美国香柏扦插育苗研究

徐少东，谭益民，王启业，米小琴，黄瑞春，姚 锐，陆 利，王义强

（1. 中南林业科技大学经济林培育与保护教育部重点实验室，湖南 长沙 410004；2. 湘西州森林生态研究实验站，湖南 吉首 416000； 3. 中南林业科技大学生物技术实验室，湖南 长沙 410004）

美国香柏扦插育苗研究

徐少东1,3，谭益民1，王启业1,3，米小琴2，黄瑞春2，姚 锐1,3，陆 利1,3，王义强1,3

（1. 中南林业科技大学经济林培育与保护教育部重点实验室，湖南 长沙 410004；2. 湘西州森林生态研究实验站，湖南 吉首 416000； 3. 中南林业科技大学生物技术实验室，湖南 长沙 410004）

为提高美国香柏在长沙地区的扦插繁殖效率，对美国香柏二年生硬枝采用不同基质配比及不同激素种类（KIBA、NAA、IBA、ABT6）、浓度（1 000、3 000、8 000、12 000 mg/L）、速蘸时间（10、20、30 s）处理的扦插效果进行了研究。结果表明，基质配比以珍珠岩 : 泥炭土 3 : 1 为佳，生根率可达 61.1%；在 8 000 mg/L KIBA 速蘸处理 20 s 的条件下，插穗生根率高达 93.33%，平均生根数 8.67 条/株，平均根长 6.23 cm；适宜的基质配比和合适的激素种类、浓度及速蘸时间对美国香柏扦插效果均有显著影响。

美国香柏；扦插繁殖；基质；激素

美国香柏（Thuja occidentalis L.），别名美国侧柏、黄心柏木，属于柏科（Cupressaceae）崖柏属（Thuja）。系常绿乔木或灌木，树形优美，可供观赏；木材呈白色或黄棕色，材质软，纹理粗，极耐用，可供作枕木、桩柱、房屋建筑等［1］；枝叶芳香，富含维生素、黄酮、萜类等多种活性成分，是抗坏血病、抗衰老、预防心脑血管疾病的良药［2-4］；从枝叶中提取的精油芳香迷人、抑菌驱虫，是高级香水、香油、建筑清洁剂的优质原料［5］，因此，美国香柏是园林观赏、用材、药用兼备的优良树种。美国香柏原产于北美洲东部，对土壤要求不严，以肥沃的中性土及石灰岩发育的碱性土上生长为佳，抗寒力强，是石灰岩区造林的首选树种之一［6-9］。美国香柏种子发芽率不高，优良度低［10-11］；目前，本文所研究的美国香柏品种 Thuja talis cv.‘Green Giant’（简称GT）的快繁在国外主要采用扦插方式，在国内则较少研究报道［12］。

1 试验区概况

试验地位于长沙市中南林业科技大学西园苗圃，中心点地理座标为东经 113°53'22''，北纬27°51'36''，苗圃所在区域属亚热带季风气候，年平均温度 17.2 ℃，最高气温 43 ℃，极端最低温度 -11.3 ℃。年平均雨量 1 422.4 mm，无霜期275 d，年平均风速 3.5 m/s，年均相对湿度 76%。苗圃内温室大棚配有双层遮阴网、风机、水帘、自动喷雾装置等设施。

2 材料与方法

2.1 实验材料

2014 年 5 月，从美国乔治亚州大学、北卡罗莱纳州立大学等地引进了 12 个美国香柏新品种。以引种试验中生长情况较好的 Thuja occidentalis cv.‘Green Giant’品种为插穗来源，取其长势较好、无病虫害的 2 年生硬枝作为实验材料［13-14］。

2.2 实验设计

2.2.1 不同基质试验 根据常用扦插基质中各组分的作用，按体积量设计 4 种基质配比：分别为珍珠岩 : 泥炭土 5 : 1、3 : 1、2 : 1、1 : 1，3 次重复，30 株小区， 4 种基质配比皆不进行激素处理。

