桃砧木GF677硬枝扦插繁殖技術的正交優化研究

宋海巖，趙科，李靖，鄭健萍，崔曉龍，李景亞，陳棟*

（1.四川省農業科學院園藝研究所，四川 成都 610066；2.農業農村部西南地區園藝作物生物學與種質創制重點實驗室，四川 成都 610066；3.成都市龍泉驛區龍泉山森林公園和水蜜桃產業園管委會，四川 成都 610100）

0 引言

川中丘陵桃產區土壤多由石灰性紫色頁巖風化形成，這類土壤物理風化強烈，化學風化緩慢，始終停留在脫鈣階段，碳酸鈣質量分數高，一般為5%~10%，pH 7.5~8.5，極易引起桃樹黃化現象［1-2］，目前已成為制約該產區發展的一大難題。近年來，受冬干春旱、夏季暴雨以及長期的土壤養分消耗等因素影響，川中丘陵桃產區葉片黃化現象有愈演愈烈趨勢，部分桃園黃化植株比例高達90%，對桃產量和品質影響較大，已成為當地桃產業健康發展的重要限制因子之一［3-4］。此外，四川桃產業發展歷史悠久，目前桃園老齡化問題日益突出，制約著四川省桃產業可持續性健康發展。當前老桃園重茬再植主要采取深翻改土和增施有機肥措施，但改土成本高，種植傳統毛桃砧木重茬再植障礙依然明顯［5］。因此，生產中亟需抗重茬、抗缺鐵性黃化砧木解決產業發展瓶頸問題。

四川省農業科學院園藝研究所于2003年從意大利引進抗重茬、抗缺鐵性黃化桃砧木GF677無性系（脫毒試管苗），經組培快繁和多年多點田間試驗，發現該砧木在龍泉山脈等石灰性紫色土桃產區多年種植長勢良好［6-7］。選用抗性砧木GF677是解決四川省桃園老齡化問題日益突出、改土成本高和再植障礙明顯的有效途徑，但受限于西方技術壁壘，其無性快繁技術在我國尚未得到產業化應用。硬枝扦插是果樹無性繁殖常見技術，具有生根率高、育苗時間短、移栽成活率高等優勢，結合綠枝扦插可實現果苗周年生產［8］?；|是影響扦插繁殖效果的關鍵因素，顯著影響不定根的生長。楊帆等［9］以紅壤、椰糠和河沙為原料，研究其不同配比對西番蓮扦插育苗根系的影響時發現，紅土和椰糠的體積比為3∶7時扦插條的生根率最高，紅土和椰糠的體積比為5∶5時扦插條的根系最長，通過調控椰糠與紅土的比例可以調節西番蓮扦插苗的生根速度和根系質量。吲哚丁酸（indole butyric acid，IBA）是木本植物扦插最常用的激素，適當濃度下可加快營養物質代謝速度與強度，促進不定根的生長［10-11］。此外，插條粗度是決定扦插成活率和后期生長的關鍵因素。位杰等［12］研究表明，插條直徑達到2.0 cm以上時，扦插苗成活率達100%，且插條直徑越大，新梢生長越快。目前國內外關于桃砧木GF677硬枝扦插的研究鮮有報道。本研究以桃砧木GF677一年生枝條為試材，通過設置扦插基質、生根劑和插條粗度3因素3水平正交試驗，探索桃砧木GF677的高效硬枝扦插繁殖技術。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于四川省成都市錦江區四川省農業科學院園藝研究所設施栽培區（30°37'2″ N，104°6'55' E），屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫16.2 ℃，年均降雨量896 mm。

1.2 試驗材料

供試材料為桃砧木品種GF677，取自國家西南特色園藝作物種質資源圃（成都）；椰糠（無菌水洗椰糠），購自青島冉美商貿有限公司；珍珠巖、泥炭土、蛭石、IBA及生根粉（有效成分為2%吲丁·萘乙酸），均購自四川省蘭月科技有限公司。

1.3 試驗設計

1.3.1 三因素三水平正交試驗

根據前人研究結果［13-14］和本團隊前期李屬砧木硬質扦插試驗結果［15］，本研究以不同的基質及配比（簡稱扦插基質）、不同的生根劑及質量濃度（簡稱生根劑）、插條粗度為試驗因素，采用3因素3水平L9（33）進行正交試驗設計，各處理設置3次重復。因素水平如表1所示，正交試驗設計如表2所示。

表1 因素與水平

表2 正交試驗設計L9（33）

1.3.2 方法與處理

2022年2月7日在試驗地區域塑料大棚內挖9個深0.2 m、寬1.2 m、長1.5 m的扦插槽，同一處理的3次重復之間以泡沫隔板隔開，底層沿Z字形鋪設電熱線（調節功率至250 W/m2），上覆3 cm河沙，最后以不同扦插基質（已殺菌）填滿扦插槽，澆透水后覆0.1 mm外銀內黑膜。扦插日期為2022年2月17日，插條為當日從國家西南特色園藝作物種質資源圃選取的一年生、無明顯病蟲害枝條，保留3個以上有效芽并控制長度在10 cm左右，上部以傷口保護劑封口，下部為馬蹄形切口，試驗共設9個處理，每個處理插條數為90條，設置3次重復。所有生根劑蘸根時間均為30 s，扦插深度3 cm左右，株行距為10 cm×15 cm；扦插后沿扦插槽四周適當補水，隨后不再補水。扦插后45 d隨機抽查每個處理中30根插條，每根插條有一個根即為生根，統計生根的插條數量，計算生根率；同時將其余所有生根且展葉的插條帶土移栽至28 cm×28 cm營養缽（已補滿原扦插基質）中，澆透水并放置于遮陽小拱棚內，2022年4月10日統計新梢能夠正常生長的插條數量，計算成苗率。

