香椿扦插快繁技術(shù)研究

艾 薇，李 玲，黃 榕，王友如

(湖北師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，湖北 黃石 435002)

0 引言

香椿(Toonasinensis)，楝科(Melialeae)香椿屬(Toona)，多年生落葉大喬木，起源于中國(guó)，香椿是我國(guó)傳統(tǒng)木本蔬菜，有2000多年栽培歷史[1]，具有材用、食用、藥用等多種價(jià)值。就其材用價(jià)值而言，香椿木材紋理美觀，材質(zhì)堅(jiān)硬，光澤度好，耐腐力強(qiáng)，易于加工[2]；就其食用價(jià)值而言，香椿嫩芽營(yíng)養(yǎng)豐富，每百克香椿含鉀548 mg、磷120 mg、鈣110 mg、胡蘿卜素93 mg、抗壞血酸56 mg等[3]；就其藥用價(jià)值而言，從香椿嫩葉中可提取出天然抗氧化劑黃酮類(lèi)物質(zhì)，有明顯的抗?jié)儭⒖寡捉笛⒖咕?zhèn)痛、提高雌性激素等作用[4]。且其嫩芽、果實(shí)入藥，有消炎解毒、清熱去燥、止血固精等功效[5]。

如今人們生活品質(zhì)逐步提高，也越來(lái)越注重養(yǎng)生，提倡“綠色保健菜”，預(yù)防身體疾病。香椿在種植過(guò)程中可不使用化肥農(nóng)藥，因此香椿無(wú)論在種植、營(yíng)養(yǎng)還是藥用方面，均完美符合現(xiàn)代人對(duì)綠色健康的需求。香椿蔬菜市場(chǎng)供不應(yīng)求，不僅在內(nèi)地，其在港澳地區(qū)甚至東南亞地區(qū)都非常暢銷(xiāo)，深受當(dāng)?shù)厥晨偷那嗖A。我國(guó)優(yōu)質(zhì)香椿種質(zhì)資源發(fā)掘利用少，極大阻礙了菜用香椿產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康快速發(fā)展[6]。利用無(wú)性快速繁殖技術(shù)快速生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種苗是菜用香椿產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“卡脖子”技術(shù)之一。

香椿無(wú)性快繁主要包括組培快繁和扦插快繁。組織培養(yǎng)相較于扦插繁殖來(lái)說(shuō)步驟繁瑣、成本較高。扦插繁殖可使香椿大規(guī)模生產(chǎn)，是無(wú)性繁殖中最易推廣的一種方法[7]。影響香椿生根的內(nèi)在因素包括：內(nèi)源性植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑含量及其比例、樹(shù)木年齡、枝條發(fā)育狀況、插穗長(zhǎng)度、粗度、插穗狀態(tài)及插穗部位等[8～13]。就影響香椿扦插外因來(lái)說(shuō)，維持適宜溫度在20～25 ℃之間，且于智能溫室中進(jìn)行，使得基質(zhì)溫度略高于氣溫3～5 ℃，促進(jìn)插穗生根[14]。空氣相對(duì)濕度在80%～90%也將更有利于插穗生根[15]。建立合適的香椿扦插技術(shù)體系，是提高香椿枝條生根的關(guān)鍵性技術(shù)瓶頸問(wèn)題。

本研究采用一年生香椿枝條，通過(guò)研究枝條級(jí)別、IBA不同濃度及浸泡時(shí)間組合對(duì)香椿枝條扦插生根率的影響，探索香椿扦插的適宜生根條件，為建立香椿無(wú)性快速繁殖技術(shù)體系、大規(guī)模優(yōu)質(zhì)香椿種苗的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

選取湖北師范大學(xué)校內(nèi)長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)良、生長(zhǎng)健壯、無(wú)病蟲(chóng)害的優(yōu)質(zhì)紅香椿一年生枝條。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 插穗選擇及分級(jí)處理 3月中旬到5月中旬，取一年生木質(zhì)化健壯無(wú)蟲(chóng)害且含飽滿腋芽的香椿枝條，先將枝條頂芽及側(cè)枝均清除，再于蔭涼處將枝條從頂芽處開(kāi)始用剪刀向下斜切剪下，剪下的枝條即插穗從頂芽處向下依次分為三級(jí)。插穗大致剪成10～15 cm，切口處呈馬蹄形，每個(gè)插穗保證有2～3個(gè)完整飽滿芽。將處理好的插穗置于清水中浸泡10～20 min，既防止插條失水萎蔫，也可以減緩插條內(nèi)生根抑制劑對(duì)生根的影響。

