植物生长调节剂种类、浓度及浸泡时间对炮仗花扦插繁殖效果的影响

林茂　李进华　唐庆　孙开道

摘要：【目的】優化炮仗花的扦插繁殖条件，为其产业化生产提供技术支持。【方法】以炮仗花的带芽茎段为插条，采用3因素3水平正交试验设计，分析植物生长调节剂种类[吲哚丁酸（IBA）、萘乙酸（NAA）和吲哚乙酸（IAA）]（A1、A2和A3水平）、浓度（10.0、50.0和100.0 mg/L）（B1、B2和B3水平）及浸泡时间（5、15和30 min）（C1、C2和C3水平）对炮仗花扦插繁殖效果的影响。【结果】抽芽是炮仗花插条生根成活的标志，其中炮仗花插条以100.0 mg/L IBA浸泡30 min的扦插效果最佳，50.0 mg/L IBA浸泡15 min的扦插效果次之。植物生长调节剂种类对生根率和抽芽率具有显著影响（P<0.05，下同），对平均根数、平均根长和抽芽占比影响不显著（P>0.05，下同）;调节剂浓度对生根指标和抽芽指标影响不显著;浸泡时间对平均根数有显著影响，对其他指标无显著影响。主次效应分析结果表明，植物生长调节剂是影响炮仗花插条生根和抽芽的最主要因素，调节剂浓度的影响次之，浸泡时间的影响最小;炮仗花扦插繁殖的最优处理为10.0 mg/L IBA浸泡插条30 min，该处理可获得插条最高的生根率和插芽率，均为61.33%。【结论】植物生长调节剂对炮仗花插条扦插成活效果的影响因其种类、浓度和浸泡时间不同而存在差异，其最优处理组合为10.0 mg/L IBA浸泡插条30 min。

关键词： 炮仗花;植物生长调节剂;扦插繁殖;正交试验

中图分类号： S685.99                           文献标志码： A 文章编号：2095-1191（2020）01-0155-07

Abstract：【Objective】Optimizing the conditions of cuttage propagation of Pyrostegia venusta to provide technical support for its industrialized production. 【Method】With P. venustas bud stem as cuttings， with three factors and three levels orthogonal experiment design， the types of plant growth regulator [indolebutyric acid （IBA）， rhodofix （NAA）， indoleacetic acid（IAA）]（level A1， A2 and A3）， concentrations（10.0， 50.0 and 100.0 mg/L）（level B1， B2 and B3） and soaking time（5， 15 and 30 min）（level C1， C2 and C3） on P. venustas cutting effect were studied. 【Result】The results showed that sprouting was a sign of rooting and survival of cuttings. The cutting effects of P. venusta cuttings soaking in 100.0 mg/L IBA for 30 min were the best， and followed by soaking in 50.0 mg/L IBA for 15 min. The types of plant growth regulators only had significant effects on rooting rate and sprouting rate（P<0.05， the same below）， but not on average root number， average root length and number of sprouting（P>0.05， the same below）. Concentration had no significant effect on the indexes of rooting and sprouting. Soaking time only had significant effect on the average root number， but had no significant effect on other indicators. Plant growth regulator was the most important factor that affected rooting and shooting of P. venusta cuttings，followed by regulator concentration and soaking time. The optimum treatment for cuttage of P. venusta was soaking in IBA with 10.0 mg/L for 30 min according to primary and secondary effect analysis， under this treatment the maximum rooting rate and sprouting rate were obtained（both were 61.33%）. 【Conclusion】Plant growth regulator is one of the important factors affecting the survival of P. venusta cuttings. The effects of cuttings vary with species， concentration and soaking time. The best treatment is soaking cuttings in 10.0 mg/L IBA for 30 min.

