柚木无性系扦插育苗研究

杨 光，梁坤南，黄桂华，周再知，王西洋

（中国林业科学研究院热带林业研究所，热带林业研究国家林业局重点实验室，广东 广州 510520）

柚木Tectona grandis隶属马鞭草科Verbenaceae 柚木属，天然分布于印度南部与中部、泰国北部、缅甸和老挝等地，是世界名贵的用材树种。其木材坚韧耐久，结构致密美观，不翘不裂，具有极高的使用价值，是制造军舰、海轮、家具、地板、工艺品的高级用材[1,2]。因此柚木在热带、南亚热带地区被广为种植，是世界上人工林种植面积最大的树种之一[3,4]。

柚木的育苗方式主要为传统的实生苗培育和组培繁殖，实生苗培育存在催芽处理繁琐且发芽率低的缺点，而组培繁殖育苗存在生产成本较高的问题[5-8]。近些年来一些学者开展了柚木扦插繁殖技术的研究，以满足社会对大量低成本柚木苗的需求。曾炳山等[9]采集优良无性系采穗圃的嫩枝进行扦插扩繁试验，分别对扦插基质、生根剂、扦插季节等进行筛选分析，获得柚木嫩枝扦插繁殖的适宜基质、生根剂以及最适宜的扦插时间。马华明等[10]分析了生根剂配比、基质配比、留叶方式和插条径级对扦插育苗的影响，进一步优化了柚木嫩枝扦插技术。以往研究显示，不同柚木无性系嫩枝扦插生根效果存在明显差异，而且生根效率整体有待提升。曾炳山等的研究发现：5 个柚木无性系嫩枝扦插2 个月时的成活率为56.7%～90%[9]。本研究试材7029 和7514 无性系是近几年综合大田生长和耐寒性调查筛选出来的优良无性系[11]，7029 无性系已经获得国家良种。这两个优良无性系的组织培养体系已经建立起来，而低成本、高效率的扦插繁殖尚未研究。因此本研究以温室内3 个月苗龄的优良柚木无性系7029和7514 为材料，采用正交试验设计方法，从多个指标分析了扦插基质、生长调节剂种类及浓度对扦插育苗效果的影响，并利用隶属函数综合评价法确定了不同无性系的最佳组合处理。本研究旨在完善柚木嫩枝扦插技术体系，为柚木良种及优良无性系规模化扦插育苗提供科技支撑。

1 材料与方法

1.1 材 料

柚木插穗取自无根组培瓶苗移植穴盘在温室生长3月苗龄的两个柚木无性系（7029 和7514）幼苗。7029 和7514 无性系分别选自印度和缅甸种源，主要在贵州和云南等地推广种植。试验于2018年8—10月在热带林业研究所内温室进行。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

采用不同基质（A）、生长调节剂种类（B）及其浓度（C）3 因素3 水平分别处理两个柚木无性系插穗。A 因素按体积比配制A1（泥炭土∶蛭石∶黄心土=1∶1∶1）、A2（泥炭土∶蛭石∶黄心土=1∶1∶0.5）、A3（泥炭土∶蛭石∶黄心土=0.5∶1∶0.5）混合基质。基质物理性质调查显示[12]，A1、A2 和A3的容重分别为0.501、0.396 和0.459 g·cm-3。B因素设置萘乙酸（NAA，B1）、吲哚丁酸（IBA，B2）、吲哚乙酸（IAA，B3）等3 种生长调节剂，均购自广州鼎国生物技术有限公司。C 因素为50（C1）、200（C2）和400 mg/kg（C3）3 个浓度，均以滑石粉配制。按照3 因素3 水平正交试验设计L9（34）（表1），共9 个处理，每个处理3 次重复，每个小区50 个插穗。2 个月后取样调查不同处理的柚木生根及生长情况。

