植物生长调节剂对山苍子茎段扦插的影响

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（1.江西农业大学 a.林学院；b.江西省森林培育重点实验室；c.国家林业草原木本香料（华东）工程技术研究中心，江西 南昌 330045；2.江西庐山国家级自然保护区管理局，江西 九江 332900）

山苍子Litsea cubeba又名山鸡椒、木姜子、山胡椒，中药名毕澄茄，系樟科Lauraceae 木姜子属Litsea落叶小乔木或灌木，主要分布于我国长江以南各省（区）及东南亚各国[1]。山苍子的花、叶和果肉可通过蒸馏提取山苍子精油[2-4]。山苍子精油的柠檬醛含量占60%～80%[5]，多用于食品[6]、药品、日化产品[7]等行业，是生产抗氧化剂[8]、杀虫剂[9-10]、抗微生物药物[11]等的原材料，具有较大的经济价值，其栽培潜力巨大。中国是世界上最大的山苍子油生产国和出口国，年产量约3 000 t，年出口量占产量的70%～80%。目前，山苍子规模化的人工栽培较少，仍以野生果实采摘为主[12]。山苍子传统播种苗繁育技术存在成苗率低、雌雄比不确定、单株产量不稳定等难题[13]，山苍子扦插繁殖技术落后已成为限制其规模化人工栽培的主因之一，亟待开展便捷、稳定、高效的无性繁殖技术研究。

植物生长调节剂对山苍子茎段扦插的穗条发芽、成活及生根等具有重要影响。徐佑明等[14]报道，将半木质化山苍子茎段浸泡于100 mg/L 的NAA 溶液中0.5 h，成活率达70%以上；史梅娟[12]经研究发现，使用50 mg/L 的NAA 溶液浸泡山苍子穗条2 h 为最佳方案；张立等[5]经研究发现，山苍子穗条在100 mg/L 的IBA 溶液和100 mg/L的NAA 溶液中浸泡2 h 的嫁接效果较好，且在NAA溶液浸泡处理中生根率可达72%以上；张鼎华等[15]报道，将1年生山苍子茎段置于NAA 100 mg/L+IAA 50 mg/L 混合溶液中浸泡60 min，其成活率可达68%，苗木生长良好；赵海鹄等[16]报道，使用500 mg/L 的IBA 溶液和500 mg/L 的ABT6溶液处理山苍子枝条均有较高的生根率（50%以上）；陈卫军等[1]报道，使用30 mg/L 的生根粉溶液处理1年生山苍子枝条，其成活率达70%以上；陈立[17]经研究发现，1年生山鸡椒茎段在生根粉（GGR7号）溶液中浸泡后可提高嫁接成活率；王玉昆等[18]报道，用100 mg/L 的ABT 溶液浸泡山苍子茎段2 h，嫁接效果最佳。不同生长调节剂及其不同浓度对植物茎段穗条的生长及成活的影响有显著差异。邓家盛等[19]使用IBA 和NAA 处理毛叶木姜子茎段穗条6 ～12 h，虽有萌芽但未成活；万军等[20]用500 ～1 000 mg/L 的IBA 溶液处理毛叶木姜子穗条1 h，其穗条保存率和生根率均高于125 ～200 mg/L 的IBA 溶液处理；王凤枝等[21]将半木质的木姜子茎段浸泡在200 mg/L 的IBA 6 号溶液中，生根率最高（85.7%）。但是有关激素对山苍子茎段穗条扦插影响的研究中多使用单种植物生长调节剂进行试验，将多种植物生长调节剂混合处理的相关研究较为鲜见。文中研究了IBA、NAA 和ABT 对山苍子茎段扦插繁殖的影响，并探讨了不同植物生长调节剂的最适浓度组合，旨在为山苍子茎段扦插繁殖提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于江西省南昌市江西农业大学中药园大棚试验基地（115°49′34.63″E、28°46′6.25″N）。该区域属于中亚热带温暖湿润季风气候，光照充足，夏季长，冬季短，2019年极端气温最高达38 ℃，极端低温-1.6 ℃，年平均气温19 ℃，年平均降水1 327 mm，年平均相对湿度约74.7%，年平均日照1 853.5 h，年平均≥10 ℃的有效积温5 132 ℃，无霜期342 d。