1.4 數據統計與分析

采用Microsoft Excel 2010和IBM SPSS Statistics 25.0軟件進行數據統計和分析。

2 結果與分析

生根率和成苗率是評價扦插效果和繁殖效率的最直觀指標。由表3可知，3號（A1B3C3）處理組GF677的生根率和成苗率最高，分別達90.38%和40.38%。生根率和成苗率最低的是8號（A3B2C1）處理組，分別為1.25%和0.00%。

表3 不同處理組合扦插試驗結果

極差分析又稱直觀分析法，其R值能反映各因素對試驗結果的影響程度。由表4可知，不同因素對GF677扦插生根率影響效果的排序依次為C>B>A>D；各試驗水平的效果排序為A1>A3>A2；B3>B1>B2；C3>C2>C1，故提高GF677硬枝扦插生根率的最佳組合是A1B3C3（V椰糠∶V珍珠巖=1∶2.5，10 g/L生根粉，插條粗度為1.0~2.5 cm）。不同因素對GF677扦插后的成苗率影響效果的排序依次為A>B>C>D；各試驗水平的效果排序為A1>A3>A2；B3>B1>B2；C3>C2>C1，故提高成苗率的最佳組合也為A1B3C3。

表4 正交試驗結果極差分析

3 討論

扦插繁殖具有繁苗速度快、可大規模生產、管理方便等優點，能保持母本優良性狀，是林木種苗繁育常用技術，目前已廣泛應用于桃［13］、獼猴桃［16］、葡萄［17］等多年生果樹。但扦插成功的關鍵是誘導不定根形成［18］，且生根過程受諸多因素影響，除植物遺傳特性外［19］，溫度、濕度、扦插基質［9］、生根劑［10］和插條粗度等也對生根率有不同程度的影響。本研究以桃砧木GF677一年生枝條為試材，通過設置扦插基質、生根劑和插條粗度3因素3水平正交試驗，探索桃砧木GF677的高效硬枝扦插繁殖技術。

椰糠具有輕便透氣、養分含量高、價格低廉等特點，近年來廣泛用作植物育苗基質。但不同作物和品種對椰糠的偏好不同，如滇牡丹嫩枝在椰糠和泥炭的體積為4∶6的基質上扦插效果最佳［20］；秀雅杜鵑在珍珠巖、蛭石、泥炭土體積比為1∶1∶1的基質中生根效果明顯提升［21］；刺柏在珍珠巖和椰糠等比例基質中的生根率超過60%［22］。合理搭配育苗基質有利于桃樹扦插生根，硬枝扦插生根率最高可達93.3%［23］。本試驗結果表明，當扦插基質為椰糠和珍珠巖的體積比為1∶2.5時，GF677的生根率和成苗率達到最高值，分別為90.38%和40.38%，可滿足抗性砧木GF677的規?；敝撑c應用。

扦插時施用外源生根劑可以促進枝條內源生長素含量的變化，進一步促進不定根的形成［24］。吲哚乙酸（indole-3-acetic acid，IAA）、吲哚丁酸（indole butyric acid，IBA）、萘乙酸（naphthalene acetic acid，NAA）、生根粉是常用的植物扦插生根劑。其中，IBA被認為是最佳的扦插生根劑，已被廣泛應用于誘導難生根植物生根，其生根效果優于IAA和NAA［11］。卯吉華等［25］的研究發現，萘乙酸和吲哚丁酸質量比為1∶1混合處理蒜頭果插條的生根效果最好，而單獨使用萘乙酸處理插條的生根效果最差。本試驗結果表明，以質量濃度為10 g/L生根粉（2%吲丁·萘乙酸）處理GF677插條時，其生根率和成苗率高于用1 000 mg/L和2 000 mg/L IBA時，這與卯吉華等人的研究結果相似。

硬枝扦插所采用的插條通常為一年生或多年生枝條，插條粗度對扦插繁殖的生根率、根系發育和成苗率有顯著的影響，如木蘭科植物選取基部直徑為0.4~0.8 cm的插條生根效果最好［26］；吳淑平等［27］研究發現茶樹粗穗的扦插成活率、最長根系、一級側根數較細穗分別增加18.2%、7.1 cm和3.5條。生產中常用的核果類果樹插條粗度為0.3~2.5 cm，本研究結果表明，在該插條粗度范圍內，隨著插條粗度的增加，GF677的扦插生根率和成苗率呈上升趨勢，尤其是當插條粗度為1.0~ 2.5 cm時，扦插效果最好。此外，GF677為扁桃和山桃的雜交種，生長勢極強，冬季所采一年生枝條基部直徑可達2.5 cm，以此為插條具有生根率高、育苗周期短等優勢。

4 結束語

GF677是解決桃葉片黃化和再植障礙問題的專用砧木，也是桃產業向山地、丘區轉移的首選砧木。為探索GF677高效硬枝扦插繁殖技術，本研究以其一年生枝條為試材，設置扦插基質、生根劑和插條粗度3因素3水平正交試驗，結果表明，在扦插基質為椰糠和珍珠巖的體積比為1∶2.5，10 g/L生根粉蘸根，插條粗度為1.0~2.5 cm時，GF677的生根率和成苗率均最高，分別達到90.38%和40.38%。本研究結果優化了桃砧木GF677硬枝扦插繁殖技術，為桃抗性專用砧木的推廣和應用提供了研究基礎。