植物生長調節劑對芳樟大樹扦插生根的影響

劉新亮，戴小英，溫世鈁，鄭永杰，章 挺

(江西省林業科學院，國家林業草原樟樹工程技術研究中心，330032，南昌)

0 引言

樟樹Cinnamomumcamphora(L.) presl是樟科、樟屬常綠大喬木，高可達30 m，主要分布于我國長江以南各省區、日本南部、東南亞等地[1]。樟樹是我國南方地區重要的珍貴用材和園林綠化樹種，同時，因其枝葉富含精油，又是樟腦等香料的重要來源樹種，在林業、輕工業、醫藥等行業均具有廣泛應用[2-3]。芳樟醇型樟樹(以下簡稱芳樟)是我國天然芳樟醇的主要木本來源資源之一，其葉片精油的主要成分為芳樟醇，而芳樟醇因具有旋光性特點，在世界香料市場、醫藥市場具有重要地位，在國際市場上亦很受歡迎[4]，因此，選育精油含油量高及芳香醇高度純化的優良品種并擴繁是當前實現芳香樟油用林規模化培育和產業化發展的關鍵[5-6]。扦插繁殖具有能保持母本優良性狀、操作簡單、經濟易行等多個優點，研究發現扦插繁殖的子代芳樟無性系在葉片精油含量及主要化學成分組成等方面都較好保持母本的遺傳特性，是繁育芳樟優良單株的重要手段[6-7]。目前，芳樟扦插繁殖技術的研究主要集中在對幼苗或幼樹不同部位采集的穗條、生根劑種類和濃度、扦插基質、扦插季節等條件的優化研究，對成年大樹扦插條件的優化研究鮮有報道[8-14]。本研究以42 a芳樟為試驗材料，通過觀測不同生長調節劑種類、質量濃度及處理時間對嫩枝插穗進行扦插生根的影響，篩選出適合芳樟大樹扦插的適宜條件，提高芳樟大樹嫩枝扦插生根率，以期為芳樟野生種質資源的保護利用和優良種質的規模化生產和推廣應用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選擇江西省林業科學院內的42 a芳樟為采穗母樹(胸徑35 cm，樹高16 m，冠幅10 m×8 m)，于2021年7月29日選取沒有病蟲害、生長健壯、芽體飽滿的當年生木質化陽生枝條，置于清水中等待扦插處理。全部扦插試驗在江西省林業科學院內進行。

1.2 試驗設計

以生長調節劑種類、質量濃度、浸泡時間三因素設計三水平正交設計，按正交表L9(34)進行試驗，完全隨機排列，共9個處理，每處理30株插穗，3次重復。清水浸泡處理作為對照。試驗設計因素與水平見表1。

表1 L9(34)正交試驗設計

1.3 扦插方法與苗期管理

扦插前，將消毒后的黃心土裝入穴盤內，置于苗床后灑水。將枝條剪成長6～8 cm，保留2～3個芽體，帶2片葉的插穗，再將插穗的下切口修剪為斜切面。扦插深度為4～5 cm，插后壓緊插孔并澆透水，覆透明塑料膜。每10 d揭膜澆水，澆水后繼續覆膜培養。

1.4 指標測定

2021年10月12日，采用沖洗法將扦插苗整株取出，觀察插穗生根情況、生根數和根系長度等信息并測定1次，地下部分記錄出根數量、根長，地上部分記錄新梢個數和新梢長度。

1.5 數據處理

采用Excel 2016進行數據處理、制表和作圖。采用SPSS 19.0進行統計分析和顯著性檢驗(Duncan’s 新復極差法)。

2 結果與分析

2.1 生長調節劑種類、濃度及浸泡時間對芳樟大樹扦插生根的影響

生長調節劑種類、濃度及浸泡時間對芳樟大樹扦插生根的影響見圖1。與對照(清水，CK)相比，各處理下的插穗生根率均有顯著提高，其中生根率最高的處理組合為9號(IBA+5 000 mg/L+浸泡2 min)，處理后平均生根率達到了85.00%，為對照的2.55倍，其次為組合5(IAA+2 500 mg/L+浸泡6 min)和組合7(IBA+ 1 000 mg/L+浸泡6 min)，平均生根率均為81.67%。各生長調節劑處理中，處理1(NAA+1 000 mg/L+浸泡15 s)的生根率最低，平均為43.33%，顯著低于其他生長調節劑處理組合，但顯著高于CK處理(P<0.05)。說明生長調節劑處理對芳樟大樹的扦插生根有明顯的促進作用。各組合處理對扦插苗根系的生根數量和根系長度的影響無明顯規律，除組合4、組合5、組合6和組合7外，其他組合生根數量顯著高于CK；各組合處理的根系長度均低于CK，其中組合1與CK間差異達到了顯著水平(P<0.05)。

