基質(zhì)和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)新墨西哥刺槐嫩枝扦插的影響*

王因花，梁燕，仲偉國(guó)，張?jiān)獛?，董元夫，荀守華，燕麗萍，吳德軍

(1.山東省林業(yè)科學(xué)研究院/山東省林木遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250014；2.山東省費(fèi)縣國(guó)有大青山林場(chǎng)，山東 費(fèi)縣 273402)

刺槐(RobiniapseudoacaciaL.)原產(chǎn)北美洲，19世紀(jì)末引入我國(guó)，是我國(guó)主要的造林樹(shù)種，其材質(zhì)堅(jiān)硬、干形通直，具有很高的材用價(jià)值和觀(guān)賞價(jià)值，由于根系發(fā)達(dá)，也被用作重要的防護(hù)樹(shù)種，同時(shí)也是優(yōu)良的蜜源植物[1-2]。刺槐抗旱能力強(qiáng)，固碳、固氮作用明顯，可顯著改善土壤的理化性質(zhì)[3-5]，抗火性強(qiáng)[6]，是優(yōu)良的多功能樹(shù)種。

新墨西哥刺槐(R.neo-mexicanaGray.)是刺槐的雜交品種，原產(chǎn)于美國(guó)新墨西哥州，大喬木，樹(shù)干通直圓滿(mǎn)，主枝量多，冠形開(kāi)張，樹(shù)皮灰色，外觀(guān)光滑，花量極多，花色粉紅，觀(guān)賞價(jià)值頗高，但新墨西哥刺槐尚未得到充分的開(kāi)發(fā)利用，為使其在生產(chǎn)中得以推廣應(yīng)用，加大其繁殖力度勢(shì)在必行。刺槐的繁殖主要以播種繁殖或嫁接繁殖為主[7-9]，根段扦插技術(shù)也較為成熟[10]，但嫁接繁殖過(guò)程繁瑣，根段扦插受到材料數(shù)量的影響，在一定程度上影響了刺槐尤其是優(yōu)良品種的規(guī)?；敝?。扦插繁殖方面以硬枝扦插的研究較多[11-12]，嫩枝扦插報(bào)道較少。鑒于此，本研究以新墨西哥刺槐當(dāng)年生嫩枝為材料，系統(tǒng)研究生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類(lèi)、濃度、處理時(shí)間和基質(zhì)種類(lèi)對(duì)其嫩枝扦插的影響，以期能成為新墨西哥刺槐繁殖途徑的有益補(bǔ)充，為加快其繁殖推廣提供一定的技術(shù)支撐。

1 材料與方法

扦插試驗(yàn)于2021年6月初在山東省泰安市岱岳區(qū)夏張鎮(zhèn)苗木繁殖基地的溫室進(jìn)行，溫室內(nèi)設(shè)有全自動(dòng)噴霧系統(tǒng)，溫室頂部覆蓋遮陰網(wǎng)，溫室內(nèi)空氣濕度控制在90%以上，晝夜溫度變化范圍為20～40 ℃。以新墨西哥刺槐的當(dāng)年生半木質(zhì)化枝條為材料，修剪插穗長(zhǎng)度至10～15 cm，帶2～3個(gè)腋芽。生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑選擇IBA、NAA、ABT1號(hào)生根粉3種，扦插基質(zhì)采用3種——基質(zhì)1(椰糠︰珍珠巖︰蛭石=7︰2︰1)、基質(zhì)2(珍珠巖)、基質(zhì)3(沙子︰椰糠︰珍珠巖︰蛭石=10︰7︰2︰1)。采用L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，3種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑分別設(shè)置100、200、500 mg/L 3個(gè)濃度梯度，處理時(shí)間為0.5、1、2 h，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。每個(gè)處理100個(gè)插穗，重復(fù)3次，以清水處理的插穗為對(duì)照。

表1 新墨西哥刺槐嫩枝扦插試驗(yàn)設(shè)計(jì)Tab.1 Experimental design of softwood cutting of R.neo-mexicana Gray.

2021年7月上旬對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)查，采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，SPSS 23.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。采用隸屬函數(shù)法對(duì)扦插苗生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。以各指標(biāo)隸屬函數(shù)值的平均值作為評(píng)價(jià)扦插效果的標(biāo)準(zhǔn)，隸屬函數(shù)平均值越大效果越好，扦插苗質(zhì)量越高。

式中，Xj為測(cè)定的指標(biāo)值，Xmin、Xmax分別為該指標(biāo)所有測(cè)定值中的最小值和最大值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)新墨西哥刺槐嫩枝扦插各指標(biāo)的影響

不同處理下新墨西哥刺槐嫩枝扦插各指標(biāo)的差異情況見(jiàn)表2。

表2 不同處理對(duì)新墨西哥刺槐嫩枝扦插各指標(biāo)的影響Tab.2 Effects of different treatments on softwood cutting indexes of R.neo-mexicana

