舒瑪櫟扦插育苗技術(shù)研究

桂麗靜，顏 聰，歐陽小芳，饒龍兵，李 田，占志勇★

(1.江西省林業(yè)科學(xué)院，江西 南昌330013；2.江西省林業(yè)科技推廣和宣傳教育中心，江西 南昌330038；3.中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所,浙江 杭州311400)

北美櫟樹（North American Oaks）是指分布在北美地區(qū)櫟樹的統(tǒng)稱，目前在我國已有20 多年的引種歷史，引種后的北美櫟樹秋季葉色變化主要為紅色、黃色、褐色以及葉片不變化或基本保持綠色[1]，是一種極具開發(fā)潛力的景觀綠化樹種。此外，北美櫟樹還具有干形通直、材質(zhì)優(yōu)良、樹形優(yōu)美等特征，兼具優(yōu)良的材用和生態(tài)價值[2-4]。北美櫟樹開花結(jié)實遲，種子大小年現(xiàn)象明顯，導(dǎo)致實際生產(chǎn)中種子供應(yīng)極不穩(wěn)定[5-7]，延緩了北美櫟樹人工資源培育進(jìn)程，因此開展北美櫟樹扦插繁育技術(shù)研究不僅具有重要現(xiàn)實意義，還可為北美櫟樹后期良種化進(jìn)程奠定基礎(chǔ)。舒瑪櫟（Quercus shumardii）是北美櫟樹紅櫟組中的典型樹種，其樹體高大、葉色鮮艷、葉型獨特、冠形飽滿，用作遮陰樹可點綴整體綠化環(huán)境；用作森林彩化樹種不僅可美化森林景觀，還可有效改變森林針闊比例，提升森林質(zhì)量。本文以舒瑪櫟為研究對象，開展扦插繁育試驗，著重研究扦插基質(zhì)、激素對扦插生根的影響，優(yōu)化總結(jié)出穩(wěn)定高效的扦插育苗技術(shù)體系，為北美櫟樹無性繁殖技術(shù)提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

采穗母株為撫州市東鄉(xiāng)區(qū)櫟灣生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司苗圃4 年生健壯無病害的舒瑪櫟，選擇樹冠中上部半木質(zhì)化枝條為穗條。

1.2 插穗制備

2020 年6 月中旬采集穗條，將每根穗條長度按10~15 cm 的規(guī)格剪斷成插穗。每根插穗上保留1 個腋芽及1 片葉片。

1.3 試驗設(shè)計

本文以扦插基質(zhì)、激素及濃度為對象，采用3 因素4 水平正交試驗設(shè)計，因素水平見表1。

表1 舒瑪櫟扦插正交試驗因素水平Tab.1 The factors and levels in orthogonal design of Q.shumardii

1.4 作床、扦插及扦插后管理

扦插圃地設(shè)在撫州東鄉(xiāng)區(qū)櫟灣生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司苗圃內(nèi)，選擇排水性能良好、陽光充足的地方進(jìn)行深翻整地作床。苗床規(guī)格高20~25 cm，寬1.2 m。在苗床上均勻覆蓋15 cm 厚不同處理的扦插基質(zhì)，在扦插前2 d 使用甲基托布津和25%多菌靈可濕性粉劑800 倍混合液澆灌苗床進(jìn)行消毒[8]。

扦插前將制備好的插穗浸入0.3%的高錳酸鉀溶液中消毒處理0.5 h，撈起瀝干備用。扦插時，將插穗基部分別用激素處理2 h 后按株行距8 cm×6 cm 進(jìn)行扦插。首先，用細(xì)木棍在基質(zhì)上打孔，扦插深度為插穗長度的1/3，扦插后用兩手壓實床土，使插穗與基質(zhì)緊密接觸，隨即使用多菌靈對插床及插穗進(jìn)行統(tǒng)一消毒、覆膜。根據(jù)天氣情況及時對苗床進(jìn)行澆水和除草。通過遮陽網(wǎng)將遮陽率控制在60%[9]，扦插2 個月后撤去遮陽網(wǎng)。

1.5 數(shù)據(jù)處理統(tǒng)計

扦插180 d 后在各處理中隨機(jī)調(diào)查3 個重復(fù)，每個重復(fù)包括30 根插穗。分別調(diào)查每根插穗的最大根長、水平根幅及生根狀況，以此計算生根率。所得數(shù)據(jù)采用Excel 及SPSS 21.0 進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計。

