輕基質(zhì)類型及配比對閩楠嫩枝扦插生根的影響

摘 要 閩楠是中國特有的Ⅱ級瀕危保護樹種，其野生資源日漸枯竭。扦插繁殖技術(shù)具有操作簡單、成本低等特點，已逐漸成為閩楠的主要繁殖手段之一。試驗設(shè)置泥炭、蛭石、河沙和椰糠等4種輕基質(zhì)及其不同組合配比共10組處理和1組對照（CK），分析不同基質(zhì)及其配比對閩楠扦插生根的影響。通過測定閩楠扦插苗的各項生長指標(biāo)，并進行主成分分析及綜合評價，篩選出進行閩楠扦插的理想基質(zhì)。結(jié)果表明：1）不同輕基質(zhì)處理對閩楠扦插的生根率、生根數(shù)、最大根長、最大根粗、根鮮重和抽梢高均有顯著影響；扦插所使用的基質(zhì)不同，閩楠扦插生根表現(xiàn)各異；泥炭100%基質(zhì)扦插的生根率、最大根長、最大根粗和抽梢高這4個指標(biāo)中排第1位，分別為71.11%、5.9 cm、1.21 mm、6.74 cm；泥炭50%+河沙50%基質(zhì)扦插的生根數(shù)和根鮮重最大，泥炭100%基質(zhì)次之。2）主成分分析方法綜合評價顯示泥炭100%基質(zhì)的扦插效果最佳，河沙100%基質(zhì)最差。3）11組基質(zhì)在容重、總孔隙度、通氣孔隙度、毛管孔隙度、pH值和電導(dǎo)率這些理化性質(zhì)均有顯著性差異。4）通過對基質(zhì)理化性質(zhì)和扦插生根指標(biāo)進行典型性相關(guān)分析，可得出基質(zhì)的總孔隙度對扦插生根的影響最大，其次是通氣孔隙度及容重。

關(guān)鍵詞 閩楠；基質(zhì)；不同配比；扦插；生根

中圖分類號：S723.1+32.5 文獻標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.09.034

閩楠（Phoebe bournei）是中國特有的用材林樹種，屬國家Ⅱ級重點保護漸危物種，以“金絲楠木”揚名中外[1]。閩楠一般干形通直，木材為淡黃色；木材堅韌光滑，易于加工，是制作高檔家具、雕刻工藝品的名貴木材。受人為因素影響，閩楠野生資源已經(jīng)日漸枯竭，僅零星分布在我國浙江、福建、江西和湖南等地區(qū)[2]。閩楠樹干筆直、芳香持久，是公認的優(yōu)秀景觀觀賞樹種，適宜用作行道樹、庭蔭樹、風(fēng)景樹；還具有良好的鞏固土壤和防火效果，是優(yōu)秀的造林樹種。

扦插繁殖是利用植物的離體營養(yǎng)器官，在適宜條件下，讓植物細胞充分利用全能性，使其完全再生。扦插繁殖技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，主要是因為它具有快速繁殖的能力及不受時間地點的限制，而且在保證較高成功率的同時可以最大程度地保留優(yōu)良母本的性狀[3]。閩楠結(jié)實存在大小年現(xiàn)象，導(dǎo)致種子壽命較短和活力弱；同時因為閩楠的生長周期長及人們的過度利用，使得閩楠資源匱乏。扦插繁殖具有操作簡單、成本低等特點，已逐漸成為閩楠的主要繁殖手段之一[4-5]。

1" 材料與方法

1.1" 試驗地點

試驗地設(shè)在湖南省常德市鼎城區(qū)湖南應(yīng)用技術(shù)學(xué)院苗圃（111°68′E，29°05′N），位于湖南北部，洞庭湖西側(cè)；屬中亞熱帶和北亞熱帶之間的季風(fēng)濕潤地區(qū)，是一種大陸性氣候，具有冬冷、夏熱、四季分明的特點，寒冷期短，夏熱持續(xù)時間長。

