陳寒蕾, 畢舒雯, 倪若荑, 雷友貞, 權(quán)金娥

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,河南 鄭州 450002)

桑樹(MorusalbaL．)為桑科(Moraceae)桑屬(Morus)落葉喬木，是中國的鄉(xiāng)土樹種。桑樹的分布區(qū)域較為廣泛，東北至哈爾濱以南，西北從內(nèi)蒙古南部至新疆、青海、甘肅、陜西，南至廣東、廣西，東至臺灣，西至四川、云南，以長江中下游各地栽培最多[1]。目前，桑樹生產(chǎn)中采用的育苗方式主要是利用實(shí)生桑進(jìn)行嫁接；然而嫁接需要購置砧木專用苗，需要專技人員操作或指導(dǎo)，受季節(jié)影響大，生產(chǎn)成本高，無法滿足生產(chǎn)上急于建園的需求[2]。和嫁接育苗的方式相比，扦插育苗能很好地保持母株優(yōu)良性狀，避免劣變發(fā)生；同時(shí)，育苗周期短，能較快較多地育成良種苗木；而且插穗可直接利用夏伐、冬伐的廢棄枝條，直接降低了苗木繁育的成本，特別適合一些剛起步、經(jīng)驗(yàn)不足、資金缺乏的地區(qū)推廣建圃[3]。扦插受桑樹品種、扦插基質(zhì)、管理方式、氣候條件、扦插時(shí)間、生長素處理[4]等的差異，扦插結(jié)果也有所不同。岳海英等[5]以品種、插穗插口、生長素3個(gè)因素做正交試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這3個(gè)因素都會影響扦插結(jié)果。多數(shù)研究表明，使用生長素處理插穗比清水處理生根率高[6-8]。在實(shí)際生產(chǎn)中，扦插的難度主要在于假活現(xiàn)象——插條自身無法合成養(yǎng)分，只能靠枝條自身有限的養(yǎng)分和水分維持插條的發(fā)芽長葉，最后養(yǎng)分和水分消耗殆盡，造成插條死亡[9]。因此扦插的目的主要在于生根，使插條自身具有吸收水分和養(yǎng)分的能力。

桑樹在中國具有悠久的栽培歷史，近年來，隨著研究技術(shù)的成熟，人們對桑的認(rèn)識不斷加深，在食藥方面，桑葉和桑果含有較高的營養(yǎng)價(jià)值，可用于保健[10]，因此對葉用桑樹和果用桑樹的研究尤為重要。桑樹扦插生根困難，但隨著扦插技術(shù)的成熟，扦插的成活率大大提高。王翠香等[11]研究不同年齡果桑枝條對扦插成活率的影響，結(jié)果表明，2 a生枝條的成活率最高；亓桂成等[12]用生根壯苗劑、生根粉及清水處理果桑，結(jié)果表明，生根壯苗劑處理最佳；崔秋英等[13]用不同生根劑的不同質(zhì)量濃度對粵椹大10插穗進(jìn)行處理，以115 mg·L-1ABT生根粉浸藥2 h，扦插苗成活率最高。本研究選用2016年從麥克拉倫谷引進(jìn)中國的新品種澳大利亞桑(以下簡稱菜桑)，以及2018年引種中國農(nóng)業(yè)大學(xué)引進(jìn)的新品種麒麟桑(以下簡稱果桑)，探索桑樹的扦插育苗方案，觀察不同生長素及其不同質(zhì)量濃度對菜桑和果桑生根的影響，選出最佳處理方式，提高桑樹扦插的成活率，為桑苗的大批量生產(chǎn)服務(wù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及試驗(yàn)材料

