不同種類及濃度的植物生長調(diào)節(jié)劑對具鱗水柏枝扦插生根的影響

李 波 魏科宇 王麗華

（1.中國科學院山地生態(tài)恢復與生物資源利用重點實驗室，生態(tài)恢復與生物多樣性保育四川省重點實驗室，中國科學院成都生物研究所，四川 成都 610041；2.阿壩師范學院資源與環(huán)境學院，四川 阿壩 623002）

我國高海拔地區(qū)擁有豐富的野生植物資源，其中不乏觀賞性和生態(tài)價值兼具，且有較強適應性的本土物種。但受氣候條件和重視程度不夠的影響，導致對于這類植物的開發(fā)利用相對滯后。因此，以扦插作為植物快速繁育技術(shù)手段打破高海拔地區(qū)植物生長緩慢的劣勢，深入挖掘這些高海拔植物的潛在價值，不僅能豐富園林景觀物種和緩解高海拔地區(qū)苗木資源的短缺的問題，同時也利于本土植物生物多樣性的保護，進而推動高海拔地區(qū)生態(tài)保護和經(jīng)濟的發(fā)展。

具鱗水柏枝（Myricaria squamosa）是一種可觀花觀型，葉和枝干四季呈不同顏色變化的園林理想植物，同時強大的根系使其具有一定防風固沙的能力[1]，可以說兼具較高的觀賞價值和生態(tài)價值。前人研究主要集中于寬苞水柏枝（Myricaria bracteata）[2]和疏花水柏枝（Myricaria laxiflora）[3-5]的扦插培育等方面的內(nèi)容，然而關(guān)于具鱗水柏枝的研究相對較少。同時具鱗水柏枝的種子生命力短，種子萌發(fā)率較低，種繁技術(shù)對于大面積推廣種植并不適用，而扦插則是快速繁殖的有效手段，滿麗婷等[6]對具鱗水柏枝扦插繁育的試驗表明，在吲哚乙酸（IBA）處理下的枝條的成活高達95%，而徐海平[1]對具鱗水柏枝的進行扦插試驗，成活率達77.53%。相關(guān)研究表明[6-10]，植物生長調(diào)節(jié)劑的使用對于植物扦插繁殖生根率的提高有顯著的促進作用，植物生長調(diào)劑的選擇應用，也是提高扦插生根率的關(guān)鍵因素之一。但目前對于在短時間內(nèi)提高具鱗水柏枝的生根率以及成活率的研究相對較少。

基于以上，本研究將通過設置不同扦插處理條件，分析和對比具鱗水柏枝的生根率以及根系相關(guān)指標，進而深入了解扦插生長情況，尋求最佳扦插方案。以期形成初步的具鱗水柏枝嫩枝扦插繁殖技術(shù)，為解決高海拔地區(qū)生態(tài)環(huán)境的治理和園林綠化中苗木匱乏的問題提供一定的理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗設施概況

試驗地位于四川省阿壩藏族羌族自治州汶川縣水磨鎮(zhèn)阿壩師范學院苗圃基地溫室大棚（30°92′64″N、103°41′24″E）[11]，該區(qū)域氣候為亞熱帶季風氣候，冬季嚴寒、夏季多雨，海拔975 m。大棚內(nèi)設置扦插苗床1個，扦插苗床為磚混結(jié)構(gòu)，在苗床底部鋪設1層地膜，以防止雜草的生長，同時在苗床底部鋪設約20 cm的碎石，以增加苗床的濾水性，在不同苗床上分別鋪設約20 cm的混合型基質(zhì)。試驗大棚內(nèi)裝設自動噴霧設備，棚外設置透光率為75%的遮陽網(wǎng)，白天溫室內(nèi)溫度應保持在25 ℃左右，最高溫度不超過35 ℃，空氣相對濕度保持在80%及以上。

