野生天门山杜鹃扦插繁育研究

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　　摘 要：以野生天门山杜鹃1年生半木质化枝条为试验材料，采用L9（44）正交试验方法，研究了细沙、黄土、珍珠岩、细沙∶黄土∶珍珠岩=1∶1∶1这4种基质和双吉尔、强力生根粉、吲哚乙酸、萘乙酸4种生根剂处理对天门山杜鹃扦插生长指标的影响。结果表明，生根剂种类显著影响天门山杜鹃扦插的生长指标，强力生根粉的诱导效果最好。有效提高天门山杜鹃扦插繁殖成活率的最佳组合是：黄土+300mg·L-1强力生根粉处理2h，其平均隶属函数值达到最高0.97。
　　关键词：天门山杜鹃;正交实验;隶属函数法
　　中图分类号 X37 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）07-0053-03
　　天门山杜鹃为常绿灌木至小乔木，于张家界天门山国家森林公园首次发现。高2～4m，花顶生，常5朵，白色或淡红色，花期4—5月，盛花期在春季和秋季，为杜鹃花科杜鹃属的一个新品种[1]。天门山杜鹃分株繁密，花大，耐寒能力强，是张家界极具开发应用潜力的野生花卉资源，且被《中国物种红色目录》列为极危物种。扦插繁殖是杜鹃产业化育苗的常用方法，通过扦插繁殖进行育苗有利于保持天门山杜鹃的优良特性[2]。目前，关于天门山杜鹃引种种植方面研究的报道较少，缺少系统的繁殖方法仍是天门山杜鹃资源保护和产业发展存在的主要问题。
　　本研究以野生天门山杜鹃1年生半木质化枝条为插穗，通过正交试验，运用隶属函数法对各组组合的育苗效果进行评价，筛选出能有效提高天门山杜鹃扦插繁殖成活率的最佳组合，并探讨不同因素对天门山杜鹃扦插生长指标的影响，旨在为其引种和规模化生产提供技术参考。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验地概况 试验地位于吉首大学张家界校区后山，属中亚热带山原型季风湿润气候。全年气候温和，冬暖夏凉，四季分明，雨量充沛，年均降雨量1526mm，平均气温16℃左右，夏季最热月的平均气温27℃左右，冬季最冷月的月平均气温为4℃左右，海拔210m左右。
　　1.2 试验材料
　　1.2.1 插床铺设 选地势平坦、背风向阳、接近水源、管理方便的圃地为插床。将插床等分成16个60m×60m的方格，用木板隔开，上面铺煤炭土5cm，便于保温，最后铺设15cm左右厚的细沙、黄土、珍珠岩、细沙∶黄土∶珍珠岩=1∶1∶1的基质并用板平轻压，各占4个方格。插床制作完成后，用500倍高锰酸钾溶液对基质进行消毒。
　　1.2.2 插条 选取大小一致的小枝剪成长约6～8cm的插穗，保留顶芽上的1片叶子，插穗基部一侧用刀倾斜45°去除约1.5cm的“U”形皮层，以利于插穗对生根剂和水分的吸收，提高扦插的成活率[3-4]。
　　1.3 试验方法
　　1.3.1 试验设计 选择生根促进物质（A）、浓度（B）、基质（C）和生根剂处理时间（D）4个因素，每个因素4个水平，进行正交试验，试验组合见表1，每个处理50根插穗。
　　1.3.2 插穗采集与处理 选择无雨天的早晨，从生长健壮、无病虫害的植株上剪取1年生半木质化顶端的枝条，用湿润的苔藓进行保湿，并按长度6～8cm剪取插穗，每20～50根扎成1捆，待用。将双吉尔、强力生根粉、吲哚乙酸、萘乙酸4种生根剂，分别配制成浓度为300、500、800和1000mg·L-1的溶液，每种溶液均插入50根插穗。
　　1.3.3 扦插与栽培管理 插穗处理后立即扦插，株行距10cm×10cm，扦插深度为插条的1/2到1/3，扦插后浇透水1次，并在插床的四周用竹片搭建高0.6m高的小拱棚，用厚实的塑料薄膜覆蓋，再盖1层黑色的遮阳网，并在外面搭建高0.8～1m高的遮阳棚，用塑料薄膜覆盖，四周用泥土压实、压紧。实验期间，每天13∶30左右打开薄膜一端观察记录温湿度和有无病虫害，并及时浇水抗旱、通风、清除杂草。
　　1.3.4 调查内容与数据处理 愈伤组织形成过程中，第180天开始对插穗的死亡数和愈伤组织数进行统计，并计算出其死亡率和愈伤组织生成率，通过正交试验对天门山杜鹃扦插生长指标进行方差分析。方差分析前参照Swamy等的方法对所有百分率指标进行反正弦转换（sin^（-1）√P）。隶属函数计算公式为：U（Xj）=（Xj-Xmin）/（Xmax-Xmin），式中：Xj为指标测定值，Xmin，Xmax为所有处理某一指标的最小值和最大值;死亡率与育苗效果呈负相关，其公式为：U（Xj）=1-（Xj-Xmin）/（Xmax-Xmin）。将各处理不同指标的隶属值进行累加求其平均值，即天门山杜鹃扦插生长指标，生长指标越高，育苗效果越好[5-6]。
　　2 结果与分析
　　2.1 插穗愈伤组织的生成过程 本次试验历经近210d，在此过程中进行了3次调查，第1次于2018年12月20日，插穗已形成愈伤组织，愈伤组织较薄，只有较少呈痂状;第2次于2019年4月20日，观测发现呈痂状愈伤组织增多，但仍然没有生根;第3次于2019年5月20日，观测发现极少部分天门山杜鹃开始生根，大部分还处于愈伤组织状态。
