水溫雙層控制扦插棚及激素處理提高蒙古櫟插穗生根能力研究

顏廷武，李 濤，朱 健，陳若楠，馮 健

（1.遼寧省林業科學研究院，遼寧 沈陽 110032；2.遼寧冰砬山森林生態系統國家定位觀測研究站，遼寧 鐵嶺 112404；3.國有西豐縣冰砬山林場，遼寧 鐵嶺 112404；4.國有清原滿族自治縣城郊林場，遼寧 撫順 113300）

蒙古櫟Quercus mongolica為殼斗科櫟屬植物，在我國主要分布于東北和華北地區以及山東、陜西和內蒙古等地[1]。蒙古櫟為集用材、生態、能源和景觀綠化于一體的多用途樹種，具有極高的研究和利用價值，因此如何提高其苗木質量備受關注[2]。扦插作為良種擴繁的方式之一，具有操作簡單、成本低等優點，然而以往研究表明，蒙古櫟扦插生根率較低[2]。如閆文濤等[3]研究表明蒙古櫟生根率僅為3.3%；郭艷婷[4]研究蒙古櫟繁育時發現其生根率尚未達到1%；虞家昕等[5]研究蒙古櫟扦插最高生根率為21.1%，提高扦插生根率成為蒙古櫟扦插育苗技術亟需突破的問題。插穗生根是一個復雜的過程，不僅與采穗母樹、穗材質量、生根劑（種類、濃度、浸泡時間）等有關，還與扦插環境（溫度、濕度、光照）和基質等外部環境有關[6]。目前，在扦插實驗研究中主要采用露地扦插、全光霧插、遮陰塑料大棚、大棚套小棚、溫室大棚、智能溫室等環境及設施[7-10]。蒙古櫟屬于難生根樹種，目前對扦插繁殖技術研究主要集中在扦插基質、扦插時間和激素處理等方面[2]，扦插環境對蒙古櫟扦插生根的影響研究較少。本研究改進傳統遮陰塑料大棚，設計棚內水分、棚外溫度雙層獨立控制系統，以期通過有效控制扦插環境及合理使用激素，共同促進蒙古櫟扦插生根，為蒙古櫟扦插育苗體系構建提供科技支撐，也為難生根樹種扦插研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

遼寧冰砬山森林生態系統國家定位觀測研究站位于遼寧省鐵嶺市西豐縣振興鎮（125°3′13″E，42°34′39″N），屬中溫帶亞濕潤區季風型大陸性氣候，年均氣溫5.1 ℃，年均降水量738 mm，無霜期135 d 左右。

1.2 試驗材料

以2 年生蒙古櫟苗為母株，春季平茬，以當年生半木質化萌生條頂段（帶頂芽）為試驗材料，保留1/2 葉片，制成8～12 cm 長插穗，30 株為1 捆。

1.3 扦插棚制作

扦插棚采用塑料薄膜拱棚設計，薄膜拱棚以上1 m 高度處覆蓋遮光率為60% 的遮陰網。扦插棚設置水、溫雙層控制系統：扦插棚內（簡稱棚內）設置自動噴霧水分控制系統；扦插棚外（簡稱棚外）設置自動噴水降溫控制系統，溫度傳感器布設在扦插棚中部、插穗以上30 cm 高度處?；|采用基礎層、通氣排水層和基質層3 層設計，以粗河沙為基礎層，以空心磚為通氣排水層，以河沙與珍珠巖等體積比混合為基質層[11]。

1.4 試驗設計

如表1 所示，以激素種類、激素質量濃度、處理時間為3 因素，設計激素處理試驗（1#～10#），以清水為對照（CK），速蘸和浸泡穗材基部1～2 cm；分別以5 000 mg·kg-1ABT1 號生根粉（簡稱ABT1）和吲哚丁酸鉀速蘸為激素處理，設計棚內（4#、9#）、棚外（11#、12#）對比試驗。每個處理3 次重復，每個重復扦插30 株。

表1 扦插環境及扦插激素處理

1.5 扦插管理

扦插時間為6 月24 日。

基質消毒：扦插前用0.5% 高錳酸鉀溶液噴淋插床，消毒24 h 后再用清水淋洗。

水分管理：扦插后水分控制視天氣而定。晴天每天分別在9：00、12：00、15：00 各噴霧1 次，每次1 min；陰雨天可適當減少噴霧次數。扦插1 個月后逐漸減少噴霧次數。

溫度控制：采用棚外自動噴水方式降溫，超過33 ℃開始噴水，30 ℃停止噴水。

噴施葉面肥：扦插20 d 后，每10 d 噴施1 次高磷型大量元素水溶肥500 倍液。1 000 g 水溶液加入碧護0.2 g，噴施3～4 次。8 月下旬開始，噴施1次高鉀型大量元素水溶肥500 倍液。

