温度对阿里地区班公柳扦插生根的影响

辛福梅1， 王玉婷， 宁梦阳1， 普布次仁

(1.西藏农牧学院资源与环境学院， 西藏 林芝 860000；2.西藏自治区林木科学研究院， 拉萨 850000)

阿里地区位于中国西南边陲、西藏的西部、青藏高原的西南部，被誉为世界屋脊的屋脊，地势高亢、空气稀薄、植被稀少、生态条件十分恶劣，林业资源状况一向鲜为人知[1]。该地区有林历史较早，但随着气候变迁和人为活动的影响，适生树种越来越少，森林植被遭遇破坏，环境不断恶化，土地沙化、荒漠化较为严重，生态系统极为脆弱[2-3]。近年来，随着国家生态文明建设的推进，阿里地区先后启动实施了治沙造林、退耕还林、生态效益补偿等众多林业重点工程，植树造林已成为阿里地区生态建设的重要内容，林地面积不断扩大，局部地区生态环境逐步得到治理。但由于海拔、气候、缺氧等自然条件的限制，苗木资源短缺是绿化工作中较为突出的问题之一，目前该地区出圃苗木从数量和质量方面均远远不能满足当地工程造林的需求。

班公柳(Salixbangongensis)为杨柳科柳属小乔木，作为我国特有树种分布于西藏和新疆自治区海拔3 400～4 600 m的湖边、河滩、山坡等地。高2～5 m，树皮灰白色，小枝黄褐色，嫩时有疏柔毛，叶披针形或长圆状披针形[4]。作为该地区主要的优势树种之一，班公柳在保护和改善生态环境、解决薪材以及建立完善的防护林体系中具有举足轻重的作用。班公柳为柳属植物，其扦插繁殖较简单，但目前对这方面的研究尚未见系统报道。本试验结合阿里地区各县区苗圃实际生产条件及柳属植物生长特性，主要研究温度对班公柳扦插生根的影响，以筛选出班公柳插穗生根的最适温度，为促进其快速繁殖和大面积推广应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

材料于2016年5月13日采集自阿里地区狮泉河镇，5月14日将材料水培于西藏农牧学院不同温度的人工气候箱培养中培养观察，6月10日结束试验。

1.2 试验方法

1.2.1试验设计

在人工气候箱中设置5个温度梯度，分别为7.5、12.5、17.5、22.5 ℃和27.5 ℃。各温度梯度下分别设置5瓶，每瓶5株，共25株插穗，所有处理均用蒸馏水培养，每2 d换1次水。

1.2.2测定项目及方法

培养后第2天开始每天同一时间观察插穗生根情况，确定各温度下班公柳插穗开始生根时间。试验结束后，取出所有插穗，统计各温度下的生根率、生根数及生根类型。之后在各温度下选取10株具有代表性的插穗统计新生根根数后进行其余指标测定。其中5株用于新生根根系活力测定，根系活力测定采用TTC染色法[5]。各温度下另5株插穗的新生根用镊子小心地分别取下，放置在吸水纸上吸干水分后应用Epson perfection V 700 photo根系扫描系统和WinRhizo根系图像分析系统对各插穗新生根系进行长度和体积的测定分析。待全部根样扫描完成之后，将各单株根样置于80 ℃烘箱中烘至恒量，得到各单株根样的生物量。

各单株比根长/(cm·g-1)=各单株根样的新生根长/各单株根样的生物量[6]。

1.3 数据处理

用Excel 2010软件完成全部数据处理和作图，用SPSS 10.0软件对各项指标进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同温度下班公柳插穗生根基本情况

从表1可以看出，不同温度下班公柳插穗开始生根的时间存在较大差异，22.5 ℃下插穗在第3 天即开始生根，其次为17.5 ℃，第5天开始生根，在12.5 ℃和27.5 ℃下插穗开始生根的时间均为第7天，而在7.5 ℃时插穗生根最慢，在第12天才出现新生根。各温度下班公柳插穗的生根率也不相同，17.5 ℃和22.5 ℃时生根率均为100%，27.5 ℃时降到93.3%，而12.5 ℃时生根率为86.7%，生根最慢的7.5 ℃下插穗的生根率同样最低，为73.3%。各温度下班公柳插穗在下切口周围有愈伤组织形成，但插穗的生根方式基本为皮部生根，愈伤组织量较少，且其上无明显的根系产生。

表1 不同温度下班公柳插穗生根情况

温度/℃开始生根时间/d生根率/%生根类型7.51273.3皮部12.5786.7皮部17.55100.0皮部22.53100.0皮部27.5793.3皮部

2.2 不同温度下班公柳插穗新生根指标的变化

2.2.1新生根根系活力

如图1所示，不同温度下班公柳新生根根系活力不同，从7.5 ℃开始，一直到22.5 ℃，随着温度升高，新生根根系活力逐渐增加，而当温度继续上升至27.5 ℃，根系活力急剧下降，其值略高于7.5 ℃下的根系活力，但显著低于其余3个温度。且各温度下新生根根系活力间均差异显著。

2.2.2新生根根数

不同温度下班公柳插穗的生根数不同(图2)，22.5 ℃时生根数最多，平均每株达到7.2条，17.5 ℃时插穗生根数较多，为6.6条，与22.5 ℃之间差异不显著。27.5 ℃平均每个插穗生根5.4条，与22.5 ℃和17.5 ℃之间差异显著。12.5 ℃生根3.7条，而7.5 ℃下班公柳生根数量最少，平均每个插穗生根2.0条，不到22.5 ℃下的1/3。

