孔雨光，燕麗萍，吳德軍，李慶華，劉翠蘭，任 飛，劉國利，魯儀增，王因花

（1.山東省林業(yè)監(jiān)測規(guī)劃院，山東 濟(jì)南 250014；2.山東省林業(yè)科學(xué)研究院 山東省林木遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250014；3.無棣縣小泊頭鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)站，山東 無棣 251900；4.山東省林木種質(zhì)資源中心，山東 濟(jì)南 250014）

紫椴Tilia amurensis為椴樹科Tiliaceae 椴樹屬Tilia落葉喬木，是我國Ⅱ級珍貴保護(hù)植物[1]。其樹姿優(yōu)美，材質(zhì)輕軟，花芳香馥郁，是優(yōu)良的園林綠化樹種、用材樹種和蜜源植物[2]，其花、根等還有很大的藥用價值[3]；另有研究表明，城市生境中紫椴吸收SO2及降低環(huán)境污染能力相對較強(qiáng)，因此，可將其作為城市森林樹種推廣[4]。多年來，由于人們的過度采伐，而造林撫育工作又未得到足夠的重視，導(dǎo)致紫椴這一珍貴樹種的數(shù)量銳減，已被列入珍稀瀕危樹種[5]。因此，開展紫椴高效繁育方法研究將有助于推進(jìn)其人工林培育，緩解野生資源的保護(hù)壓力。

目前，紫椴的繁殖仍以播種繁殖為主，由于紫椴種子具有休眠特性，必須經(jīng)過一定的特殊處理并結(jié)合較長時間的層積過程才能解除休眠[6-8]，過程繁瑣，發(fā)芽速度慢，且易造成出苗不齊，在一定程度上限制了紫椴實(shí)生苗的培育[9]。因此，學(xué)者們在紫椴的無性繁殖方面展開了廣泛的研究[10-13]，其中扦插繁殖由于操作簡單、繁殖速度快而廣受青睞。目前，人們的研究重點(diǎn)主要集中在插穗部位、插穗年齡、生長調(diào)節(jié)劑的種類對紫椴扦插的影響。其中，IBA 能夠有效提高紫椴嫩枝扦插的生根率，嫩枝扦插的效果優(yōu)于硬枝扦插[5,10,14]。另外，也有學(xué)者對椴樹屬的其它樹種如南京椴[15-16]、泰山 椴[17]等展開了研究，但其相關(guān)研究技術(shù)無法借鑒到其近緣種紫椴上。為了保護(hù)紫椴這一珍貴樹種，加快紫椴繁育進(jìn)程，探索能夠在生產(chǎn)實(shí)踐中推廣的快繁方法，本研究在生長調(diào)節(jié)劑種類及其質(zhì)量濃度、處理時間與扦插基質(zhì)等方面展開了探索，以期摸索出一套成熟的扦插繁殖技術(shù)體系，為紫椴的規(guī)?；l(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時間、地點(diǎn)

試驗(yàn)于2018年6月9日在山東省泰安市夏張基地的溫室進(jìn)行，溫室構(gòu)建：鋼框架結(jié)構(gòu)，塑料膜搭棚，頂部覆有遮陰網(wǎng)，自動噴霧，供水系統(tǒng)良好，排水通暢，空氣相對濕度控制在95%以上，氣溫控制在30～45 ℃之間。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.1 插穗的選擇

以2～3年生紫椴實(shí)生苗基部當(dāng)年生萌蘗枝條為扦插材料。

1.2.2 植物生長調(diào)節(jié)劑

采用IBA、NAA、ABT1 號生根粉3 種，其中IBA、NAA 為北京博奧拓科技有限公司生產(chǎn)，ABT1號生根粉為北京艾比蒂生物科技有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計

采用L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計（表1），涉及生長調(diào)節(jié)劑A、質(zhì)量濃度B、扦插基質(zhì)C 和處理時間D 4 個因素，每個因素設(shè)3 個水平，共9 個處理，每個處理50 個插穗，每處理重復(fù)3 次，以清水處理為對照。

表1 紫椴嫩枝扦插正交試驗(yàn)設(shè)計Table 1 Orthogonal factors and levels of Tilia amurensis softwood cutting propagation

