全 文 :Vol. 33 No. 12
Dec. 2013
第 33卷 第 12期
2013年 12月
中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
Journal of Central South University of Forestry & Technology
收稿日期:2013-06-18
基金项目:国家公益性行业专项 (20110416)
作者简介:曹基武(1965-),男,湖南新宁人,高级工程师,主要从事植物学方面的研究
南方红豆杉 Taxus wallichiana var. marirei 是红
豆杉科红豆杉属植物,富含紫杉醇且树形优美,
材质坚硬细致、颜色美观,属稀有珍贵树种。本
种分布较广,甘肃南部至广东、云南及台湾,所
跨省区都有分布,在山地森林中常为群落的伴生
种,很少形成南方红豆杉单优群落,常成为亚热带
常绿阔叶林、常绿与落叶阔叶林混交林的组成种,
或与其它阔叶树、竹类以及针叶树混生 [1-2]。近年
来发表的有关南方红豆杉的研究多集中在地理分布
和生境要求 [3]、南方红豆杉群落的分析 [4-5]、多样
性研究 [6-8],以及种子休眠 [9]等方面,但是对提高
南方红豆杉存活率、繁殖方式及育种方法方面的
研究则较少,且对南方红豆杉扦插育苗的研究 [10]
甚少。南方红豆杉具重要经济价值,然而其母树
数量稀少,且种子繁殖成苗时间长,变异率大的
问题未能攻克;探求简便易行、经济快速的扦插
繁殖方法对其推广繁育至关重要。南方红豆杉的
自然繁殖能力很低,种子含有发芽抑制剂且需要
后熟过程,实生苗培育需要经历较长的种子处理
期,且种苗出圃至少需要两年的时间,利用扦插
育苗则可以保持母株优良性状并可当年出圃,因
此,扦插已经成为当前和今后人工繁育南方红豆
不同生根剂浓度与基质种类对南方红豆杉插条
生根的影响
曹基武 1,刘春林 1,吴 毅 1,黎恢安 2,尹大军 2,伍细莲 2,吴林世 1,胥 雯 1
( 1.中南林业科技大学,湖南 长沙 410004;2. 崀山珍稀植物研究所,湖南 新宁 422700)
摘 要:为满足人们对南方红豆杉苗木的需求,对南方红豆杉的扦插繁殖技术进行研究,即采用不同种类和浓
度的生长素激素及不同种类的扦插基质对南方红豆杉扦插繁植技术进行研究,结果表明:经处理后插穗的各项
生根指标都得到了显著提高,以吲哚丁酸钾盐 8 g/kg(液态 ) + 荷尔蒙顿 38 g/kg(固态 )处理 10 s,效果为最佳,
平均生根率达 87.63%,平均根体积达 38.87 cm3,根数和根长均达最大值;不同扦插基质比较,以种植在以 70%
河沙:30%黄心土的基质为最优配方,平均生根数为 21.67条,生根率高达 72.22%,生根数和生根率均达最大值。
关键词:南方红豆杉;生长激素;扦插基质;生根率
中图分类号:S791.49 文献标志码:A 文章编号:1673-923X(2013)12-0010-05
Effects of different rooting agent concentration and different
substrate types on cuttings rooting of Taxus wallichiana var. marirei
CAO Ji-wu1, LIU Chun-lin1, WU Yi1, LI Hui-an2, YIN Da-jun2, WU Xi-lian2, WU Lin-shi1, XU Wen1
(1. Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China;
2. Langshan Academy of Valuable and Rare Plants, Xinning 422700, Hunan, China)
Abstract: In order to meet the demands for Taxus wallichiana var. marirei seedlings, the cutting propagation technology of
T. wallichiana var marire was studied by applying different types of cutting matrix and concentrations of hormone auxin cultivated in
different cutting medium. The results show that the every rooting indexes of the cuttings were improved signifi cantly after treated, for
example, the cuttings were treated with indole butyric acid potassium salt 8 g/kg (liquid state) + hormone Dayton 38g/kg (solid state) for
10 seconds, the effect was the optimal, the average rooting rate was 87.63% and the average root volume reached 38.87 cm3, the rooting
number and rooting length also reached their maximum values; when comparing different cutting matrix, the optimum formulation was
a combination of 70% sand and 30% yellow soil matrix, resulting an average rooting number of 21.67 and a rooting rate of 72.22%, the
rooting number and rooting rate both reached the maximum.