在河南省新密市來集鎮(zhèn)馬武寨村桑樹培養(yǎng)基地(34°28′N，113°29′E)，以健壯、長勢良好、無病蟲害的3 a生菜桑和果桑實(shí)生苗為采穗母樹，于當(dāng)年3月從母樹上剪下無病蟲害、枝條強(qiáng)健、芽眼飽滿的1 a生枝條。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 扦插前的準(zhǔn)備 在扦插前1周，選擇地勢平坦、光照充足、排灌方便的大田，除草整地，將地塊分成長為10 m、寬為1 m的小塊，共有26小塊。以當(dāng)?shù)厝劳翞榍げ寤|(zhì)，每個(gè)地塊都用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的多菌靈可濕性粉劑 800倍液均勻噴灑在基質(zhì)上，同時(shí)晾曬基質(zhì)。

1.2.2 扦插 試驗(yàn)方法采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共分為 26個(gè)處理組，每組 3 次重復(fù)，每次重復(fù) 50 根插穗，總共需要插穗3 900根。試驗(yàn)前配制不同質(zhì)量濃度的生根劑，2021年3月24日早晨，從母樹上剪下插穗，插穗粗細(xì)和長短一致，直徑為0.6～0.8 cm，長度為12～15 cm，插穗上端平剪，下段斜剪，斜剪角度為45°，切口距芽1 cm。將修剪好的插穗50根為1捆，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 50% 的多菌靈可濕性粉劑 800 倍液浸泡基部 1 min，之后在IBA、ABT-1和IAA 3種生長素的4種不同質(zhì)量濃度中浸泡插穗基部4 h。具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1和表2。3種生長素的4種不同質(zhì)量濃度的配置方法如下：用天平分別稱ABT-1、IBA、IAA各200、500、1 000、1 500 mg，取200 mg ABT-1用少量75%的乙醇溶解后，加入1 L水配置成200 mg·L-1的溶液，500、1 000、1 500 mg·L-1的生長素溶液配置同上；后續(xù)用同樣方法配置相同質(zhì)量濃度梯度的IBA和IAA的處理劑。

表1 3種生長素對菜桑的扦插處理Table 1 Treatment of three kinds of auxin on cuttage of vegetable mulberry

表2 3種生長素對果桑的扦插處理Table 2 Treatment of three kinds of auxin on cuttage of fruit mulberry

扦插時(shí)，將插條插入基質(zhì)約7～8 cm，每個(gè)插條之間間隔10 cm，保持插穗斜端向下，芽尖朝上，扦插后壓實(shí)土壤，并立即澆透水，以保證插穗基部與基質(zhì)緊密接觸及充分的水分供應(yīng)。

1.2.3 扦插后管理 扦插后每隔7 d用800倍液多菌靈消毒1次，每天注意田間的水分管理，保持土壤濕度在50%左右，以手握成團(tuán)松手即散為宜，同時(shí)進(jìn)行人工除草。

1.2.4 數(shù)據(jù)調(diào)查 在扦插46 d后將所有插穗拔出，并對生根插穗數(shù)、每株插穗的生根數(shù)、最長根長進(jìn)行調(diào)查。

生根率/%=生根插穗數(shù)/插穗總數(shù)×100

平均生根數(shù)=生根數(shù)量之和/插穗總數(shù)

平均最長根長/cm=最長根長之和/總根數(shù)

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2016進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與整理，采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用origin 2021進(jìn)行繪圖，用最小顯著差異法(LSD法)進(jìn)行多重比較，并對各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長素種類對桑樹硬枝扦插生根影響

生長素種類對菜桑硬枝扦插生根指標(biāo)的影響見表 3。由表 3 可知，3 種生長素的處理對菜桑硬枝扦插的生根率、平均生根數(shù)和平均最長根長有不同程度的影響。菜桑在 3 種生長素的處理下生根率均高于 CK。3 種生長素對菜桑的生根率影響為ABT-1>IBA>IAA，效果最好的是 ABT-1，其生根率為 44.67%，為 CK 的 2.91 倍，與IBA處理(39.17%)之間沒顯著差異，但顯著優(yōu)于 IAA 處理(22.50%)(P<0.05)。從平均生根數(shù)方面來看， 3 種生長素均能提高菜桑的生根數(shù)，ABT-1 的處理效果最好，平均生根數(shù)達(dá) 6.16 條，是 CK 的 4.90 倍， IAA 處理組(2.52 條)對菜桑插穗的平均生根數(shù)促進(jìn)效果不明顯。IBA 處理組的平均最長根長最高(6.10 cm)，相對于 CK(1.43 cm)提高了 3.27倍，與 ABT-1 處理組差異不顯著，但顯著高于 IAA 處理組和 CK 對照組。在生長素的處理下，菜桑各個(gè)生根指數(shù)均有不同程度的提高，這說明生長素可以促進(jìn)菜桑生根。