1.2" 試驗材料

采穗選取生長良好的三年生閩楠苗木，采集當(dāng)年生半木質(zhì)化的嫰枝中段作為插穗；扦插基質(zhì)選用泥炭、河沙、蛭石和椰糠。

1.3nbsp; 試驗方法

1.3.1" 插穗采集與處理

選取生長良好的三年生閩楠苗木，采集當(dāng)年生半木質(zhì)化的嫰枝中段作為插穗。穗條底端的粗度為0.3～0.5 cm，將穗條切成長度8～12 cm的插穗，上切口采用平切，留2個半葉，下切口靠近下端的芽，采用斜切7，切好的插穗用多菌靈（0.3%）消毒后備用；將采集的健壯半木質(zhì)化枝條立即裝入塑料袋，以保持濕度，備用；隨后將插穗基部3 cm速蘸1 500 mg·L-1的IBA溶液10 s后，采用直插法扦插[6]。

1.3.2" 扦插及插后管理

在所有插床四周設(shè)計蔭棚，插床長度、寬度分別為3 m、1 m，插床基質(zhì)厚度約10 cm，插段間距約5 cm，插入深度約4 cm，扦插前2 d用2 000 mg·L-1高錳酸鉀溶液對插床基質(zhì)進行消毒處理，扦插后在每個插床高50 cm處加蓋一層遮陽黑紗網(wǎng)；常規(guī)肥水管理，及時清除插床上的枯落物和壞死插穗，80 d后統(tǒng)計生根指標(biāo)[7]。

1.3.3" 基質(zhì)處理設(shè)計

使用泥炭、河沙、蛭石、椰糠為原料配制成10種基質(zhì)，并且設(shè)置1個對照組（具體基質(zhì)配比見表1）。每種基質(zhì)處理插穗30條，3組重復(fù)。

1.3.4" 插穗生根指標(biāo)測定

生根數(shù)：在洗凈根系去掉地上部分后，數(shù)基部的根數(shù)。

生根率：各組基質(zhì)的每組生根數(shù)/每組插穗數(shù)。

最大根長：在平整桌面上用直尺和鉛筆畫上10 cm的長度，然后倒少量水保持淺水層，將濕根置于上，把根拉直，測量每條根的長度，得到最大根長。

最大根粗：用游標(biāo)卡尺測量每個根的粗度，并記錄下來。

根鮮重：將閩楠穗條根系從土壤中挖出、洗凈后，用吸水紙或濾紙吸干根表面水分，用電子天平稱取根鮮重。

抽梢高：用游標(biāo)卡尺對接穗上萌發(fā)生長達2 cm以上的芽測量。

1.3.5" 不同基質(zhì)理化性質(zhì)指標(biāo)測定

基質(zhì)容重的測定：取已經(jīng)風(fēng)干的基質(zhì)添加到環(huán)刀中，浸泡24 h后稱重量，將水分瀝干后再次稱重，重復(fù)測量5次。

基質(zhì)孔隙度的測定：用無孔底蓋固定環(huán)刀底部﹐從頂部裝入已風(fēng)干的基質(zhì)，然后扣上頂蓋，進行稱重。將帶孔的環(huán)刀頂蓋居上，將環(huán)刀在燒杯中用水浸泡24 h后擦去環(huán)刀外表的水，立即稱重。用濾紙將帶孔的環(huán)刀頂蓋朝下倒放在漏斗上，靜置3 h直到基質(zhì)中沒有水分滲出為止，稱量環(huán)刀、基質(zhì)和其中持有水的總重量，重復(fù)測量5次。

基質(zhì)pH的測定：稱取通過2 mm篩網(wǎng)的10 g風(fēng)干基質(zhì)放入50 mL燒杯中，加入50 mL蒸餾水，攪拌1 min，靜置30 min后在pH試紙上進行測定，重復(fù)測定5次。

基質(zhì)電導(dǎo)率的測定：先用2 mm篩孔過篩，再稱取過篩的風(fēng)干基質(zhì)樣品5 g，放入100 mL燒杯中，按基質(zhì)、水體積比為1∶10的比例加入蒸餾水。用磁力攪拌器攪拌1 min，靜置平衡30 min。然后把電極浸入介質(zhì)，進行讀數(shù)。重復(fù)測定5次。

1.4" 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

扦插80 d后記錄各處理的生根率、最大根長、最大根粗、根鮮重、抽梢高等生根指標(biāo)，應(yīng)用Excel和SPSS 20.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

