珍稀瀕危植物領春木扦插繁殖技術

摘 要：為優(yōu)化珍稀瀕危樹種領春木（Euptelea pleiospermum）扦插生根困難的技術問題，以領春木1年生半木質化枝條為扦插材料，采用正交試驗設計，通過對生根率、根系效果指數等指標的測算，探究不同基質、外源激素、激素質量濃度、處理時間對領春木扦插生根的影響，并應用隸屬函數值法對16個處理組合（基質類型、激素種類、質量濃度、激素處理時間4個因素，每因素4個梯度）的生根效果進行綜合評價，為領春木的扦插擴繁提供技術參考。4種扦插基質配比（100%泥炭；V（泥炭）∶V珍珠巖= 5∶2；V（泥炭）∶V（蛭石）=5∶2；V（泥炭）∶V（珍珠巖）∶V（蛭石）=5∶2∶2，V代表體積比）中，泥炭∶珍珠巖=5∶2生根效果最好，其生根率、平均根長、最長根長、平均生根數、根平均直徑分別達56.67%、6.74 cm、7.47 cm、5.73條/穗、0.31 cm，根系效果指數為1.74，遠高于其他3種基質配比（P<0.05）。正交試驗結果表明，用質量濃度1.0 g/L的生根粉（ABT-1）速蘸5 s的插穗生根效果最佳，生根率達65.73%，平均根長7.38 cm，平均生根數7.59條/穗，最長根長7.52 cm，根平均直徑0.35 cm，根系效果指數為1.87。綜合分析表明，生根效果最佳的處理組合為泥炭、珍珠巖體積比5∶2為基質、在質量濃度為1.0 g/L的ABT-1號中速蘸5 s的平均隸屬函數值最大，最低處理組合為泥炭、蛭石體積比5∶2為基質、在質量濃度為0.8 g/L的吲哚丁酸（IBA）中浸泡12 h。

關鍵詞：領春木； 扦插繁殖； 外源激素； 隸屬函數； 生根效果

中圖分類號：S792．99 ?; 文獻標識碼：A DOI：10.7525/j.issn.1006-8023.2024.04.006

Cutting Propagation Techniques of Rareand Endangered Plant Euptelea pleiospermum

LIU Fanghu1，3， ZHANG Hongsheng2，3， TIAN Linghong2，3，4*

（1.Shanmen Forest Farm of Xiaolongshan Forestry Protection Center in Gansu Province，Tianshui 741002， China；2.Lizi Forest Farm of Xiaolongshan Forestry Protection Center in Gansu Province， Tianshui 741004， China；3.Key Laboratory of Secondary Forest Cultivation in Gansu Province， Tianshui 741002， China；4.College of Forestry， Northwest A & F University， Yangling 712199， China）

Abstract： In order to optimize the technical problems of cutting rooting of rare and endangered tree species Euptelea pleiospermum， using 1-year-old semi lignified branches of E. pleiospermum wood as cutting materials， an orthogonal experimental design was adopted to explore the effects of different substrates， exogenous hormones， concentrations， and treatment times on the rooting of E. pleiospermum wood cutting through the calculation of rooting rate， root effect index， and other indicators （Matrix type、hormone type， mass concentration， hormone treatment time were four factors， and each factor had four gradients）. The membership function numerical method was used to comprehensively evaluate the rooting effect of 16 treatment combinations， providing technical reference for the expansion of E. pleiospermum wood. Among the four cutting substrate ratios （100% peat；V （peat）∶V （perlite）=5∶2； V （peat）∶V （vermiculite）=5∶2； V （peat）∶V （perlite）∶V （vermiculite）=5∶2∶2， V represents the volume ratio）， peat： perlite （5∶2） had the best rooting effect， with a rooting rate， average root length， longest root length， average root number， and average root diameter of 56.67%， 6.74 cm， 7.47 cm， 5.73 stripes/ears， and 0.31 cm， respectively. The root effect index reached 1.74， which was much higher than the other three substrate ratios （P<0.05）. The results of the orthogonal experiment showed that the rooting effect of cuttings soaked with ABT-1 at a concentration of 1 g/L for 5 seconds was the best， with a rooting rate of 65.73%， an average root length of 7.38 cm， an average number of 7.59 stripes/ears， a maximum root length of 7.52 cm， an average root diameter of 0.35 cm， and a root effect index of 1.87. Comprehensive analysis showed that the optimal treatment combination for rooting effect was （peat to perlite volume ratio 5∶2 as substrate， with the highest average membership function value in ABT-1 at a medium speed of 1.0 g/L for 5 seconds）， and the lowest treatment combination was （peat to vermiculite volume ratio 5：2 as substrate， soaked in 0.8 g /L indole butyric acid （IBA） for 12 hours.