由表2可以看出，不同處理下的生根率、最長(zhǎng)根長(zhǎng)、平均根長(zhǎng)、總根數(shù)及抽枝長(zhǎng)度間均存在顯著差異，其中9號(hào)處理的生根率最高(92.0%)，最長(zhǎng)根長(zhǎng)最長(zhǎng)(12.9 cm)，總根數(shù)最多(12.2條)；3號(hào)處理的平均根長(zhǎng)最長(zhǎng)，為8.5 cm；抽枝長(zhǎng)度以6號(hào)處理下的最長(zhǎng)，為3.9 cm；對(duì)照的生根率為0。

2.2 各試驗(yàn)因素對(duì)新墨西哥刺槐嫩枝扦插各指標(biāo)的影響分析

各試驗(yàn)因素對(duì)新墨西哥刺槐嫩枝扦插各指標(biāo)的影響情況見(jiàn)表3。由表3結(jié)果可知，扦插基質(zhì)對(duì)新墨西哥刺槐嫩枝扦插生根率的影響達(dá)到極顯著水平，對(duì)抽枝長(zhǎng)度的影響達(dá)顯著水平，生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類(lèi)、濃度及處理時(shí)間對(duì)各指標(biāo)的影響都不顯著。

各試驗(yàn)因素及其不同水平對(duì)扦插苗各發(fā)育指標(biāo)的影響多重比較情況見(jiàn)表4。由表4結(jié)果可以看出，4種試驗(yàn)因素不同水平下的最長(zhǎng)根長(zhǎng)、平均根長(zhǎng)、總根數(shù)在統(tǒng)計(jì)學(xué)上均無(wú)顯著差異；生根率和抽枝長(zhǎng)度在不同的扦插基質(zhì)上差異顯著，生根率以基質(zhì)2(珍珠巖)上的平均生根率最高，為89.6%，基質(zhì)3上的生根率最低，僅有27.0%；抽枝長(zhǎng)度以基質(zhì)1上的最長(zhǎng)，達(dá)3.6 cm，基質(zhì)2上的抽枝長(zhǎng)度最短，為1.6 cm。

表3 各試驗(yàn)因素對(duì)刺槐新品種新墨西哥刺槐嫩枝扦插各指標(biāo)的影響Tab.3 Effects of experimental factors on softwood cutting indexes of R.neo-mexicana

表4 各試驗(yàn)因素對(duì)新墨西哥刺槐嫩枝扦插苗各指標(biāo)的影響多重比較Tab.4 Multiple comparison of the effects of various experimental factors on the indexes of R.neo-mexicana

2.3 各處理下新墨西哥刺槐嫩枝扦插苗質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)

利用隸屬函數(shù)法對(duì)各處理下的新墨西哥刺槐嫩枝扦插苗各指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)表5。隸屬函數(shù)平均值越大，代表扦插效果越好。由表5結(jié)果可以看出，經(jīng)綜合評(píng)價(jià)后，9號(hào)處理排名第1位，說(shuō)明在該處理下，不僅生根率高，扦插苗發(fā)育情況也較好，適宜在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

表5 新墨西哥刺槐嫩枝扦插苗綜合評(píng)價(jià)Tab.5 Comprehensive evaluation of softwood cuttings of R.neo-mexicana

2.4 新墨西哥刺槐嫩枝扦插生根類(lèi)型及生根過(guò)程

新墨西哥刺槐嫩枝扦插以愈傷組織生根為主(圖1a)，僅見(jiàn)少量混合生根類(lèi)型(圖1b)。扦插后第3～4 d即開(kāi)始形成愈傷組織，珍珠巖里的插穗生根速度最快，扦插第10 d就已形成簇狀乳白色根系(圖1c)，而基質(zhì)1和基質(zhì)3里的插穗仍未生根。由圖1l可以直觀(guān)的看出新墨西哥刺槐在不同處理下的生根情況。

