基質(zhì)和生根劑處理對(duì)千層金扦插繁育的影響

邱子文，林永盛，向旭文，吳少華,2，李永裕,2，楊 超,2

(1.福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院， 福建 福州 350002；2.福建農(nóng)林大學(xué)園藝植物天然產(chǎn)物研究所， 福建 福州 350002)

千層金(Melaeucabracteata)別名黃金香柳、金葉串錢柳，為桃金娘科常綠喬木，其樹(shù)形優(yōu)美、主干直立、側(cè)枝下垂、嫩枝紅、老枝灰、葉片金黃、氣味芳香、富含精油，是良好的彩葉芳香樹(shù)種。此外，千層金適應(yīng)性廣，抗逆性強(qiáng)，能適應(yīng)酸、堿性土壤，具有較強(qiáng)的抗病蟲(chóng)害、抗旱、抗?jié)衬芰?，是沿海地區(qū)罕見(jiàn)的優(yōu)秀園林綠化樹(shù)種之一[1-5]。目前，主要采用高枝壓條、組培快繁、扦插等無(wú)性繁殖的方法進(jìn)行千層金的種苗繁育和推廣應(yīng)用。高枝壓條數(shù)量有限，組培成本較高[6-7]，而扦插繁殖方法具有繁殖速度快、繁殖系數(shù)高、經(jīng)濟(jì)且易于管理等優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)上實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用前景好[8]。

目前，已有千層金扦插繁育的相關(guān)研究：如賈立人等[9]發(fā)現(xiàn)，千層金用低濃度生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑吲哚乙酸(indoleacetic acid，IAA)做長(zhǎng)時(shí)間(20 h)浸根處理，生根率優(yōu)于高濃度短時(shí)間處理；曲芬霞等[6]研究表明，基質(zhì)和激素種類是影響扦插生根率的主要因素，其中以混合基質(zhì)作為扦插基質(zhì)的效果最好。本文在前人的研究基礎(chǔ)上，研究混合基質(zhì)中不同的基質(zhì)配比、生根劑濃度和處理時(shí)間對(duì)千層金扦插繁育的影響，采用正交試驗(yàn)法L9(33)進(jìn)行扦插生根效應(yīng)研究，運(yùn)用主成分分析法進(jìn)行分析，以期優(yōu)化千層金扦插繁育技術(shù)，為推廣和發(fā)展千層金栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取基質(zhì)(A)、生根劑濃度(B)、處理時(shí)間(C)3個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)置3個(gè)水平，不考慮各因素之間的交互作用，試驗(yàn)因素及水平見(jiàn)表1，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。每個(gè)處理50枝插穗，3次重復(fù)。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平

表2 L9(33)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2 插穗制作與扦插

試驗(yàn)于2019年4月中旬的9:00—11:00進(jìn)行，選取長(zhǎng)勢(shì)均一，直徑約0.4 cm的半木質(zhì)化枝條，剪成長(zhǎng)6～8 cm的穗條，每個(gè)穗條頂部保留3～4片葉，每組50根，用細(xì)線綁扎成捆。將準(zhǔn)備好的插穗放入500倍多菌靈溶液中浸泡15 min，取出后用清水自然沖洗，然后將插穗下部(長(zhǎng)度為插穗的1/4)插入不同濃度的生根劑中浸泡。將浸泡好的插穗，采用直插法，插在裝有不同基質(zhì)的50孔穴盤(pán)(540 mm×280 mm×85 mm)中，扦插前用細(xì)枝條在基質(zhì)上打一小洞，然后放入插穗。扦插后一次性澆透水，并將插穗周圍基質(zhì)輕輕壓實(shí)。

1.3 扦插后管理

扦插完成后將穴盤(pán)輕輕放進(jìn)高約80 cm的小拱棚中，棚內(nèi)鋪以黑色地膜，防止雜草生長(zhǎng)，相對(duì)濕度保持在80%，棚上部覆蓋雙層透明薄膜，起保濕作用。扦插2 d后按天氣情況定時(shí)澆清水，晴天一天兩次、陰天兩天一次或一天少量澆水，澆水量以浸濕插穗根部,保證基質(zhì)濕潤(rùn)為宜。期間每隔1周用1 000倍多菌靈和0.3%高錳酸鉀進(jìn)行交替消毒,每隔兩周除1次雜草,觀察插穗生長(zhǎng)情況。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