Keywords： Euptelea pleiospermum； cutting propagation； exogenous hormone； subordinate function； rooting effect

0 引言

領春木（Euptelea pleiospermum）是領春木科（Eupteleaceae）領春木屬（Euptelea）的落葉灌木或小喬木，高可達15 m。該屬共有2種，另1種分布于日本和朝鮮，我國僅有1種［1］。領春木是第3紀孑遺植物和古老珍稀植物之一，對研究植物的系統(tǒng)發(fā)育、古植物區(qū)系和古代地理氣候有重要的科學研究價值［2-3］。同時，領春木可提取單寧、制作高檔家具或儀器表盒等，也可栽植在庭院和植物園作為觀賞樹種［4］。由于領春木的生態(tài)習性，喜陰且濕度較大的環(huán)境，北坡數量分布比南坡多，呈零散分布，少見極小種群分布，受人為干擾和生境破壞，領春木的數量逐漸減少，加之人工林建設中未對領春木等珍稀苗木進行育苗造林，自然群體數量正在銳減，物種保護形勢嚴峻，已走向瀕危［3］。造成其群體數量日趨下降的另一個客觀原因則是該樹種種子為翅果，而翅果中含有的抑制物質抑制種子發(fā)芽，新成熟的種子（翅果）對光照、溫度、水分和土壤養(yǎng)分要求較高，在林下繁殖困難，天然更新較弱，對環(huán)境要求高且具有明顯的地域性和生態(tài)脆弱性。目前，關于領春木的研究主要集中在形態(tài)結構及分布規(guī)律［4-5］、種子繁殖及栽培技術［6-9］、生長發(fā)育規(guī)律［10］、種群調查及生命表分析［11-12］、萌發(fā)特性［13-14］、生態(tài)及遺傳多樣性［15-16］等方面的基礎研究。對于領春木無性擴繁技術，也有學者進行研究，但研究內容相對較少。邢世海等［17］以領春木莖段為外植體成功地誘導出了愈傷組織；冉佳鑫等［18］通過領春木種子幼胚在瓊脂培養(yǎng)基繁育出正常的領春木植株；高云等［19］從植物激素種類、激素質量濃度及浸泡時間進行領春木擴繁技術研究，發(fā)現領春木插穗在質量濃度為50～ 1 000 mg/L的萘乙酸（NAA）中浸泡5～30 min，扦插生根效果最好，激素質量濃度及浸泡時間范圍較大。