1.3.2 扦插基質(zhì)設(shè)計及制備的方法

扦插基質(zhì)的組分中，基質(zhì)1 為椰糠∶珍珠巖∶蛭石=16∶3∶1；基質(zhì)2 為珍珠巖；基質(zhì)3 為沙子∶椰糠∶珍珠巖∶蛭石=20∶16∶3∶1。扦插基質(zhì)混合完成后采用多菌靈1 000 倍液消毒，將消毒好的扦插基質(zhì)分裝到50 孔的穴盤中，扦插基質(zhì)厚度不低于8 cm，澆透水，備用；扦插前24 h 再重復(fù)滅菌一遍。

1.3.3 插穗的制備

插穗長度修剪為8～12 cm，上端切口平剪，下端切口斜剪，每個插穗帶2 個小葉，每處理采集150 個接穗；將修剪好的插穗用不同質(zhì)量濃度生長調(diào)節(jié)劑處理后直接進(jìn)行扦插。

1.3.4 扦插和插后管理

將預(yù)處理后的插穗插入備用的基質(zhì)中，扦插深度為4±1 cm，然后澆透水，并將插穗與插孔周圍的基質(zhì)壓實(shí)；采用自動噴霧法保濕，使空氣相對濕度控制在95%以上，氣溫控制在30～45 ℃并持續(xù) 20 d，每隔2 d 噴灑一次1.0%的磷酸二氫鉀溶液；待扦插生根后，掲除遮陰網(wǎng)，進(jìn)行全光照煉苗。

1.4 指標(biāo)調(diào)查和數(shù)據(jù)分析

2018年8月28日，先將生根插穗連同基質(zhì)一起拔出，然后將插穗放入清水中將粘附于根系的基質(zhì)沖洗干凈后，參考標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計[18]，計算插穗生根率、總根數(shù)、最長不定根長。不定根數(shù)（最長不定根長，根幅）=每個重復(fù)的不定根數(shù)（最長不定根長，根幅）之和/每個重復(fù)的生根插穗 數(shù)[19]（測量根幅時，將扦插苗垂直放于桌面，“十字型”測量東西、南北兩個方向的根系長度，取其平均值）。使用SPSS 20.0進(jìn)行方差分析和多重比較，Excel 2010 制圖。對根系發(fā)育指標(biāo)進(jìn)行隸屬函數(shù)值計算：R(Xj)=(Xj-Xmin)/(Xmax-Xmin)，式中：Xj為某一處理的某一指標(biāo)值，Xmin，Xmax分別為所有處理在該指標(biāo)中的最小值和最大值，取各處理下不同測定指標(biāo)隸屬函數(shù)值的平均值作為評價標(biāo)準(zhǔn)，隸屬函數(shù)值越大，代表扦插效果越好。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對紫椴嫩枝扦插生根率的影響

2.1.1 各處理組合下插穗生根率的差異分析

各處理扦插生根情況見表2。從表2中可以看出，9 個處理中的插穗均有不定根生成，其中生根率最高的為5 號處理，高達(dá)90.33%，其次為1號處理和7 號處理（兩者生根率分別為80.33%和79.67%，無顯著差異），生根率最低的為4 號處理，為54.33%。各處理間生根率差異情況見表2。

表2 各處理對紫椴嫩枝扦插生根率的影響?Table 2 Effects of different treatments on rooting rate of Tilia amurensis softwood cutting

極差分析中，由極差R值可以看出某一因素影響作用的大小，R值越大，代表該因素對研究指標(biāo)的影響越大[20]。由表2可以看出，在3 個試驗(yàn)因素中，扦插基質(zhì)的R值最大，由此說明扦插基質(zhì)對扦插生根率的影響最為顯著；其次為植物生長調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量濃度（R值為12），再次為生長調(diào)節(jié)劑處理時間（R值為10），而生長調(diào)節(jié)劑的種類對紫椴扦插生根率的影響最?。≧值為8）。

2.1.2 各試驗(yàn)因素對扦插生根率的影響分析

雖然極差分析可以簡單直觀地反映試驗(yàn)結(jié)果，但不能反映其誤差大小和精度，因此，還需進(jìn)行方差分析。結(jié)果（表3）表明，在4 個試驗(yàn)因素中，扦插基質(zhì)對扦插生根率有極顯著影響（P＜0.01），而生長調(diào)節(jié)劑的種類、質(zhì)量濃度及處理時間對扦插生根率均無顯著影響。

表3 紫椴嫩枝扦插生根率的方差分析?Table 3 Variance analysis of rooting rate of Tilia amurensis softwood cutting propagation