容重指固體顆粒在土壤單位體積（包括孔隙）中的重量，計算公式為：

dv=（W1-W2）/V （1）

式（1）中，W1為環(huán)刀和風(fēng)干基質(zhì)的重量，單位為g；W2為環(huán)刀的重量，單位為g；V為環(huán)刀的體積，單位為cm3。

總孔隙度是指基質(zhì)中總孔隙體積占基質(zhì)總體積的百分比?？紫抖纫话愀鶕?jù)基質(zhì)容重和比重計算而得，公式為：

TP=W3-W1 （2）

式（2）中，TP為基質(zhì)總孔隙度，單位為%；W3為充分吸水后，環(huán)刀、基質(zhì)和水的重量，單位為g。

AP=W3-W4 （3）

WHP=TP-AP" （4）

式中，AP為基質(zhì)通氣孔隙度，單位為%；W4為經(jīng)過環(huán)刀倒置排水后，環(huán)刀基質(zhì)及其中持有水的重量，單位為g；WHP為基質(zhì)持水孔隙度，單位為%。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 基質(zhì)類型及配比對閩楠扦插苗生長的影響

如表2所示，不同處理間閩楠扦插苗的生根率、生根數(shù)、最大根長、根鮮重和抽梢高等指標(biāo)均在0.05水平上具有顯著性差異。

為探究不同處理下閩楠扦插苗生長狀況的差異，對各處理的生根性狀進行LSD多重比較分析，結(jié)果見表3。生根率是反映扦插是否成功最重要的指標(biāo)之一，本試驗中生根率最高的是處理7，其生根率為82.22%；其后是處理1和處理5，其生根率為71.11%和70.00%，這3組的生根率顯著高于其他處理，其基質(zhì)種類及配比分別為：泥炭50%+蛭石50%、泥炭100%、泥炭50%+河沙50%，說明在基質(zhì)中加入一定比例的泥炭能在一定程度上提高閩楠扦插苗的生根率；表現(xiàn)最差的是處理4，生根率僅為15.56%。

扦插初期穗條基部發(fā)出的生根條數(shù)及根長、根粗，對后期扦插苗的生長狀況有很大的影響。插穗每條生根數(shù)表現(xiàn)最佳的基質(zhì)是處理5，每株插穗上大約有3.73條，與其他處理具有顯著性差異。各處理的最大根長為2.39～5.90 cm，其中處理1的最大根長顯著高于對照組和其他處理，達5.90 cm。最大根粗表現(xiàn)最差的是處理4，顯著低于其他組，僅有0.80 mm。就生根數(shù)、最大根長及根粗三個指標(biāo)而言，單一型基質(zhì)處理間扦插苗的數(shù)據(jù)具有顯著性差異，但復(fù)合型基質(zhì)處理間扦插苗的數(shù)據(jù)不具有顯著差異。平均根鮮重表現(xiàn)最優(yōu)秀的是處理5，達0.75 g；表現(xiàn)最差的處理2，僅有0.26 g。抽梢高最高值是處理1，最低值是處理2，處理1的抽梢高顯著高于其他處理。就根鮮重與抽梢高兩個指標(biāo)而言，除處理1之外，復(fù)合型基質(zhì)處理的閩楠扦插苗相較于單一型基質(zhì)處理的扦插苗表現(xiàn)更優(yōu)。

2.2" 基質(zhì)類型及其配比的理化性質(zhì)

基質(zhì)直接與植物根部接觸，是植物礦質(zhì)營養(yǎng)的主要來源場所，基質(zhì)的理化性質(zhì)對植物的生長狀態(tài)有很大的影響。由表4可見，不同處理基質(zhì)的容重、總孔隙度、通氣孔隙度、毛管孔隙度、pH值和電導(dǎo)率均具有顯著性差異。

