鄭鑫華 董 瓊 段華超 茶曉飛 周 春 周志超

(西南林業(yè)大學(xué)，西南地區(qū)生物多樣性保育國(guó)家林業(yè)局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明 650224)

樹頭菜(Cratevaunilocularis)為山柑科(Capparaceae)魚木屬(Crateva)的一種喬木，多為野生，高達(dá)5～15 m乃至更高，掌狀復(fù)葉有三小葉，樹皮灰褐色，多產(chǎn)于浙江、廣東、福建、廣西、云南等地海拔1 500 m以下山地、丘陵溝谷及溪邊濕潤(rùn)地[1]。我國(guó)樹頭菜食用及藥用歷史悠久，在云南建水、石屏等地的人們常將其炒食或涼拌，尤其是樹頭菜的嫩芽、幼葉,以其獨(dú)特的風(fēng)味和豐富的營(yíng)養(yǎng)被人們視為風(fēng)味佳品。每克樹頭菜嫩莖葉鮮樣中含粗蛋白74.5 mg，總氨基酸27.2 mg，人體必需氨基酸11.2 mg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通蔬菜，且所測(cè)定的11種礦質(zhì)元素含量普遍高于其他普通蔬菜的平均值,尤其是P、K、Ca、Mg、Fe的含量是普通蔬菜的數(shù)倍[2]。樹頭菜還具有良好的藥用價(jià)值：根、葉均可入藥，性苦寒，其根具有清熱解毒、舒筋活絡(luò)之功效,治肝炎、痢疾、腹瀉、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、瘧疾等，葉具清熱、健胃之效，可解毒,可治爛瘡[3]。樹可作路邊行道樹，多方面表現(xiàn)其具有較高開發(fā)利用價(jià)值[4]。李宏楊等人在《樹頭菜的高效栽培技術(shù)》中詳細(xì)介紹了其扦插育苗、田間管理等栽培要點(diǎn)[5]；徐云鵬等人在利用樹頭菜11個(gè)無(wú)性系穗條扦插試驗(yàn)中篩選出了其中的優(yōu)良品種[6]；何禎等人在通過(guò)利用基質(zhì)和激素處理樹頭菜實(shí)驗(yàn)中得出促進(jìn)其扦插生根的最佳處理組合為激素NAA最適濃度為150 mg·L-1、混合基質(zhì)(珍珠巖∶河沙∶草炭=1∶1∶1)[7]。目前為止國(guó)內(nèi)外尚無(wú)大量繁殖和栽培樹頭菜的成功經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)有樹頭菜的資源少見，多見于村民房前屋后少量栽植，該樹種種子少見，且年年受采摘食用，更不易結(jié)種，多年后早衰，因此亟需對(duì)該樹種開展高效栽培。為滿足大規(guī)模的生產(chǎn)利用，擴(kuò)大其種群，可在前人的研究基礎(chǔ)上對(duì)其扦插育苗的高效快繁技術(shù)進(jìn)一步研究。

生長(zhǎng)素自1934年被發(fā)現(xiàn)可以用來(lái)誘導(dǎo)不定根的生長(zhǎng)之后，一些其他植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑陸續(xù)被應(yīng)用于植物的扦插繁殖[8]。將植物插穗進(jìn)行扦插之前，可利用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理插穗，提高插穗基部中的酶活性和內(nèi)源生長(zhǎng)素水平的同時(shí)還能有助于根原基的誘導(dǎo)與形成，并加速營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝及運(yùn)輸，促進(jìn)插穗快速生根[9]。扦插繁殖目前廣泛應(yīng)用于許多植物的擴(kuò)繁，利用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理插穗，提高插穗生根率。本試驗(yàn)旨在通過(guò)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類及質(zhì)量濃度對(duì)樹頭菜扦插生根包括插穗生根率、根長(zhǎng)、根徑(根粗)及數(shù)量等的影響來(lái)研究其扦插繁殖技術(shù)，為提高樹頭菜扦插苗的生長(zhǎng)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于云南省昆明市西南林業(yè)大學(xué)樹木園(25°03′N，102°45′E)，地處云貴高原中部。昆明屬山原地貌，海拔為1 954 m，年平均氣溫16.5℃，年均降雨量700～1 100 mm，降雨集中在6～9月，無(wú)霜期278 d，屬于北亞熱帶低緯度半濕潤(rùn)高原山地季風(fēng)性氣候。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用插穗取自西南林業(yè)大學(xué)格林溫室中6年生樹頭菜母樹，從中剪取生長(zhǎng)健壯無(wú)病害的1年生枝條，插穗長(zhǎng)度為15 cm左右，含有2～3個(gè)芽眼。插穗上端切成表面光滑的平口，下端切成斜口，以株行距20 cm×20 cm直插，入土5 cm，外露1～2個(gè)芽眼。

