基于正交試驗探究不同因素對三葉木通扦插生根的影響

吳習安，唐 暉，鐘建華，王 越，牛 娟，肖進軍，欒明寶

（1.桃江縣林業局，湖南 桃江 413400；2.湖南省國營桃江苗圃，湖南 桃江 413400；3.益陽市迎風橋鎮人民政府，湖南 益陽 4130005；4.中國農業科學院麻類研究所，湖南 長沙 410205；5.湖南省吉祥天生物科技有限公司，湖南 桃江 413400）

三葉木通（Akebia trifoliata）為木通科木通屬的木質落葉藤本，其莖皮灰褐色，有稀疏皮孔及小疣點；掌狀復葉互生或在短枝上簇生，葉片紙質或薄革質，卵形至倒卵形；總狀花序自短枝上簇生葉中抽出，下部有1～2 朵雌花、15～30 朵雄花，長6～16 cm，總花梗細長，約5 cm，雄花淡紫色，雌花紫褐色；花葉同期，花期在4—5 月，果期7—8 月；喜陰濕、耐寒，在微酸、多腐殖質的黃壤土中生長良好。三葉木通自然分布于我國長江流域各省區[1]，俗稱八月炸、八月瓜、野香蕉。其莖、果、籽都可做中藥材；其中，果實入藥稱為“預知子”，主要功效成分包括齊墩果酸類和常春藤皂苷元類等三萜皂苷類成分，具有舒肝理氣、活血止痛、防治肝癌的作用[2]。果實可食用，其果肉呈乳白色，口感絲滑，具有獨特的清香，富含蛋白質、多糖、氨基酸、維生素C 和K、Ca、Na、Zn、Cu 等礦質元素[3-5]。種子含油量較高，富含油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸，可促進人體血脂代謝，對預防腦血栓的形成有特殊功效[6]。

為了有效發掘森林資源的經濟潛力和生態效益，學者們從分布區采集三葉木通種質資源進行馴化，將其培育成新型水果或者花、葉、果齊備的攀援性園林植物和中藥材，在提升森林植物利用水平的同時拓展了該資源的增收途徑。經過多年的馴化繁育，優選出部分三葉木通品種作為果品栽培，并進行品種改良。在生產過程中，為了盡快擴大種群數量，并保持品種的優良性狀，常采用扦插的方式進行繁育[7]。該研究在前人的基礎上探索了影響三葉木通扦插生根的主要因素，以期構建適宜三葉木通快速繁育的扦插技術體系，為三葉木通的開發利用打下基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及供試材料

試驗地位于湖南省益陽市桃江縣湖南省吉祥天生物科技有限公司三葉木通科技園內。該地區屬中亞熱帶大陸性季風濕潤氣候，高溫多濕，夏熱期長，氣溫穩定高于15℃的天數有185 d，氣溫達35℃左右的天數高達49 d，年降水量1 400～1 600 mm，年均日照時數為1 300 h，無霜期為348 d，年均相對濕度為82%。土壤以黃棕壤為主，pH 值為5～6。

供試材料來自三葉木通科技園內種植的五年生三葉木通，于2021 年4 月下旬選擇外圍枝條健壯、側芽飽滿且無病蟲害的半木質化枝條作為插穗。供試生根粉為“諾德威根專家”（內含枯草芽孢桿菌和蕓苔素內酯，山東淄博諾德威肥業有限公司）。供試基質類型分為3 類，包括細河沙、營養土（草炭∶蛭石∶珍珠巖=5∶3∶2）、營養土+細河沙 （細河沙∶蛭石∶珍珠巖∶草炭=4 ∶3 ∶1 ∶1）。

1.2 試驗方法

1.2.1 苗床準備在試驗區，選擇向陽且土壤深厚、排灌良好的位置，按寬度1 m 設計苗床，長度可據扦插量而定，四周用架板砌成畦狀。底部淺耕10 cm，除凈雜草和根茬，并噴灑甲基硫菌靈與多菌靈進行消毒滅菌，碎土、拌勻、整平。然后，按試驗設計鋪好已消毒基質，厚度≥20 cm。在苗床上方，搭建比圃地略寬的遮陽棚，棚高≥1.5 m，用遮光率70%的遮陽網覆蓋，扦插完后拱膜覆蓋苗床，拱膜高度≥50 cm。

1.2.2 試驗設計以基質類型、生根粉濃度及浸泡時間為試驗因素，每個因素設3個水平（表1），采用L9（34）正交試驗設計（表2），考察各因素對三葉木通生根的影響。

表1 試驗因素和水平

1.2.3 扦 插選擇9 株外圍枝條健壯、側芽飽滿且無病蟲害的三葉木通果樹作為采穗母株，在母株上采集健壯的半木質化枝條作為插穗，每個處理從9 株樹上分別采集4 根枝條作為插穗，每個處理36 根插穗。保證每根插穗有3 節；頂節留1/2 葉片；上切口離芽0.5～1.0 cm 平剪，切口速蘸封口蠟；下切口斜切，插穗基部按試驗設計進行激素處理。扦插時，先用小木棒在基質上插出誘導孔后再插入穗條并覆基質壓實。

1.2.4 扦插后管護扦插完成后，苗床灑水濕透，全床噴一次多菌靈，拱膜保濕；烈日時在遮陽架上蓋遮光率70%的遮陽網，如遇連續38℃以上高溫天氣，需在遮陽網上加蓋草簾，確保苗床內溫度在35℃左右、濕度在85%左右。每隔一段時間觀察插穗生根情況。生根后每隔15 d 用0.3%磷酸二氫鉀和0.3%尿素溶液進行葉面施肥。