扦插60 d后，測(cè)定生根率、葉綠素含量及根系活力等生理指標(biāo)。生根率/%=生根枝條/總枝條數(shù)×100；計(jì)算不定根數(shù)，用游標(biāo)卡尺測(cè)量不定根長(zhǎng)，取平均值；葉綠素含量和根系活力的測(cè)定參照王學(xué)奎[10]方法。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2010、SPSS 22.0軟件統(tǒng)計(jì)與分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，不同處理組合的生根率、平均根長(zhǎng)、根系活力和葉綠素含量相差較大。其中2號(hào)處理組合的生根效率最佳，生根率達(dá)78.00%，和其他處理組合差異顯著；5號(hào)和4號(hào)處理組合次之，生根率分別達(dá)75.00%和74.50%；生根率最低的是9號(hào)處理組合，為58.50%。4號(hào)處理組合的平均根長(zhǎng)最長(zhǎng)，達(dá)到10.00 cm，6號(hào)處理組合次之，為9.74 cm,且4、6號(hào)處理組合與其他處理組合差異顯著，平均根長(zhǎng)最短的為7號(hào)處理組合，為4.52 cm。2號(hào)處理組合的根系活力最高，達(dá)到63.69 mg·g-1·h-1，和其他處理組合差異顯著；根系活力最低的為7號(hào)處理組合(58.47 mg·g-1·h-1)。2號(hào)處理組合的葉綠素含量最多，達(dá)到13.16 mg·g-1，和其他處理組合差異顯著，而7號(hào)處理組合的最少，為6.21 mg·g-1。

表3 不同處理組合扦插試驗(yàn)結(jié)果

2.2 不同處理對(duì)千層金扦插效果的極差分析

由表4可知，不同因素及處理對(duì)千層金扦插苗生根率、平均根長(zhǎng)、根系活力和葉綠素含量的影響各不相同。極差分析結(jié)果顯示：生根率中，極差最大的為基質(zhì)，最小為處理時(shí)間，說(shuō)明對(duì)生根率影響最大的因素是基質(zhì)，其次為生根劑濃度，得到最佳生根率處理組合為A1B2C3(基質(zhì)為單一蛭石，在濃度為200 mg·L-1生根劑中處理3 h)；對(duì)千層金扦插苗平均根長(zhǎng)影響最大的因素是基質(zhì)，其次為處理時(shí)間，生根劑濃度最小，得到平均根長(zhǎng)最長(zhǎng)的處理組合為A2B3C3(基質(zhì)為m草炭∶m蛭石=1∶1，在濃度為400 mg·L-1生根劑中處理3 h)；不同因素對(duì)千層金扦插苗的根系活力影響效應(yīng)力也不同，影響最大的因素是處理時(shí)間，其次為生根劑濃度，基質(zhì)最小，得到根系活力最高的處理組合是A1B3C3(基質(zhì)為蛭石，在濃度為400 mg·L-1生根劑中處理3 h)；對(duì)葉綠素含量影響最大的因素是基質(zhì)，處理時(shí)間次之，生根劑濃度最小，得到葉綠素含量最多的處理組合為A2B2C3(基質(zhì)為m草炭∶m蛭石=1∶1，在濃度為200 mg·L-1生根劑中處理3 h)。

表4 千層金扦插結(jié)果的極差分析

2.3 主成分分析

為了綜合評(píng)價(jià)3個(gè)因素(基質(zhì)、生根劑濃度、處理時(shí)間)對(duì)千層金扦插繁殖的影響效應(yīng)，進(jìn)行了生根率、平均根長(zhǎng)、根系活力、葉綠素含量4個(gè)扦插指標(biāo)的主成分分析。由表5可知，第1主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率高達(dá)73.21%，蘊(yùn)含了主要信息，故選用其作為評(píng)估千層金扦插效果的指標(biāo)。

表5 各主成分的特征值、貢獻(xiàn)率和累積貢獻(xiàn)率

主成分的表達(dá)式為：

Y1=0.293X1+0.300X2+0.247X3+0.323X4

(1)