2 結(jié)果與分析

2.1 舒瑪櫟扦插的生根類型

扦插生根是一個極其復(fù)雜的器官再生過程，是否有不定根的產(chǎn)生是扦插成功與否的關(guān)鍵[10]。為了解舒瑪櫟的扦插生根類型，通過觀察舒瑪櫟插穗皮部和愈傷組織處，發(fā)現(xiàn)均有不定根長出，但數(shù)量差距明顯。對1 號處理進(jìn)行統(tǒng)計，共有465 根插穗生根，其中在愈傷組織處產(chǎn)生不定根的有324 根，占總生根插穗的69.7%；在莖段皮部產(chǎn)生不定根的有103 根，占總生根插穗的22.2%；在皮部和愈傷組織處均有不定根產(chǎn)生的僅有38 株，占總生根插穗的8.2%。同時發(fā)現(xiàn)，經(jīng)由愈傷組織長出的不定根較長，但數(shù)量稀少；由皮部伸出形成的不定根較短，但數(shù)量與愈傷組織處長出的不定根相當(dāng)。以上結(jié)果表明舒瑪櫟扦插時不定根的產(chǎn)生以愈傷組織為主要生根類型。

2.2 舒瑪櫟扦插育苗的整體表現(xiàn)

通過對各處理舒瑪櫟扦插苗的最大根長、根幅及生根率的調(diào)查結(jié)果（表2）進(jìn)行分析，各處理間舒瑪櫟扦插苗的最大根長變化范圍在6.58~13.67 cm，均值8.89 cm，變異系數(shù)為22.88%；水平根幅變化范圍在4.62~7.35 cm，均值為5.67 cm，變異系數(shù)15.27%；生根率變化范圍在68.1%~93.8%，均值79.67%，變異系數(shù)12.93%。同時還可發(fā)現(xiàn)在本試驗中有10 個處理的平均生根率高于80%，占總處理數(shù)的62.5%，其中生根最好的是處理3，達(dá)到93.8%，而生根表現(xiàn)最差的為處理12，僅為68.1%。最大根長的調(diào)查結(jié)果顯示處理4 表現(xiàn)最好，達(dá)到13.67 cm；其次為處理3，為11.73 cm；而處理6 表現(xiàn)最差，僅為6.58 cm。水平根幅表現(xiàn)最好的為處理7，為7.35 cm；處理12 的表現(xiàn)最差，僅為4.62 cm。方差分析結(jié)果（表3）顯示各處理間最大根長、根幅及生根率在0.01 水平上均存在顯著差異。上述結(jié)果表明舒瑪櫟扦插生根及根系生長表現(xiàn)在各處理間差異變化較大，受扦插基質(zhì)、激素種類及濃度的影響較大，在實際生產(chǎn)中應(yīng)當(dāng)進(jìn)行多重優(yōu)化組合，可有效提升舒瑪櫟扦插苗的成活率。

表2 不同處理間舒瑪櫟扦插生根表現(xiàn)Tab.2 The cutting performance of Q.shumardii in the different treatments

表3 各處理間最大根長、根幅及生根率的方差分析結(jié)果Tab.3 Results of variance analysis on the maximum root length, root width and rooting rate among all treatments

2.3 扦插基質(zhì)對舒瑪櫟扦插生根的影響

以表2 數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析扦插基質(zhì)（A）對舒瑪櫟扦插生根率的影響。結(jié)果顯示，A1、A2、A3及A4條件下舒瑪櫟插穗的平均生根率表現(xiàn)為：A1（87.10%）＞A2（80.55%）＞A3（80.15%）＞A4（70.88%）。該結(jié)果表明以黃心土（A1）作為扦插基質(zhì)，舒瑪櫟插穗的生根表現(xiàn)要優(yōu)于細(xì)河沙（A2）、1∶3 泥炭土+珍珠巖（A3）及1∶1 黃心土+細(xì)河沙（A4）。進(jìn)一步方差分析（表4）結(jié)果表明，在不同扦插基質(zhì)間，舒瑪櫟插穗的平均生根率不存在顯著差異，但LSD 多重比較結(jié)果顯示A1與A2、A3間不存在顯著差異，與A4在0.05 水平上存在顯著差異（0.019，P＜0.05）。以上結(jié)果表明黃心土、細(xì)河沙以及1∶3 泥炭土+珍珠巖均可作為舒瑪櫟扦插基質(zhì)，其中以黃心土（A1）的表現(xiàn)最好。

表4 各因素對生根率的方差分析結(jié)果Tab.4 Results of variance analysis with each factors to rooting rate