圖1 生長調節劑種類、濃度及浸泡時間對芳樟大樹扦插生根的影響

極差(R)值的大小，反映了各因素水平對考察結果的影響程度，R值越大說明參試因素水平的影響越大，本試驗各因素水平的極差計算結果見表2。如表2所示，生長調節劑種類、濃度及浸泡時間三因素對芳樟大樹扦插生根率影響的主次順序規律表現為浸泡時間>生長調節劑種類>質量濃度。多重比較結果表明，NAA、IAA、IBA 3種生長調節劑對扦插生根率影響的差異達到了顯著水平，IBA處理下的生根率顯著高于IAA和NAA(P<0.05)。隨著生長調節劑濃度的增加，生根率表現為先增加后穩定的趨勢，2 500 mg/L和5 000 mg/L濃度下的插穗生根率表現一致，均為73.89%。隨著浸泡時間的增加，插穗生根率表現為逐漸增加的趨勢，浸泡6 min時插穗生根率最高，達到了80.56%，顯著高于15 s和2 min(P<0.05)。因此，扦插生根率表現最佳的各因素水平為3、2、3，即處理組合為IBA+2 500 mg/L+浸泡6 min時最有利于插穗生根。此最優方案在正交試驗方案中未出現。

生長調節劑種類、濃度及浸泡時間三因素對芳樟大樹扦插生根數量影響的主次順序表現為生長調節劑種類>質量濃度>浸泡時間；對根系長度的影響不明顯，主次順序表現為質量濃度>生長調節劑種類>浸泡時間。扦插生根數量隨著質量濃度的增加、浸泡時間的降低表現出逐漸增加的趨勢，NAA生長調節劑處理下的生根數量顯著高于IAA和IBA處理；5 000 mg/L濃度下生根數量顯著高于1 000 mg/L濃度(P<0.05)。生長調節劑處理下插穗根系數量較CK(2.67±0.58)顯著增多(P<0.05)，但根系長度明顯低于CK(8.5±0.50)。扦插生根數量表現最佳的各因素水平為1、3、1，即處理組合為NAA+5 000 mg/L+浸泡15 s時生根數量最多，扦插生根根長表現最佳的各因素水平為2、2、2，即處理組合為IAA+ 2 500 mg/L+浸泡2 min時生根根系長度最長。

表2 芳樟大樹扦插生根率、生根數量及根系長度的直觀分析表

2.2 生長調節劑種類、濃度及浸泡時間對芳樟大樹扦插苗新梢生長的影響

由圖2可知，生長調節劑處理能明顯促進芳樟大樹扦插苗新梢的生長，在不同生長調節劑種類、濃度及浸泡時間處理條件下，扦插苗發新梢株數及新梢長度的變化趨勢并不一致。各生長調節劑組合除組合8(IBA+ 2 500 mg/L+浸泡15 s)外，發新梢株數均顯著高于CK；除組合3(NAA+5 000 mg/L+浸泡6 min)和組合8外，各組合的新梢長度均顯著高于CK(P<0.05)。發新梢株數最多的組合處理為組合7達到了11.50株，是CK的7.67倍，其次為組合5和組合9，發新梢株數均為10.50株。各生長調節劑組合中，組合8的發新梢株數最低，為2.50株，但明顯高于CK(1.50株)。說明生長調節劑處理對芳樟大樹扦插苗的新梢生長有明顯的促進作用。

圖2 生長調節劑種類、濃度及浸泡時間對芳樟大樹扦插苗新梢生長的影響

各因素水平的極差計算結果如表3所示，生長調節劑種類、濃度及浸泡時間三因素對芳樟大樹扦插苗發新梢株數和新梢長度影響的主次順序規律并不一致，三因素對發新梢株數影響的主次規律表現為浸泡時間>生長調節劑種類>質量濃度，這與生根率的主次規律表現一致；對新梢長度影響的主次規律表現為浸泡時間>質量濃度>生長調節劑種類。三因素中對扦插苗發新梢株數和新梢長度影響最大的均為浸泡時間，2 min浸泡下的新梢株數和新梢長度均明顯高于15 s和6 min，說明2 min的浸泡時間最有利于扦插苗后期新梢的生長。IAA生長調節劑處理下的扦插苗發新梢株數和新梢長度均明顯高于NAA和IBA，說明IAA有利于扦插苗的萌芽和新梢生長。各濃度處理下扦插苗發新梢株數差異并不顯著，5 000 mg/L

