基于正交設計木荷扦插技術優(yōu)化

潘施榮 黃少華

(1.佛山市高明區(qū)更合鎮(zhèn)林業(yè)工作站,廣東 佛山 528500；2.福建省林業(yè)科學研究院，福州 350012)

木荷(Schimasuperba)為山茶科(Theaceae)，木荷屬(Schima)常綠喬木，自然分布于我國華南、西南等長江以南地區(qū)。木荷環(huán)境適應性強，干型通直，材質堅硬不易變形，是我國南方重要的優(yōu)良用材樹種[1]。木荷經濟價值高，近年來備受關注和重視[2]。目前，我國木荷分布區(qū)林分主要為天然林，受人為干擾部分林區(qū)已成為次生林，林分質量普遍較差[3]。木荷結實量大小年差異顯著，嚴重制約了良種壯苗的培育利用。通過無性繁殖一方面能將母本的優(yōu)勢遺傳性狀較好的保存下來，同時還能進行優(yōu)良種質繁育與利用，推動良種推廣利用，提高林分生產力。

扦插是進行用材林樹種優(yōu)良品系無性繁育利用最廣的手段。從以往有關木荷扦插繁育技術的研究來看，木荷扦插繁殖困難，生根率偏低，扦插育苗效率不高[4-7]。為此，該研究以優(yōu)良木荷種質資源為繁殖材料，通過正交試驗法設計了不同生長調節(jié)劑、不同基質配比以及不同插穗類型、扦插季節(jié)處理下插穗生根率的變化，以期為木荷高效扦插育苗技術體系構建提供科學參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選擇干形通直、長勢旺盛的優(yōu)樹為采種母樹，以采集種子培育出的超級苗為采穗母株，選擇當年新抽枝條為試驗材料，在苗圃采用容器杯扦插育苗方式進行扦插。苗圃地位于廣東佛山市高明區(qū)更合鎮(zhèn)，地理位置112°33′ 11″ E，22°48′ 48″ N，氣候屬南亞熱帶海洋性季風氣候區(qū)，日照充足，太陽輻射強，熱量豐富，無霜期長，雨量充沛，年降雨量平均為1 913mm，年平均氣溫21℃。

1.2 試驗方法

1.2.1 生長調節(jié)劑試驗

通過正交試驗設計方法，以萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)、生根粉1號(ABT1)、6-糠氨基嘌呤(KT)和赤霉素(GA)為外源生長調節(jié)劑，每種因素設3個水平(見表1)，共計18個處理。每次處理設3次重復，每重復40株苗。用各處理不同配比生長調節(jié)劑與滑石粉配制成漿狀生根劑，于10月中旬將無病蟲害、生長健壯和6～8 cm長的半木質化穗條蘸取少量生根劑后直接插入基質(泥炭土:珍珠巖:河沙=1∶1∶1，體積比)中。扦插后30 d內以薄膜保溫保濕，30 d后揭開薄膜，濕度控制在80%～85%通過噴淋保濕，葉面噴施0.15% KH2PO4，每周1次、連續(xù)噴施3～4次，扦插后60 d統(tǒng)計生根率，即各重復生根株數占扦插總株數百分比。

表1 生長調節(jié)劑因素水平

1.2.2 基質試驗

以黃心土、河沙、珍珠巖和泥炭土為基質組分，每種基質設4個水平(見表2)，利用正交試驗法設置16個處理。每次處理設3次重復，每重復40株苗。根據生長調節(jié)劑試驗分析結果，以生根率最高的處理5(H5，500 mg·L-1NAA+500 mg·L-1IBA+500 mg·L-1ABT1+100 mg·L-1KT+300 mg·L-1GA=)為生長調節(jié)劑，按照1.2.1試驗方法進行扦插。扦插60 d后，統(tǒng)計生根率。

表2 基質因素水平

1.2.3 穗條類型與扦插季節(jié)試驗

根據穗條的木質化程度，分為3個類型：初木質化(萌發(fā)3個月)、半木質化(萌發(fā)6個月)和木質化(萌發(fā)10～12個月)。以3種不同類型穗條分別于春季(4月)、夏季(7月)、秋季(10月)和冬季(1月)進行扦插。扦插生根劑采用H5處理生長調節(jié)劑、P15處理基質(黃心土∶河沙∶珍珠巖∶泥炭土=4∶2∶1∶3，體積比)，扦插育苗方法同1.2.1。

1.3 數據處理

數據采用SPSS19.0統(tǒng)計分析軟件進行方差分析與LSD多重比較(α=0.05)。

2 結果與分析

2.1 生長調節(jié)劑對扦插生根率的影響

從表3可以看出，不同配比生長調節(jié)劑處理下，木荷插穗生根率差異顯著。其中，在H5處理(500 mg·L-1NAA+500 mg·L-1IBA+500 mg·L-1ABT1+100 mg·L-1KT+300 mg·L-1GA)下，插穗生根率最高達83.2%。在供試18個生長調節(jié)劑處理中，H1處理(無生長調節(jié)劑)生根率為0。這說明，木荷扦插生根需使用生長調節(jié)劑，通過優(yōu)化生長調節(jié)劑配比可大幅提升生根效果。從極差分析結果來看，5種生長調節(jié)劑中NAA(R=28.5)、KT(R=24.2)、ABT1(R=22.7)影響較大，IBA(R=10.8)、GA(R=10.2)影響相對較小。