Key words： Pyrostegia venusta; plant growth regulator; cuttage propagation; orthogonal design

Foundation item： Guangxi Science and Technology Project（Guike AD17129021）

0 引言

【研究意义】炮仗花（Pyrostegia venusta）别名炮仗藤、炮仗红、黄鳝藤和黄金珊瑚，为紫葳科（Bignoniaceae）炮仗花属（Pyrostegia Presl）多年生常绿藤本植物，原产于巴西和巴拉圭，在我国主要分布在海南、广东、广西和福建等省（区）。炮仗花盛开时花多叶少，橙红色花序连排成串下垂，犹如鞭炮，且其开花盛期正逢我国元旦、春节前后，极具观赏价值。由于炮仗花抗逆性强，管理养护粗放，生长迅速，形成立体景观效果成效快，是理想的垂直绿化植物，在园林景观中应用越来越广泛，产业发展前景良好。扦插繁殖是种苗生产技术之一，已在很多藤本植物上广泛应用（郭文凯等，2018;田晓等，2019），包括炮仗花。但在实际生产中，人们通常凭借经验或个人喜好来进行种苗生产，导致出现诸多问题，包括成活率低、出芽率不高、长势差、移栽成活偏低及种苗质量不高等。在试验研究中，炮仗花的扦插研究多以单因素试验为主，脱离了生产实际，所获结果缺乏可信度。正交试验是基于多因素多水平的设计方法，可以最少的试验次数达到与用大量全面试验等效的结果，目前在蒜香藤、狭叶异翅藤、紫萼龙吐珠、五叶地锦、金银花、掌裂草葡萄和乌头叶蛇葡萄上已有应用（冯嘉仪，2016;樊佩佩，2018;林茂等，2019）。随着市场对炮仗花优质种苗需求的增加，建立完善的扦插繁殖技术体系已迫在眉睫。因此，开展基于正交试验设计的炮仗花扦插繁殖条件优化研究，对促进炮仗花产业化生产具有重要意义。【前人研究进展】目前关于炮仗花的研究主要集中在栽培和繁育等方面。在栽培方面，吕彬洋等（2019）探讨了不同光照度对炮仗花的生長及其生理状况的影响。在繁育方面，现有的研究多以扦插繁殖为主。何燚（2004）采用单因素试验进行炮仗花扦插，结果显示，在秋季分别以200.0 PPm（200.0 mg/L）生根粉（ABT）和吲哚乙酸（IAA）处理炮仗花插穗，生根率达93%和97%。邱俊毅等（2006）开展了不同生长调节剂、不同扦插基质的炮仗花单因素试验，结果表明，采用500.0 mg/L IBA处理炮仗花插穗可显著提高其生根率、生根数和根长，以红壤为扦插基质的生根率显著高于其他土壤基质。梁定栽和余志金（2007）开展了基质、插条长度及覆盖方法的正交试验，结果发现以草帘覆盖进行炮仗花长枝扦插的成活率最高，达79%。杜铃等（2011）通过炮仗花的单因素试验发现，在10月于全光照条件下以黄心土为基质、500.0 mg/L生根粉（GGR）进行炮仗花生根处理扦插的成活率最高。林茂等（2015）系统总结了炮仗花的扦插育苗技术。刘巧凤等（2016）利用火焰原子吸收光谱法测定炮仗花各器官中的金属元素含量，为其栽培和生理生化研究及综合开发利用提供了科学依据。闫海霞等（2018）通过单因素试验得出以100.0 mg/L萘乙酸（NAA）浸泡炮仗花插穗10 min的成活率达100%。【本研究切入点】炮仗花扦插成活受植物本身生理特性、植物生长调节剂、扦插基质和气候条件等影响，其中植物生长调节剂是影响扦插成活的重要因素，虽然在前人研究中均有涉及，但多为种类和浓度的单因素试验，而关于植物生长调节剂对炮仗花影响的正交试验尚无报道。【拟解决的关键问题】对炮仗花开展以植物生长调节剂种类、浓度及浸泡时间为因素的正交试验，分析植物生长调节剂对炮仗花扦插成活的影响，为其产业化生产提供技术支持。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

试验于2017年10月—2018年1月在广西林业科学研究院园林花卉研究所温室大棚进行。炮仗花插条由广西林业科学研究院提供，植物生长调节剂IBA、NAA和IAA均购自广州市林国化肥有限公司。不同浓度生根剂溶液均为现配现用。试验地阳光充足，雨量充沛，年均气温21.6 ℃，平均相对湿度79%（闫海霞等，2011）。

