海南梧桐種子萌發及插條扦插繁殖試驗

王春梅 馮順 張浪 任軍方 趙明苑

摘要：【目的】開展海南梧桐種子萌發及插條扦插繁殖試驗，為海南梧桐繁殖體系構建及其開發利用提供參考依據。【方法】采用完全隨機試驗設計，以物理破損（去除種皮1/5和劃破種皮）和化學激素（NAA、GA3溶液）浸泡處理海南梧桐種子，分析其種子萌發效果；并通過扦插試驗，研究扦插基質（砂、砂+椰糠、園土）、生根粉（ABT：0、1000.00、1500.00 mg/L）及插條穗齡（當年生、1～2年生、3～4年生）對海南梧桐枝條扦插成活率的影響。【結果】物理破損及化學激素浸泡法處理均可提高海南梧桐種子發芽率，其中物理破損處理的海南梧桐種子發芽率達90.60%～91.70%，顯著高于其他處理（P<0.05，下同）。扦插試驗結果表明，影響海南梧桐扦插成活率的3個因素（扦插基質、ABT質量濃度、插條穗齡），其主效應極顯著（P<0.01）；在二維互作中，基質×ABT互作效應顯著，基質×插條穗齡、ABT×插條穗齡互作效應不顯著（P>0.05，下同）；在三維互作基質×ABT×插條穗齡中，交互效應不顯著。各因素對海南梧桐扦插成活率影響的排序為插條穗齡（F=21.85）>ABT質量濃度（F=11.05）>基質種類（F=9.45）>基質×ABT（F=2.85）。最適扦插組合為：砂+ABT（1500.00 mg/L）+1～2年生插條，扦插成活率達20.00%。【結論】對海南梧桐種子進行物理破損或激素浸泡軟化處理均可促進其萌發；1～2年生枝條經1500.00 mg/L ABT浸泡12 h 扦插于砂基質中最有利于其生根成活。

關鍵詞： 海南梧桐；種子萌發；扦插繁殖；基質；生根粉；插條穗齡

中圖分類號： S792.37 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2016）04-0618-06

0 引言

【研究意義】海南梧桐（Firmiana hainanensis Kosterm）為梧桐科梧桐屬落葉喬木，是海南特有種，在第一批中國珍稀瀕危保護植物名錄中被定為瀕危Ⅲ級重點保護野生植物，主要分布于海南省昌江霸王嶺、陵水吊羅山、海口石山地區、樂東尖峰嶺及佳西自然保護區內海拔100～900 m的熱帶雨林中（王春梅等，2014）。海南梧桐含有抗癌活性因子，藥用價值極高（何平等，1994；郭巧生，2007），樹皮富含纖維，可作造紙和繩索原料；木材紋理直，結構細，材質稍硬，適作家具；樹姿優美，葉型變異大，可作庭園綠化樹種；種子可食，亦可榨油；葉、花、果和根可入藥，有清熱解毒、祛濕健脾、補氣養陰、明目平肝、烏須發等功效。但由于其種子種殼堅硬，在自然生境中繁殖力較低，種群競爭力較弱，造成野生資源蘊藏量極其稀少，資源瀕臨滅絕，且鮮有人工栽培種植。因此，通過種子育苗和扦插繁殖方式培育海南梧桐種苗，對保護和利用海南梧桐種質資源具有重要意義。【前人研究進展】近年來，對海南梧桐的研究主要集中于野外資源調查、結構解剖及藥用化學成分分析等方面。在野外資源調查方面，葉凡等（2009）、王春梅等（2014）調查了海南保亭黎族地區和霸王嶺、尖峰嶺地區海南梧桐的分布及生境狀況；在解剖結構方面，田建平等（2008）研究發現，絕大部分梧桐科植物的氣孔類型和氣孔形狀相似，但其表皮的毛狀體類型、形態及表皮紋飾等有顯著差異；在藥用化學成分分析方面，康勝利和劉明生（2007）利用大孔吸附樹脂、硅膠和制備色譜技術從海南梧桐樹葉的水煎煮提取物中分離得到兩種化合物，分別被鑒定為4-羥基-3，5-二甲氧基—苯甲醛（丁香醛）和莨菪亭。【本研究切入點】目前，針對海南梧桐種子萌發及扦插繁殖的研究較少，其繁殖技術體系尚不成熟，嚴重制約了海南梧桐種群數量的擴大。【擬解決的關鍵問題】采用完全隨機試驗設計，進行海南梧桐種子萌發、插條扦插繁殖條件優選試驗，為海南梧桐繁殖體系構建及其開發利用提供參考依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

海南梧桐種子（圖1-A，圖1-B）于2013年8月采自海南省昌江黎族自治縣霸王嶺雅加地區。種子帶回實驗室風干去雜后常規儲藏。2013年9月上旬在同地采集無病害、長勢良好的扦插用枝條，扦插試驗在海南省農業科學院基地大棚中進行。萘乙酸（NAA）、赤霉素（GA3）及生根粉（ABT）購自海南省微克生物科技有限公司。