1.2.2 基質(zhì)處理 該扦插基質(zhì)為細(xì)沙，設(shè)在智能溫室中，扦插前需先用水將基質(zhì)充分浸濕。溫室內(nèi)空氣相對(duì)濕度保持在80%左右，讓插穗保持濕潤(rùn)狀態(tài)。

1.2.3 插穗處理 一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)枝條均進(jìn)行三種方案處理(命名為方案一、方案二、方案三)。方案一：100 mg/L IBA浸泡60 min；方案二：200 mg/L IBA浸泡40 min；方案三：300 mg/L IBA浸泡20 min.未做任何處理直接扦插的一組處理作為對(duì)照組(CK)。各處理組包括對(duì)照組均重復(fù)3次，每個(gè)重復(fù)插穗50株。

1.2.4 插穗扦插 將浸泡好的插穗根據(jù)各部分劃分好，并稍微瀝干，帶至智能溫室內(nèi)準(zhǔn)備扦插。先用木棍在細(xì)沙上打孔，再進(jìn)行扦插，扦插的深度約為插穗的1/2～2/3，插入后壓緊插穗周?chē)募?xì)沙；覆蓋細(xì)沙大致2～3 cm厚。扦插時(shí)按行株距30×20 cm，依據(jù)插穗部位的不同進(jìn)行分區(qū)扦插，并做好標(biāo)記以便觀察。

1.2.5 扦插后管理 待扦插完成后，當(dāng)天就用稀釋過(guò)的IBA激素(約2 mg/L)噴灑插穗，從插穗上部向下進(jìn)行噴灑，大致噴濕即可。之后每天澆1次稀釋后的 IBA 激素(約2 mg/L)，共澆6天；待發(fā)芽后便改噴施磷酸二氫鉀，濃度為10 mg/L，以補(bǔ)充苗木生長(zhǎng)所需養(yǎng)分，每隔1天噴施一次，一共噴施6次。扦插溫度16～25 ℃，濕度為80～85%，自然光照。后期管理要注意香椿的通風(fēng)及澆水，溫度較高時(shí)則需增加澆水的頻率，使基質(zhì)略浸濕即可。另外也要保證基質(zhì)的透氣性，促進(jìn)不定根的生成。扦插后15天左右，觀察插穗基部，若有愈傷組織形成，需每隔1天便進(jìn)行觀察。愈傷組織時(shí)期對(duì)濕度要求嚴(yán)格，澆水時(shí)，水量不宜過(guò)多，以免積水過(guò)多，出現(xiàn)“假活”現(xiàn)象。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

本實(shí)驗(yàn)所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)IBM SPSS Statistical18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。對(duì)于不同處理方案和不同枝條級(jí)別進(jìn)行雙因素方差分析。在此基礎(chǔ)上，對(duì)各級(jí)枝條在不同處理方案下的生根率進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)各級(jí)別枝條在相同處理方案下的生根率進(jìn)行分析。顯著性水平α=0.05.

2 結(jié)果與分析

觀察發(fā)現(xiàn)，香椿枝條在扦插后15天左右基部出現(xiàn)愈傷，30天左右部分枝條開(kāi)始有不定根形成(圖1A)，50天后大部分枝條不定根已完全形成(圖1B)，因此在第50天時(shí)對(duì)扦插枝條生根率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。不同方案處理及枝條級(jí)別對(duì)香椿枝條生根率的影響見(jiàn)圖2.

