茶树夏季短穗扦插快速成苗技术研究

李家兴，舒明涛，沐贤志，温辉林，刘升锐，李叶云，韦朝领*，朱俊彦*

（1. 安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室/农业农村部茶树生物学与茶叶加工重点实验室，安徽 合肥，230036； 2. 巢湖市年晟农业生态有限公司，安徽 合肥，230036）

0 引言

【研究意义】茶是世界三大无酒精饮料之一，因其独特的风味和天然的保健功能而深受人们喜爱。在我国，茶产业已成为山区脱贫攻坚的重要经济作物，茶园良种化是茶产业高质量发展的基础，其发展伴随着良种茶苗的需求也在不断增加[1]。目前，茶树的繁育与推广多以无性繁殖为主，其中短穗扦插因其能够保持品种的优良特性、育成茶苗纯度高、繁殖系数大、取材方便和发根成苗快等优势，已成为国内茶区育苗的主要方式[2]。因此，进一步探究并开发高效、稳定的茶树短穗扦插技术是促进茶产业高质量发展的重要力量。【前人研究进展】茶树扦插发根慢，在适宜环境下需要30 d 左右才会发根，而完成第一轮根系生长需要60 d 左右[1]。王耕斌等[3]发现，夏季扦插后25 d 茶苗开始生根，而秋季扦插后40 d 才开始生根。同时，秋季茶树扦插后，插穗能否顺利越冬是一个重要限制因素，冬季寒冷的气候会对茶苗造成伤害，将直接影响插穗的生根和成活率[4]；同时，由于扦插时间选在秋季，较长的育苗周期等因素也会直接影响茶苗的市场竞争力。大量研究表明，外源激素处理具有促进插穗生根的作用，并且经外源激素处理后，其成活率也显著提高[5,6]，同时插穗中的内源激素含量在生根发育过程中也发生了复杂的动态变化[7]。Gardner 等[8]研究发现，内源生长素的水平不足可能是造成根系愈伤组织难形成的重要因素，暗示对插穗外源增施生长素是扦插过程中必要步骤。陈通赢等[9]发现，在剪穗前15 d 对养穗母树喷施2,4-D 溶液能明显促进插穗生根，且能够提升插穗的着叶数和成活率。【本研究切入点】目前，相关研究多以秋季扦插为研究重点，探究不同生长调节剂组合对插穗生根与成活率的影响，然而针对夏季的配套茶树扦插育苗技术尚不成熟。【拟解决的关键问题】本研究开发一种适用于夏季短穗扦插的快速成苗技术，不仅能够消除插穗越冬对其生根和成活率的影响，同时可缩短育苗周期，大大降低了育苗造成的用地与管理成本，将为茶产业高质量发展提供理论基础与技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验试剂为甲基硫菌灵（江苏蓝丰生物化工股份有限公司）；乙草胺（山东胜邦绿野化学有限公司）；5%高效氯氟氰菊酯（德国Dr. Ehrenstorfer GmbH 公司）；0.16%多菌灵消毒液（四川润尔科技有限公司）；0.3%吲丁·萘乙酸（四川省兰月科技有限公司）；ABT1 生根粉（北京艾比蒂生物科技有限公司）；碧护（0.136%赤·吲乙·芸苔可湿性粉剂，德国阿格福莱农林环境生物技术股份有限公司生产）；15%噁霉灵（青岛鑫润生物科技有限公司）；腐殖酸叶面肥（南京富典生物科技有限公司）；34%螺螨酯（德国Dr. Ehrenstorfer GmbH 公司）；醚菌酯（温州绿佳进出口贸易有限公司）；唑醚·丙森锌（青岛奥迪斯生物科技有限公司）；烯啶·吡蚜酮（北京燕化永乐农药有限公司生产）。