進(jìn)一步對扦插基質(zhì)的各水平進(jìn)行多重比較，結(jié)果（表4）顯示，扦插基質(zhì)C2和C3差異顯著，但是C1與C2和C3差異均不顯著。促進(jìn)紫椴嫩枝扦插生根率的最佳扦插基質(zhì)為C3（基質(zhì)2），平均生根率達(dá)81.33%。

表4 扦插基質(zhì)對紫椴嫩枝扦插生根率的影響Table 4 Effect of cutting media on rooting rate of Tilia amurensis softwood cutting

由表2可以看出，生長調(diào)節(jié)劑、質(zhì)量濃度、扦插基質(zhì)、處理時間各水平的作用大小分別為：A1＞A2＞A3、B2＞B1＞B3、C3＞C1＞C2、D1＞D2＞D3，4 種試驗(yàn)因素的最佳水平組合為A1B2C3D1，即生長調(diào)節(jié)劑為IBA，質(zhì)量濃度為 200 mg·L-1，扦插基質(zhì)為基質(zhì)3，處理時間為0.5 h，此處理組合并未在研究設(shè)計的正交表內(nèi)，但它與5 號處理（生長調(diào)節(jié)劑為NAA，質(zhì)量濃度為 200 mg·L-1，扦插基質(zhì)為基質(zhì)3，處理時間0.5 h）僅僅存在生長調(diào)節(jié)劑種類上的差異，生長調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量濃度、處理時間及采用的扦插基質(zhì)是完全相同的。由表3中的方差分析可以看出，生長調(diào)節(jié)劑的種類對紫椴嫩枝扦插的生根率的影響并沒有顯著差異，故可推測，NAA 和IBA 在提高生根率上的作用效果是相同的，所以5 號處理雖然不是最佳組合，但其生根率也已經(jīng)達(dá)到了工廠化生產(chǎn)的要求，效果等同于最佳水平組合，可以在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

2.2 不同處理對紫椴嫩枝扦插苗根系生長指標(biāo)的影響

2.2.1 各試驗(yàn)因素對不定根數(shù)量的影響

對紫椴嫩枝扦插苗的不定根數(shù)量進(jìn)行極差分析（圖2），結(jié)果表明，紫椴扦插苗的不定根數(shù)量以扦插基質(zhì)的R值最大（9.67），說明扦插基質(zhì)是影響根系不定根數(shù)量的主要因素。其次為生長調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量濃度，對不定根數(shù)量影響最小的為處理時間。進(jìn)一步對各因素進(jìn)行方差分析及多重比較（表5～6），結(jié)果顯示，扦插基質(zhì)和生長調(diào)節(jié)劑的濃度對不定根數(shù)量的影響達(dá)到了極顯著水平（P＜0.01），而生長調(diào)節(jié)劑種類和處理時間對不定根數(shù)量的影響則達(dá)到了顯著水平（P＜0.05）。

2.2.2 各試驗(yàn)因素對最長不定根長的影響

對紫椴嫩枝扦插苗的最長不定根長進(jìn)行極差分析（圖1），結(jié)果表明，紫椴扦插苗的最長不定根長以扦插基質(zhì)的R值最大（4.95），說明扦插基質(zhì)是影響根系最長不定根長的主要因素。其次為生長調(diào)節(jié)劑種類，對最長不定根長影響最小的為處理時間。進(jìn)一步對各因素進(jìn)行方差分析及多重比較（表5～6），結(jié)果顯示，扦插基質(zhì)對最長不定根長的影響達(dá)到了極顯著水平（P＜0.01），而生長調(diào)節(jié)劑的種類、質(zhì)量濃度及處理時間對最長不定根長均無顯著影響。

2.2.3 各試驗(yàn)因素對根幅的影響

對紫椴嫩枝扦插苗的根幅進(jìn)行極差分析（圖3），結(jié)果表明，紫椴扦插苗的根幅仍然是以扦插基質(zhì)的R值最大（1.58），說明扦插基質(zhì)是影響根幅的主要因素。其次為生長調(diào)節(jié)劑質(zhì)量濃度，對根幅影響最小的為處理時間。進(jìn)一步對各因素進(jìn)行方差分析及多重比較（表5～6），結(jié)果顯示，扦插基質(zhì)對根幅的影響達(dá)到了極顯著水平（P＜0.01），而生長調(diào)節(jié)劑質(zhì)量濃度對根幅的影響達(dá)到了顯著水平（P＜0.05），生長調(diào)節(jié)劑種類和處理時間對根幅的影響不顯著。