如表5所示，各組基質(zhì)所測容重平均值在0.10～1.17 g·cm-3，除處理9與處理3之間沒有顯著差異外，其他處理間的容重具有顯著性差異，說明不同基質(zhì)間容重相差較大，以及本試驗中基質(zhì)配比較為簡單，導(dǎo)致各混合基質(zhì)間容重也差異顯著?？紫抖仁腔|(zhì)的重要物理性質(zhì)，能影響基質(zhì)的通氣、持水、排水等特性。各處理的總孔隙度在50%～75%范圍內(nèi)，處理4的總孔隙度顯著高于對照組和其他處理，達74.28%，總孔隙度大說明基質(zhì)比較疏松，容納的空氣和水更多[8]；而處理2和處理5的總孔隙度顯著低于對照組和其他處理，僅為33.60%、47.48%，其基質(zhì)種類為河沙100%、河沙50%+泥炭50%，且另外兩組摻有河沙的基質(zhì)總孔隙度在所有基質(zhì)中排名均相對較低；說明河沙相對其他基質(zhì)而言總孔隙度較低，但是這與河沙容易漏水漏肥的特性并不相符，這可能與試驗所用的河沙是苗圃細篩后的河沙有關(guān)?；|(zhì)通氣孔隙度最小值是對照組，僅為9.36%，顯著低于其他處理；最大值為處理3，達33.54%。毛管孔隙度以處理4為最高，達58.00%；處理2最低，僅有24.10%；處理4較處理2提高了33.90個百分點。各處理基質(zhì)的pH值為4.06～7.02，其中含有泥炭的3組處理的pH值較低，可能因為泥炭富含胡敏酸使基質(zhì)呈偏酸性；處理3的pH值最大（7.02），顯著高于其他處理。電導(dǎo)率表示基質(zhì)內(nèi)可溶性鹽分的濃度，植物生長一般要求基質(zhì)的電導(dǎo)率小于2.6 ms·cm-1，本試驗基質(zhì)的電導(dǎo)率在0.04～1.14 ms·cm-1；不同處理間基質(zhì)的電導(dǎo)率差異較大，對照組的電導(dǎo)率最低，顯著低于其他處理；而處理4的值最大，處理8次之，顯著高于其他處理。

2.3" 不同處理下閩楠扦插苗生長狀況的綜合評價

2.3.1" 不同基質(zhì)對扦插苗生長指標(biāo)的主成分分析

在觀測指標(biāo)較多時，可采用主成分分析法對多個指標(biāo)進行降維，轉(zhuǎn)換成新的個數(shù)較少但具有較高指示性的指標(biāo)。根據(jù)貢獻率的大小可以看出各指標(biāo)的相對重要性。本試驗使用SPSS 20.0軟件將測量得到的各項指標(biāo)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理得到新數(shù)據(jù)。KOM值等于0.7，表明各指標(biāo)之間有一定的相關(guān)關(guān)系。巴特利特球形檢測值和sig值分別為1 406.983和0.000，說明各個指標(biāo)是相關(guān)的。兩項結(jié)果檢驗都表明了該數(shù)據(jù)可用主成分分析法。

對11個處理下閩楠扦插苗的各項生長指標(biāo)進行主成分分析的結(jié)果如表6、表7所示。這表明2個主要成分可以表示出81.818%的原始5個生根指標(biāo)，所提取的主成分能夠反映不同基質(zhì)對生根的影響。因此，提取這2個主成分，分別為Y1和Y2。

計算2個主成分系數(shù)，得到Y(jié)1、Y2的線性組合：

Y1=0.49X1+0.49X2+0.48X3+0.479X4+0.24X5

Y2=-0.04X1-0.05X2-0.2X3-0.18X4+0.96X5

由上式可知，在主成分Y1是生根數(shù)（X1）、最大根長（X2）、最大根粗（X3）、根鮮重（X4）這幾個指標(biāo)的綜合反映，而主成分Y2是抽梢高（X5）的綜合反映?？纱笾路譃榈厣喜糠稚L狀況與地下部分生長狀況兩個主要成分。在本次試驗中，地上部分所測數(shù)據(jù)指標(biāo)只有抽梢高，這可能也是導(dǎo)致Y2所占方差比例較小的原因。后續(xù)進行相關(guān)試驗的話，可檢測更多地上部分相關(guān)指標(biāo)，完善試驗設(shè)計。