试验材料为无性系茶树良种‘中茶108’，插条取自巢湖市年晟农业生态有限公司母穗园，选用当年生、腋芽饱满健壮、无病虫害的木质化或半木质化的茶树枝条。

1.2 试验方法

1.2.1 大田苗圃建设与消毒

（1）大田苗圃建设 于3 月份，施90～100 kg·667 m-2无害化处理的菜籽饼肥。于5 月份将土地翻耕后，制成畦高20～22 cm、畦宽120 cm、畦距25～30 cm，畦长控制在50 m 以内的苗床。随后在苗床上铺设黄心土，厚度为4～5 cm 左右，保持畦面平整，并夯实四周。

（2）苗床处理 扦插前10～14 d 内，用水浇透苗床，再分别向畦面喷施多菌灵（80～100g·667 m-2）和甲基硫菌灵（50～70 g·667 m-2）、乙草胺（150～160 g·667 m-2）和5% 高效氯氟氰菊酯（40～60 g·667 m-2）后，畦面覆盖白色塑料薄膜，直至扦插当天揭开。

1.2.2 插穗的剪取与扦插

（1）插穗的剪取 选用当年春季萌发、腋芽饱满、健壮、无病虫害的茶树新梢，剪取2.0～2.5 cm 插穗，每个穗条具有完整的芽和叶。当天剪穂、当天扦插，若穂量较多导致当天不能及时扦插的插穗，应妥善保管，以免脱水劣变。扦插前，将插穗于0.16%多菌灵消毒液中浸泡2 min，再置于0.3% 吲丁·萘乙酸溶液浸泡2 min，最后分别在清水、0.05%生根粉、0.05% 生根粉与0.1% 碧护（赤·吲乙·芸苔）混合溶液中浸泡2～3 min，捞起沥干水后逐一扦插。

（2）扦插 于当年夏季（5 月中旬～6 月中旬）进行扦插，将插穗斜插于划痕线上，扦插密度为行距8～9 cm，株距2.0～2.5 cm，以插穗母叶重叠面积不超过三分之一为宜，插穗下部插入土中，叶柄离地面约0.5 cm，用土将插穗四周压紧压实。

1.2.3 大田苗圃管理

（1）光照管理 顺畦搭建高度为40～50cm 弓形棚，弓距80～90 cm，再使用遮光率60%～65%的黑色扁丝遮阳网覆盖。

（2）水分管理 扦插后立即浇水至浇透为止。在扦插后90 d 内的晴天无雨日，需要每日浇水3～4 次，并在下午17：00 前进行，土壤湿度控制在65%～75%。

（3）扦插初期管理 扦插后6～8 d 内，选择在下午17：00 前，分别向苗床中喷施甲基硫菌灵（50～70 g·667 m-2）、15% 噁霉灵（200～350 g·667 m-2）、腐殖酸叶面肥（200～350 g·667 m-2）和34%螺螨酯（50～70 g·667 m-2）。扦插后18 d～20 d 内，选择在下午17：00 前，分别向苗床中喷施醚菌酯（200～350 g·667 m-2）、15% 噁霉灵（200～350 g·667 m-2）、腐殖酸叶面肥（200～350 g·667 m-2）、唑醚·丙森锌（50～80 g·667 m-2）和烯啶·吡蚜酮（15～20 g·667 m-2）。

（4）追肥 插穗开始生根时，开始第一次追施水溶复合肥（氮∶磷∶钾比例为15∶15∶15），以后每隔10 d 追肥一次，一般连续4 次。每次追肥量：第1 次7～9 kg·667 m-2，第2 次10～12 kg·667 m-2，第3 次13 ～15 kg·667 m-2，第4 次18～20 kg·667 m-2。当苗高至10～12 cm 时，按照25～27 kg·667 m-2追肥。追肥时间选择在下午17：00 后进行。

（5）炼苗 当种苗苗高至25～30 cm 后，避免强光，揭开遮阳网炼苗。选择在阴雨天气揭开遮阳网进行炼苗，若持续高温晴朗的天气，则选择在傍晚揭开遮阳网，次日上午10 时盖上遮阳网进行炼苗，持续一周后可完全揭开。