1. 2 试验方法

1. 2. 1 试验设计 以植物生长调节剂的种类（A）、浓度（B）、浸泡时间（C）为因素，每因素3个水平，按L9（33）正交表（表1）进行正交试验设计。共9个处理，每处理100条插条，3次重复。

1. 2. 2 插条剪取与处理 从半木质化或木质化的健壮枝条上剪取插穗，将腋芽未萌发的节段剪成长约10.0 cm的插条，上剪口在腋芽上方约0.5 cm处平剪，下剪口剪成45°斜面，保留腋芽两侧的叶片。插穗按表1设计方案处理后立即扦插。

1. 2. 3 扦插方法及扦插后管理 采用斜插法，按叶片朝相同方向、扦插深度2.0～3.0 cm进行扦插。扦插后立即浇透水，并马上覆盖薄膜。扦插期间，采用间歇性喷雾保持空气相对湿度在90%以上。每隔3 d观察1次新根产生情况，当有新根发生时立即除去薄膜，加强通风，以利于新根呼吸。扦插管理过程中应注意及时清除扦插池中的杂草、落叶及枯死和腐烂的插条。

1. 2. 4 测定指标及方法 扦插2个月后，统计生根插穗数、根条数、根的长度、抽0个芽插穗数、抽1个芽插穗数及抽2个芽插穗数，并计算生根率、未抽芽率、抽芽率、抽1个芽占比和抽2个芽占比。

生根率（%）=插穗生根数/插穗总数×100

未抽芽率（%）=未抽芽插穗数/插穗总数×100

抽芽率（%）=抽芽插穗数/插穗总数×100

抽1个芽占比（%）=抽1个芽的插穗数/插穗总

数×100

抽2个芽占比（%）=抽2个芽的插穗数/插穗总

数×100

1. 3 统计分析

试验数据采用Excel 2003进行统计，以SPSS 19.0进行差异显著性分析，并采用极差分析法分析各因素的主次效应及优选组合。

2 结果与分析

2. 1 炮仗花扦插繁殖的正交试验结果

图1为炮仗花9个不同处理的扦插结果，发现以处理6的成活率最低，处理7、处理8和处理9的长势较好。由表2可知，处理3的生根率最高，为54.330%，但各处理间生根率差异均不显著（P>0.05，下同）;处理2的平均根数最多，显著多于处理1、处理5、处理6和处理8（P<0.05，下同），与处理3、处理4、处理7和处理9无显著差异;处理4的平均根长最长，显著长于处理1、处理3、处理6、处理7和处理9，与处理2、处理5和处理8无显著差异。在抽芽指标方面，处理3的未抽芽率最低（45.670%），抽芽率最高（54.330%），但各处理间的未抽芽率和抽芽率均无显著差异;处理8的抽1个芽占比最高，为37.000%，各处理间无显著差异;处理3的抽2个芽占比最高，为20.330%，显著高于处理5和处理6，与其余处理无显著差异。从表2还可看出，生根率与未抽芽率的变化趋势相反，即生根率越高，未抽芽率越低，二者之和为100.00%;而生根率与抽芽率一致。可见，炮仗花的生根和抽芽指标因植物生长调节剂种类、浓度及浸泡时间不同而不同，且生根的植株均已抽芽，未生根的植株均未抽芽，故可认为抽芽是插穗生根的标志;总体上以处理3即炮仗花插条以100.0 mg/L浸泡IBA 30 min的扦插效果最佳，处理2即炮仗花插条以50.0 mg/L浸泡IBA 15 min的扦插效果次之。