1.2 试验材料

穗条来源于江西农业大学科技园的2年生实生山苍子林。该山苍子林为2018年4月1日从江西省萍乡市湘东区荷尧镇泉陂村（山苍子高效栽培示范林基地）移栽，共78 株，平均树高4.69 m，地径52.73 mm，冠幅1.71 m×1.64 m（东西×南北），株行距100 cm×110 cm。

试剂：生长调节剂IBA（上海阿拉丁公司）、NAA（上海阿拉丁公司）、ABT（北京太阳生物科技有限公司）、50%多菌灵（江苏三山农药有限公司）、滑石粉（上海阿拉丁公司）、KMnO4（西陇科学股份有限公司）、尿素（安阳化学工业集团有限责任公司）、KH2PO4（四川正威实业有限公司）。

1.3 试验设计

1.3.1 单因素试验

2019年7月24日开始进行单因素试验。将穗条基部分别置于不同质量浓度梯度（1、10、50、100、500 和1 000 mg/L） 的IBA、NAA 和ABT溶液中处理1 h，以清水为对照（CK），每处理重复3 次，每重复30 个茎段，即每处理水平共90个茎段。扦插后，每2 d 观察穗条的发芽情况，统计各处理穗条的死亡率和发芽率。

1.3.2 正交试验

2019年9月24日，在筛选出各植物生长调节剂适宜浓度的基础上，开始进行L16(43)正交试验。田间试验采用完全随机区组设计，每个处理3 次重复，共48 个区组，每个区组扦插30 根穗条，共1 440 根。扦插后，每月统计16 组处理组合的穗条成活率。

1.4 试验方法

1.4.1 苗床准备

2019年6—7月，在圃地搭建6 m×5 m×3.5 m的温室遮阴棚，棚内沙床（1.5 m×6 m）上层铺30 cm 厚细河沙。扦插3 d 之前，沙床用3%的KMnO4溶液喷淋消毒，覆盖塑料薄膜1 d后用清水浇透基质，备用。棚内湿度控制在80%～90%，温度控制在25 ～35 ℃，光照强度控制为75%的自然光照。

1.4.2 穗条采集和处理

随机选取生长健壮、无病虫害、芽饱满的中上部树冠外围的1年生枝条，采集后保鲜带回实验室，采集当天进行处理和扦插。取枝条中段半木质化部分作为穗条，每根穗条长7 ～8 cm，保留2 芽、2 片1/3 叶，在穗条节下1 cm 处剪切，下切口须平整削成30°斜面，长约0.5 cm，穗条上部超出留芽处0.5 ～1.0 cm。

将穗条先置于800 倍的50%多菌灵溶液中消毒10 min，再用蒸馏水流动式清洗5 ～10 s。先将穗条基部分别置于配制好的生长调节剂溶液中浸润1 h，再将穗条基部置于浓稠泥浆状滑石粉中浸10 min，然后用于扦插。

1.4.3 扦插和田间管理

扦插时，穗条入土深度为其总长度的1/2 ～2/3，株行距5 cm×10 cm。扦插完成后，浇透水，再用800 倍的50%多菌灵溶液消毒。每天清理枯死的落叶、枝条和杂草。扦插后第1 个月里，光照过强时在棚内加盖30%的遮阴网，阴天撤开。随时检测空气温度、沙子温度，温度过高时把大棚周边打开通风，气温降低时用铁丝做拱给沙床加盖透明塑料薄膜。扦插后每10 d 喷施1 次800 倍的50%多菌灵溶液。穗条长出新芽后，每10 ～15 d喷施0.3%尿素和0.1%KH2PO4的混合溶液，基质水分含量保持在田间持水量的70%～80%。

1.5 数据处理和分析

用SPSS 13.0 软件进行数据统计和方差分析，用Origin 2019 软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同质量浓度的生长调节剂对山苍子茎段扦插的影响

2.1.1 不同质量浓度IBA 对山苍子茎段扦插的影响

图1 不同质量浓度IBA 处理下山苍子茎段穗条的发芽率和死亡率Fig.1 Sprout rate and death rate of L.cubeba treated with IBA at different mass concentrations