1.3 扦插苗长势调查

于2021 年8 月16 日开始，每隔15 d 随机取苗，连续取样五次，观察统计其新梢长、着叶数、生根数、最长根长、根干重、地上部干重和第二叶叶面积，每个处理组取苗30 株，3 个生物学重复，共取苗90 株。于2021 年10 月28 日按照茶树种苗标准（GB 11767—2003），随机量取出圃苗的茎粗、苗高和侧根数（根径在1.5 mm 以上的根数），按照达到出圃标准的苗数量：扦插苗总量进行出圃率计算。新梢长度：用直尺测出新梢长的高度，再求每个田间试验组茶苗平均新梢长，精确至0.1 cm。叶片数：对每组内扦插苗的新生叶片数进行测定，统计每组平均着叶数。生根数：对每组内扦插苗的生根数进行测定，统计每组平均根数。最长根长：对每组内扦插苗的生根数进行测定，统计每组平均根数。成熟叶叶面积：取第二叶叶片拍照，用Image J 软件分析。地上部干重：每组扦插苗拔出后，洗净，用纸擦干；于80℃电热鼓风干燥箱中烘干至恒重，用天平称量地上部重量，精确至0.01 g。地下部干重：每组扦插苗拔出后，洗净，用纸擦干；于80℃电热鼓风干燥箱中烘干至恒重，用天平称量地下部重量，精确至0.01 g。茎粗：用游标卡尺测定距根颈10 cm 处的苗干直径，精确至0.01 cm。苗高：根颈至茶苗顶芽基部的长度，精确至0.1 cm。

1.4 内源激素含量测定

于2021 年8 月16 日开始，随机选取3 个处理的插穗各30 条，取第二叶位成熟叶片用于测定激素含量，每个处理包含3 个生物学重复，每隔15 d 取样一次，共取5 次，取样后立即放入液氮速冻，并于-80℃冰箱备用。

利用同位素内标法进行IAA、ABA、SA、JA和JA-Ile 激素含量测定。使用液氮充分研磨叶片样品，称取0.08 g 研磨后的样品，置于2 mL 离心管中，向管中加入1 mL 提取液，震荡混匀15 min。混匀后样品以12 000 rpm 离心10 min 后，吸取上清置于新的2 mL 管子里，并使用旋蒸仪旋转蒸发45 min，向干燥后样品加入170 μL 50%甲醇，震荡混匀15 min。混匀后样品以13 000 rpm 离心15 min，吸取上清过0.22 μm 有机相膜后，置于液相进样瓶中。

LC-MS 分析采用LC-MS-8040（日本岛津）并配备Shim-pack XR-ODS 柱（2.0×75 mm，2.2 μm），流速设置为0.27 mL·min-1，柱温设置为40℃，流动相为A 相0.05%（v/v）甲酸水溶液与B 相0.05%（v/v）甲酸/甲醇溶液，上样体积为10 μL。运用AgtQual 软件对数据进行分析。

1.5 数据分析

调查及试验数据利用Excel 2010 处理，利用IBM SPSS Statistics 26 软件对统计指标进行方差分析和Duncan’s 多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同处理对扦插苗生长指标的影响

2.1.1 不同处理对扦插苗地上部分生长势的影响

对不同生长阶段扦插苗的新梢长度结果分析发现，新梢长度随着扦插苗生长呈现逐渐升高的趋势，在10 月15 日达到最高，碧护和生根粉共同处理组新梢长度最长，为14.4 cm，分别高出对照组（12.6 cm）和生根粉处理组（11.5 cm）14%和25%（图1A）。对上述材料叶片数观察发现，碧护和生根粉共同处理组平均叶片数在10 月15日最高，达到9 片（图1B）。

图1 3 种处理下扦插苗生长阶段地上部分生长势变化情况Fig. 1 Growth indicators on aboveground seedling parts of pretreated cuttings in 5 growth stages