表3 生長素種類對菜桑硬枝扦插生根指標(biāo)的影響Table 3 Effects of auxin species on the rooting index of hardwood cuttings of vegetable mulberry

生長素種類對果桑硬枝扦插生根的影響見表4。從表4可知，ABT-1和IAA處理效果最好，二者之間沒有顯著性差異，且顯著高于IBA處理和清水處理。3 種生長素處理后的生根率分別比 CK 提高了 183.80%、178.84%、40.06%。IAA處理組的平均生根數(shù)為 5.24 條，是 CK(0.58 條)的 9.03 倍，與 ABT 處理組(5.15 條)沒有顯著差異，和IBA 處理組(2.44 條)存在顯著差異。在平均最長根長方面，最佳生長素是 ABT-1，平均最長根長達(dá) 5.19 cm，比 CK(1.00 cm)提高了 4.19倍，顯著高于IBA 處理組(2.44 cm)。

表4 生長素種類對果桑硬枝扦插生根指標(biāo)的影響Table 4 Effects of auxin species on the rooting index of hardwood cuttings of vegetable mulberry

2.2 生長素質(zhì)量濃度對桑樹硬枝扦插生根的影響

不同質(zhì)量濃度的生長素處理對菜桑硬枝扦插生根率的影響見圖1A。3種生長素的不同質(zhì)量濃度處理都可以對插穗的生長起到促進(jìn)作用，處理后的插穗的生根率高于對照組(CK)。通過數(shù)據(jù)比較可以看出，在ABT-1的4種處理中，當(dāng)ABT-1的質(zhì)量濃度為1 000 mg·L-1時(shí)，菜桑的生根率數(shù)值最高，顯著高于其他3個(gè)處理組。當(dāng)ABT-1的質(zhì)量濃度為1 500 mg·L-1時(shí)，菜桑的生根率只有21.33%，這說明，過高質(zhì)量濃度的ABT-1不僅不會促進(jìn)菜桑的生長，反而會起到抑制作用。在IAA的4種處理組中，最適合菜桑生長的質(zhì)量濃度是500 mg·L-1，與其他3個(gè)處理組在生根率上有顯著差異，200 mg·L-1IAA處理組、1 000 mg·L-1IAA處理組和1 500 mg·L-1IAA處理組之間沒有顯著差異。在IBA的4種處理組中，隨著IBA質(zhì)量濃度的增大呈先增大后減小的趨勢，質(zhì)量濃度為1 000 mg·L-1的處理組效果最佳，生根率為51.33%，是CK的3.35倍，其次是質(zhì)量濃度為200 mg·L-1、500 mg·L-1的2個(gè)處理組，質(zhì)量濃度為1 500 mg·L-1的處理組效果最差。經(jīng)數(shù)據(jù)分析得出，3種生長素對菜桑生長的促進(jìn)作用為ABT-1>IBA>IAA。