图1 不同温度下班公柳新生根根系活力的变化

图2 不同温度下班公柳新生根数量的变化

2.2.3新生根生物量

从图3可以看出，各温度下班公柳插穗新生根生物量之间差异极其显著。7.5 ℃时新生根生物量极少，每株仅为3.6 mg，之后随着温度的升高，插穗新生根生物量急剧上升，直到22.5 ℃时达到最大值139.4 mg，12.5 ℃时新生根生物量是7.5 ℃时的15.8倍，17.5 ℃时是7.5 ℃时的30倍。27.5 ℃时新生根生物量有所降低，约为22.5 ℃时的50%，与12.5 ℃下新生根生物量间差异不显著。

图3 不同温度对班公柳新生根生物量的影响

2.2.4新生根总根长

从图4可看出，新生根根长与生物量表现出一致的变化趋势。7.5 ℃时插穗的平均根长最小，每株仅为1.6 cm，随温度升高，插穗的平均根长急剧增加，12.5 ℃时新生根平均长是7.5 ℃时的10倍，17.5 ℃时新生根长度达到32.5 cm，是7.5 ℃时的20倍，22.5 ℃时新生根根长最长，达到41 cm。温度上升到27.5 ℃时，新生根长度为21.5 cm，约为22.5 ℃时的50%。

图4 不同温度下班公柳新生根总长度的变化

2.2.5新生根总体积

从图5可以看出，22.5 ℃下插穗新生根体积最大，每株达到0.706 cm3，17.5 ℃时新生根体积略有下降，但与22.5 ℃时差异不显著。12.5 ℃和27.5 ℃下插穗新生根体积较22.5 ℃时下降了近40%，但二者间差异不显著。7.5 ℃时班公柳新生根体积最小，仅0.017 cm3，为22.5 ℃时的3%。

图5 不同温度下班公柳新生根体积的变化

图6 不同温度对班公柳新生根比根长的影响

2.2.6新生根比根长

各温度下班公柳插穗新生根比根长的变化如图6所示，在7.5 ℃时比根长最大，达到457.1 cm·g-1，且显著高于其他处理。其余4个温度下插穗新生根的比根长之间差异不显著，基本在300 cm·g-1左右。

3 结论与讨论

班公柳作为阿里地区造林绿化的重要树种，其大量繁殖、规模种植对于改善阿里地区生态环境、恢复阿里地区的植被生长具有重要意义。扦插繁殖是培育班公柳大批优质壮苗的有效途径，而在扦插过程中插穗顺利生根是关键。在根系生长过程中，植物体内进行着活跃的物质代谢反应，在一定的范围内，相对较高的温度对根系生长具有促进作用，超过某一特定温度范围的过高和过低温度均不利于根系生长[7-8]。较低的温度不仅引起植物根系生长率降低，生长时间延迟，而且易导致植物发育不良甚至死亡[9]。在本研究中，各温度下班公柳插穗开始生根的时间和生根率差异较大，相比较而言，22.5 ℃下插穗生根时间较短，生根率达到100%，越短的生根时间对插穗成活越有利。而在相对较低的7.5 ℃下生根率最低，并且在12 d时才出现根系，这对种植于常年大风、气候干燥、蒸发量极大的阿里地区的苗木是非常不利的，绝大多数插穗在尚未生根时已经被抽干死亡。另外各温度下班公柳插穗切口等部位虽有愈伤组织产生，但其生根方式均为皮部生根。

班公柳新生根各指标的测定结果表明，新生根根系活力、生根数、生物量、根总长及根体积在不同温度下表现出基本一致的变化规律，均在22.5 ℃下表现最佳，其次为17.5 ℃，12.5 ℃和27.5 ℃下表现相差不大，而相对较低的7.5 ℃下表现较差，由此可见班公柳最适的生长温度在22.5 ℃左右，过高或过低的温度均不利用其生根。在生产中，由于阿里地区气候寒冷干燥，风大雨少，年平均气温仅为0 ℃，5月份夜间气温仍不足0 ℃，所以在春播期间不能急于扦插，尽可能在地温达到一定水平后再扦插，避免抽干、冻伤等。

林业生产中获得无性系苗最为简便、经济、实用的方法是扦插[10]，母树特性、插穗制作、温度、湿度、基质、激素等均会影响扦插能否成活[11]。本研究显示，在适宜的温度下，班公柳扦插具有良好的生根效果，但温度是否是其插穗生根的决定性因素，以及激素、基质、母树特性是否会在相对不适宜的温度下促进插穗生根有待进一步研究确定。

3 讨论与结论

优质种源是中药材生产的物质基础，是生产稳定、质量可控中药材的前提[5]，然而种质是中药材生产的源头，内在的决定着中药材的生长发育及质量。相关研究表明，种质显著影响中药材有效成分及种子质量[6-10]。同时对中药材种质资源进行收集、鉴定、评价、筛选及利用，可从遗传基础上进行中药材质量改良，是提高中药材质量及品种选育的有效途径[11]。目前在绞股蓝、丹参及白菊花等中药材上均通过对优良种质的筛选已培育出优良品种[12-14]。近年来，七叶莲的需求量逐年增加，为保障药材的质量和供应数量，亟需进行七叶莲的人工栽培。目前关于七叶莲的资源调查及生物学等方面已取得研究成果[15-16]，本研究表明，七叶莲存在丰富的变异种质资源，具有不同的种质资源类型，测试分析不同七叶莲种质果实性状及种子质量表明，不同七叶莲种质果实性状及种子质量存在显著差异，原产云南省澜沧县竹塘乡的种质Ⅱ果实长度、宽度、种子长度、宽度、百果重、大粒种子(>16目)所占比例、种子生活力及萌发率最高分别为6.03 mm、5.81 mm、3.56 mm、1.90 mm、9.0 g、94.1%、84.3%和82.0%，其综合性状优良，值得进一步开发利用。