1.2 試驗材料

于2019年4月底在四川省阿壩藏族羌族自治州理縣畢棚溝景區(qū)內(nèi)（31°13′34″N，102°52′00″E，海拔約3 654 m），隨機選擇長勢較好且健康的具鱗水柏枝作為采集樹種，用枝剪截取80 cm長度的1年生嫩枝條，截取枝條應均勻、健康且有5～10個芽孢。隨后裝入編織袋并噴灑適量水保濕，以供扦插試驗。待回試驗室，將枝條剪取成插穗，插穗長度約為10 cm，每根插穗保留3個芽以上，上端切口為平口，下端切口為馬蹄形[6]。

1.3 試驗設計

按照V（珍珠巖）∶V（營養(yǎng)土）=1∶2的比例標準混合基質(zhì)，隨后用1 000倍的多菌靈和百菌清混合液消毒殺菌待用。植物生長調(diào)劑有水楊酸（SA）、萘乙酸（NAA）、IBA以及清水，濃度按照表1內(nèi)濃度進行配制以供處理所需。試驗所需濃度參照秦洪文等[4]和黃穎宏等[7]對植物的扦插試驗。

表1 3種植物生長調(diào)節(jié)劑濃度配比及編號Table 1 The concentration ratio and number of 3 plant growth regulators

于2019年5月，將剪好的插穗分別使用植物生長調(diào)節(jié)浸泡6 h，浸泡深度為4 cm，隨后在扦插時，先用器具在苗床中挖1條10 cm的直槽，將插穗按照固定扦插密度擺插好后將基質(zhì)覆蓋上，并輕輕按壓覆蓋上的基質(zhì)，使基質(zhì)與插穗之間緊密結(jié)合，同時立即澆透水。每個濃度水平下做27個重復，共有270個處理。

1.4 調(diào)查與分析方法

1.4.1 生根調(diào)查

在扦插培養(yǎng)9 d后，對各處理下進行根系數(shù)量和根系長度統(tǒng)計，統(tǒng)計標準以發(fā)根為準。每隔10 d測量1次生根數(shù)據(jù)，共計測定4次。按公式（1）計算各線段斜率（K），即生根速度。按公式（2）計算生根率。

式中：Δx、Δy分別表示x軸、y軸的變化量。

1.4.2 分析方法

采用Microsoft Office 2010軟件整理數(shù)據(jù)和繪制表格，繪圖采用GrapPad Prism，并利用SPSS 25.0軟件進行統(tǒng)計分析。重復測量方差分析（Repeated measures ANOVA），并采用最小顯著差數(shù)法（LSD法）進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度植物生長調(diào)節(jié)劑對具鱗水柏枝生根的影響

2.1.1 不同濃度SA對具鱗水柏枝生根的影響

由表2可知，在短時間內(nèi)（處理時間＜20 d），各濃度梯度對具磷水柏枝生根均表現(xiàn)為促進現(xiàn)象，且均高于CK，SA各濃度梯度之間與CK存在顯著性差異（P＜0.05），以S1效果最佳。隨著時間增加，在20～40 d，生根率逐漸趨于穩(wěn)定，在第39 天測量時，各處理組之間均不存在顯著性差異。由圖1可知，隨著濃度的上升，各水平的K均會發(fā)生一定的變化，以0～9 d時，S1的K最大，故在此時間段和此濃度梯度下，具鱗水柏枝的生根速度最快。可見，采用SA作為植物生長調(diào)節(jié)劑，以SA 1.5 mg/L處理20 d左右生根速度和生根率最佳。

表2 不同濃度SA具鱗水柏枝的生根情況Table 2 Effect of different concentrations of SA on rooting of M.squamosa

圖1 不同濃度SA具鱗水柏枝的生根速度及生根率Fig.1 Effect of different concentrations of SA on rooting speed and rooting rate of M.squamosa

2.1.2 不同濃度NAA對具鱗水柏枝生根的影響

由表3可知，不同濃度梯度的NAA處理對具鱗水柏枝的生根速度及生根率均具有一定的影響。在9 d時，各處理水平之間均不存在顯著性差異，在19 d時，N1與其余處理存在顯著性差異（P＜0.05）。由圖2可知，隨著時間的增長，各水平的生根速度都在逐漸降低，在前9 d時，KN3＞KN1＞KN2，但 在9～19 d時，出 現(xiàn) 了 反 轉(zhuǎn)KN1＞KN3＞KN3，在前19 d中，以N3處理9 d時生根速度最快。隨后的20 d里，一直以N1的生根率保持最佳。可見，在短時間內(nèi)，若采用NAA作為植物生長調(diào)節(jié)劑，以NAA 50 mg/L處理下具鱗水柏枝的生根速度最佳。