注：柱上不同小寫字母代表不同處理間差異顯著(P<0.05)。下同。

不同質(zhì)量濃度生長素對菜桑平均生根數(shù)的影響見圖1B。從圖1B中可以看出，ABT-1的處理效果最好，平均生根數(shù)集中在2.57～8.89條，隨著ABT-1質(zhì)量濃度的增加呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢，當(dāng)ABT-1質(zhì)量濃度為1 000 mg·L-1時(shí)，平均生根數(shù)最高，達(dá)到8.89條，是CK的6.63倍。其次是IBA處理組，各個(gè)質(zhì)量濃度的IBA處理均能提高菜桑的生根數(shù)，且均顯著優(yōu)于對照組，其中1 000 mg·L-1的IBA處理平均生根數(shù)最高。IAA處理的效果最差，除500 mg·L-1的IAA與CK有顯著差異外，其余3個(gè)質(zhì)量濃度的處理均與CK沒有明顯差異。

不同質(zhì)量濃度生長素對菜桑平均最長根長的影響見圖1C。從總體上來看，IBA處理效果最好，1 000 mg·L-1IBA處理的菜桑平均最長根長數(shù)值最大，達(dá)8.37 cm，比CK提高了4.85倍，與IBA其他3個(gè)濃度的處理有顯著差異，200和500 mg·L-1的IBA處理組間沒有明顯差異，但均與CK存在顯著差異。在ABT-1質(zhì)量濃度為1 000 mg·L-1時(shí)，平均最長根長為8.20 cm，是CK的5.73倍，且各個(gè)處理間均有顯著差異。IAA處理中，除500 mg·L-1IAA外，其他3種濃度的處理下的菜桑的平均最長根長集中在1.20～1.67 cm，均與CK無顯著差異。

ABT-1、IAA、IBA 3種生長素的各濃度處理結(jié)果見圖2，結(jié)果顯示，在ABT-1的4種處理中，質(zhì)量濃度為500 mg·L-1的處理效果最好，生根率達(dá)到68.67%，顯著高于對照組(CK)，且比對照組提高了4.15倍。其次是質(zhì)量濃度為200 mg·L-1的處理，而質(zhì)量濃度為1 000、1 500 mg·L-1的處理在生根率方面低于清水處理。在IAA的4種處理中，質(zhì)量濃度為200 mg·L-1的處理效果最好，生根率隨著IAA濃度增大逐漸降低，但均高于對照組，且與對照組間均有顯著差異。在IBA的4種處理中，質(zhì)量濃度為1 500 mg·L-1的處理因生長素的質(zhì)量濃度過高，導(dǎo)致插穗全部死亡。質(zhì)量濃度為200 mg·L-1的處理最優(yōu)，500 mg·L-1和1 000 mg·L-12個(gè)處理組次之。經(jīng)過數(shù)據(jù)分析得出，3種生長素對果桑生長的促進(jìn)作用為ABT-1>IAA>IBA。

3種生長素對果桑的平均生根數(shù)均有明顯的促進(jìn)作用(圖2B)。ABT-1處理中，以質(zhì)量濃度為500 mg·L-1處理組的促進(jìn)效果最好，平均生根數(shù)為10.12條，是CK(0.58條)的17.45倍，與其他3個(gè)ABT-1處理組及CK有明顯差異。IAA的4種處理均優(yōu)于CK，平均生根數(shù)隨著質(zhì)量濃度的增加逐漸減小，其中效果最好的是200 mg·L-1IAA，500 mg·L-1IAA處理與1 000 mg·L-1IAA處理間沒有明顯差異。IBA處理中質(zhì)量濃度為1 500 mg·L-1的果桑扦插枝條全部死亡，其他3種處理對果桑的平均生根數(shù)均有促進(jìn)作用，以200 mg·L-1IBA處理組效果最好，500 mg·L-1IBA和1 000 mg·L-1IBA處理組之間沒有顯著差異。

圖2 生長素質(zhì)量濃度對果桑硬枝扦插生根指標(biāo)的影響Fig.2 Effects of auxin mass concentration on rooting index of hardwood cuttings of fruit mulberry