為保持親本優(yōu)良遺傳性狀，緩解種源稀少和采種困難的現狀［20］，進一步進行搶救性保護、繁育、擴大領春木種群，做好珍稀瀕危植物的保育工作，降低消失速度，在前人研究的基礎上，通過增加影響領春木繁殖的因素，探究影響領春木生根率及根系生長的外部因素，并采用隸屬函數計算均值的方法綜合評價領春木插穗生根效果［20-21］，篩選確定適宜領春木扦插生根指標的最優(yōu)組合［20-21］，從而有效保護和繁育領春木這一原始孑遺珍稀樹種［22］。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2023年7月15日在小隴山山門林場進行，采用全光照間歇噴霧方式進行扦插。試驗用扦插容器為11 cm×14 cm的無紡布育苗袋，添加基質后直徑6.3 cm×10.5 cm。本試驗中萘乙酸（NAA）、吲哚丁酸（IBA）購自杭州茉鋇特生物科技有限公司，生根粉（ABT-1）購自北京艾比蒂生物科技有限公司。插穗采自甘肅省小隴山林區(qū)李子林場境內，選取樹齡約為10～15年生的壯齡領春木母樹，剪取當年生木質化或半木質化健壯枝，剪成長15～20 cm的插穗、頂端保留2片葉，每個插穗留3個及以上芽眼、上切口距芽1 cm處平切（有頂芽者保留），下切口斜剪馬蹄形，保證切口平滑無破損。注意在林區(qū)剪取枝條后要噴水保濕，以防失水枝條失水變干，插穗于當天隨剪隨處理，并將制備好的插穗置于0.5%的高錳酸鉀水溶液中浸泡消毒3 min，然后根據試驗設計進行扦插，為防止插穗擦傷皮和芽，扦插前用扦插棒插洞5 cm深再插入插穗，扦插后進行間歇噴霧，空氣相對濕度保持在80%左右，為避免日光暴曬，用搭建遮陰網的方法控制溫濕度［22-24］。

1.2 試驗設計

本試驗采取4水平4因素16處理的正交試驗設計，見表1。設置基質類型（A）、激素種類（B）、質量濃度（C）、激素處理時間（D）4個因素，每因素4個梯度［12］。試驗設置每處理組合為30根插穗，重復 3次，共扦插1 440根穗條。

1.2.1 基質選用及處理

基質為泥炭、珍珠巖、蛭石按比例（體積比）進行配置，并將制備好的插穗用質量濃度為1 g/L的NAA溶液浸泡插穗20 min，扦插于配比好的4種扦插基質中。

1.2.2 不同植物激素質量濃度及時間處理試驗

不同外源激素種類處理試驗。將1 g植物激素與75%的乙醇150 mL溶解，邊加乙醇邊攪拌直至完全溶解，溶解完后兌水至所需質量濃度（0.2、0.4、0.6、0.8 g/L），將制備好的插穗分別在NAA（1 g/L）、IBA（1 g/L）、ABT-1（1 g/L）和m（NAA）∶m（IBA）（m代表質量比）=1∶1（1 g/L）4種植物激素中速蘸10 s，扦插于V（泥炭）∶V（珍珠巖）=5∶2的基質中。

不同外源激素處理時間試驗。試驗將處理好的插穗置入質量濃度為1 g/L的ABT-1溶液中，進行快速處理（速蘸5 s、浸泡0.5 h）和慢速處理（浸泡 5 h、浸泡12 h），扦插于V（泥炭）∶V（珍珠巖）=5∶2的混合基質中［22，24］。

2 數據處理

扦插100 d后，測量并統(tǒng)計各處理生根指標［24］，表中數據為“平均值±標準差”，數值精確到0.01。將插穗取出，清水沖洗后，測量各項生根指標。生根率用Excel 2016進行統(tǒng)計，用DPS數據處理系統(tǒng)19.05軟件對各項指標進行處理，并用鄧肯氏法（Duncan）進行差異顯著性分析。利用隸屬函數法計算各項生根指標［20，25-26］。