1.6 調查與統計分析

棚內、外空氣溫濕度采用HOBO U23-001 溫濕度自動數據采集器觀測。9 月4 日即扦插后72 d，按試驗處理及重復區域調查插穗的生根率、愈傷率、偏根率、二級根率、根數、最長根長、最長根粗等。采用Excel 2007、SPSS 22.0 軟件對數據進行統計分析，生根率、愈傷率、偏根率、二級根率方差分析及多重比較采用其反正弦轉換數據。

2 結果與分析

2.1 扦插棚對蒙古櫟扦插生根的影響

2.1.1 棚內、外空氣溫度

如圖1 所示，基于數理統計，將溫度分成18組，每組表示2 ℃的范圍，即大于左側組標記溫度小于本組標記溫度。6 月24 日至9 月4 日期間，扦插棚內空氣溫度基本符合正態分布，氣溫控制在14～36 ℃，其中20～22 ℃的時間最多，占總時間的15.3%；18～24 ℃的時間占總時間的62.2%，16～32 ℃的時間占總時間的94.2%。

圖1 扦插棚內空氣溫度分布

如圖2 所示，扦插棚內氣溫與扦插棚外氣溫存在線性正相關，即扦插棚內氣溫隨著扦插棚外氣溫的升高而升高。同時，扦插棚內平均氣溫為23.2 ℃，顯著高于扦插棚外平均氣溫21.6 ℃，差值1.6 ℃（P＜0.01）；扦插棚內最高氣溫為35.3 ℃，高于扦插棚外最高氣溫33.5 ℃，差值1.8 ℃；扦插棚內最低氣溫為14.0 ℃，高于扦插棚外最低氣溫10.1 ℃，差值3.9 ℃。

圖2 扦插棚內氣溫與扦插棚外氣溫關系

2.1.2 棚內、外空氣濕度

如圖3 所示，與溫度不同，棚內、外空氣濕度沒有相關性。同時，棚內平均濕度為99.8%，顯著高于棚外平均空氣濕度82.9%（P＜0.01），差值16.9%；棚內、外最大空氣濕度均為100%；棚內最低空氣濕度79.0%，高于棚外最低空氣濕度23.0%，差值56.0%；棚內空氣濕度標準差1.1%，低于棚外空氣濕度標準差19.7%，棚內空氣濕度變化幅度小于棚外空氣濕度變化幅度。

圖3 扦插棚內外空氣濕度

2.1.3 棚內、外蒙古櫟插穗生根指標

如表2 所示，分別以5 000 mg·kg-1ABT1 和吲哚丁酸鉀為激素速蘸處理，除愈傷率、最長根粗以外，棚內和棚外的插穗其它各指標間存在顯著差異（P＜0.05）。棚內插穗平均生根率、愈傷率、偏根率、二級根率、根數、最長根長、最長根粗分別為扦插棚外插穗的8.7 倍、0.7 倍、0.4 倍、3.1 倍、3.3 倍、1.3倍、1.1 倍。棚內插穗生根效果明顯優于棚外插穗生根效果。

表2 扦插棚內、外蒙古櫟扦插生根情況

2.2 外源激素處理對蒙古櫟插穗生根的影響

2.2.1 外源激素處理后蒙古櫟插穗生根情況

如表3 所示，1#～10#激素處理插穗生根率為55.6%～73.3%，愈傷率為13.3%～34.5%，偏根率23.8%～56.8%，二級根率 77.7%～95.4%，根數3.3～5.5 條，最長根長9.2～11.4 cm，最長根粗1.1～1.5 mm。除愈傷率和最長根粗外，激素處理（1#～10#）與清水處理（CK）插穗生根其它各指標存在顯著差異（P＜0.05）。外源激素處理顯著提高了蒙古櫟插穗生根率，促進了根生長，降低了偏根率，激素處理（1#～10#）平均生根率、愈傷率、偏根率、二級根率、根數、最長根長、最長根粗分別為61.9%、25.4%、44.5%、85.5%、4.4 條、10.3 cm、1.3 mm，分別為清水對照（CK）的9.3 倍、1.2 倍、0.4 倍、3.1 倍、3.1 倍、2.5倍、0.9 倍。

表3 激素處理與清水處理蒙古櫟插穗生根情況

2.2.2 外源激素質量濃度對蒙古櫟插穗生根影響

如表4 所示，ABT1 質量濃度顯著影響蒙古櫟插穗生根率、偏根率和根數（P＜0.05），插穗生根率和根數由高至低依次均為4#＞1#＞5#，偏根率則相反，由高至低依次為5#＞1#＞4#。