1.2.5 插穗生根情況調查扦插120 d 后（即2021 年8 月29 日）統計各處理的生根率，每個處理隨機挑選10 株成活株調查平均根系長度、平均根系直徑、平均根系數量，不足10 株的以實際數量為準，以評價各處理的生根情況。

1.3 數據處理

采用Excel 2016 軟件對扦插數據進行初步整理和極差分析，采用SPSS 23.0 軟件進行方差分析和相關性分析。

2 結果與分析

2.1 正交試驗各處理的生根情況

從表2 中可以看出，總體而言三葉木通扦插的生根率不高，最高的組合A3B1C3的生根率為58.33%，而最低的組合A2B1C2僅為12.50%；基質類型對根系長度的影響較大，在細河沙基質中三葉木通的平均根系長度最短，僅為4.60 cm，而在營養土和營養土+細河沙基質中三葉木通的平均根系長度明顯高于細河沙基質中的，分別達9.58 和10.60 cm；各因素不同水平對平均根系直徑的影響不大，均在1.41～1.90 mm 之間；各處理的平均根系數量差異較大，組合A1B1C1的平均根系數量最少，僅17.33 條，組合A2B2C3的平均根系數量最多，達75.00 條。

2.2 正交試驗結果的極差分析和最優組合篩選

由表2 中的極差值（R）可知，對于生根率和平均根系數量這2 個指標，各因素的影響排序均為生根粉處理時間＞基質類型＞生根粉濃度；各因素對平均根系長度的影響排序為基質類型＞生根粉濃度＞生根粉處理時間；各因素對平均根系直徑的影響排序為生根粉濃度＞基質類型＞生根粉處理時間。由此可見，生根粉處理時間對生根率和平均根系數量影響最大，基質類型對生根率、平均根系長度、平均根系數量的影響也較大。

表2 中的平均值（k）可以反映出各水平的優劣，據此可篩選出有利于不同生根指標的最優組合。從生根率來看，其最優組合為A1B2C3，即：以細河沙為基質，采用500 mg/L 的“諾德威根專家”處理120 min；從平均根系長度來看，其最優組合為A3B2C2，即：以營養土+細河沙為基質，采用500 mg/L 的“諾德威根專家”處理60 min；從平均根系直徑來看，其最優組合為A3B3C1，即：以營養土+細河沙為基質，采用1 000 mg/L 的“諾德威根專家”處理10 min；從平均根系數量來看，其最優組合為A3B2C3，即：以營養土+細河沙為基質，采用500 mg/L 的“諾德威根專家”處理120 min。

表2 三葉木通扦插的正交試驗結果與極差分析

2.3 正交試驗的方差分析結果

由表3 可知，生根粉處理時間對生根率的影響顯著（P＜0.05），另外2 個因素的影響不顯著，但基質類型對生根率的影響大于生根粉濃度對其的影響；而對于平均根系長度而言，基質類型的影響極為顯著（P＜0.01），可能是基質的疏松程度影響三葉木通根系的生長，而其他2 個因素對其影響不顯著；同時，對平均根系直徑和平均根系數量而言，基質類型、生根粉濃度、生根粉處理時間這3 種因素對其影響均不顯著。

表3 各因素對三葉木通扦插生根指標的方差分析

2.4 各指標間的相關性分析結果

由表4 可知，生根率與平均根系數量之間呈顯著正相關，而其與平均根系長度、平均根系直徑呈負相關，其中與平均根系長度的負相關達到顯著水平；平均根系長度與平均根系直徑呈顯著負相關，與平均根系數量呈正相關；平均根系直徑與平均根系數量呈顯著負相關。

表4 生根性狀指標之間的相關性

3 結論與討論

三葉木通是一種集食用、藥用、油用、觀賞為一體的重要植物，極具開發潛力，目前正處于馴化階段，在生產上通過扦插技術，可以向市場高效提供根系完整、生長健壯、性狀整齊的三葉木通苗木。

研究發現，影響扦插育苗生根的因素眾多，包括生根粉的類型[8-9]、濃度及處理時間[10]、扦插基質[11-12]、枝條情況[13]、扦插季節[14]、光照強度等。該研究采用正交試驗設計，分別以基質類型、生根粉濃度、生根粉處理時間為試驗因素，每個因素設3 個水平，以此來探究影響三葉木通扦插生根的主要因素。

扦插基質是影響插穗生根質量的主要因素之一，插穗的生根環境取決于基質的物理性質，基質必需具有一定的疏松性，以滿足根系呼吸作用的氣體交換，還需要一定的保水性，以方便礦質元素的運輸[15]。該試驗采用細河沙、營養土、營養土+細河沙這3 種基質，發現雖然細河沙的生根率最高，但其根的質量不如營養土基質的，推測可能是在插穗生根之后，細河沙的疏松度不如營養土，導致了其平均根系長度、平均根系直徑、平均根系數量等生根指標不如營養土，這也可能是此次試驗結果中生根率與平均根系長度、平均根系直徑呈負相關的主要原因。綜合來看，三葉木通扦插首選基質應為營養土+細河沙，其疏松度和保水性都不錯，各項生根性狀良好。

在扦插生根的過程中，生根劑的使用能夠打破插穗基部根源細胞的休眠，提高枝條養分代謝的速度和強度[16-17]，促進插穗根系的生長，該試驗采用的生根粉為“諾德威根專家”，內含蕓苔素內酯，能有效防止根系霉變，在南方高濕地區使用效果顯著，且在前期三葉木通扦插預試驗中表現良好。正交試驗的方差分析結果和極差分析結果顯示，生根粉處理時間是此次試驗中對各項生根指標影響最大的因素，處理的時間越長，生根指標越好，而生根粉的濃度對各項生根指標的影響不顯著。這可能是生根粉濃度梯度設計不合理，或者存在其他未知的影響因素，需要進一步深入研究。