表3 不同濃度NAA具鱗水柏枝的生根情況Table 3 Effect of different concentrations of NAA on rooting of M.squamosa

圖2 不同濃度NAA具鱗水柏枝的生根速度及生根率Fig.2 Effect of different concentrations of NAA on rooting speed and rooting rate of M.squamosa

由圖3可知，N1的根系數(shù)量顯著高于其他處理，N1與和其余處理組均存在顯著性差異（P＜0.05），其余各處理組之間無顯著性差異。不同濃度的NAA對具鱗水柏枝的影響不同，N1的根系數(shù)量最多，可達16.68條，N3次之，達11.10條，CK數(shù)量最少，為9.06條。可見，NAA在一定的濃度下可以有效地提高具鱗水柏枝的生根數(shù)量，以 50 mg/L NAA處理效果最佳。

2.1.3 不同濃度IBA對具鱗水柏枝生根的影響

由表4可知，不同濃度梯度的IBA處理對具鱗水柏枝的生根速度及生根率具有一定的影響。在短時間內(nèi)（處理時間＜20 d），在IBA處理的具鱗水柏枝生根率均高于CK，且在0～9 d時，I1與CK之間存在顯著性差異（P＜0.05），其余處理與CK不存在顯著性差異。在9～19 d時，I1和I2與CK之間存在顯著性差異（P＜0.05）。由圖4可知，隨著時間的增長，各水平的生根速度都逐漸降低，以I1和I3的K最大，即生根速度最快?？梢姡诙虝r間內(nèi)（處理時間＜20 d）使用此種植物生長調(diào)節(jié)劑的處理，以IBA 50 mg/L處理下具鱗水柏枝的生根速度及生根率最佳。

圖3 不同濃度NAA對具鱗水柏枝根系數(shù)量的影響Fig.3 Effects of different concentrations of NAA on root number of M.squamosa

表4 不同濃度IBA具鱗水柏枝的生根情況Table 4 Effect of different concentrations of IBA on rooting of M.squamosa

圖4 不同濃度IBA具鱗水柏的生根速度及枝生根率Fig.4 Effect of different concentrations of IBA on rooting speed and rooting rate of M.squamosa

2.2 不同種類植物生長調(diào)節(jié)劑對具鱗水柏枝生根的影響

2.2.1 不同植物生長調(diào)節(jié)劑對具鱗水柏枝生根速度及生根率的影響

由圖5可知，不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理對具鱗水柏枝的生根速度具有一定的影響。在0～9 d時，各線段的斜率為KI1＞KS1＞KCK＞KN1，故生根速度由快到慢依次為IBA＞SA＞CK＞NAA。在9～19 d時，各線段的斜率為KN1＞KS1＞KI1＞KCK，故生根速度快慢依次為NAA＞SA＞IBA＞CK。在19～29 d時，各線段的斜率為KCK＞KS1＞KI1=KN1，故生根速度由快到慢依次為CK＞ SA＞IBA=NAA。在29～39 d時，各線段的斜率為KCK＞KS1=KI1=KN1，故生根速度由快到慢依次為CK＞SA =IBA=NAA。結(jié)果表明，在短時間內(nèi)，IBA可以有效地提高生根速度。

圖5 不同植物生長調(diào)劑具鱗水柏枝的生根率Fig.5 Effects of different plant growth regulators on rooting rate of M.squamosa