2.1.2 不同质量浓度NAA 对山苍子茎段扦插的影响

不同质量浓度NAA 处理下山苍子茎段穗条的发芽率和死亡率如图2所示。由图2可见，穗条于扦插后第9 天开始萌芽，且扦插后第15 天发芽率达到最高。在10、50 和100 mg/L 的NAA 溶液处理下，山苍子茎段穗条的发芽率较高，分别为17.67%、17.67%和20.33%；在50 和100 mg/L的NAA 溶液及CK 处理下，具有生活力的穗条比率较高，其死亡率分别为69.00%、74.67%和69.33%。在扦插后第15 天CK 处理下穗条的生活力较各质量浓度NAA 溶液处理更高，但穗条发芽率低于10、50 和100 mg/L 的NAA 溶液处理。100 mg/L 的NAA 溶液处理的发芽率较好，500 mg/L 的NAA 溶液处理的发芽率较低，但100 ～500 mg/L 的NAA 溶液处理可能存在优于100 mg/L 的NAA 溶液处理的情况，因此选取的适宜NAA 质量浓度为10 ～150 mg/L。

图2 不同质量浓度NAA 处理下山苍子茎段穗条的发芽率和死亡率Fig.2 Sprout rate and death rate of L.cubeba treated with NAA at different mass concentrations

2.1.3 不同质量浓度ABT 对山苍子茎段扦插的影响

不同质量浓度ABT 处理下山苍子茎段穗条的发芽率和死亡率如图3所示。由图3可见，穗条于扦插后第6 天开始萌芽，且扦插后第15 天发芽率达到最高。在1、10 和50 mg/L 的ABT 溶液处理下，山苍子茎段穗条的发芽率较高，分别为40.00%、46.67%和44.67%；在10、50 和100 mg/L 的ABT溶液处理下，具有生活力的穗条比率较高，其死亡率分别为33.33%、52.00%和33.33%。在各质量浓度ABT 溶液处理下，穗条的发芽率和生活力均高于对照组（CK）。因此适宜的ABT 质量浓度为10 ～100 mg/L。

图3 不同质量浓度ABT 处理下山苍子茎段穗条的发芽率和死亡率Fig.3 Sprout rate and death rate of L.cubeba treated with ABT at different mass concentrations

2.2 不同生长调节剂组合对山苍子茎段扦插的影响

根据单因素随机区组试验结果得出各生长调节剂的相对适宜质量浓度范围，每种生长调节剂折中选出3 个质量浓度，具体见表1。以清水（0 mg/L）为对照组（CK），进行L16(43)正交试验。

表1 山苍子茎段扦插正交试验的因素和水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment on stem cutting of L.cubeba mg/L

2.2.1 扦插1 个月后山苍子茎段穗条的成活率

扦插1 个月后，不同生长调节剂组合处理下山苍子茎段穗条的成活率见表2。由表2可知，扦插后第1月穗条的成活率较高（平均为97.29%），3 种生长调节剂中，IBA 和ABT 对穗条成活的影响程度相当，且均好于NAA。

对不同生长调节剂组合处理下山苍子茎段穗条的成活率进行方差分析，结果见表3。由表3可知，处理间差异不显著（P＞0.05）。扦插后第1个月穗条的成活率普遍较高，应延长茎段扦插成活率的观察期。

土石坝的稳定性计算主要考虑水位以上坡体的渗流压力，而水位以下部分，将坡面以上水体视为一种有重度无强度的特殊材料，本次坝坡稳定计算采用Bishop简化条分法［7］。

2.2.2 扦插3 个月后山苍子茎段穗条的成活率

扦插3 个月后，不同生长调节剂组合处理下山苍子茎段穗条的成活率见表4。由表4可知，处理组合A3B1C3（IBA 50 mg/L+NAA 0 mg/L+ABT 50 mg/L）的穗条成活率最高，为50.00 %，高于CK（20.00%）；处理组合A2B3C4（IBA 25 mg/L+NAA 100 mg/L+ABT 75 mg/L）、处理组合A2B4C3（IBA 25 mg/L+NAA 150 mg/L+ABT 50 mg/L）和处理组合A4B2C3（IBA 75 mg/L+NAA 50 mg/L+ABT 50 mg/L）的穗条成活率最低，均为6.67%。