多因素方法分析的結(jié)果顯示，不同處理方案及不同枝條級(jí)別均對(duì)香椿枝條生根率具有顯著影響(不同處理方案：P<0.001；不同級(jí)別枝條：P=0.001)。同時(shí)，不同處理方案與不同枝條級(jí)別對(duì)枝條生根率的影響互不相關(guān)(P= 0.56)。因此，在后續(xù)的分析中，將不同處理方案及不同枝條級(jí)別進(jìn)行單獨(dú)分析與討論。

2.1 不同方案處理的枝條生根率

從圖2可以看出，方案一、二、三的枝條平均生根率均高于未處理對(duì)照組。對(duì)三種級(jí)別的枝條而言，處理方案二(200 mg/L IBA浸泡40 min)具有最高生根率，三個(gè)級(jí)別枝條的平均生根率為90.2%，處理方案一(100 mg/L IBA浸泡60 min)，三種級(jí)別枝條的平均生根率為69.8%，處理方案三(300 mg/L IBA浸泡20 min)各級(jí)枝條的平均生根率為60.0%.

圖2 不同方案處理及枝條級(jí)別對(duì)香椿枝條生根率的影響

2.2 不同枝條級(jí)別的生根率

在方案一處理中，一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)枝條平均生根率分別為66.0%、71.3%、72.0%，二級(jí)、三級(jí)枝條生根率均顯著高于一級(jí)枝條(圖2)。表明在方案一處理下，二級(jí)、三級(jí)枝條相較于一級(jí)枝條具有較佳生根率。在方案二處理中，一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)枝條平均生根率最高，分別為86.0%、92.0%、92.7%，二級(jí)、三級(jí)枝條生根率均顯著高于一級(jí)枝條(圖2)。表明在方案二處理下，二級(jí)、三級(jí)枝條相較于一級(jí)枝條具有較佳生根率且三種級(jí)別枝條均具有最佳生根率。方案三處理組中三種級(jí)別枝條平均生根率分別為57.3%、61.3%、61.3%(圖2)。

綜上所述，各級(jí)枝條在方案二即200 mg/L IBA浸泡40 min處理?xiàng)l件下，具有最佳生根率。

3 討論

外源激素濃度及浸泡時(shí)間在離體植物插穗生根過(guò)程中起著重要的作用。有研究表明低濃度激素能促進(jìn)插穗的生根，高濃度激素則抑制不定根的形成；插穗激素浸泡時(shí)間則直接關(guān)系到扦插生根的效果，主要是通過(guò)吸收激素的量來(lái)影響其對(duì)插穗基部的作用[16]。本實(shí)驗(yàn)也得到了類(lèi)似的結(jié)果。即200 mg/L IBA浸泡40 min處理下的香椿擁有最佳生根率；而低濃度長(zhǎng)時(shí)間處理(100 mg/L IBA浸泡60 min)及高濃度短時(shí)間處理(300 mg/L IBA浸泡20 min)的香椿枝條生根率雖高于對(duì)照組，但均沒(méi)有200 mg/L IBA浸泡40 min效果好。這可能是因?yàn)閷?duì)于香椿枝條，低濃度IBA較長(zhǎng)時(shí)間浸泡能促進(jìn)枝條生根，但高濃度IBA短時(shí)間浸泡生根效果逐漸變差甚至可能會(huì)抑制枝條不定根的形成。 一般情況下，不同部位的插穗生根情況不同。其主要原因是：同一枝條不同部位營(yíng)養(yǎng)成分的含量及幼嫩程度存在差異；且同一枝條抑制劑的含量下部會(huì)少于上部，抑制劑可能是影響插穗基部的吸水從而阻礙插穗生根的[15]。香椿枝條不同部位生根率效果符合該規(guī)律。而沈海龍[17]通過(guò)水曲柳插穗部位探究發(fā)現(xiàn)生根能力依次為：中部>下部>梢部。水松扦插結(jié)果表明：頂梢插穗生根率最高[18]。這可能是因?yàn)椴煌参锼幕衔锊煌L(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及條件也不同，因此不同植物插穗最適部位可能也不同[19]。

本研究表明一年生二級(jí)、三級(jí)枝條在200 mg/L IBA浸泡40 min條件下，具有最佳生根率，分別為92.0%、92.7%.因此200 mg/L IBA處理40 min時(shí)間為一年生香椿枝條生根最適合條件，本研究為香椿優(yōu)質(zhì)種苗的無(wú)性快速育苗提供了技術(shù)支撐。