2.2.2 不同激素处理试验 激素处理采用高浓度激素速蘸法，设计 3 个因素：生长调节剂的种类、浓度及处理时间。使用的生长调节剂为 IBA吲哚丁酸、NAA 萘乙酸、KIBA 吲哚丁酸钾、ABT 生根粉 6 号，各激素粉末均采用异丙醇溶解［15-16］。浓度为 1 000 mg/L、 3 000 mg/L、8 000 mg/L、12 000 mg/L，设清水处理作为对照。处理时间为 10 s、20 s、30 s，每组 20 株，3 次重复。扦插基质配方为珍珠岩 : 泥炭土 3 : 1。

2.3 实验方法

2.3.1 基质处理及装袋 分装前 3 天对基质进行0.5% 高锰酸钾灭菌，并平摊在阳光下曝晒。采用10 cm×12 cm 规格的可降解无纺布营养袋分装，分装后营养袋排列于底部有密集细孔的大框中，框放置在水盆之上以利于维持空气湿度。

2.3.2 插穗处理 插穗剪成 8～10 cm 长，切口剪成斜面以增大与激素溶液的接触面积，同时去除插穗基部 4 cm 以下侧枝。剪好的插穗尽快按照实验设计分组对其基部约 3 cm 处进行激素处理并扦插，避免切口长时间暴露在空气下［17］。

2.3.3 扦插管理 扦插于 2016 年 3 月 19 日进行，扦插前用直径与插穗相近的小棍在基质中引洞，以免扦插时插穗受到过多机械性损伤，扦插深度约 4 cm。扦插后将基质浇透水并压实，然后喷洒 50% 多菌灵 500 倍液进行消毒。

扦插之后前 30 天由喷雾装置每 10 min 喷水雾 1 次，每次 30 s。30 天后，根据生根情况相应减少喷雾频率。

2.4 数据获取与分析

扦插后 60 天对所有插穗进行调查，统计生根率、生根数、根长等数据，并用 SPSS 软件对数据进行分析。

3 结果与分析

3.1 不同基质处理试验

3.1.1 不同基质配比对扦插生根率的影响 4 种基质配比珍珠岩 : 泥炭土 5 : 1、3 : 1、2 : 1、1 : 1 ，3次重复的扦插试验结果列表 1。

表1 不同基质配比的插穗生根率Tab.1 Rooting percentage of cutting slips in different substrate composition ratios

由表 1 可知，珍珠岩 : 泥炭土 3 : 1 处理的平均生根率最大，达到 61.1%；珍珠岩 : 泥炭土 5 : 1、2 : 1、1 : 1 平均生根率逐渐下降，分别为 54.5%、50.0%、38.9%。由表 1 数据进行方差分析，方差分析结果列表 2。

表2 不同基质配比生根率方差分析Tab.2 ANOVA of rooting percentage of different substrate composition ratios

由表 2 可知，不同基质配比之间，生根率达到极显著（F＝15.801，P＜0.01）差异水平，选择适宜的珍珠岩与泥炭土配比是有效的技术措施。

3.1.2 不同基质配比对扦插生根质量的影响 不同基质配比对扦插生根数量、生根长度的影响列表 3。

表3 不同基质配比的生根质量Tab.3 The rooting quality in different substrate composition ratios

从表 3 可以看出，当珍珠岩比例较低时，生根质量随着珍珠岩比例的上升而明显上升，珍珠岩 : 泥炭土 3 : 1 时，基质的插穗生根质量最好，平均生根 5.21 根/株，根长平均 4.06 cm；当珍珠岩与泥炭土的比例达到 5 : 1 时，生根质量下降。综合考虑，美国香柏‘Green Giant’扦插的基质配比以珍珠岩 : 泥炭土 3 : 1 为佳，生根率、平均生根数、平均根长分别达到 61.1%、5.21 根/株、4.06 cm。