式中：X1為生根率(%)；X2為平均根長(zhǎng)(cm)；X3為根系活力(mg·g-1·h-1)；X4為葉綠素含量(mg·g-1)。

以Y1表達(dá)式為千層金扦插效果指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)模型Z，利用該表達(dá)式對(duì)插穗4個(gè)扦插指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)表6。2號(hào)處理組合的扦插效果最好；排名第2和第3的分別是4號(hào)和6號(hào)處理組合；排名靠后的是9、8、7號(hào)處理組合，扦插效果最差。從主成分分析法可以看出：千層金最適合的基質(zhì)種類是蛭石和m草炭∶m蛭石=1∶1，效果最差的是m草炭∶m蛭石∶m珍珠巖=1∶1∶1；生根劑濃度受基質(zhì)的影響，在一定范圍內(nèi)生根劑濃度越高扦插效果越好，當(dāng)生根劑濃度低于200 mg·L-1時(shí)需延長(zhǎng)浸泡時(shí)間。這與張沛健等[11]的研究結(jié)果一致。

表6 不同處理扦插效果的綜合評(píng)判

3 討論與結(jié)論

扦插苗的不定根發(fā)生是植物扦插成活的關(guān)鍵因素[12]，其扦插后的生長(zhǎng)狀況(扦插生根率、平均根長(zhǎng)、葉綠素含量以及根系活力等)除受插穗自身情況以及扦插技術(shù)影響外，還受基質(zhì)、生根劑濃度、處理時(shí)間等因素影響[13-14]。基質(zhì)的選擇對(duì)于扦插育苗至關(guān)重要，其不僅對(duì)扦插苗的生長(zhǎng)起支撐作用，也是扦插苗吸收水分和營(yíng)養(yǎng)的載體。本研究表明，基質(zhì)是影響千層金扦插成活的最關(guān)鍵因素，這與前人的研究結(jié)果一致[6]。蛭石作為基質(zhì)可以顯著提高千層金扦插苗的生根率，因?yàn)轵问w積、質(zhì)量均較小，質(zhì)地疏松透氣，孔隙大且多，有較強(qiáng)的保水保肥性能，促進(jìn)了愈傷組織的形成及根系的生長(zhǎng)，故生根效果好。吳玉霞等[15]的研究同樣表明，采用純蛭石作為葡萄生根基質(zhì)的苗木整體質(zhì)量最好。

在生產(chǎn)上使用一定量的生根劑可以明顯改善插穗內(nèi)源激素的濃度和酶活性，有助于形成根原基來(lái)催化不定根的發(fā)生[16]。本研究表明，生根劑的濃度和處理時(shí)間同時(shí)影響千層金插穗的生長(zhǎng)，生根劑濃度對(duì)扦插苗生根率的影響大小順序是200 mg·L-1>100 mg·L-1>400 mg·L-1，生根劑濃度為200 mg·L-1時(shí)，處理的生根率最高，這與沈瓊桃等[17]、吳君等[18]、李檸等[19]的研究結(jié)果一致，在一定的濃度范圍內(nèi)，生根效果與植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度呈正相關(guān)，但超過(guò)一定的濃度則呈負(fù)相關(guān)，出現(xiàn)抑制生根現(xiàn)象，甚至產(chǎn)生毒害作用。但也有研究表明高濃度的激素處理能夠促進(jìn)植物扦插生根效果，如趙云龍等[20]使用2 000 mg·L-1KNAA+2 000 mg·L-1KIBA處理野生糙葉杜鵑生根效果最好，扦插生根率最高，達(dá)到78.65%，這可能與不同植物的遺傳特性密切相關(guān)。據(jù)此可知，不同物種最適生根劑濃度各不相同，選擇合適的生根劑濃度有利于提高扦插效果[21]。

從處理時(shí)間來(lái)看，低濃度生根劑處理時(shí)間越長(zhǎng)，扦插生根率越高，說(shuō)明時(shí)間不長(zhǎng)，對(duì)生根劑吸收不夠充分，相反，高濃度生根劑處理時(shí)間越長(zhǎng)，扦插生根率越低，說(shuō)明高濃度生根劑處理時(shí)間越長(zhǎng)，抑制生根效果越明顯。有研究表明，在適當(dāng)濃度生根劑下，插穗的生根率隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)“先升后降”的現(xiàn)象[22-24]。

綜上所述，將生根率作為判斷千層金扦插效果的主要影響因子，得出處理組合A1B2C3(以蛭石為基質(zhì)，在濃度為200 mg·L-1生根劑中浸泡3 h)是千層金扦插效果最好的組合。但影響扦插效果的因素眾多，在今后的研究中應(yīng)適當(dāng)增加多種試驗(yàn)因素(如扦插時(shí)節(jié)、插穗長(zhǎng)度、添加不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類等)，設(shè)置更多梯度，擴(kuò)大范圍，不斷優(yōu)化千層金扦插的條件，為千層金的推廣和發(fā)展提供理論依據(jù)。