2. 2 各因素对炮仗花扦插繁殖指标的影响

由表3可知，植物生长调节剂种类对炮仗花生根率和抽芽率的F=4.205，P=0.027<0.05，调节剂浓度对炮仗花生根率和抽芽率的F=0.058，P=0.944>0.05，浸泡时间对炮仗花生根率和抽芽率的F=0.017，P=0.983>0.05，即仅植物生长调节剂种类对生根率和抽芽率具有显著影响，浓度和浸泡时间对生根率的影响均不显著。浸泡时间对炮仗花平均根数的F=8.431，P=0.002<0.05，植物生长调节剂种类对炮仗花平均根数的F=1.139，P=0.337>0.05，调节剂浓度对炮仗花在平均根数的F=0.117，P=0.890>0.05，即仅浸泡时间对平均根数有显著影响，植物生长调节剂的种类和浓度对平均根数影响不显著。从表3还可看出，植物生长调节剂的种类和浓度、浸泡时间对平均根长、抽1个芽占比和抽2个芽占比均无显著影响。综上所述，植物生长调节剂种类仅对炮仗花的生根率和抽芽率有显著影响，对平均根数、平均根长和抽芽占比的影响不显著;调节剂浓度对炮仗花的生根和抽芽指标影响不显著;浸泡时间仅对炮仗花的平均根数有显著影响，对其他生根指标和抽芽指标无显著影响。

2. 3 各因素主次效应分析结果

极差（R）可反映各因素对指标所产生的主次效应，极差值越大，即该因素越重要，因此通过极差分析可推断最优处理组合。由表4可知，影响炮仗花生根率和抽芽率3个因素的极差排序为A（17.88）>B（2.33）>C（1.44），即植物生长调节剂种类是影响炮仗花插条生根和抽芽的最主要因素，调节剂浓度的影响次之，浸泡时间的影响最小;影响炮仗花插条平均根数3个因素的极差排序为C（0.67）>A（0.30）>B（0.10），即浸泡时间是影响炮仗花插条平均根数的最主要因素，生长调节剂种类的影响次之，调节剂浓度的影响最小;影响炮仗花平均根长3个因素的极差排序为B（1.87）>C（1.60）>A（1.06），即调节剂浓度是影响炮仗花插条平均根长的最主要因素，浸泡时间的影响次之，调节剂种类的影响最小;抽1个芽占比和抽2个芽占比3个因素的极差排序均为A>C>B，即植物生长调节剂种类是影响炮仗花抽芽占比的最主要因素，浸泡时间的影响次之，调节剂浓度的影响最小。

综上所述，并根据K1、K2和K3确定，各因素对炮仗花插条生根率和抽芽率影响的最优组合为A1B1C3，即10.0 mg/L IBA浸泡30 min可获得炮仗花插条最高生根率和抽芽率;对平均根数影响的最适组合为A1B3C2，即100.0 mg/L IBA浸泡15 min可获得炮仗花最多平均根数;对平均根长影响的最优组合为A2B1C2，即10.0 mg/L NAA浸泡15 min可获得炮仗花最长平均根长;对抽1个芽占比影响的最优组合为A3B1C1，即10.0 mg/L IAA浸泡5 min可获得炮仗花最多抽1个芽植株;对抽2个芽占比影响的最优组合为A1B1C2，即10.0 mg/L IBA浸泡15 min可获得炮仗花最多抽2个芽植株。在实际生产中，生根率是判断植株扦插成活的最主要因素，抽芽率是衡量扦插效果的主要指標，平均根数、平均根长及抽芽占比仅作为判断扦插效果的辅助指标，因此生根率和抽芽率最高的处理为炮仗花扦插效果最好的处理，即炮仗花扦插繁殖的最优处理为10.0 mg/L IBA浸泡插条30 min。

进一步验证，除未抽芽率外，处理3的各项扦插指标数值均比理论最优指标的低（表5）。由此可见，炮仗花扦插以10.0 mg/L的IBA浸泡插条30 min可获得最优扦插效果，生根率和抽芽率均为61.33%，根数达4.57条，根长7.76 cm。