3.2 不同激素处理试验

3.2.1 不同激素处理对各观测因子影响的方差分析 不同激素种类、浓度、速蘸时间处理的插穗生根率、平均生根数、平均根长方差分析结果（F值）列表 4。分析时生根率经反正弦转换，平均生根数与平均根长经平方根转换。

由表 4 可知，激素种类、浓度、速蘸时间对各观测因子的影响皆为极显著。对于各观测因子，激素浓度影响皆为最大，速蘸时间影响皆为最小；激素种类对平均生根数与平均根长影响相对较大，对生根率影响相对较小。

表4 不同激素处理各观测因子方差分析（F值）Tab.4 F-test of observational variable in different hormone treatment

3.2.2 不同激素处理对生根率的影响 以筛选出的最佳基质配比珍珠岩 : 泥炭土 3 : 1 为扦插基质，不同激素处理下生根率统计结果列表 5。

表5 不同激素处理的插穗生根率（%）Tab.5 Rooting percentage of cutting slips in different hormone treatments

由表 5 可知，激素处理效果明显，在 4 种激素中，KIBA 处理后的生根率总体较高。当激素浓度较低时，生根率随激素浓度与速蘸时间的增加而上升；而激素浓度较高时，随着激素浓度与速蘸时间的上升，生根率有着越来越明显的下降趋势。最高的生根率出现在 8 000 mg/L 的 KIBA 处理20 s 时，达到 93.33%。

通过 Duncan 法进行多重比较分析，结果见表 6。

从表 6 可知，生根率从激素种类来看，KIBA极显著优于其它激素；IBA 与 NAA 无显著差异；ABT6 极显著差于其它激素，但仍极显著优于清水对照。从激素浓度来看，各水平之间差异皆为极显著，不同浓度下生根率由高到低依次为 8 000 mg/L＞12 000 mg/L＞3 000 mg/L＞1 000 mg/L。从速蘸时间来看，20 s 与 30 s 较佳，两者无显著差异，10 s 极显著劣于另外两个水平。

表6 不同激素处理生根率多重比较Tab.6 Multiple comparison of rooting rate in different hormone treatments

3.2.3 不同激素处理对平均生根数的影响 不同激素处理下平均生根数统计结果见表 7。

表7 不同激素处理的插穗平均生根数Tab.7 The average roots numbers of cutting slips in different hormone treatments

由表 7 可知，不同激素处理对生根数影响规律与对生根率影响规律类似，即激素浓度较低时，生根数随激素浓度与速蘸时间增加而上升；激素浓度较高时，随着激素浓度与速蘸时间的上升，生根数的下降趋势愈发明显。平均生根数在8 000 mg/L KIBA 速蘸处理 20 s 时达到最大，为8.67 根/株。

通过 Duncan 法进行多重比较分析，结果见表 8。

表8 不同激素处理平均生根数多重比较Tab.8 Multiple comparison of average roots numbers in different hormone treatments

从表 8 可知，平均生根数从激素种类来看，KIBA 极显著优于其它激素及对照。从激素浓度来看，8 000 mg/L 极显著优于其它激素及对照。从速蘸时间来看，20 s 与 30 s 两者无显著差异且极显著优于 10 s。

3.2.4 不同激素处理对平均根长的影响 不同激素处理的平均根长统计结果列表 9。

表9 不同激素处理的插穗平均根长（cm）Tab.9 The average root length of cutting slips in different hormone treatments

表9 中平均根长规律同平均生根数，8 000 mg/L KIBA速蘸处理 20 s 时，平均根长达到最佳，为6.23 cm。

通过 Duncan 法进行多重比较分析，结果列表 10。

表10 不同激素处理平均根长多重比较Tab.1 0 Multiple comparison of average root length in different hormone treatments

由表 10 可知，不同处理对平均生根数的影响规律与前两项观测量基本一致。各激素种类中，KIBA 极显著优于其它激素及对照。从激素浓度来看，各水平之间差异极显著，以 8 000 mg/L 为最佳。从速蘸时间来看，20 s 与 30 s 较佳，两者无显著差异；10 s 极显著劣于另外两个水平。