表1 L9（34）正交试验设计Table1 Factors and levels of orthogonal experiment

1.2.2 扦 插

扦插前，将基质装填至50 孔林木育苗塑料穴盘，用1‰高锰酸钾对基质消毒。分别从7029 和7514 无性系幼苗剪取5～6 cm 长的带顶芽茎段做插穗。保留顶芽和一对叶片，并将保留叶片剪掉1/2。基部2 cm 长蘸取生长调节剂，插入基质深度约2.5 cm。

1.2.3 苗木管理

扦插后，喷透水一次，加盖塑料薄膜保湿，将温室遮阳网打开。之后3 d 喷透水一次，阴雨天酌情减量。每周以800 倍的多菌灵和百菌清轮流喷雾处理，防止枝条腐烂。20 d 后将塑料薄膜部分打开通风，40 d 后揭掉薄膜。根据天气情况，晴天中午盖遮阳网，晴天早晚及阴雨天打开。

1.2.4 指标观测与数据处理

扦插60 d 后，调查插穗生长情况，地上部分统计株高和总叶面积，地下部分调查生根率、偏根率、不定根数和根生物量。利用万深LA-S 植物图像系统分析仪测量不定根长、根系直径、根表面积、根体积。偏根率的调查方法参照文献[13]。生根率和株高调查所有扦插株系，其余指标均每个重复小区选取5 株平均苗进行调查。采用SPSS软件进行多因素方差分析及Duncan 多重比较，生根率和偏根率数据经反正弦转化后分析。

隶属函数计算公式为：U(Xj)=(Xj-Xmin)/(Xmax-Xmin)式中：Xj为指标测定值，Xmin，Xmax分别为所有处理某一指标的最小值和最大值；偏根率与育苗效果呈负相关，其公式为：U(Xj)=1-(Xj-Xmin)/(Xmax-Xmin)。将各处理不同指标的隶属值进行累加求其平均值，平均值越大育苗效果越好[14]。

2 结果与分析

2.1 不同因子对柚木嫩枝扦插育苗的影响

方差分析结果（表2）表明，生长调节剂种类对柚木嫩枝扦插育苗的影响最大，除最长不定根长未达到显著水平，其余9 个指标均达到显著水平（P＜0.05），其中偏根率、根表面积、根生物量、叶面积和株高达到极显著水平（P＜0.01）。基质对扦插育苗的影响次之，根系直径、叶面积和株高达到极显著水平，生根率和根体积达到显著水平。生长调节剂浓度的影响最小，除株高达到极显著水平，其它指标均未达到显著水平。

表2 不同因素对柚木嫩枝扦插生根指标影响的显著性检验（P 值）Table2 P-value for the effects of different factors on softwood cutting rooting of teak

2.1.1 基 质

多重比较结果（表3）表明，基质A3 和A2处理的扦插育苗效果整体上好于基质A1 处理。基质A3 处理的生根率为92.56%，根系直径为1.28 mm，根系体积为2.96 cm3，均显著高于基质A1 处理；在株高方面，基质A2 处理的最高达到11.25 cm，基质A3 处理次之，基质A1 处理的株高最低为9.38 cm。在叶面积上，基质A3处理显著低于基质A1 和A2 处理。

2.1.2 生长调节剂种类及浓度

由表3可见，3 种生长调节剂处理中，IAA效果最佳，NAA 次之，IBA 最差。IAA 处理的生根率为92.56%，根系直径为1.25 mm 均显著高于IBA 处理，IAA 和NAA 处理的偏根率分别为15.28%和13.33%均显著低于IBA 处理。IBA 处理的不定根数显著少于NAA 处理，根表面积、根体积、根生物量和叶面积均显著低于IAA 和NAA处理。在株高方面，IAA 处理为11.89 cm 显著高于NAA 和IBA 处理。

不同生长调节剂浓度处理对插穗生根率以及根系生长均无显著影响。仅在苗高方面，高浓度（400 mg/kg）处理显著高于200 mg/kg 和50 mg/kg 处理。

2.2 无性系间扦插育苗效果的比较

调查结果（表2～3）显示，两个无性系间地上部分和地下部分生长情况差异较大。7029 无性系扦插苗生根率为96.59%极显著高于7514 无性系（P＜0.01），而根系直径和根体积显著低于7514（P＜0.05），偏根率、不定根数、最长不定根长、根表面积、根生物量等指标差异不显著。地上部分，7029 无性系的株高（10.82 cm）极显著高于7514 无性系，总叶面积差异不显著。