3 讨论

3. 1 植物生长调节剂种类对炮仗花扦插效果的影响

植株扦插成活受多种因素影响，其中植物生长调节剂是重要的影响因素之一。经植物生长调节剂处理的插条其生根效果可显著提高，但不同植物生长调节剂种类处理的效果存在差异。闫海霞等（2013）研究发现，月季插条以250.0 mg/L IBA处理的成活率达93.33%，以250.0 mg/L NAA处理的成活率为83.33%。陈文军等（2018）研究发现，以500倍生根剂植富和100.0 mg/L IBA处理均可显著提高马褂木扦插的生根率、根长、不定根数和根尖数，平均生根率分别达61.7%和56.7%。唐欣等（2018）研究显示，高山杜鹃扦插时以200.0 mg/L IAA处理的生根率最高，以200.0 mg/L NAA处理的最长不定根和根幅生长状态最佳，以200.0 mg/L IBA处理的不定根数最多。田雪邻等（2018）研究表明，榛子黄化萌条的插穗扦插生根以IBA处理效果最佳，其次为NAA。本研究结果与上述研究结果相似，以IBA、NAA和IAA对炮仗花插条进行3个水平处理，结果发现植物生长调节剂种类仅对生根率和抽芽率具有显著影响，对平均根数、平均根长和抽芽占比影响不显著。本研究还发现，提高炮仗花插条的生根率和增加根数可采用IBA进行处理，与邱俊毅等（2006）的研究结果一致，但与闫海霞等（2018）的研究结果存在差异，具体原因有待进一步探究。

3. 2 植物生长调节剂浓度对炮仗花扦插效果的影响

植物生长调节剂浓度是影响植物插条生根的主要因素之一，浓度适宜可促进插条生根和根系生长，浓度过高会对插穗组织产生伤害从而影响生根（Laubscher and Ndakidemi，2008）。此外，同一物种的不同生根指标对植物生长调节剂浓度的响应也存在一定差异。张乐华等（2014）研究发现，植物生长调节剂浓度对鹿角杜鹃除新梢数外的所有指标具有显著影响，且不同指标对浓度水平的响应差异较明显;冯嘉仪（2016）研究表明，在以基质、NAA浓度、IBA浓度为3个因素的炮仗花正交试验中，NAA浓度对生根率和总根数起主导作用;陈丽英等（2018）研究显示，植物生长调节剂浓度对红榉扦插成活率、总根数、枝长和枝粗具有极显著影响。本研究结果与上述研究结果存在差异，植物生长调节剂浓度对炮仗花生根指标和抽芽指标的影响不显著，可能与试验设计不同及插条自身的遗传基因、生理条件和扦插环境不同有关。

3. 3 植物生长调节剂浸泡时间对炮仗花扦插效果的影响

植物生长调节剂浸泡时间对插条扦插繁殖指标也具有一定影响。陈丽英等（2018）研究表明，浸泡时间对红榉插条扦插成活率、总根数和根长的影响均达极显著差异水平，以浸泡2 h的效果最佳。而本研究中浸泡时间仅对炮仗花插条的平均根数具有显著影响，对插成活率、总根数和根长等指标均无显著影响，与陈丽英等（2018）的研究结果不一致，可能与植物自身遗传基因、生理条件、扦插环境条件等有关。

生根率是评价插条生根难易的指标，也是扦插繁殖的首要技术指标，因此，生根率的最优组合可作为植物插条扦插繁殖的依据。本研究正交试验结果表明，炮仗花插条生根率的最优处理组合为10.0 mg/L IBA浸泡30 min，但该组合并非其他生根指标和抽芽指标的最优组合。在炮仗花实际扦插繁殖生产中，可根据所需的扦插指标选择不同的植物生长调节剂组合，如要求生根率较高可采用10.0 mg/L IBA浸泡插条30 min，要求平均根数较多可采用100.0 mg/L IBA浸泡插条15 min，要求平均根长较长可采用10.0 mg/L NAA浸泡插条15 min，要求较多插条抽1个芽可采用10.0 mg/L IAA浸泡插条5 min，要求较多插条抽2个芽可采用10.0 mg/L IBA浸泡插条15 min。

4 结论

植物生长调节剂对炮仗花的扦插成活效果因其种类、浓度及浸泡时间不同而存在差异，其最优处理组合为10.0 mg/L IBA浸泡插条30 min。

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（责任编辑 邓慧灵）