1. 2 試驗方法

1. 2. 1 種子萌發試驗 種子萌發試驗為單因素試驗，設6個處理，每處理3次重復。（1）化學激素浸泡處理，種子經清水（處理1）、NAA（100.00 mg/L，處理2）、GA3（100.00 mg/L，處理3）3種溶液分別浸泡12 h備用；（2）物理破損處理，去除種子1/5種皮（處理4）、在種皮上劃開一道深3.0 mm的口（劃破種皮，處理5）、種子不作任何處理（完整種皮，處理6）。每處理選取30粒種子，置于墊有3層濾紙的培養皿內，均勻散布，用蒸餾水潤濕濾紙后，加蓋置于光照12 h/d、光強2000 lx，濕度80.00%的光照恒溫培養箱內進行種子萌發試驗（圖1-C，圖1-D），每天觀察、拍照記錄，直至連續7 d不再有種子萌發為止。以胚根長度達到種子長度的一半為發芽標準統計發芽率和平均發芽速度（郭瑋龍等，2015；王金厚等，2015）。發芽統計完成后，將已萌發的種子移至育苗盤，待長至2～3片葉時移栽入盆培育成苗（圖1-E，圖1-F），常規管理。

發芽率（%）=種子發芽總數/供試種子數×100

平均發芽速率（Gv）=∑（D·n）/∑n

式中，D為從種子置床起計算的天數，n為相應各日正常發芽粒數。

1. 2. 2 扦插繁殖試驗 以扦插基質、ABT質量濃度、插條穗齡為影響因素，設置3因素3水平完全隨機試驗（表1）。每處理隨機選取10根枝條，6次重復，分A類枝（當年生）、B類枝（1～2年生）、C類枝（3～4年生）剪取插條。每根插條保留3～4個節，長約15 cm，上切口平切，下切口呈45°斜切，切口光滑。為防插條切口受細菌感染，剪下后立即放入干凈水中保鮮，然后用消毒液處理，置于陰涼處備用。苗床基質已事先用百菌清滅菌，插條均在各質量濃度ABT中浸泡12 h，晾干后插于苗床中，扦插深度5～7 cm，澆透水，然后用50.00%遮陰網及防雨塑料簿膜覆蓋。扦插后每隔7 d噴1次0.10%多菌靈溶液滅菌。每7 d觀察1次插穗生長情況，至第90 d觀測結束，統計成活率。

1. 3 統計分析

試驗數據采用SAS v9.1軟件的ANOVA過程進行方差分析，采用LSD法（α=0.05）進行多重比較。

2 結果與分析

2. 1 不同處理對海南梧桐種子發芽率的影響

從圖2可以看出，各處理的海南梧桐種子發芽率高低次序表現為處理4>處理5>處理2>處理3>處理1>處理6。其中，處理4和處理5的種子發芽率高達91.70%和90.60%，顯著高于其他處理（P<0.05，下同）；處理6的發芽率最低，僅38.40%，顯著低于除處理1外的其他處理。由此可見，進行物理和化學處理均有助于提高海南梧桐種子發芽率，物理處理效果較佳。

2. 2 不同處理對海南梧桐種子平均發芽速率的影響

從圖3可以看出，不同處理海南梧桐種子的平均發芽速率高低次序表現為處理4>處理5>處理2>處理1>處理3>處理6；處理4的種子平均發芽速率為13.10，與處理5無顯著差異（P>0.05，下同），但顯著高于其他處理；處理2的平均發芽速度為6.74，與處理1差異不顯著，但顯著低于處理4和處理5，顯著高于處理3和處理6；處理6的種子平均發芽速率最低，僅0.38。由此可見，對種子進行物理和化學處理均有助于提高海南梧桐種子平均發芽速率，加速育苗進程，其中物理處理效果比化學處理好。

2. 3 基質種類、ABT質量濃度和插條穗齡對海南梧桐扦插成活率的效應分析

不同因素水平組合（基質種類、ABT質量濃度和插條穗齡的組合）對應的海南梧桐扦插成活率平均值見表2。由表3可知，海南梧桐扦插的基質、ABT質量濃度、插條穗齡3個因素中，主效應極顯著（P<0.01）。在二維互作中，基質×ABT互作效應顯著（P<0.05），而基質×插穗、ABT×插穗的互作效應均不顯著（P>0.05，下同）；在三維互作基質×ABT×插穗中，交互效應不顯著。由于F的大小表示效應或互作變異程度，故在上述顯著的效應和互作中，對海南梧桐成活率影響作用的排序為插條穗齡（F=21.85）>ABT質量濃度（F=11.05）>基質種類（F=9.45）>基質×ABT（F=2.85）。由此說明，基質種類、ABT質量濃度和插條穗齡均可顯著影響海南梧桐扦插成活率，基質種類和ABT質量濃度對海南梧桐扦插成活率有明顯互作作用。