4 结论与讨论

（1）基质中珍珠岩与泥炭土的不同配比对扦插成功率影响显著，在不采用激素处理的情况下，筛选出珍珠岩 : 泥炭土 3 : 1 的基质生根效果最好，平均生根率达 61.1%，平均根系数量达 5.21 根/株，平均根长达 4.06 cm。其原因可能是这个比例的珍珠岩与泥炭土同时保证了基质的保水、保温与透气能力，在这几个因素间取得了良好的平衡。

（2）激素处理对插穗生根有显著的促进作用。KIBA 较 IBA、NAA、ABT6 效果更好，可能是因其为易溶于水的盐类，较易被植株吸收；激素浓度相对较低时（1 000 mg/L、3 000 mg/L）处理时间越长效果越好，激素浓度相对较高时（8 000 mg/L、12 000 mg/L）随着处理时间的增加，各观测量的增长速度明显放缓，甚至出现负增长。这说明在一定浓度范围内，高浓度激素虽然效果明显好于较低浓度的，但存在随浓度与处理时间增长的毒害作用，需注意控制高浓度激素的处理时间。综合试验结果，使用浓度为 8 000 mg/L 的 KIBA 速蘸 20 s 时，插穗生根效果最佳，平均生根率达 93.33%，平均生根数达 8.67根/株，平均根长达 6.23 cm。

（3）研究表明，影响树木扦插生根效果的因子因树种甚至品种不同而有所差别［18］。欧洲云杉扦插生根的最大影响因子为激素种类［19］，东方杉扦插生根的最大影响因子为激素种类与处理时间［20］，翅果油树扦插生根的最大影响因子为激素浓度［21］。本文研究结果表明，影响北美香柏插穗生根的最大影响因子是激素浓度。

（4）本文主要研究了美国香柏‘Green Giant’扦插的基质匹配与高浓度激素速蘸法处理的优化条件，对于低浓度激素处理及更多土壤条件仍有待研究；本研究表明美国香柏可在长沙周边地区以较高效率进行扦插繁殖，对其在该地区的推广具有参考意义。

［1］Bannan M W．Wood structure of Thujaoccidentalis［J］．Bot Gaz，1941（103）：295-309.

［2］Joseph R，Pulimood S A，Abraham P，et al．Successful treatment of verruca vulgaris with Thuja occidentalis in a renal allograft recipient［J］．Indian Journal of Nephrology，2013，23（5）：362.

［3］Biswas R，Mandal S K，Dutta S，et al．Thujone-rich fraction of Thuja occidentalis demonstrates major anti-cancer potentials：Evidences from in vitro studies on A375 cells［J］．Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine，2011.

［4］Sunila E S，Hamsa T P，Kuttan G．Effect of Thuja occidentalis and its polysaccharide on cell-mediated immune responses and cytokine levels of metastatic tumor-bearing animals［J］．Pharmaceutical Biology，2011，49（10）：1065-1073.

［5］Simard S，Hachey J M，Collin G J．The variations of essential oil composition during the extraction process．The case of Thuja occidentalis L.and Abies balsamea (L.) Mill［J］．Journal of Wood Chemistry and Technology，1988，8（4）：561-573.

［6］江泽平，王豁然．中国引种的柏科树种概况［J］．林业科学研究，1997（3）：21-29.

［7］郑万钧，傅立国．中国植物志（第七卷）［M］．北京：科学出版社，1978：438-448.

［8］罗桑卓玛，辛福梅，杨小林，等．干旱胁迫对香柏幼苗生长和生理指标的影响［J］．西北农林科技大学学报（自然科学版），2015，43（5）：51-57，70.

［9］Housset J M，Girardin M P，Baconnet M，et al．Unexpected warming-induced growth decline in Thuja occidentalis at its northern limits in North America［J］．Journal of Biogeography，2015，42（7）：1233-1245.