　　2.2 隶属函数评价 由于不同扦插育苗指标在各处理方案中的表现存在一定误差，单一的评价指标难以全面、客观的反映方案的育苗效果，本试验采用了隶属函数法对各组合的扦插育苗效果进行综合评价，其平均隶属函数值U（Xj）及排序见表2。由表2可知，在影响天门山杜鹃扦插育苗的4种因素中，生根剂种类不同所形成的差异表现的较为显著，而其他要素的影响都不太显著。在4种生根剂中，强力生根粉效果最佳，双吉尔次之，其次是吲哚乙酸，萘乙酸最差。由平均隶属函数值的排名可知，在本试验的16个方案中，黄土基质与2h的300mg·L-1强力生根粉的处理方案为最优方案;而黄土基质与3h的800mg·L-1萘乙酸处理的方案效果最差。
　　2.3 正交试验结果
　　2.3.1 基质对天门山杜鹃生长指标的影响 由表2可知，在所用的基质种类中，黄土和珍珠岩基质的杜鹃生长指标较高，而细沙基质生长指标次之。细沙基生长指标与珍珠岩基质生长指标之间差距较小，细沙+黄土+珍珠岩基质生长指标最低。细沙+黄土+珍珠岩基质的保水、透气性差，并且营养成分少，不利于愈伤组织生成，故其生长指标最低。 　　2.3.2 生根剂种類对天门山杜鹃生长指标的影响 正交实验结果（表3）分析表明，生根剂种类生长指标的大小顺序为强力生根粉>双吉尔>吲哚乙酸 >萘乙酸，说明使用强力生根粉效果最好，其生长指标最高，为0.693;双吉尔次之;而萘乙酸对生长指标的影响作用最小，其生长指标为0.165。由方差分析表（表4）可知，生根剂种类对天门山杜鹃扦插生长指标具有显著影响。
　　2.3.3 生根剂浓度对天门山杜鹃生长指标的影响 根据正交实验的极差结果分析（表3），生根剂浓度对天门山杜鹃生长指标的影响最小。生长指标整体上随着浓度的上升呈现下降的趋势，可能是由于300mg·L-1已经是其效用发挥的最佳浓度或者是比最佳浓度高的浓度。在黄土基质中，300mg·L-1强力生根粉处理2h的天门山杜鹃生长指标最高，为0.97。
　　2.3.4 处理时间对天门山杜鹃生长指标的影响 试验结果表明，处理时间对插穗成活率及生长指标影响不大（表3）。随着处理时间增加，生长指标呈先上升后下降的趋势。当处理时间为2h时，生长指标均值最高达0.522，死亡率为36.5%;当处理时间为3h时，生长指标均值最低为0.325，死亡率为27.5%。
　　3 结论与讨论
　　影响天门山杜鹃扦插育苗成活率的因素较多，本试验主要从基质、生根剂种类及其浓度、插穗处理时间等方面进行，通过对各组扦插试验的成活与生长指标来看，黄土+强力生根粉300mg·L-1+处理2h，其愈伤组织生成率最高。
　　本试验采用了隶属函数法和正交实验法2种方法进行分析。正交试验是采用统计学方法分析多因素、多水平实验结果的一种试验设计方法[7]，用正交表可以合理地安排实验，找出各因素的主次关系和最优搭配条件，同时又能得到基本满意的试验效果。此种方法在改进产品质量、优化工艺条件等诸多方面广泛应用。隶属函数法可以全面、客观地反映各组合的育苗效果，相较于单一或少数指标而言，具有更大的合理性。
　　扦插试验结果显示，天门山杜鹃生长周期长，在较低海拔上进行扦插实验生根比较困难，目前大部分天门山杜鹃生成了愈伤组织，仅少部分开始生根，可考虑采用基层加温、多种基质的比例混合、生根剂浓度和处理时间的调节，以提高生根速度。当前对天门山杜鹃的引种栽培方面的研究较少，本试验结果为天门山杜鹃的研究提供了一定依据，但仍需进行进一步的试验研究，探究能够使天门山杜鹃规模化育苗的各因素组合。
　　参考文献：
　　[1]彭春良，颜立红，黄宏全，等.中国湖南杜鹃花科杜鹃花属一新种——天门山杜鹃[J].植物分类学报，2007（03）：304-306.
　　[2]过春芳，胡惠根，朱丹.杜鹃花的特征特性及扦插繁殖技术[J].现代农业科技，2013（06）：156-157.
　　[3]森下义郎，大山浪雄.李云森译.植物扦插理论与技术[M].北京：中国林业出版社，1988.
　　[4]潘瑞炽，李玲.植物生长发育的调控[M].广州：广东高等教育出版社，1995.
　　[5]张乐华，王书胜，单文，等.基质、激素种类及其浓度对鹿角杜鹃扦插育苗的影响[J].林业科学，2014，50（03）：45-54.
　　[6]Swamy SL，Puri S，Singh AK.Effect of auxins （IBA and NAA） and season on rooting of juvenile and mature hardwood cuttings of Robinia pseudoacacia and Grewiaoptiva[J].New Forests，2002，23（2）：143-157.
　　[7]滕海英，祝国强，黄平，等.正交试验设计实例分析[J].药学服务与研究，2008（01）：75-76.
　　（责编：张 丽）
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