2.2.2 不同種類植物生長調(diào)劑對具鱗水柏枝生根數(shù)量及生根長度的影響

由表5可知，在其余處理因素都相同的條件下，4種處理因素下的生根情況為SA＞IBA＞CK＞NAA，各植物生長調(diào)節(jié)劑處理下的生根率不存在顯著性差異，以SA處理的生根率最高，達96.26%。不同的植物生長調(diào)節(jié)劑對具鱗水柏枝根系數(shù)量的影響不同，NAA處理的根系數(shù)量顯著高于其他組 (P＜0.05），與CK之間存在顯著性差異（P＜0.05），其余各處理組之間無顯著性差異。由此可見，植物生長調(diào)節(jié)劑在一定的濃度下可以有效地提高具鱗水柏枝的生根數(shù)量，以NAA處理效果最佳。不同植物生長調(diào)劑處理之間的根系長度無顯著性差異，以IBA處理下的根系長度最長。

表5 不同種類植物生長調(diào)節(jié)劑具鱗水柏枝的生根情況Table 5 Effects of different plant growth regulators on rooting of M.squamosa

3 結(jié)論與討論

本研究分別分析了具鱗水柏枝的植物生長調(diào)節(jié)劑種類及生長調(diào)節(jié)劑濃度對扦插過程中生根率、生根數(shù)量的影響。試驗結(jié)果表明，在短時間內(nèi)，IBA能夠有效地提高具鱗水柏枝的生根速度及效率；植物生長調(diào)節(jié)劑下的生根率大小為SA＞IBA＞CK＞ NAA，其生根效果之間不存在顯著性差異；使用NAA 50 mg/L處理插穗，生根系數(shù)量顯著高于其他處理組，達16.68條。植物生長調(diào)節(jié)劑對具鱗水柏枝嫩枝扦插效果顯著，但不同生長調(diào)節(jié)劑生根效果存異，其中IBA 50 mg/L下濃度對具鱗水柏枝嫩枝生根效果最佳。

植物扦插生根是一個相對復雜的過程，相關(guān)研究表明[12-15]，生長調(diào)節(jié)劑的使用（主要是生長促進劑）對于植物扦插繁殖生根率的提高有著顯著的促進作用[16]。植物促根劑的選擇應用，是提高林木扦插成活率的關(guān)鍵技術(shù)之一。從本次試驗結(jié)果來看，IBA、NAA和SA均能夠有效地提高具鱗水柏枝的生根速度，而不同激素下其生根速度有一定差異，表現(xiàn)為IBA＞SA＞NAA，這是因為不易被氧化分解，容易保留在被處理的部位作用，強烈作用時間長，誘發(fā)的根多而長，且IBA在濃度低時刺激植物生長，濃度高時抑制植物生長，同時IBA有促進植物生長、生根、開花，提高發(fā)芽率，使農(nóng)作物早熟高產(chǎn)等功能[12]。NAA效果與IBA相似，但誘發(fā)發(fā)得根少，故在一定程度上會影響生根速度。在實踐生產(chǎn)上若要在短時間有效地促進具鱗水柏枝生根，最好使用IBA對插穗進行外源的植物生長調(diào)節(jié)劑處理，能夠有效地提高工作效率。

不同的植物生長調(diào)節(jié)劑在植物扦插繁育的過程對于促進植物生根中起著至關(guān)重要的作用[12]。使用SA、NAA和IBA處理具鱗水柏枝，除NAA外，其余處理組與對照組相比均能有效地具鱗水柏枝的扦插生根率。在本次試驗發(fā)現(xiàn)，在3種不同植物生長調(diào)節(jié)劑以及清水處理下的生根率為大小為SA＞IBA＞CK＞NAA。劉自剛等[14]研究表明外施SA可提高作物對逆境的抗性和耐性，促使枝梢生長健壯，促使細胞自身分裂能力增加。而在本研究中，采用SA濃度梯度作為實驗處理的重要激素，在整體上使用水楊酸處理后的成活率高達96.26%。

植物的扦插繁育綜合來看是一個相對復雜的過程，本研究僅從不同植物生長調(diào)節(jié)劑及其濃度梯度2個方面進行了初步探究，若要更深一步找到最適于具鱗水柏枝的扦插繁育條件，滿足實踐中生產(chǎn)的需要，還需要從植物生長調(diào)節(jié)劑的混合使用、不同基質(zhì)、不同的扦插密度、不同的浸泡時間、不同的插穗長度以及插穗的粗細程度等方面進行探究，以進一步優(yōu)化試驗。