1.3 試驗(yàn)方法

采用ABT-1(A)、NAA(B)、IAA(C)3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑進(jìn)L9(34)正交試驗(yàn)，ABT-1、NAA、IAA 3種因素的3個(gè)水平組合形成9個(gè)處理。其各處理組合分別為：①50 mg·L-1ABT-1+100 mg·L-1NAA+100 mg·L-1IAA；②50 mg·L-1ABT-1+200 mg·L-1NAA+200 mg·L-1IAA；③50 mg·L-1ABT-1+300 mg·L-1NAA+300 mg·L-1IAA；④100 mg·L-1ABT-1+100 mg·L-1NAA+200 mg·L-1IAA；⑤100 mg·L-1ABT-1+200 mg·L-1NAA+300 mg·L-1IAA；⑥100 mg·L-1ABT-1+300 mg·L-1NAA+100 mg·L-1IAA；⑦150 mg·L-1ABT-1+100 mg·L-1NAA+300 mg·L-1IAA；⑧150 mg·L-1ABT-1+200 mg·L-1NAA+100 mg·L-1IAA；⑨150 mg·L-1ABT-1+300 mg·L-1NAA+200 mg·L-1IAA；⑩清水處理作為對(duì)照(CK)，共設(shè)10個(gè)處理(表1)，各處理(小區(qū))10株,重復(fù)3次，共處理300株，將其扦插在苗床中。

表1 正交設(shè)計(jì)L9(34)的因子與水平

Table 1 The factors and levels of orthogonal design L9(34)

水平Level因素FactorABT-1(A)(mg·L-1)NAA(B)(mg·L-1)IAA(C)(mg·L-1)15010010021002002003150300300

扦插前一天用3‰的高錳酸鉀澆淋土壤進(jìn)行消毒，按試驗(yàn)設(shè)計(jì)組合將植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理后的插穗整齊均勻地插于苗床上。

1.4 數(shù)據(jù)的測(cè)定與獲取

在每一處理組合中隨機(jī)選取6株樹頭菜，每隔半個(gè)月測(cè)定一次幼苗芽長(zhǎng)，扦插3個(gè)月后，對(duì)扦插苗生根性狀進(jìn)行測(cè)定與獲取，每處理選取3株樹頭菜幼苗，將整株挖出并保持其根系完整，用清水沖洗根系泥土后將其放置陰涼處風(fēng)干外部水分，測(cè)其生根率(大于1 mm)、生根量、根粗、平均根長(zhǎng)、最長(zhǎng)根長(zhǎng)，根系效果指數(shù)[10～11]：

生根率(%)=生根插穗數(shù)量/扦插插穗總數(shù)×100

(1)

根系效果指數(shù)=平均根長(zhǎng)×根系數(shù)量/扦插插穗總數(shù)

(2)

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，比較分析通過(guò)Excel2013和spss19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類及濃度對(duì)樹頭菜插穗根系發(fā)育指標(biāo)的方差分析

通過(guò)對(duì)樹頭菜插穗根系發(fā)育的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行方差分析，由表2可以看出，樹頭菜扦插過(guò)程中，不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類及質(zhì)量濃度對(duì)插穗的生根率，以及根系的數(shù)量、長(zhǎng)度和粗度等影響具有明顯不同。正交試驗(yàn)各處理對(duì)樹頭菜插穗最長(zhǎng)根長(zhǎng)、平均根長(zhǎng)、根數(shù)、根粗、生根率及根系效果指數(shù)等各指標(biāo)具有極顯著差異(P<0.01)。

2.2 樹頭菜扦插根系效果指數(shù)方差分析

從表3中可以看出，對(duì)根系效果指數(shù)進(jìn)行方差分析結(jié)果中，將A(1號(hào)生根粉)、B(萘乙酸)、C(吲哚乙酸)3個(gè)因素的各生根指標(biāo)的P值相比較可以得出，對(duì)樹頭菜扦插根系效果指數(shù)極差最大的因素是A(1號(hào)生根粉)，其次是B(萘乙酸)，C(吲哚乙酸)對(duì)樹頭菜扦插根系效果指數(shù)極差最??；C(吲哚乙酸)對(duì)樹頭菜扦插根系效果指數(shù)差異不顯著(P>0.05)，而A(1號(hào)生根粉)和B(萘乙酸)對(duì)樹頭菜扦插根系效果指數(shù)差異都是極顯著的(P<0.01)。由下表4對(duì)根系效果指數(shù)進(jìn)行多重比較后可看出，處理組合2對(duì)樹頭菜根系效果指數(shù)影響效果最好，A1B2C2為最優(yōu)處理組合，即以ABT-1質(zhì)量濃度為50 mg·L-1、NAA質(zhì)量濃度為200 mg·L-1、IAA質(zhì)量濃度為200 mg·L-1的扦插效果最好。

表2 樹頭菜扦插正交試驗(yàn)方差分析

圖1 樹頭菜扦插處理間各指標(biāo)多重比較 不同小寫字母表示在P=0.05水平差異顯著。Fig.1 Multiple comparison of various indicators among cuttings treatment of C.unilocularis Different lowercase letters indicate significant difference at the 0.05 level.