根據(jù)各因子的綜合得分進行排名，由表7可以看出，泥炭100%、泥炭50%+蛭石50%和泥炭50%+河沙50%這3種基質(zhì)的綜合得分較高，都含有泥炭，說明扦插時基質(zhì)中摻入一定含量的泥炭有利于閩楠扦插苗的生長，這可能與泥炭的特性有關(guān)，除了有疏松多孔的物理性質(zhì)外，泥炭還含有大量的有機質(zhì)和礦物質(zhì)能為扦插苗的生長提供一定的能量與營養(yǎng)物質(zhì)。

2.3.2" 基質(zhì)理化性質(zhì)與生長性狀的相關(guān)性分析

為研究各處理基質(zhì)的理化性質(zhì)與閩楠扦插生根性狀的關(guān)系，對生根率（X1）、生根數(shù)（X2）、最大根長（X3）、最大根粗（X4）、根鮮重（X5）、抽梢高（X6）6個生根指標(biāo)與容重（Y1）、總孔隙度（Y2）、通氣孔隙度（Y3）、毛管孔隙度（Y4）、pH值（Y5）、電導(dǎo)率（Y6）6個基質(zhì)理化指標(biāo)進行典型性相關(guān)分析。

從表8可知，第一典型相關(guān)系數(shù)p＝0.001，此外其他5個典型相關(guān)系數(shù)無顯著意義，因此本試驗著重對第一典型相關(guān)系數(shù)進行分析，從而可以得到基質(zhì)理化指標(biāo)的第一典型變量Z1和生根指標(biāo)的第一典型變量W1。

根據(jù)各集合的相關(guān)系數(shù)可以得到Z1和W1的表達式為：

Z1＝1.793X1+1.718X2-0.247X3-1.441X4+1.149X5+0.232X6

W1＝1.493Y1+2.592Y2-1.344Y3-1.883Y4+0.588Y5+0.938Y6

典型變量中各變量權(quán)重大小表示對典型性狀值影響的重要程度。由第一典型性狀得知，典型變量Z1主要由X1、X2、X4、X5主導(dǎo)，典型系數(shù)分別為1.793、1.718、-1.441、1.149，說明在生根指標(biāo)的第1組典型變量主要由生根率、生根數(shù)、最大根長和根鮮重決定，尤其是生根率最有主導(dǎo)性；根據(jù)經(jīng)典系數(shù)的符號可以知道最大根粗有較高的負相關(guān)，與生根率有較高的正相關(guān)。

典型變量W1由容重（Y1）、總孔隙度（Y2）、通氣孔隙度（Y3）、毛管孔隙度（Y4）起主導(dǎo)作用，尤其總孔隙度的影響最大。考慮到總孔隙度和毛管孔隙度的經(jīng)典系數(shù)符號分別為正和負，可以理解為生根指標(biāo)與總孔隙度有較高的正相關(guān)，與毛管孔隙度有較高的負相關(guān)。

綜上，閩楠的扦插生根情況與基質(zhì)的理化性狀極顯著相關(guān)，表現(xiàn)為生根率、生根數(shù)、最大根長、根鮮重與容重、總孔隙度、通氣孔隙度、毛管孔隙度顯著相關(guān)，特別是生根率與總孔隙度顯著正相關(guān)，表明在一定范圍內(nèi)大的通氣孔隙度有利于扦插根系的生長。

3" 結(jié)論與討論

3.1" 結(jié)論

3.1.1" 基質(zhì)類型及配比對閩楠扦插生長的影響

不同基質(zhì)的閩楠扦插苗生根表現(xiàn)各異，各基質(zhì)的生根率在20%～85%；每條插穗的生根數(shù)在2～4根；最大根長最長為5.90 cm，最短僅有2.39 cm，其余基質(zhì)大多在4 cm左右；最大根粗在0.8～1.2 mm；根鮮重大致為0.26～0.75 g；抽梢高集中于4～5 cm，最大值達6.74 cm，最小值僅有2.99 cm。