在3 种生长调节剂中，NAA 对山苍子茎段穗条成活率的影响程度最高，其次是IBA，最后是ABT。NAA 和IBA 的极差较大，分别为23.33%、21.67%，远高于ABT 的极差6.67%，说明NAA 和IBA 对穗条成活率的影响起主导作用。在50 mg/L的IBA 溶液处理下，穗条成活率显著高于25 和75 mg/L 的IBA 溶液处理，成活率分别为后两者的1.78 和2.73 倍；各组合中未添加NAA 处理的穗条成活率均相对较高，穗条生长良好，处理溶液中加入NAA 会抑制穗条成活；ABT 虽对穗条成活率影响不大，但水平总值K2（25 mg/L）略高。由表5中极差分析结果可知，IBA 50 mg/L+NAA 0 mg/L+ABT 25 mg/L 为最佳处理组合，即组合A3B1C2。

对不同生长调节剂处理下山苍子茎段穗条扦插3 个月后的成活率进行方差分析，结果见表5。由表5可知，3 种生长调节剂对扦插3 个月后穗条发芽率的影响程度由高到低依次为NAA、IBA、ABT，且NAA 和IBA 对山苍子茎段穗条的成活率有显著影响（P＜0.05），ABT 对山苍子茎段穗条的成活率无显著影响（P＞0.05）。

采用Duncan 法对IBA 和NAA 处理下山苍子茎段穗条的成活率进行多重比较，结果见表6。由表6可知，在50 mg/L 的IBA 溶液处理下山苍子茎段穗条的成活率显著高于75 mg/L 的IBA 溶液处理，其他处理间均无显著差异；100 mg/L 的NAA 溶液处理下山苍子茎段穗条的成活率与CK存在显著差异（P＜0.05），其他处理间均无显著差异。

表2 L16(43)正交试验中山苍子茎段穗条的成活率（扦插1 个月后）Table 2 L16 (43) orthogonal test on survival rate of L.cubeba stem segments (one month after cuttage)

表3 L16(43)正交试验中山苍子茎段穗条成活率（扦插1 个月后）的方差分析结果Table 3 L16(43) orthogonal test results of variance analysis of the survival rate of L.cubeba stem segments (one month after cuttage)

2.3 扦插后时长对山苍子茎段扦插的影响

扦插1 个月后，穗条切口的外环部分有愈伤组织形成，未长满整个切口，40 d 左右穗条有生根现象。将生根根系在显微镜下进行观察，发现大部分根从切口（愈伤组织）周边膨大部分生出，部分根系在切口两边整齐排成2 列生长，部分根系生长无规律。长根范围为底部往上0.3 ～3.2 cm；极少部分根从愈伤组织生出，且多为单个根系，所以山苍子根系生长类型为皮部生根型或混合生根型。扦插不同时长后，山苍子茎段穗条的成活率如图4所示。由图4可见，扦插30 d 后（10月），穗条成活率最高，达97.29%；扦插60 d 后（11月），穗条成活率有所下降，为41.48%；扦插90 d 后（12月），穗条成活率仅为21.46%。造成此现象的原因可能是10月大棚内温度适合山苍子生长；11月后温度逐渐降低，土壤潮湿，不利于穗条的生长，出现死亡、烂根（腐烂）的现象。

表4 L16(43)正交试验中山苍子茎段穗条的成活率（扦插3 个月后）Table 4 L16 (43) orthogonal test on survival rate of L.cubeba stem segments (three month after cuttage)

表5 L16(43)正交试验中山苍子茎段穗条成活率（扦插3 个月后）的方差分析结果Table 5 Analysis of variance of survival rate of L.cubeba stem segments (three month after cuttage) in L16 (43) orthogonal test

表6 IBA 和NAA 处理下山苍子茎段扦插穗条成活率的Duncan 多重比较†Table 6 Duncan multiple comparison of survival rate of stem cuttings of L.cubeba treated with IBA and NAA

图4 扦插不同时长后山苍子茎段穗条的成活率Fig.4 Survival rate of L.cubeba stems with different duration after cuttage

3 结论与讨论

本研究结果表明：较低质量浓度（10 ～100 mg/L）的植物生长调节剂更有利于山苍子穗条成活；在7月，分别使用10 ～100 mg/L的IBA、NAA 和ABT 溶液处理山苍子茎段穗条基部1 h，在扦插1 个月后穗条的发芽率分别达48.33%～51.33%、17.67%～20.33%和44.67%～46.67%；使用单一植物生长调节剂处理时山苍子穗条的生长状态较多种生长调节剂组合处理的效果差，但NAA 与IBA 和ABT 对于山苍子穗条扦插成活存在一定的拮抗作用，使用IBA 50 mg/L+ABT 25 ～50 mg/L 溶液浸泡穗条基部1 h 可显著促进山苍子茎段穗条扦插成活，扦插1月后穗条的成活率达97%以上，扦插3 个月后穗条的成活率可达50%以上。另外，山苍子是一种难生根树种，扦插生根过程中温湿度对其影响较大。在本试验中发现夏季扦插和扦插苗经历冬季的扦插效果均欠佳，温度过高或过低会影响其生根速率，并且水分不宜过多，湿润且不积水为较佳生长条件。