进一步分析发现，对照组、生根粉处理组、碧护和生根粉共同处理组的地上部干重分别从8月16 日的0.36、0.33 和0.37 g 增加到10 月15 日的0.67、0.59 和0.74 g，增重速率分别为86.1%、78.8%和100.0%（图1C）。成熟叶叶面积统计结果表明，10 月15 日对照组、生根粉处理组、碧护和生根粉共同处理组的成熟叶叶面积分别为9.4、8.7 和9.8 cm2，碧护和生根粉共同处理组高于生根粉处理组13%（图1D）。

综上数据表明，碧护和生根粉共同处理组的新梢长、叶片数、地上部干重和成熟叶叶面积等地上部分生长指标均高于对照与生根粉处理组，较对照组分别提高了14%、15%、10%和4%，表明碧护和生根粉共同处理插穗后，能够显著提高扦插苗地上部分生长势。

2.1.2 不同处理对扦插苗地下部分生长势的影响

对不同生长阶段扦插苗最长根长结果分析发现，最长根长随着扦插苗生长呈现逐渐升高的趋势，在8 月16 日至10 月1 日的生长阶段，碧护和生根粉共同处理组最长根长与生根粉处理组相当，但高于对照组（图2A）。对扦插苗生根数量统计发现，对照组、生根粉处理组、碧护和生根粉共同处理组的生根数分别为16、14 和17 根（图2B）。

图2 3 种处理下扦插苗生长阶段地下部分生长势变化情况Fig. 2 Growth indicators on underground seedling parts of pretreated cuttings in 5 growth stages

进一步分析发现，对照组、生根粉处理组、碧护和生根粉共同处理组的地下部干重分别从8月16 日的0.14、0.14 和0.16 g 增加到10 月15 日的0.23、0.23 和0.26 g，碧护和生根粉共同处理显著提高了扦插苗地下部干重（图2C）。根冠比大小能够反映植物地下与地上部分相关性，植株根冠比越大说明植株根系机能活性越大，反之说明植株根系机能活性小[10]。在不同处理组生长过程中，扦插苗根冠比无显著变化。10 月15 日，对照组、生根粉处理组、碧护和生根粉共同处理组根冠比分别为0.34、0.39 和0.35（图2D）。

综上数据表明，碧护和生根粉共同处理组的生根数和地下部干重等地下部分生长势指标均高于对照与生根粉处理组，较对照组分别提高了10%和13%，表明碧护和生根粉共同处理插穗后，能够显著提高扦插苗地下部分生长势。

2.2 不同处理对扦插苗出圃率的影响

通过对扦插144 d（10 月28 日）后（图3），扦插苗的苗高、茎粗、根数、存活率和出圃率统计分析发现，对照组、生根粉处理组、碧护和生根粉共同处理组的平均苗高分别为28.13、27.42、30.76 cm（表1），而茎粗指标在不同处理间无显著差异。存活率变化情况为碧护和生根粉共同处理组优于对照和生根粉处理组，碧护和生根粉共同处理组存活率达到了96.7%，相对于对照和生根粉处理组分别提高了10.4%和9.2%。出圃率同样为碧护和生根粉共同处理组最高，达到了87.8%，相对于对照和生根粉处理组出圃率分别提高了16.7%和20%。上述结果表明，碧护和生根粉共同处理插穗能够显著提高茶苗质量和出圃率。

表1 扦插144 d 后插穗生长指标Table 1 Growth indicators on seedlings 144 d after planting of cuttings

图3 2021 年10 月28 日三种处理下扦插苗出圃情况Fig. 3 Conditions of seedlings propagated from pretreated cuttings or CK on October 28, 2021