2.4 激素及濃度對舒瑪櫟扦插生根的影響

在扦插過程中，激素（生根劑）是影響扦插成活的最關(guān)鍵因素之一。不同的激素誘導(dǎo)插穗生根的效果差異明顯。在本試驗中，分別選擇4 種激素來處理舒瑪櫟插穗，其生根效果表現(xiàn)不同。調(diào)查結(jié)果顯示，經(jīng)B1處理的舒瑪櫟插穗，其平均生根率為83.33%；B2處理下的平均生根率為75.23%；B3處理的平均生根率為82.53%；B4條件下的平均生根率為77.62%。表4 結(jié)果顯示在4 個激素水平下，各處理間的平均生根率不存在顯著差異，且LSD 多重比較結(jié)果也顯示不存在差異。以上結(jié)果表明對舒瑪櫟而言，本試驗中所選用的激素誘導(dǎo)插穗生根能力較好，其中尤以B1效果最好。

激素濃度（C）4 個水平對應(yīng)的舒瑪櫟扦插生根率分別為75.82%、77.65%、79.78%、85.45%，表明C4是最佳濃度條件。方差分析結(jié)果顯示，在不同激素濃度條件下的生根率在0.05 水平上存在顯著差異，且LSD 結(jié)果顯示C4與其余水平間存在顯著差異。綜上，處理3（A1B3C3）平均生根率達(dá)到了93.8%，扦插生根表現(xiàn)最佳（圖1）。

圖1 處理3 的扦插苗Fig.1 The cutting seedlings from treatment 3

3 結(jié)論與討論

扦插繁殖具有保持母本優(yōu)良性狀、操作簡單、經(jīng)濟(jì)易行等優(yōu)點[11]，是資源培育的重要手段之一[12]。不定根的發(fā)生是扦插成活的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是一個多因素影響且十分復(fù)雜的過程，受到植物體內(nèi)的內(nèi)源因素和體外的外源因素共同作用，可根據(jù)發(fā)生方式分為兩大類，一類是直接發(fā)生，直接從外植體上生成不定根；另一類是間接發(fā)生，先產(chǎn)生愈傷組織，再通過愈傷組織形成擬分生組織最終形成不定根原基[13]。屬于間接發(fā)生不定根類型的林木，一般多屬于扦插難生根樹種。本試驗中，舒瑪櫟插穗不定根通過愈傷組織形成不定根的占比為69.7%，在莖段皮部產(chǎn)生不定根占比為22.2%；在皮部和愈傷組織處均有不定根產(chǎn)生的僅占8.2%，從側(cè)面驗證了櫟屬植物扦插難生根特性。

北美櫟樹作為外來引進(jìn)樹種，其樹體高大、冠形飽滿、葉型獨特、葉色絢麗、根系發(fā)達(dá)，同時兼具耐旱、耐寒、耐澇等優(yōu)良抗性，是一種極具開發(fā)潛力的優(yōu)良彩色闊葉樹種，對提升森林景觀和改善森林針闊比例具有良好的促進(jìn)作用[14-16]。近年來，隨著江西省森林四化建設(shè)的不斷發(fā)展，北美櫟樹的受關(guān)注程度越來越高，但由于其資源擴(kuò)繁主要依靠實生種子繁殖，易受到美國原產(chǎn)地自然天氣條件的影響，且經(jīng)濟(jì)成本高昂，開展扦插繁育技術(shù)研究有利于緩解這一矛盾。本試驗中采用正交試驗設(shè)計，對扦插基質(zhì)、激素種類及濃度進(jìn)行分析，系統(tǒng)構(gòu)建舒瑪櫟扦插繁育技術(shù)體系，以期為其它北美櫟樹扦插繁育技術(shù)提供借鑒。在本試驗中，結(jié)果表明黃心土、細(xì)河沙、泥炭土+珍珠巖（1∶3）作為扦插基質(zhì)均能使舒瑪櫟扦插順利生根，效果良好且各基質(zhì)間不存在顯著差異，其中以黃心土表現(xiàn)最好。

受樹種特性影響，不同樹種的最適生長調(diào)節(jié)劑種類、濃度及處理時間的差異較大。如陳彧等[17]發(fā)現(xiàn)低濃度的NAA 能促進(jìn)降香黃檀扦插生根，而高濃度卻抑制生根。周朝梅[18]發(fā)現(xiàn)隨著生根劑浸泡時間的延長，華山松插穗的生根率得到明顯提升。本試驗中，單獨分析了各激素種類對舒瑪櫟插穗生根的影響，其中以ABT（B1）的誘導(dǎo)效果最佳；其次為B3、B4等混合誘導(dǎo)，可使舒瑪櫟插穗莖段皮部、愈傷組織及二者兼具均可促使誘導(dǎo)出不定根。此外，同一母株不同部位枝條的扦插生根效果也存在一定的差異，本文中采用的插穗取自樹冠中上部陽光充足的枝條，光合作用強(qiáng)，營養(yǎng)物質(zhì)含量高，有利于扦插生根。