根系效果指數計算公式為

I=L×n/N。 （1）

式中：I為根系效果指數；L為平均根長，cm；n為根系數量，個；N為總插穗數量，棵。

隸屬函數值（R（Xi））計算公式為

R（X_i）=（X_i-X_min）/（X_max-X_min）。 （2）

式中：X_i為第i個指標的測定數值；X_max和X_min為第i個指標的最大值和最小值。

以生根相關的各項指標為基礎，各指標的隸屬函數值累加取平均值。

結合隸屬函數法綜合評價16個處理組合，按照均值大小對各處理組合的生根效果排序，根據數值大小綜合評價生根效果［27-28］。

3 結果與分析

3.1 不同基質對領春木插穗生根的影響

全光照間歇噴霧［29］扦插100 d后，對不同基質中領春木插穗生根情況進行觀測和分析，見表2。由表2可知，4種扦插基質對領春木插穗的各項生根指標均產生顯著性影響。插穗生根率最高的為A2（泥炭∶珍珠巖=5∶2），平均根長（6.74 cm）、最長根長（7.47 cm）、根平均直徑（0.31 cm）、生根率（56.67%）、根系效果指數（1.74）極顯著高于其他 3種基質配比。A1處理各生根指標略低于其他處理，A1和A2差異顯著，A1、A3處理差異較為顯著；綜合分析表明A2配比的生根效果最佳。

3.2 不同種類外源激素處理對領春木插穗生根的影響

研究表明，不同外源激素對領春木插穗生根效果的影響不同，見表3。方差分析結果顯示，插穗經B3（ABT-1）處理插穗的生根率（65.73%）、平均根長（7.38 cm）、最長根長（7.52 cm）、根平均直徑（0.35 mm）、根系效果指數（1.87）均為最優(yōu)，顯著高于B1、B2和B4處理；B2處理后領春木插穗的生根率顯著高于B4處理，但其平均生根數、最長根長、根平均直徑和根系效果指數指標普遍較B4處理低；B2處理誘導生根的能力顯著高于B1和B4，但生根后根平均直徑指標不理想；B1處理生根率最差，各指標值最低。綜合分析各處理后領春木插穗生根的各項指標，發(fā)現B2處理扦插繁殖的效果優(yōu)于其他各處理。

3.3 不同質量濃度的外源激素對領春木插穗生根的影響

不同質量濃度的外源激素處理領春木插穗生根影響不同，見表4。最長根長、根平均直徑之間差異不顯著，領春木插穗的生根率、平均生根數量、 平均根長和根系效果指數［31-32］等指標差異顯著。 由表4可知，隨著質量濃度的增加，各項生根指標均呈上升趨勢；C3處理對插穗生根率、平均生根數、平均根長、根系效果指數的影響顯著高于C1、C2處理（P<0.05）；各生根指標值C1最低，C4最高。綜合分析得出，質量濃度是促進領春木插穗生根的主要因子。

3.4 不同外源激素處理時間對領春木扦插生根能力的影響

試驗研究表明，不同外源激素處理時間對領春木插穗扦插生根情況影響不同，見表5。各處理對插穗生根影響較小的指標為平均根長、最長根長、根平均直徑，影響最大的為生根率和平均生根數。高質量濃度的外源激素處理時間短，領春木插穗的生根效果要越好，試驗中D1處理生根率（52.86%）與D2處理（48.75%）無顯著差異，顯著高于D3、D4處理（P<0.05）；D4處理生根率僅為3.67%，生根效果最差；D1處理平均生根數為7.59條，顯著性水平高于D3、D4處理（P<0.05），與D2處理無顯著差異；根長表現最好為D2處理，D1處理次之，D4最低；根平均直徑D1表現最好（0.38 mm），D4（0.17 mm）最低；根系效果指數表現為D1>D2>D3>D4。

3.5 不同處理組合領春木扦插生根能力綜合評價

采用隸屬函數法分別計算各生根指標隸屬函數值，再累加求其平均值后綜合評判，值越大表明扦插效果越好，見表6。評價結果表明，生根效果最好的為A2B3C4D1處理組合，平均隸屬函數值（2.93、生根率（64.57%）、平均生根數（10.68條）、根平均直徑（0.47 mm）、平均根長（7.22 cm）、最長根長 （8.42 cm）、根系效果指數（2.57）在16個處理組合中均最大；A2B4C3D2隸屬函數值次之，根系效果指數約為A2B3C4D1處理組合的1/2，除生根率變化不大外，每條插穗的平均生根條數也相對較少，其他各項指標都相對較??；A3B1C3D4生根效果最差，平均隸屬函數值0.37，生根率（3.71%）、平均生根數（2.32條）、平均根長（1.95 cm），最長根長（2.56 cm）、根平均直徑（0.13 cm）高于A1B1C1D1［12，21-22］。表明領春木扦插生根的最優(yōu)處理組合為A2B3C4D1，即1.0 g/L的ABT-1速蘸5 s，扦插于泥炭：珍珠巖配比5∶2的基質生根效果最好。