表4 不同質量濃度ABT1處理對蒙古櫟扦插生根影響

如表5 所示，吲哚丁酸鉀速蘸處理（6#、9#、10#）插穗生根率、愈傷率、偏根率、二級根率、根數、最長根長差異不顯著（P＞0.05）；9#處理的5 000 mg·kg-1插穗根最粗，顯著高于6#（2 000 mg·kg-1）和10#（10 000 mg·kg-1）處理插穗最長根粗（P＜0.05）。

表5 不同質量濃度吲哚丁酸鉀處理對蒙古櫟扦插生根影響

2.2.3 外源激素種類對蒙古櫟插穗生根的影響

如表6 所示，ABT1 處理生根率最高的4#與吲哚丁酸鉀處理生根率最高的9#相比，ABT1 處理蒙古櫟插穗偏根率為23.8%，顯著低于吲哚丁酸鉀處理蒙古櫟插穗偏根率48.4%（P＜0.05）。除偏根率外，兩個處理的其他生根指標差異不顯著（P＞0.05）。ABT1 與吲哚丁酸鉀均為蒙古櫟扦插生根較適宜的外源激素，生根率分別為73.3%和71.1%。

表6 不同激素處理對蒙古櫟扦插生根影響

2.2.4 外源激素處理時間對蒙古櫟扦插生根影響

如表7 所示，無論是2 000 mg·kg-1ABT1 速蘸（1#）、浸泡0.5 h（2#）、浸泡1 h（3#），還是吲哚丁酸鉀2 000 mg·kg-1速蘸（6#）、浸泡0.5 h（7#）、浸泡1 h（8#），插穗生根率、愈傷率、偏根率、二級根率、根數、最長根長、最長根粗差異均不顯著（P＞0.05）。

表7 不同激素處理時間對蒙古櫟扦插生根影響

3 結論與討論

以往研究表明，因受插穗內在因素限制而扦插生根困難的樹種，通過調控外部環境，可提高其生根能力[12]，因此很多學者研究環境對扦插生根率的影響。楊粟艷等[8]研究表明，通過塑料大棚的使用，可提高羅漢松、桂花、大葉女貞、喜樹的扦插生根能力；鄧華平等[13]研究表明，大棚遮光扦插可提高金絲楸嫩枝扦插生根率，平均達到67%，分別比大棚套小棚扦插和全光霧插成活率高46.7% 和56.3%；馮月霞等[14]利用全光自動噴霧扦插設施研究藍冰柏嫩枝扦插育苗技術，認為全光下噴霧能保證插穗在生根過程中的水分和全光照，生根效果好；張道輝等[15]研制藍莓扦插光溫濕半自動聯控系統，扦插生根率97%，比常規露地扦插提高藍莓生根率82%；牛梁山[7]研究沙棘硬枝扦插得出大棚比露天環境提高沙棘扦插生根率21%。本研究表明，分別以5 000 mg·kg-1ABT1 和吲哚丁酸鉀速蘸處理插穗，平均生根率、偏根率、二級根率、根數、最長根長等5 個指標均表現為棚內扦插生根顯著好于棚外扦插生根（P＜0.05）。塑料大棚可以使棚內環境保持相對穩定，適宜的溫度、濕度環境有利于插穗生根和根系發育。另外，塑料大棚還具有防風防雨的作用，減少這些外部因素對插穗和基質的沖擊，保證了扦插苗根系的正常生長[8]。本試驗設計扦插棚塑料薄膜與遮陰網上下分離，避免遮陰網直接貼覆塑料膜表面向棚內熱傳導。扦插棚外設置自動噴水降溫控制系統，有效控制扦插棚內平均氣溫（23.2 ℃），同時避免因棚內噴水降溫導致基質水分過大。扦插棚內自動噴霧水分控制系統，有效控制棚內平均濕度（99.8%），同時維持基質濕度。

本研究發現，外源激素處理能顯著提高蒙古櫟扦插生根率，促進根的生長，且降低偏根率。這一研究結果與其他扦插生根研究相一致[7，16]。激素種類對蒙古櫟插穗偏根率影響顯著（P＜0.05），激素質量濃度對生根率、偏根率、最長根粗影響顯著（P＜0.05）。5 000 mg·kg-1ABT1 速蘸處理插穗生根率最高達到73.3%。本研究中扦插棚內激素處理實驗插穗生根率均高于閆文濤等[3]、郭艷婷[4]、裘曉梅[17]、虞家昕等[5]，可能是本試驗與以往研究不同，以往實驗采用激素最高濃度為1 000 mg·kg-1[3-5，17]，本試驗采用了2 000 ～10 000 mg·kg-1激素處理，可能高質量濃度激素更有利于蒙古櫟插穗生根。本試驗還改進了遮陰大棚，設計了水溫雙層控制系統，試驗環境的改善也促進了蒙古櫟插穗生根。在扦插生根過程中，噴施葉面肥也為蒙古櫟扦插生根提供了所需營養。