表3 樹頭菜扦插根系效果指數(shù)方差分析

Table 3 Analysis of variance of root effect index for cuttage ofC.unilocularis

源Source of variationⅢ型平方和Sum of squares自由度Degree of freedom of sum of squares均方Mean squareF值F-valueP值P-value校正模型Calibration model377.450a662.9088.5340.000截距Intercept2067.22012067.220280.4330.000ABT-1191.679295.84013.0010.000NAA148.817274.40810.0940.001IAA36.954218.4772.5070.107誤差Error147.431207.372總計(jì)Sum2592.10027校正的總計(jì)Total adjustment524.88126

注：P<0.01為極顯著差異

Note:P<0.01 represents a very significant difference

2.3 樹頭菜扦插正交試驗(yàn)處理間比較

樹頭菜插穗的根系多在愈傷組織和皮部中形成，但主要是愈傷組織生根，鮮少部分是皮孔生根。其插穗生根較慢，插后約20 d才開始形成愈傷組織，45 d左右后開始生根，90 d后生長(zhǎng)穩(wěn)定，此時(shí)調(diào)查分析相關(guān)生長(zhǎng)情況。

由圖1和表4可知，樹頭菜扦插后生長(zhǎng)情況中10個(gè)處理間的最長(zhǎng)根長(zhǎng)差異極顯著(F=6.068，P<0.01)，最長(zhǎng)為2號(hào)處理，最長(zhǎng)根長(zhǎng)達(dá)46.13 mm，最長(zhǎng)根長(zhǎng)最短為10號(hào)(CK)處理，長(zhǎng)15.23 mm；10個(gè)處理間的平均根長(zhǎng)差異極顯著(F=8.646，P<0.01)，平均根長(zhǎng)中處理組間最長(zhǎng)的為2號(hào)處理，長(zhǎng)達(dá)24.03 mm，最短為10號(hào)(CK)處理，平均根長(zhǎng)為8.09 mm；10個(gè)處理間的生根率差異極顯著(F=4.452，P<0.01)，各處理生根率最高的為2號(hào)處理，高達(dá)83.33%，生根率最低為5號(hào)處理，最低為26.73%；10個(gè)處理間的根徑(根粗)差異極顯著(F=4.731，P<0.01)，各處理中根徑(根粗)最大為2號(hào)處理，即3.09 mm，最小為10號(hào)(CK)處理為1.28 mm；10個(gè)處理間的平均生根數(shù)差異極顯著(F=7.403，P<0.01)，各處理中平均生根數(shù)最多為2號(hào)處理，為24.00條，最少為10號(hào)(CK)處理，平均根數(shù)為5.33條；10個(gè)處理間的平均發(fā)芽數(shù)差異極顯著(F=3.810，P<0.01)，各處理中平均發(fā)芽數(shù)中最多為2號(hào)處理，達(dá)3.00個(gè)，最少為10號(hào)(CK)處理，其平均發(fā)芽數(shù)為1.17個(gè)。綜上分析可知，各因素處理組合中對(duì)樹頭菜扦插芽數(shù)和根系生長(zhǎng)最優(yōu)的是2號(hào)處理。

表4 樹頭菜扦插生根各項(xiàng)指標(biāo)LSD 多重比較

注：表中數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，同列不同字母表示差異顯著(P<0.05);*P<0.05，**P<0.01。

Note:The values in the table are mean or minus standard deviation, and the different lowercase letters indicate significant difference at the 0.05 level;*P<0.05,**P<0.01.

圖2 樹頭菜插穗正交試驗(yàn)芽長(zhǎng)生長(zhǎng)節(jié)律圖Fig.2 Growth rhythm diagram of C.unilocularis in cuttings by orthogonal test