［10］肖盛华．美国香柏引种栽培试验［J］．湖南林业科技，1991（3）:37-38.

［11］Yin X，Lacroix C，Barabe D．Phyllotactic transitions in seedlings：the case of Thuja occidentalis［J］．Botanybotanique，2011，89（6）：387-396.

［12］Hofmeyer P V，Seymour R S，Kenefic L S．Production ecology of Thuja occidentalis［J］．Canadian Journal of Forest Research-Revue Canadienne de Recherche Forestiere，2010，40（6）：1155-1164.

［13］王 玲，刘明国，董胜君．北美香柏硬枝扦插繁殖技术研究［J］．北方园艺，2010（24）：100-102.

［14］刘颖桢，苏栋文．3 种激素对北美香柏嫩枝扦插的生根效果［J］．甘肃农业科技，2014（8）：52-53.

［15］Sevik H，Guney K．Effects of IAA，IBA，NAA，and GA3on rooting and morphological features of Melissa of ficinalis L.stem cuttings［J］．Scientific World Journal，2013（2013）：909507.

［16］Yan Y，Li J，Zhang X，et al．Effect of naphthalene acetic acid on adventitious root development and associated physiological changes in stem cutting of hemarthria compressa［J］．Plos one，2014，9（e907003）：e90700.

［17］Ragonezi C，Klimaszewska K，Castro M R，et al．Adventitious rooting of conifers：influence of physical and chemical factors［J］．Trees，2010，24（6）：975-992.

［18］Larouche C，Ruel J，Lussier J．Factors affecting northern white-cedar (Thuja occidentalis) seedling establishment and early growth in mixedwood stands［J］．Canadian Journal of Forest Research-Revue Canadienne de Recherche Forestiere，2011，41（3）：568-582.

［19］胡勐鸿，欧阳芳群，贾子瑞，等．欧洲云杉扦插生根影响因子研究与生根力优良单株选择［J］．林业科学，2014， 50（2）：42-49.

［20］徐佩贤．东方杉嫩枝扦插繁殖技术及其生根机理研究［D］．南京： 南京林业大学，2009.

［21］庞晓慧．翅果油树扦插繁殖技术及生根机理研究［D］．保定：河北农业大学，2007.

Cutting propagation of Thuja occidentalis

XU Shaodong1,3，TAN Yimin1，WANG Qiye1,3，MI Xiaoqin2，HUANG Ruichun2，YAO Rui1,3，LU Li1,3，WANG Yiqiang1,3
（1. Key Lab of Non-wood Forest Nurturing and Protection of National Ministry of Education，Central South University of Forestry and Technology，Changsha 410004，China；2. Xiangxi Forest Ecological Research Station，Jishou 416000，China；3. Biotechnology Laboratory，Central South University of Forestry and Technology，Changsha 410004，China）

To improve the cutting propagation efficiency of Thuja occidentalis in Changsha region，making biennial branches as explant，the cutting effects were studied through different substrate ratios and different types（KIBA，NAA，IBA，ABT6），concentrations（1 000，3 000，8 000，12 000 mg/L），dipping time（10，20，30 s）of hormones processing.The results showed that the best dispensation was to mix perlite and peat soil with the ratio of 3 : 1，rooting rate reached 61.1%；Under the condition of 8 000 mg/L KIBA dipping treatment 20 s，cuttings rooting rate was as high as 93.33%，the average root number 8.67 per plant，average root length 6.23 cm；Suitable substrate ratio and hormone types，concentrations，treatment time had a significant impact on cutting effects of Thuja occidentalis L..

Thuja occidentalis L.；cutting propagation；substrate；hormone

S 791.37

A

1003-5710（2017）05-0050 -05

10.3969 / j.issn. 1003-5710.2017.05.011

2017-07-11

国家林业局“948”项目（2013-4-25）

徐少东（1991-），男，湖南省长沙市人，硕士，研究方向：细胞生物学

王义强，教授，博士生导师；E-mail：wangyiqiang12@163.com

（文字编校：龚玉子）