本研究中发现，山苍子穗条在扦插6 ～9 d 后开始萌芽，扦插15 d 后发芽率达到最高，未萌芽穗条会陆续萌芽，少部分已萌芽穗条会逐渐出现萎蔫。扦插后1 个月之内无生根现象，极少数枝条产生愈伤组织，这与邓家盛等[19]的研究结果一致。山苍子穗条产生不定根多为皮部生根型或混合生根型。魏丽秀等[22]经研究发现，山苍子穗条生根是皮部生根类型，在不定根形成过程中常伴有愈伤组织的形成，与本试验中观察结果基本一致，山苍子穗条生根时绝大部分根长于愈伤组织附近，极少数从愈伤组织生出。本试验中山苍子茎段穗条在扦插1 个月后有愈伤组织形成，40 d左右穗条有生根现象，与王凤枝等[21]、魏丽秀等[22]的研究结果一致。为了使统计结果更加准确，在本研究中于扦插30 d 后开始统计成活率，有的穗条虽有萌芽现象，但随时间的推移逐渐死亡，导致最终的穗条成活率较低。

本研究结果表明，在10 ～100 mg/L 的植物生长调节剂IBA、NAA 和ABT 溶液中浸泡1 h 处理下，IBA 处理穗条萌芽最快（6 d），NAA 处理穗条萌芽最慢（9 d）。陈卫军等[1]、史梅娟[12]、王凤枝等[21]和张立等[5]的研究结果表明，植物生长调节剂在30 ～100 mg/L 质量浓度范围对山苍子茎段穗条的发芽和生根有促进作用。本试验中，在10 ～100 mg/L 的NAA 溶液处理下茎段穗条的发芽率为17.67%～20.33%，比清水对照组高2.00 ～4.66 百分点，NAA 与IBA、ABT 对于山苍子穗条扦插成活存在一定的拮抗作用。IBA和NAA 对扦插3 个月后的穗条成活率有显著影响（P＜0.05），ABT 无显著影响（P＞0.05），影响程度由高到低依次为NAA、IBA、ABT。张鼎华等[15]经研究得出，使用NAA 100 mg/L+IAA 50 mg/L 溶液浸泡插穗，成活率最高，与本试验中添加NAA 后扦插效果不佳的结果存在一定差异，可能是生长调节剂间的相互作用所导致。通过极差分析，得出IBA 50 mg/L+NAA 0 mg/L+ABT 25 mg/L 为最佳处理组合。

良好的土壤环境、充足的营养[23-24]和适宜的扦插月份有利于山苍子的生长。徐佑明等[14]和赵海鹄等[16]报道，以黄心土为基质，扦插效果更好，成活率分别为73.3%和67.8%；万军等[20]和王凤枝等[21]认为，珍珠岩的保湿性、透气性和保温性较好，有利于穗条生根，成活率分别为74.03%和85.7%；杨玲等[25]认为，以按一定比例混合的黄心土、泥炭土、珍珠岩和锯末等为基质，扦插效果较好；廖晓丽[26]和潘旅俊[27]认为，使用河沙作为基质，扦插效果较好，成活率分别84.16%和75.32%。本试验中以河沙作为扦插基质，扦插1个月后，穗条成活率达97.29%，随后成活率逐渐降低。相关研究结果表明，山苍子是难生根树种，穗条中某些物质会抑制其生长[22]，且适宜的扦插月份为3—5月[14-15]。本试验分别于7月和9月在温室大棚内进行，温度过高（7—8月）或过低（11—12月）均可能对山苍子穗条成活产生一定的影响。

由于进行扦插试验时天气较热，棚内无定时自动喷灌装置，人工浇灌的时间和水量难以统一控制，本试验中存在土壤水分不足或者过湿的情况。为使试验结果更加可靠，后续将以本研究中得出的最佳试验条件与其他浓度的生长调节剂组合对穗条进行处理，在控制好相关外部试验因素的基础上在春季进行扦插试验。