通過對11組基質(zhì)進行綜合評價，可知泥炭100%基質(zhì)的表現(xiàn)最好，河沙100%基質(zhì)表現(xiàn)最差。其中河沙100%、椰糠100%、河沙50%+蛭石50%這3組比對照組的表現(xiàn)差，其余基質(zhì)的閩楠扦插苗的生長表現(xiàn)都比對照組好。主要原因可能是泥炭具有通氣性好、營養(yǎng)物質(zhì)豐富和保水保肥能力強的優(yōu)點；椰糠保水保溫效果太差；河沙基質(zhì)的養(yǎng)分較低、保水性差。

3.1.2" 不同基質(zhì)類型及配比的理化性質(zhì)差異

由試驗數(shù)據(jù)可知，各處理基質(zhì)的容重、總孔隙度、通氣孔隙度、毛管孔隙度、pH值、電導(dǎo)率均有顯著差異。各基質(zhì)的容重基本上兩兩之間差異顯著，其中河沙100%處理容重最大，最小的是蛭石100%處理。各基質(zhì)的總孔隙度為33.60%～65.52%，其中河沙100%處理最小，椰糠100%處理最大；通氣孔隙度對照組最小，河沙100%處理最大；毛管孔隙度河沙100%處理最小、椰糠100%處理最大。在pH值4.0～6.0條件下會促進閩楠幼苗的生長[29]，蛭石100%、河沙50%+蛭石50%和河沙100%處理的pH偏中性，其他基質(zhì)均在此范圍內(nèi)。電導(dǎo)率值表示基質(zhì)內(nèi)可溶性鹽分的濃度，植物生長一般要求基質(zhì)的電導(dǎo)率值小于2.6 ms·cm-1，本試驗基質(zhì)電導(dǎo)率值在0.04～1.14 ms·cm-1。

3.1.3" 基質(zhì)理化性質(zhì)對閩楠扦插生長的影響

通過對基質(zhì)6個理化性質(zhì)指標(biāo)與閩楠6個生根指標(biāo)的典型性相關(guān)分析，可以得出基質(zhì)的容重、總孔隙度、通氣孔隙度、毛管孔隙度與閩楠扦插生根有較強的相關(guān)性，說明較大的總孔隙度讓基質(zhì)疏松透氣，保水保肥的能力更強，同時也驗證了基質(zhì)的物理性質(zhì)對扦插生根具有顯著的影響[9]；較小的通氣孔隙度有利于扦插苗根系的生長，因為與基質(zhì)接觸緊密，根系對水分的利用程度就高。在本試驗中河沙100%基質(zhì)和對照組的通氣孔隙度都較小，但其扦插表現(xiàn)并不是很理想，可能是操作失誤或者其他因素抑制了根系生長。此外，扦插基質(zhì)的總孔隙度、通氣孔隙度及毛管孔隙度會影響基質(zhì)的溫度和濕度，進而對扦插效果產(chǎn)生影響。本次試驗中對基質(zhì)測定的大多是物理指標(biāo)，對扦插生根與基質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系還有待研究。

3.2" 討論

本試驗中含有泥炭的3組基質(zhì)在閩楠生根性狀的表現(xiàn)都優(yōu)于其他處理，說明在基質(zhì)中加入一定比例的泥炭能在一定程度上促進閩楠扦插生根；而表現(xiàn)較差的都是有機質(zhì)較少的基質(zhì)，像河沙、椰糠。在范劍明等利用泥炭、河沙和黃心土組合，研究基質(zhì)對閩楠扦插生根率的影響，50%黃心土+50%泥炭或泥炭對閩楠扦插影響較大，能提高扦插的生根率，適合用于閩楠嫩枝扦插[10]，與本試驗結(jié)果一致。在王光東的試驗中，泥炭、蛭石體積比為1∶1的基質(zhì)下閩楠嫩枝扦插生長指標(biāo)表現(xiàn)最優(yōu)[11]。本試驗也設(shè)置了泥炭、蛭石體積比為1∶1的基質(zhì)，但沒有出現(xiàn)上述結(jié)果，原因可能是扦插過程中的操作不當(dāng)。對于理化性質(zhì)來說，孔隙度較大的蛭石、椰糠基質(zhì)的生根表現(xiàn)卻不是很理想，可能是因為基質(zhì)中含有的有機質(zhì)含量較少，根系得不到充足的養(yǎng)分。

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（責(zé)任編輯：易" 婧）