圖1 新墨西哥刺槐嫩枝扦插生根情況Fig.1 Rooting of R.neo-mexicanasoftwood cutting

3 討論與結(jié)論

植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可誘導(dǎo)愈傷組織和不定根的形成[13-14]，對(duì)難于生根樹(shù)種來(lái)說(shuō)，適宜的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)促進(jìn)扦插生根起到重要作用。如：張亞男等[15]研究NAA、IBA 和GGR對(duì)毛梾(Swidawalteri)嫩枝扦插的影響，發(fā)現(xiàn)2 000 mg/L的IBA效果最好，可顯著提高毛梾的生根率及生根數(shù)；柿子為極難生根植物，吳開(kāi)云等[16]利用IAA、IBA等5種外源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)‘亞林柿砧6號(hào)’進(jìn)行處理后，最高生根率可達(dá)75.6%；紅花玉蘭(Magnoliawufengensis)也是難生根的樹(shù)種，不進(jìn)行處理的情況下生根率僅為3.3%，使用NAA處理后，最高生根率可提高至53.3%[17]。本研究分別采用IBA、NAA、ABT1號(hào)生根粉3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，結(jié)果證明3種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑都能顯著提高新墨西哥刺槐的生根率(對(duì)照的生根率為0)，其中以ABT1號(hào)生根粉的效果最好，平均生根率為64.0%，其次為NAA，平均生根率為59.4%，IBA效果最差，平均生根率為46.3%，但三者之間在統(tǒng)計(jì)學(xué)上無(wú)顯著差異。這與付錦雪等[18]在刺槐嫩枝扦插繁育技術(shù)研究中得出的結(jié)論相同，但本研究中調(diào)節(jié)劑的濃度及處理時(shí)間對(duì)新墨西哥刺槐扦插苗各指標(biāo)的影響差異也不顯著，這點(diǎn)與付錦雪的結(jié)論不同。王小玲等[19]對(duì)四倍體刺槐的硬枝和嫩枝扦插技術(shù)進(jìn)行了研究后也認(rèn)為，NAA和IBA的質(zhì)量濃度對(duì)四倍體刺槐的扦插生根率影響顯著。究其原因，可能是試驗(yàn)材料的不同導(dǎo)致了研究結(jié)果上的差異，同時(shí)植物的扦插生根是一個(gè)非常復(fù)雜的生理過(guò)程，受到多種內(nèi)外因素的影響，從而會(huì)出現(xiàn)不同的試驗(yàn)結(jié)果。

除植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑外，扦插基質(zhì)對(duì)扦插生根率也有著重要的影響[20-21]。適宜的基質(zhì)能夠改善插穗根際微環(huán)境，誘導(dǎo)產(chǎn)生根原基，不同的樹(shù)種由于特性不同，所適宜的基質(zhì)也不同，故應(yīng)根據(jù)樹(shù)種特性選擇基質(zhì)。在大果櫸(Zelkovasinica)的嫩枝扦插中，當(dāng)珍珠巖與泥炭的體積比為2︰1時(shí)生根效果最好，隨著泥炭比例的提高，插穗腐爛率也隨之提高，生根效果也較差，究其原因可能是泥炭比例的增加降低了基質(zhì)的透氣性[20]。由本研究結(jié)果可知，扦插基質(zhì)對(duì)新墨西哥刺槐嫩枝扦插生根率有著極顯著的影響，在本研究涉及的3種基質(zhì)中，最適宜新墨西哥刺槐的基質(zhì)為珍珠巖，且珍珠巖上所用的生根時(shí)間最短，這與王東[22]在刺槐硬枝扦插技術(shù)研究中得出的結(jié)論一致，而其他兩種混合基質(zhì)中插穗生根率低，且很多插穗出現(xiàn)了腐爛現(xiàn)象。珍珠巖透水性透氣性都較好，說(shuō)明刺槐嫩枝扦插對(duì)水分條件要求較高，適合透水透氣性好的基質(zhì)，透氣性差或水分過(guò)大，都會(huì)導(dǎo)致刺槐插穗腐爛。馬玲等[23]認(rèn)為珍珠巖和蛭石以1︰1比例混合制成的基質(zhì)可顯著提高‘山農(nóng)選4號(hào)’刺槐的扦插生根率，由此可見(jiàn)珍珠巖是較為適合刺槐扦插的基質(zhì)。

雖然生根率是扦插試驗(yàn)是否成功的主要參考指標(biāo)，但不定根的數(shù)量、長(zhǎng)度及扦插苗新生葉數(shù)量、抽枝長(zhǎng)度等也是判斷扦插苗質(zhì)量高低的重要參考[24]。因此，本研究對(duì)新墨西哥刺槐扦插苗的總根數(shù)、最長(zhǎng)根長(zhǎng)、平均根長(zhǎng)、抽枝長(zhǎng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并利用隸屬函數(shù)法，對(duì)各處理下的扦插苗質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明9號(hào)處理(即500 mg/L的ABT1號(hào)生根粉處理0.5 h，扦插基質(zhì)為珍珠巖)綜合評(píng)價(jià)值最高，其生根率也最高，扦插苗各發(fā)育指標(biāo)也比較理想，能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，故9號(hào)處理最適合新墨西哥刺槐的嫩枝扦插，可以在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。但本研究結(jié)果也顯示，珍珠巖上的扦插苗抽枝長(zhǎng)度低于基質(zhì)1和基質(zhì)3上的抽枝長(zhǎng)度，說(shuō)明以單一的珍珠巖作為扦插基質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)成分不足，不利于扦插苗的后期發(fā)育，故應(yīng)對(duì)扦插基質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的研究，篩選一種既能提高生根率，又能保證扦插苗發(fā)育質(zhì)量的混合基質(zhì)，或者在扦插生根后及時(shí)將扦插苗移栽到適宜的基質(zhì)內(nèi)，以確保扦插苗健康生長(zhǎng)。馬海林等[25]對(duì)刺槐容器育苗基質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)研究，認(rèn)為泥炭與珍珠巖以3︰1比例混合是最適宜刺槐容器育苗的基質(zhì)，在后續(xù)的研究中可以適當(dāng)借鑒參考。