2.4 樹頭菜扦插芽長(zhǎng)生長(zhǎng)節(jié)律分析

扦插1個(gè)月之后，每隔15 d測(cè)量其芽長(zhǎng)，結(jié)果由圖2可見，樹頭菜扦插后的生長(zhǎng)以一定斜率快速生長(zhǎng)，不同處理間生長(zhǎng)速度各不相同，處理中對(duì)應(yīng)的芽長(zhǎng)生長(zhǎng)節(jié)律上有明顯差異，這與上述各生根指標(biāo)生長(zhǎng)趨勢(shì)相似。各處理中的芽長(zhǎng)生長(zhǎng)速度和生長(zhǎng)量大于10號(hào)處理(CK),其中以2號(hào)處理不同時(shí)期生長(zhǎng)表現(xiàn)較快且生長(zhǎng)量較高，明顯高于其他處理。因此，可以看出芽長(zhǎng)在不同處理間是有差異的，芽長(zhǎng)生長(zhǎng)大多數(shù)處理間表現(xiàn)為前期及中期生長(zhǎng)較緩慢，后期較快。從圖中還可以看出芽長(zhǎng)的速生長(zhǎng)期均在第三個(gè)月，說(shuō)明在樹頭菜插穗在扦插第三個(gè)月有速生的趨勢(shì)。因此可知，在樹頭菜的芽長(zhǎng)生長(zhǎng)節(jié)律分析中，各處理的芽長(zhǎng)生長(zhǎng)速度和生長(zhǎng)量都大于10號(hào)空白對(duì)照處理，且2號(hào)處理的芽長(zhǎng)生長(zhǎng)速度和生長(zhǎng)量最大。

3 討論

生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑促進(jìn)植物插穗生根，主要是通過(guò)調(diào)節(jié)植物插穗的內(nèi)源激素進(jìn)而促進(jìn)扦插生根，提高其成活并加快根系生長(zhǎng)的速度[13～15]從對(duì)本次試驗(yàn)的綜合分析中可以看出，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑不同種類及質(zhì)量濃度對(duì)樹頭菜扦插生根的影響明顯不同，通過(guò)正交試驗(yàn)處理樹頭菜插穗對(duì)其最長(zhǎng)根長(zhǎng)、平均根長(zhǎng)、平均根數(shù)、根徑(根粗)、生根率、根系效果指數(shù)及發(fā)芽數(shù)等具有極顯著影響；樹頭菜扦插后以其根系效果指數(shù)進(jìn)行方差分析及多重比較可知，在A(1號(hào)生根粉)、B(萘乙酸)、C(吲哚乙酸)3個(gè)因素中，正交試驗(yàn)處理樹頭菜插穗中3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理效果相比其主次順序?yàn)锳>B>C，即1號(hào)生根粉效果最好，其次是萘乙酸和吲哚不同乙酸，出現(xiàn)這樣的結(jié)果可能是因?yàn)椴煌L(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)木本植物扦插生根效果不同[16]。綜合分析得其最優(yōu)方案為A1B2C2,即ABT-1質(zhì)量濃度為50 mg·L-1、NAA質(zhì)量濃度為200 mg·L-1、IAA質(zhì)量濃度為200 mg·L-1，對(duì)樹頭菜根系發(fā)育較好。綜上可知，3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在適宜的濃度下可以顯著增加樹頭菜的生根能力，提高其扦插生根率。

本試驗(yàn)結(jié)果與何禎等人的基質(zhì)和激素處理對(duì)樹頭菜扦插生根的影響研究相符[7]，可能與所用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度高，有利于促進(jìn)樹頭菜插穗愈傷組織生根有關(guān)。植物插穗的生長(zhǎng)部位、年齡及發(fā)育即插穗的類型和成熟度等是影響插穗生根的重要內(nèi)因，而溫濕度、光照等外界條件則是影響植物生根的重要外因[17]，植物長(zhǎng)出不定根受多種因素的影響，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑就是重要的外界影響因素之一，對(duì)于不同樹種而言具有不同的最佳配方[18]。

扦插成活的關(guān)鍵在于插穗能夠形成根系[19]，相關(guān)研究表明外源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可提高植物體內(nèi)酶活性、促進(jìn)植物插穗內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向基部轉(zhuǎn)移，加速插穗的營(yíng)養(yǎng)代謝，進(jìn)而促進(jìn)生根[20～22]。近幾年相關(guān)研究也證實(shí)了外源生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理植物能促進(jìn)插穗內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)再次分配及內(nèi)源激素的作用表達(dá)[23～24]，從而生長(zhǎng)出不定根，能使一些原來(lái)難以生根的植物生根[25～28]。在此次試驗(yàn)中，樹頭菜插穗生根較慢，扦插后約20 d才開始形成愈傷組織，45 d左右后開始生根，90 d后生長(zhǎng)穩(wěn)定，且以愈傷組織生根為主，少部分為皮孔生根。插穗能否生根成活除了取決于插穗年齡、樹種生物學(xué)特性等內(nèi)在因素，還與光照、基質(zhì)、溫濕度等外界環(huán)境因素相關(guān)。因此為提高生根率、培育優(yōu)質(zhì)苗木，今后可進(jìn)一步系統(tǒng)開展樹頭菜在繁育方面的其他試驗(yàn)，探索樹頭菜更優(yōu)良的繁育方法。