫩枝扦插的插穗木質(zhì)化程度要求不同。在閩楠的嫩枝扦插中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)年生半木質(zhì)化枝條比當(dāng)年生實(shí)生苗莖段做插穗的生根率要低些[21]；鉤栗半木質(zhì)化枝扦插生根效果最好[22]；鄧恩桉半木質(zhì)化插穗的生根率明顯高于木質(zhì)化插穗[23]；歐石楠半木質(zhì)化插穗扦插結(jié)果好于嫩枝和木質(zhì)化插穗[24]；這種現(xiàn)象在樟科植物的扦插試驗(yàn)中也十分常見[25,26]；而黃榆硬枝扦插的插穗生根能力較好，插穗木質(zhì)化程度對黃榆硬枝扦插成活率及苗木質(zhì)量影響不大[27]。在進(jìn)行扦插育苗時(shí)，選擇合適的插穗是扦插育苗成功的關(guān)鍵所在。

4 結(jié)論

綜上所述，ABT1 號生根粉對泡桐嫩枝扦插生根成活影響顯著。7 月上旬進(jìn)行嫩枝扦插，用ABT1 號生根粉500 mg·L-1處理5s 不帶頂芽的插穗生根率/成活率最高，為63%/51.9%；300 mg·L-1處理15 s 生根率/成活率次之，為51.9%/48.1%；200 mg·L-1～400 mg·L-1處理15 s 的插穗生根數(shù)量較多，好于對照。用ABT1號生根粉400 mg·L-1處理帶頂芽的泡桐嫩枝插穗5 s 生根率/成活率最高，達(dá)到85.2%/77.8%；處理10 s 生根率/成活率次之，為70.4%/66.7%；500 mg·L-1處理5 s 的插穗生根數(shù)量最多，200 mg·L-1～300 mg·L-1處理10 s～15 s 次之。綜合評判用400 mg·L-1處理帶頂芽的泡桐嫩枝插穗5 s 為最好。