圖1 各因素對不定根數(shù)量的影響極差分析Fig.1 Range analysis of influence of various factors on adventitious root number

圖2 各因素對最長不定根長的影響極差分析Fig.2 The range analysis of influence of various factors on the longest indeterminate root length

圖3 各因素對根幅的影響極差分析Fig.3 The range analysis of influence of various factors on root width

表5 不同試驗(yàn)因素對紫椴嫩枝扦插根系發(fā)育指標(biāo)影響的方差分析?Table 5 Variance analysis of effects of different factors on rooting indicators of Tilia amurensis softwood cutting propagation

表6 不同試驗(yàn)因素及水平對紫椴嫩枝扦插根系發(fā)育指標(biāo) 影響的多重比較Table 6 Multiple comparative analysis of the effects of different factors and levels on rooting indicators of Tilia amurensis softwood cutting propagation

由上述試驗(yàn)結(jié)果可知，對紫椴嫩枝扦插苗的根系指標(biāo)影響最大的試驗(yàn)因素為扦插基質(zhì)，它對各根系指標(biāo)的影響均達(dá)到了極顯著或顯著水平，生長調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量濃度對不定根數(shù)量及根幅影響顯著，而植物生長調(diào)節(jié)劑的種類及處理時間僅對不定根數(shù)量有顯著影響，對最長不定根長及根幅影響不大。

2.3 各處理紫椴嫩枝扦插苗質(zhì)量的綜合評價

在實(shí)際生產(chǎn)中，判斷某一處理是否適合在實(shí)踐中推廣，不僅僅要看生根率，也要看扦插苗的根系質(zhì)量，因此，在上述研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采用隸屬函數(shù)法對各處理的生根率、不定根數(shù)量、最長不定根長度及根幅進(jìn)行了綜合評價（見表7），取4 個指標(biāo)隸屬函數(shù)值的平均值作為參考標(biāo)準(zhǔn)，隸屬函數(shù)值越大，說明該處理的效果越好。由表7可以看出，5 號處理的隸屬函數(shù)值最高，說明5 號處理對紫椴嫩枝扦插來說效果最好，適用于紫椴的嫩枝扦插。

表7 不同處理各指標(biāo)的隸屬函數(shù)值及綜合評價Table 7 Membership function values and comprehensive evaluation of various indexes in different treatments

2.4 紫椴嫩枝扦插生根過程

紫椴嫩枝扦插生根類型以愈傷生根為主，僅見少量皮部生根。扦插7 d 左右，插穗下切口即可形成大量白色愈傷組織，少數(shù)插穗在扦插后10 d 左右即已生出不定根，20 d 已有部分插穗形成簇狀幼根，30 d 插穗的不定根數(shù)量繼續(xù)增多，且已有大量須根生成，至扦插后90 d 調(diào)查時，紫椴扦插苗已經(jīng)形成完整的根系，根系由白色嫩根變?yōu)楹稚某墒旄?。各處理根系發(fā)育情況見圖4。由圖4可以直觀地看出各處理扦插苗根系質(zhì)量上的差異。