2. 3. 1 不同基質對海南梧桐扦插成活率的影響 對不同基質處理的海南梧桐扦插成活率進行多重比較分析，結果表明，不同基質對海南梧桐成活率影響的作用排序為純砂>砂+椰糠（2∶1）>園土（表4）；純砂及砂+椰糠（2∶1）兩種基質的扦插成活率極顯著高于園土基質，分別高71.00%和67.00%。因此，扦插基質以純砂為宜。

2. 3. 2 不同ABT質量濃度對海南梧桐扦插成活率的影響 對不同ABT質量濃度處理的海南梧桐扦插成活率進行多重比較分析，結果如表5所示。由表5可知，不同ABT質量濃度對海南梧桐成活率影響的作用排序為1500.00 mg/L>1000.00 mg/L>0 mg/L；1500.00 mg/L ABT浸泡處理可極顯著提高海南梧桐的扦插成活率，分別比1000.00和0 mg/L ABT處理高49.00%和65.00%。因此，以1500.00 mg/L ABT浸泡處理的海南梧桐扦插成活效果最佳。

2. 3. 3 不同插條穗齡對海南梧桐扦插成活率的影響 對不同插條穗齡的海南梧桐扦插成活率進行多重比較分析，結果如表6所示。由表6可知，不同插條穗齡對海南梧桐成活率影響的作用排序為B類枝（1～2年生）>C類枝（3～4年生）>A類枝（當年生），即1～2年生海南梧桐插條的成活率極顯著高于3～4年生和當年生插條，分別高54.00%和86.00%。因此，以1～2年生海南梧桐插條進行扦插的成活率最高。

本研究中純砂基質、ABT 1500.00 mg/L、1～2年生插條對海南梧桐扦插成活均有極顯著的促進作用，基質×ABT互作效應顯著，選用純砂×ABT（1500.00 mg/L）具有純砂和ABT（1500.00 mg/L）的平均效應和正向的互作值。因此，本研究中海南梧桐扦插成活的最優組合為純砂×ABT（1500.00 mg/L）×1～2年生枝，即表2中的試驗組合8，插條成活率達20.00%，該組合處理可同時獲得較佳的主效應（基質、ABT、插條）和互作效應（基質×ABT）。

3 討論

種子萌發出苗過程是種子內外一系列復雜的生物化學反應和物理反應過程，受種子內部的生理因素和種子外部的生態環境因素等諸多因素影響（馬建華，2010）。海南梧桐種子種殼堅硬，自然生境中難以萌發，可能與種子存在休眠有關。造成種子休眠的原因很多，如水分含量、成熟度或脫落酸等抑制物質（李雪華等，2004；馬春暉等，2009）。對處于休眠狀態的種子要通過物理或化學方法破除休眠，如苦豆子種子的機械磨損（楊輝，2006）和棉花種子的水楊酸浸種（朱偉等，2010）均是為了打破種子休眠。本研究從物理角度對海南梧桐種子種皮進行破除或劃破處理，可顯著提高其發芽率和平均發芽速度；從化學角度對其種皮進行激素浸泡處理，浸泡處理后的種皮有一定程度軟化，發芽率也有明顯提高，但不及物理處理發芽率高。由此推測，堅硬的種皮或許是導致自然生境中海南梧桐種子難以萌發的主要因素。

已有研究表明，光照、溫度、濕度、基質配比、外源激素濃度、插條木質化程度和插條長度等均會影響植物扦插繁殖生根、成活及質量（沈琪，2013；陳華玲等，2014；文廷剛等，2015）。基質的組成及理化性狀決定著生根環境，理想的基質應具有良好的透氣性、保水性和豐富的營養成分（張樂華等，2014）。本研究中海南梧桐以砂基質扦插效果最佳，與仲兆清和潘春香（2014）對油茶的扦插試驗結果一致，可能是砂具有通氣性良好、升溫效果好的緣故，而且砂子來源廣泛，價格低廉，可作為海南梧桐育苗基質推廣應用。以激素水溶液浸泡插條是目前扦插育苗中最常用的處理方式，因操作簡單方便已得到廣泛應用（余金昌等，2009）。張樂華等（2014）研究表明，激素濃度對扦插成活率有顯著影響，本研究結果與其相似，1500.00 mg/L ABT處理可極顯著提高海南梧桐扦插成活率。張博等（2011）研究表明，基質、激素濃度不僅單獨影響插條生根成活，相互間還存在顯著的交互影響，本研究也獲得了相似的結果。樹木枝條的木質化程度與扦插成活率高低密切相關，采集的插條木質化程度不同，扦插成活情況也不同（寧陽等，2015）。本研究中，海南梧桐的3～4年生、1～2年生及當年生枝均可扦插繁殖，但以1～2年生枝扦插效果最佳，3～4年生枝和當年生枝成活率較低，可能是當年生枝尚未木質化，過于幼嫩，而3～4年生枝木質化程度過高，難以生根成活所致。

4 結論

本研究結果表明，對海南梧桐種子進行種皮破損或激素浸泡軟化處理均可促進其萌發，顯著提高發芽率，縮短育苗時間。1～2年生枝條經1500.00 mg/L ABT浸泡12 h 扦插于砂基質中最有利于其生根成活。

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（責任編輯 思利華）