2.3 不同处理对扦插苗内源激素含量的影响

为进一步探究影响扦插苗生长发育的关键内源激素，以上述处理组扦插苗成熟叶片为材料，测定其IAA、ABA、SA、JA 和JA-Ile 5 种内源激素含量。对其IAA、ABA、JA-Ile 和SA 含量分析发现，在整个生长阶段中IAA、JA-Ile 和SA 含量动态变化不显著，而ABA 含量仅在9 月15 日对照组、碧护和生根粉共同处理组样品中显著上升（图4A-D）。对JA 含量动态分析发现，8 月16 日至10 月1 日期间，碧护和生根粉共同处理组JA含量呈现逐渐升高的趋势，最高达到14.27 ng·g-1，相较于8 月16 日提高了4 倍。进一步对比分析发现，在9 月1 日至10 月1 日期间，碧护和生根粉共同处理组JA 含量显著高于对照和生根粉处理组，在10 月1 日，其含量分别为对照和生根粉处理组的2.6 倍和1.3 倍（图4E）。

图4 3 种处理下扦插苗内源激素含量变化情况Fig. 4 Contents of endogenous phytohormones in seedlings propagated from pretreated cuttings or CK in 5 growth stages

3 讨论与结论

短穗扦插是目前茶树无性系良种繁育的主要方法，该技术具有保持母株优良特性、发根成苗快、繁殖系数大等优点，但是如何提高扦插苗质量和出圃率、降低育苗成本一直是茶叶科技工作者关注和研究的重要课题[11]。与传统扦插育苗法相比，容器扦插育苗、营养袋育苗法不但解决了苗床的“心土”问题，且能够培育壮苗，移植不伤根系等优点[12,13]，但成本较高限制了其推广。有研究表明，使用激素喷施母树或全浸插穗，能够促进插穗生根，大幅度节约成本，且能提高幼苗成活率[5,6]。沈妮等发现使用200 mg·L-1NAA 浸泡2 h后在扦插第35 d 才开始生根，60 d 后总生根率只有72.55%，皮层生根率仅为40.69%；而使用200 mg·L-1ABT1 混合生长调节剂浸泡2 h 后的插穗发根最早，在扦插后第25 d 开始生根，60 d 后总生根率达98.04%，皮层生根率为92.25%[14]。因此，相比单一生长调节剂，混合生长调节剂处理插穗表现出显著的增效作用，不同生长调节剂能够相互弥补各自不足，更有利于不定根形成和新梢萌发，进而获得更佳的促生效果[15,16]。

杨婷等[17]使用‘龙井43’‘金萱’‘乌牛早’‘白毫早’‘中茶108’等茶树良种进行夏季扦插发现，种苗出圃率为72%，但其平均苗高仅为20.8 cm，低于茶树种苗标准（GB 11767—2003）规定的I 级种苗（苗高≥30 cm）。本研究结果表明，以0.1%碧护（赤·吲乙·芸苔）和0.05%生根粉共同处理插穗不仅能显著提高扦插苗地上和地下部分生长势，出圃种苗平均苗高为30.8 cm，其高度能够达到I级种苗要求，同时种苗成活率和出圃率高，可达96.7%和87.8%。

有研究表明，插穗的生根能力与其体内内源激素含量密切相关，外源生根剂可以通过调控内源激素的含量，进而实现对穗条不定根诱导和生长发育的调控[18]。任恒泽等认为用100 mg·L-1ABT-1 号生根剂浸泡茶树插穗有利于提高插穗茎基部IAA 含量，并使IAA/ZR、IAA/ABA 和（IAA+ZR+GA3）/ABA 值增加，有利于扦插苗根系和地上部的生长[19]。植物内源激素的含量往往伴随生长发育进程而有显著的变化，这种现象提示在不同生长发育阶段相应由不同的激素起特定作用。茉莉酸（JA）是一种调控植物细胞发育的重要信号物质，参与生长发育过程及环境胁迫响应，如叶片表皮毛发育、花青素积累和抗冻害反应等[20]。本研究对不同生长调节剂组合处理后插穗发育的幼苗体内激素分析发现，仅JA 含量表现出随着扦插苗发育生长逐渐上升的趋势，在碧护和生根粉共同处理组中浓度最高可达14.27 ng·g-1，分别为对照和生根粉处理组的2.64 倍和1.29 倍，推测JA可能是影响夏季扦插苗快速生长的关键激素。