圖4 各處理根系發(fā)育情況Fig.4 Root development of each treatment

3 討論與結(jié)論

在影響扦插生根率的外部因素中，植物生長調(diào)節(jié)劑和扦插基質(zhì)起著比較重要的作用[21]。植物生長調(diào)節(jié)劑的種類、質(zhì)量濃度配比和處理時間上的差異，均會對扦插成活率造成影響，使植物扦插成活的差異較大[22-24]。IBA、NAA、ABT1 號生根粉是人們最常用到的3 種生長調(diào)節(jié)劑。有研究指出，外源IBA 可以提高生根區(qū)的內(nèi)源生長素含量以及相關(guān)的酶活性，刺激根原基啟動，從而促進(jìn)不定根的形成[25-26]。扈紅軍等[26]研究了不同處理對歐榛硬枝扦插的影響，相比于NAA 和ABT1號生根粉，IBA 顯著提高了歐榛硬枝的生根率；張玉臣等[23]對白木香扦插的研究中發(fā)現(xiàn)，IAA 對提高白木香插穗生根率的效果要優(yōu)于IBA 和NAA，但I(xiàn)BA 處理的插穗生根數(shù)量最多；楊芷秋等[27]研究了不同激素和基質(zhì)對大馬士革玫瑰扦插的影響，發(fā)現(xiàn)以IBA 處理過的插穗生根率普遍高于ABT 和NAA 處理過的插穗。本研究中，所采用的3 種植物生長調(diào)節(jié)劑均能提高紫椴嫩枝扦插的生根率，其作用大小依次為IBA＞NAA＞ABT1，IBA 對提高紫椴嫩枝扦插成活率的效果最好，這與史鋒厚等[16]在南京椴嫩枝扦插研究中得到的結(jié)論相一致。另有張芹等[28]對糠椴嫩枝扦插的研究表明，IBA 和發(fā)根農(nóng)桿菌顯著提高了糠椴插穗體內(nèi)的可溶性糖、IAA、全氮含量及IAA/ABA 的比值，促進(jìn)了糠椴嫩枝的扦插生根。但在本研究中，植物生長調(diào)節(jié)劑的種類、質(zhì)量濃度及處理時間對紫椴嫩枝扦插生根率的影響，在統(tǒng)計學(xué)意義上均無顯著差異。這與王海南[8]得出的結(jié)論有所不同。王海南[8]在研究中指出，生長調(diào)節(jié)劑的種類和質(zhì)量濃度對紫椴嫩枝扦插生根率的影響達(dá)到了顯著水平（P＜0.05）。究其原因，可能與試驗(yàn)條件的不同有很大關(guān)系，本研究采用的插穗為2～3年生紫椴實(shí)生苗基部的半木質(zhì)化萌蘗條，具有較強(qiáng)的分生能力，加之扦插基質(zhì)及扦插環(huán)境不同造成的影響，從而導(dǎo)致了試驗(yàn)結(jié)果的差異，但還需進(jìn)行更深入的研究。

不定根數(shù)量、最長不定根根長和根幅大小是反映扦插苗木根系發(fā)育狀況的重要指標(biāo)。由前述研究結(jié)果可知，本研究中，對紫椴嫩枝扦插起決定性作用的為扦插基質(zhì)。其對紫椴嫩枝扦插的生根率、不定根數(shù)量、最長不定根長及根幅的影響均達(dá)到了極顯著或顯著水平。

根據(jù)學(xué)者們的研究報道，扦插基質(zhì)對插穗的生根環(huán)境影響很大，基質(zhì)種類不同，其通透性（通氣性、透水性）也有很大差異[29-30]。在生產(chǎn)實(shí)踐中，人們常用的基質(zhì)有沙子、蛭石、珍珠巖、泥炭土等，可根據(jù)樹種特性的不同來選擇不同的某一種或幾種基質(zhì)按一定比例混合在一起使用。混合基質(zhì)既能為扦插苗提供足夠的水分和營養(yǎng)，有效促進(jìn)根系的生長和幼苗的發(fā)育，又能維持良好的透性，可以為插穗的生根及根系發(fā)育創(chuàng)造良好的條件。本研究的試驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了這一觀點(diǎn)，基質(zhì)1（椰糠∶珍珠巖∶蛭石=16∶3∶1）和基質(zhì)3（沙子∶椰糠∶珍珠巖∶蛭石=20∶16∶3∶1）均為混合基質(zhì)，這兩者的生根率和根系發(fā)育指標(biāo)均明顯優(yōu)于單一基質(zhì)珍珠巖（基質(zhì)2）。

扦插苗的質(zhì)量關(guān)系到移栽成活率及其后續(xù)培育，因此評定紫椴扦插苗時，需要綜合扦插生根率及其不定根數(shù)量、根長和根幅等相關(guān)指標(biāo)。利用隸屬函數(shù)法對各處理的生根率、不定根數(shù)量、最長不定根長及根幅進(jìn)行綜合評價，得出5號處理（即生長調(diào)節(jié)劑為NAA，質(zhì)量濃度為200 mg·L-1，扦插基質(zhì)為基質(zhì)3，處理時間0.5 h）的隸屬函數(shù)值最高，說明該處理最適宜紫椴的嫩枝扦插，而且其生根率已經(jīng)達(dá)到了較為理想的效果（90.33%），可以在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。另外，本研究僅對生長調(diào)節(jié)劑的種類、質(zhì)量濃度、處理時間和扦插基質(zhì)對紫椴嫩枝扦插的影響進(jìn)行了探討，對于母樹年齡、插穗部位、扦插時期等因素均未進(jìn)行研究，需要在以后進(jìn)行更為系統(tǒng)、全面的實(shí)踐，以期能為紫椴種苗的生產(chǎn)提供完善的技術(shù)支撐。