在對果桑的最長根長的影響方面(圖2C)，低質(zhì)量濃度的生長素處理效果最好。500 mg·L-1ABT-1處理下的最長根長值最大(9.30 cm)，顯著高于1 000 mg·L-1ABT-1處理組和1 500 mg·L-1ABT-1處理組。IAA處理組的最長根長集中在3.03～6.97 cm之間，隨著IAA質(zhì)量濃度的升高，最長根長值逐漸下降，但均與CK 間有顯著差異。IBA處理的最長根長也隨質(zhì)量濃度的增大而逐漸下降，200 mg·L-1IBA處理組顯著高于其他3個(gè)處理組 。

2.3 菜桑和果桑插穗扦插生根各指標(biāo)間的相關(guān)性分析

對菜桑插穗扦插生根各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析(表5)，可得，生根率和平均生根數(shù)、生根率和最長根長、平均生根數(shù)和最長根長之間都呈極顯著正相關(guān)。生根率與平均生根數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)為0.814，生根率和最長根長之間的相關(guān)系數(shù)為0.789，平均生根數(shù)與最長根長之間的相關(guān)系數(shù)為0.972。這說明生根率會影響菜桑的平均生根數(shù)和最長根長。

表5 菜桑插穗扦插生根各指標(biāo)間的相關(guān)性分析Table 5 Correlation coefficient among rooting indexes of vegetable mulberry

對果桑插穗扦插生根各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析(表6)，可得，生根率和平均生根數(shù)、生根率和最長根長、平均生根數(shù)和最長根長之間都呈極顯著正相關(guān)。生根率與平均生根數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)為0.994，生根率和最長根長之間的相關(guān)系數(shù)為0.993，平均生根數(shù)與最長根長之間的相關(guān)系數(shù)為0.993。

3 結(jié)論與討論

3.1 不同質(zhì)量濃度ABT-1對菜桑和果桑扦插生根的影響

ABT-1是一種高效、廣譜性的生根促進(jìn)劑[14]，它主要由不同比例萘乙酸(NAA)和IBA組成[15]，對植物生根具有明顯的促進(jìn)作用。本試驗(yàn)研究也印證了這一觀點(diǎn)，經(jīng)過ABT-1的處理后，菜桑和果桑的生根指數(shù)明顯提高，且效果優(yōu)于另外2種生長素。陸湘云等[16]發(fā)現(xiàn)，ABT-1處理對翅莖白粉藤扦插生根效果最佳；楊曉紅等[17]研究表明，ABT生根粉對胡枝子的處理效果最佳，相對生根數(shù)量較多；曹興[18]研究發(fā)現(xiàn)，50 mg·L-1的ABT1號處理最佳，聊紅槐的生根率為82%，平均根數(shù)為4.97根，平均根長14.12 cm。

表6 果桑插穗扦插生根各指標(biāo)間的相關(guān)性分析Table 6 Correlation coefficient among rooting indexes of fruit mulberry

在本試驗(yàn)中，菜桑和果桑的生根指數(shù)都隨著ABT-1質(zhì)量濃度的升高呈先增加后降低的趨勢，這說明生長素的質(zhì)量濃度對扦插生根效果影響較大，質(zhì)量濃度過高會抑制插條生根[19]。該結(jié)論與不同質(zhì)量濃度ABT和浸泡時(shí)間處理西藏2種柏樹的結(jié)果類似[20]。在ABT-1質(zhì)量濃度為1 000 mg·L-1時(shí)，菜桑的效果最好，生根率達(dá)到63.33%，平均生根數(shù)8.89條，最長根長8.20 cm；在ABT-1質(zhì)量濃度為500 mg·L-1時(shí)，果桑的效果最好，生根率達(dá)到68.67%，平均生根數(shù)10.12條，最長根長9.30 cm。這說明同一種生長素對不同植物的生長具有不同的促進(jìn)作用。這一結(jié)論與徐興友等[21]對2種野生花灌木的研究結(jié)果一致。