4 討論

本研究通過基質、激素種類、激素質量濃度、浸蘸時間4個因素進行正交試驗設計，篩選影響領春木扦插生根的主要因素，對于進一步降低育苗成本和領春木的擴繁技術研究具有重要的意義。扦插繁殖是截取植物營養(yǎng)器官作為插穗插入泥炭土、蛭石、河沙和蛭石等基質中重新分化出新的營養(yǎng)器官的一種無性繁殖方法［29-31］。

由于基質性能穩(wěn)定、投資少、管理較易，更關鍵的是基質能固定植物、延伸根系、保水透氣、吸附危害根系的有害物質、提供礦質營養(yǎng)元素等作用［32-35］，因此基質是無土栽培、育苗、扦插的主要場所，無土栽培的常見固體基質有河沙、礫石、鋸末、蛭石、珍珠巖、河沙和泥炭等。4種基質配比中，泥炭∶珍珠巖（體積比5∶2）組合根系效果指數是泥炭的2.26倍，領春木生根效果最好。

外源激素的使用使得一些很難生根的樹種插穗生根。4種植物外源激素配比中，ABT-1處理領春木扦插生根效果最好，有研究表明，使用ABT-1時杈杷果插穗生根效果優(yōu)于其他激素種類，不同質量濃度促進生根效果表現結果也不盡相同［39］。本試驗中北京艾比蒂生物科技有限公司ABT-1的主要組成成分（IAA和NAA），IAA激素在扦插中的效果高于IBA，有研究報道，IAA處理云南松插穗生根率比IBA效果更好［40］。為更好地探索領春木扦插生根的最佳激素配比，后期也可使用IAA、IBA 2種激素處理領春木枝條進行扦插，而不宜單獨使用IBA。

外源激素處理時間上的差異影響插穗生根的各項指標，試驗中高質量濃度處理速蘸領春木扦插生根效果優(yōu)于其他浸泡時間多的處理，說明高質量濃度的外源激素處理插穗時間越短生根率越高，處理時間越長生根率越低。在植物扦插中激素質量濃度高以快速浸蘸為宜，質量濃度低以慢浸為宜，時間過長不僅起不到生根的作用還會破壞插穗的生根組織，導致插穗基部發(fā)黑腐爛導致組織壞死而喪失生根能力，總體來看速蘸比浸泡試驗生根效果好。這與不同激素處理長柄雙花木扦插生根試驗中基本一致［40-41，43］。

研究繁殖技術體系和保護瀕危珍稀植物，應 在可比性相一致的條件下進行質量濃度配比捍 插育苗試驗，篩選領春木穗條捍插生根和生根性狀較好的最優(yōu)激素類型及其最佳質量濃度，以期能 為珍稀瀕危林木樹種的繁育提供苗木培育的技術保障［37，40］。

5 結論

領春木插穗生根影響的4個因素中，外源激素種類對枝條生根的影響最大，其次為扦插處理時間、外源激素質量濃度，而基質類型對領春木扦插效果的影響較小。綜合評價各處理指標，采用正交試驗對不同種類的植物激素，不同質量濃度的激素、不同處理時間、不同基質進行分析得出最優(yōu)試驗組合為：采用1.0 g/L的ABT-1處理的領春木插穗速蘸5 s后在泥炭與珍珠巖（體積比為5∶2）的混合基質扦插生根效果最好。

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