表3 芳樟大樹扦插苗新梢生長的直觀分析表

下新梢長度顯著低于1 000 mg/L和2 500 mg/L，說明生長調節劑濃對新梢的萌發影響不明顯，但高濃度的生長調節劑水平不利于新梢的生長。扦插苗發新梢株數和新梢長度生長表現最佳的各因素水平均為2、1、2，即處理組合為IAA+1 000 mg/L+浸泡2 min時最有利于扦插苗新梢的發生和新梢的伸長。

3 結論與討論

扦插繁殖是保存木本植物優良種質和產業化生產的重要途徑。多種樹種扦插繁殖結果表明，隨著個體發育年齡的增加，扦插繁殖能力逐漸下降，越是成年大樹，插穗的生根能力越低[15-18]。然而在生產實踐中，人們發現表現優良的林木種質多為野生大樹，如何克服林木大樹扦插繁殖過程的“成熟效應”，提高其生根率，是林木優良資源保存和利用必須解決的重要技術難題。有研究報道，利用根部與樹干基部萌生的枝條扦插，可明顯提高生根率[19]，但野生優良種質多數不具備基部萌生枝條，且出于資源保護利用原則，不能破壞其基部以促進新枝萌生。通過合理使用生長調節劑可以促進難生根樹種或個體生根。

樟樹幼樹采集的嫩枝穗條扦插容易生根，生根率多數可達80%以上[9-11]。但樟樹大樹由于個體發育老化，無性繁殖能力較差，生根率普遍在10%～20%左右的較低水平。本研究表明，合理的處理插穗材料可有效地提高芳樟大樹扦插生根率。生長調節劑種類、濃度及其浸泡時間對生根效果有顯著影響，經IBA處理后的插穗生根效果最好，最佳處理組合的生根率達到了85.00%，較清水對照的33.33%提高了155.00%。在一定的濃度范圍內，生長調節劑的質量濃度越高，浸泡處理的時間越長，扦插生根率越高，這與陳慶生[20]等對烏飯樹(Vacciniumbracteatum)和王藝[21]等對紅花玉蘭(Magnoliawufengensis)的研究結果一致。

3種生長調節劑對芳樟扦插生根的促進作用依次為IBA>IAA>NAA，這與肖祖飛[8]等和殷國蘭[12]等對樟樹幼樹扦插的研究結果一致。IBA被認為是促進插穗生根的最佳生長素，被廣泛應用于木本植物的扦插和后期改善根系質量[22]。外源IBA可提高林木生根區營養水平、內源激素含量及過氧化物酶活性，促進不定根的形成，提高生根率及根系生長[15, 23]。IBA在植物體內與葡糖酯結合較慢，性狀較穩定，釋放出游離IBA較慢，作用效果持續時間相對較長[21]。IAA是植物體內普遍存在的一類生長激素，能夠促進生長和插條不定根的形成[24]。本研究中，IAA處理的生根率和生根數量指標較IBA低，但其根系長度、發新梢株數及新梢長度明顯高于IBA。NAA處理下的主根數量雖然顯著高于IBA和IAA，但其整體生根率較低、新梢生長狀況較差，對芳樟大樹嫩枝扦插的促進作用相對較弱。

本研究中，對芳樟大樹嫩枝扦插生根的促進作用最好的為IBA，最優處理組合為IBA+2 500 mg/L+浸泡6 min，未在設計的組合之中，這與正交試驗設計選用的是全面試驗所有組合中部分具有代表性的組合有關。因此，在今后的研究中需要進行進一步的試驗驗證，在考察生長調節劑種類、濃度及浸泡時間三因素的主效應時，同時考慮各因素之間的交互效應。另外，由于試驗中生長調節劑質量濃度所設梯度較大，最長浸泡時間(6 min)下生根率未出現下降趨勢，該生長調節劑質量濃度和插穗浸泡時間是否為促進芳樟大樹嫩枝扦插生根的最優組合還需進一步探討。