2.3 最佳组合筛选

不同育苗指标在不同处理中的表现存在差异，单一的指标难以全面的反映不同组合的育苗效果，因此本研究采用隶属函数法对每个无性系各组合的育苗效果进行综合评价（表4）。结果发现，7029 无性系扦插试验中，处理4（基质A2 +生长调节剂NAA + 浓度200 mg/kg）的隶属函数值最高，其生根率和根系表面积的值均为所有组合中最高。处理4 为本试验中7029 无性系扦插育苗效果最佳的组合。7514 无性系的扦插试验中，处理9（基质A3+生长调节剂IAA + 浓度200 mg/kg）的隶属函数值最高，其生根率、根系直径、根表面积、根体积、根生物量的值均为所有组合中最高。处理9 为本试验中7514 无性系扦插育苗效果最佳的组合。

3 结论与讨论

两个柚木无性系的扦插育苗结果显示基质A3处理在生根率、根系直径和根系体积指标表现最优，基质A2 处理在叶面积和株高指标表现最优，而基质A1 处理在除叶面积外所有扦插育苗指标中均表现较差，说明基质A1 不是本研究适宜的扦插基质。不同基质处理导致的扦插育苗效果的差异可能与基质物理性质有关。美国红栌Cotinus coggyria的扦插生根研究表明扦插基质容重过大基质透气保水性差，容重过小则植物根系稳固性降低，均不利于植物生根[12]。本研究扦插基质由泥炭土、蛭石和黄心土按照不同比例配制而成，蛭石具有良好的透气性和保水性，基质A1 中蛭石比例最低，导致其容重明显高于基质A2 和A3，透气性最差，因此不利于插穗生根。

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本研究中，IAA 处理下两个柚木无性系插穗生根率和株高均显著高于NAA 和IBA 处理，而IBA 处理在不定根数、根表面积、根体积、根生物量和叶面积指标均表现最差。由此可见，IAA 是柚木嫩枝扦插最适合的生长调节剂，IBA不适合柚木嫩枝扦插育苗。这与周新华对杉木Cunninghamia lanceolata和Bashir 等 对 荷 荷 巴Simmondsia chinensis的研究结果不一致，他们认为IBA 诱导插穗生根效果好于IAA 等其它生长调节类物质[15-16]。这种差异可能是由柚木物种特异性决定的。马华明用50～200 mg/kg 的混合生长调节剂（IBA，IAA，NAA 按比例配制）处理柚木嫩枝插穗，发现生根剂对柚木生根的影响未达到显著水平[10]。与之相似，本研究中不同生长调节剂浓度处理对插穗的生根率、不定根数、根系直径、根表面积、根生物量等影响均不显著，可能是由于参试的两个柚木无性系对生长调节剂浓度不敏感导致的。

柚木品种繁多，已有研究发现不同柚木无性系嫩枝扦插生根效果差异显著[9]，与之相符，本研究的两个无性系间扦插育苗效果也存在明显差异，7029 无性系生根率和地上株高均显著高于7514 无性系。不同无性系扦插育苗效果的差异可能是由其自身的遗传性状决定的。

综上所述，我们开展了基质、生长调节剂种类及其浓度对柚木无性系扦插育苗影响的研究，结果发现两个无性系间扦插育苗效果差异明显，3 个因素中生长调节剂种类的影响最大，其浓度的影响不显著。隶属函数综合评价确定的不同无性系的最佳组合处理下扦插生根率分别达到99.33%和92.67%，具有推广应用价值。然而由于实验设计并未考虑各因子之间的交互作用，获得的最佳处理组合还需要下一步的实验验证。此外，与柚木扦插生根相关的内源激素含量的变化、相关营养物质代谢以及酶活等情况[17-18]还不清楚，有待于进一步的研究。