3.2 不同質(zhì)量濃度IAA對菜桑和果桑扦插生根的影響

IAA是植物體內(nèi)大量存在的生長類物質(zhì)，被認(rèn)為能促進(jìn)植物不定根的形成[22]，同時(shí)外源IAA[23-24]是廣泛應(yīng)用的生長素。有研究顯示，扦插生根生理代謝過程與IAAO、POD、PPO 等酶類有重要關(guān)系[25]。植物體內(nèi)IAA的水平主要受IAAO調(diào)節(jié)，IAAO氧化IAA，IAA被氧化破壞后，失去活性，降低植物體內(nèi)IAA含量；另外，POD也能氧化IAA，從而影響植物的生長。PPO主要通過催化形成IAA-酚酸復(fù)合物來影響木本植物生根，在不定根形成時(shí)活性迅速上升，產(chǎn)生高濃度的IAA-酚酸復(fù)合物來促進(jìn)生根[26]。張慜等[27]在研究基質(zhì)和生長調(diào)節(jié)劑對‘糖果’大花天竺葵的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)最佳生長調(diào)節(jié)劑為200 mg·L-1IAA，生根率、平均根長、根鮮質(zhì)量、葉鮮質(zhì)量均有提升；尤桂春等[28]研究發(fā)現(xiàn)，500 mg·L-1IAA處理檸檬枝條可以使其生根率達(dá)到90.8%，平均生根數(shù)8.2條，平均根長5.6 cm。

3.3 不同質(zhì)量濃度IBA對菜桑和果桑扦插生根的影響

IBA自被發(fā)現(xiàn)具促進(jìn)生根作用以來，被廣泛應(yīng)用于促進(jìn)扦插生根[29]，尤其是木本植物[30]。朱永超等[31]研究不同生長素對藍(lán)葉忍冬枝條扦插生根的影響，無論是在生根率，還是生根數(shù)、平均根長方面，100 mg·L-1IBA 處理后的效果最優(yōu)，對插穗生根有明顯的促進(jìn)作用；畢會濤等[32]認(rèn)為，1 000 mg·L-1IBA處理生根能力最強(qiáng)，其插穗生根率為84.0%，平均每株生根量22.7個(gè)，根直徑2.19 mm；夏興宏等[33]研究表明，300 mg·L-1IBA處理效果最好，生根率為85.33%，生根數(shù)為5.03條·株-1，平均生根長度4.50 cm；TRIPATHI等[34]在研究中發(fā)現(xiàn)，2 000 mg·L-1IBA溶液處理嚴(yán)竹，可以提高其生根率，有助于其大規(guī)模繁殖。在本試驗(yàn)IBA處理組中，以1 000 mg·L-1IBA處理對菜桑的生根效果最佳，而對于果桑來說，效果最好的則是500 mg·L-1，顯著高于對照組(CK)。此外，研究表明，生長素是通過影響植物內(nèi)源激素的含量來影響插穗的生根過程的[35-37]。曾晶鈺等[38]認(rèn)為,外源生長素不但可加快插穗基部細(xì)胞分裂和生長速度，促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)流向基部，還利于根原基的形成。王艷晶等[39]通過試驗(yàn)分析得出，IBA處理提高了不定根誘導(dǎo)期IAA水平，但使ABA、GA3、ZR的含量顯著降低，并促使IAA含量頂峰提前到來，這是IBA處理插穗后生根能力顯著提高的重要原因。

ABT-1、IAA、IBA 3種生長素均能促進(jìn)不同品種菜桑和果桑插條生根，但菜桑和果桑對不同生長素不同質(zhì)量濃度處理具有不同的效果。從試驗(yàn)結(jié)果來看，經(jīng)ABT-1處理后，菜桑和果桑的生根率、平均生根數(shù)、最長根長都明顯優(yōu)于IAA處理組和IBA處理組，菜桑在1 000 mg·L-1的ABT-1處理下效果最優(yōu)，果桑在500 mg·L-1的ABT-1處理下效果最優(yōu)，兩種桑樹品種中果桑對高質(zhì)量濃度的生長素處理的耐受力低，1 500 mg·L-1的ABT處理和1 500 mg·L-1的IBA處理甚至低于清水處理。