從不同生長調節(jié)劑效應曲線圖可知，NAA、IBA、ABT1、KT及GA均有著明顯的劑效性。其中，影響最大的NAA最佳使用濃度是500 mg·L-1。這顯示，進行復配型生長調節(jié)劑使用時，各生長調節(jié)劑應控制在最適范圍。

2.2 基質對扦插生根率的影響

在優(yōu)化生長調節(jié)劑基礎上，以生根效果最佳的H5處理生長調節(jié)劑為生根劑，對扦插基質進行了進一步調整。由表4可知，不同配比扦插基質處理對木荷插穗生根效果影響顯著。黃心土∶河沙∶珍珠巖∶泥炭土=4∶2∶1∶3(體積比)時，生根率可達93.4%，較未優(yōu)化基質的常規(guī)基質處理(泥炭土∶珍珠巖∶河沙=1∶1∶1)提升了12.3%。從極差分析結果來看，供試4種基質中，黃泥對木荷插穗生根影響最大(R=39.1)，其次是珍珠巖(R=19.7)，而河沙(R=11.4)、泥炭土(R=10.9)的影響相對較小。

表3 不同配比生長調節(jié)劑極差分析

圖1 不同生長調節(jié)劑效應曲線圖

表4 不同配比扦插基質極差分析

根據圖2各基質組分效應變化可知，黃心土配比與扦插效果呈正相關變化趨勢，即黃泥所占配比越大，生根效果越佳，而河沙、珍珠巖和泥炭土均以較低配比生根效果佳 。但值得一提的是，P1基質處理為純黃心土，但生根率顯著低于其他15個基質處理。這說明，黃心土利于木荷扦插，但需增加珍珠巖、河沙等基質組分以提高扦插生根率。

2.3 穗條類型與扦插季節(jié)對生根率的影響

扦插受材料生理年齡及季節(jié)的影響，繁育效率大幅下降。為進一步提升木苛扦插育苗效率，在優(yōu)化生長調節(jié)劑與扦插基質基礎上，分析了不同木質化程度穗條及扦插季節(jié)對插穗生根的影響。從圖3可以看出，季節(jié)對木荷扦插生根率影響顯著，其中春秋兩季的生根率明顯高于夏季和冬季。穗條類型影響著扦插生根效果，整體上，春、秋、冬季，不同類型穗條生根能力表現為：半木質化>木質化>初木質化，夏季則為：木質化>半木質化>初木質化。這說明，不同扦插時間應合理選擇不同木質化程度插條。

圖2 不同扦插基質效應曲線圖

3 結論與討論

激素在不定根發(fā)育過程中起到核心關鍵調控作用。研究證實，通過外源生長調節(jié)劑應用能有效誘導內源激素水平變化從而促進不定根形成[8]。該試驗以外源性NAA、IBA、ABT1、KT、GA為生長調節(jié)劑進行了不同復配處理，生根率最高達80%以上。

圖3 穗條類型及扦插季節(jié)對木荷扦插生根率的影響

5種生長調節(jié)劑中NAA、KT和ABT1影響大于IBA、GA，且具有明顯劑效性，這表明優(yōu)化生長調節(jié)劑配比對提高木荷插穗生根能力是很有必要的。從作用效果來看，NAA和ABT1(有效成分：NAA和IBA)為生長素類型，能促進細胞伸長生長，KT為細胞分裂素，誘導細胞分裂分化。眾所周知，生長素/生長分裂素比值與植物根莖、花芽器官分化相關。然而，目前大多植物生根劑多以生長素為主，細胞分裂素應用較少[7,9]。筆者發(fā)現，該試驗KT對木荷影響僅次于NAA，建議今后可增加細胞分裂素在生長調節(jié)劑中的復配性使用。

在優(yōu)化生長調節(jié)劑基礎上，通過對基質進一步調整，木荷扦插生根率提高到90%以上。根據黃心土、河沙、珍珠巖和泥炭土4種供試基質對扦插生根的影響結果，黃心土、珍珠巖明顯大于河沙、泥炭土。黃心土保水能力強，能較好地減少穗條水分丟失，而珍珠巖能增強基質透氣性，這反映了在木荷扦插生根過程中，一是要保證穗條基部水分，二是要保持基質通氣性、防止積水。

扦插具有很強的季節(jié)性。同以往研究一樣[10]，木荷在春秋季的扦插生根效果明顯大于夏冬兩季。尤其在夏季扦插時，由于高溫高濕影響，插穗基部極易發(fā)生腐爛，進而導致穗條死亡。該試驗研究發(fā)現，穗條類型對木荷扦插生根的影響具有時空性。通常情況下，半木質化穗條扦插生根率最高，但在夏季進行扦插時，木質化程度越高扦插生根效果越好，這可能與穗條對環(huán)境抗逆性有關。因此，在溫濕度較高的環(huán)境下，為提升扦插育苗成效，可選用萌發(fā)時間較長、木質化程度較高的穗條進行扦插。