Key words: Taxus wallichiana var. marirei; growth hormone; cutting matrix; rooting rate
DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2013.12.017
11第 33卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
杉的主要手段。本研究在使用不同生长激素及浓
度与不同扦插基质方面,为提高南方红豆杉扦插
育苗的成活率提供了创新的成果,此成果对大规
模繁育南方红豆杉具有重要意义。
1 试验地概况
试验地位于湖南省长沙市中南林业科技大
学苗圃,地理位置为 27°51′~ 28°41′N,111°53′
~ 114°15′E。属亚热带季风性湿润气候,四季分
明,春末夏初多雨,夏末秋初多旱,春湿多变,
夏秋多睛,严冬期短,暑热期长,年平均气温
16.8~ 17.2 ℃,极端最高温 40.6 ℃,极端最低温
-12℃,≥ 10℃积温 5 466℃,年平均降水量约
1 422.4 mm,全年无霜期 275 d。
2 材料与方法
2.1 不同生长激素及浓度对南方红豆杉扦插成活
率的影响
实验材料:采自于中南林业科技大学植物园
中 3年生南方红豆杉幼树侧枝木质化 1年生以内
主梢,插穗基质为珍珠岩和泥炭土的混合物 (体积
比为 3∶ 1)。IBA共 2种 ,即 KIBA(吲哚丁酸钾
盐 )和 Hormodin (荷尔蒙顿 2号和 3号 ),处理浓
度自配 [11]。试验于 2011年 11月至 2012年 2月在
中南林业科技大学植物园的小温室中进行。供试
插穗于 11月 2日早上采集。采后的枝条被放在黑
色的塑料袋里并喷上少许水 (以免插条失水 )后带
回实验室然后放在 4℃的低温冰箱里保存至第 2天
对插穗进行处理。
实验方法:处理与方法 试验采用完全随机区
组设计。8种处理,处理Ⅰ:荷尔蒙顿 3 g/kg(液态)
处理 10 s;处理Ⅱ:吲哚丁酸钾盐 8 g/kg(液态)
处理 10 s;处理 III:吲哚丁酸钾盐 5 g/kg(液态)
+ 荷尔蒙顿 23 g/kg(固态)处理 10 s;处理 IV:
吲哚丁酸钾盐 8 g/kg(液态) + 荷尔蒙顿 38 g/kg(固
态)处理 10 s;处理Ⅴ:吲哚丁酸钾盐 16 g/kg(液
态)处理 10 s;处理Ⅵ:吲哚丁酸钾盐 0.2 g/kg(液
态)处理 24 h;处理Ⅶ:吲哚丁酸钾盐 0.4 g/kg(液
态)处理 24 h;CK:用清水浸泡 10 s作对照。每
个处理分 3个重复,每个重复用 32个插穗。然后
用技剪对这些枝条进行愈伤,即用剪刀以适当的
力度轻敲枝条基部的 1/3处 (以利于插条更好的吸
收 IBA从而提高生根率 )。依据 IBA存在状态分
为固体粉末和液体 2种,液态 +固态处理组合为
第一种药品液态处理 10 s后晾干 (15 min),然后在
扦插时再蘸固态药品扦插。IBA处理插条时分大
剂量快蘸 (10 s),并自然干燥不小于 15 min的小
剂量浸泡 (24 h) 2种组合形式。处理后的插条用喷
雾状水管浇透水后放在常温温室中带有底温加热
(24.5 ℃ )的间隙喷雾苗床上。开始几天间隙喷雾
时间为 20 s/10 min(每隔 10 min喷水 20 s)以后根
据具体情况调整喷雾的时间间隔和长度使湿度保
持在 70%左右一般情况下为 20 s/20 min。做好观
察记录插穗的生根情况扦插 4个月后统计数据。
2.2 不同扦插基质对南方红豆杉嫩枝扦插生根的
影响
实验材料:扦插基质为洗净的河砂、黄心土、
珍珠石、泥炭土、蛭石,扦插条为 3年生南方红
豆杉幼苗幼树上的侧技主梢,枝龄为 70 d左右的
半木质化枝条。
实验方法:试验于 2012年 5月 20日开始,
在中南林业科技大学的植物园苗圃,床用长方形
72孔 (6×12)黑色育苗穴盘,每孔长×宽×高为
4.5 m×4.5 m×5.0 cm 扦插所采用的基质有 5种处
理:A:100%河砂;B:70%石珍珠石∶ 30%泥
炭灰;C:70%黄心土∶ 30%河沙;D:70%河砂
∶ 30%黄心土;E :70%蛭石∶ 30%黄心土。把插
穗放入 ABT~ 1号生根粉 200 (mg/L)的浓度生根
液浸泡 30 min,过 15 min后进行扦插。每个处理
30根插穗,共 3个重复,插穗插入基质深度为插穗
1/3,中午高温阶段,适当遮荫降温。当扦插 90 d后,
对扦插的南方红豆杉取出,对插穗进行根系发育
状况数据测定,统计数据。
3 结果与分析
3.1 不同激素及浓度处理后南方红豆杉扦插成活
情况
IBA类型及浓度的不同对插穗的生根具有不
同的影响 [12],表 1、图 1和图 2中看出,在 8组
不同激素及浓度与处理方式对南方红豆杉生根影
响的试验中,2种激素所有不同浓度,不同处理时
间和不同处理方式的 7组试验,对与南方红豆杉
苗的 6个根生长指标均明显大于对照组 CK,根据
方差分析与 F值检验,7组处理在 6个根生长指标
中均表现为极显著生长水平 (实际 F值在 12.51以
上,理论 K0.01为 4.03,F0.05为 2.66),可见 7种
处理方法对插穗的生根率和根的质量 (体积 )具有
显著性影响。
曹基武,等:不同生根剂浓度与基质种类对南方红豆杉插条生根的影响12 第 12期
表 1 不同生长激素及其浓度与处理方式对南方红豆杉生根的影响
Table 1 Effects of different rooting agent concentrations, substrate types and treatment types on cuttings rooting
of T. wallichiana var. marirei
处理号 区组 扦插数量 处理时间 生根率 /% 根体积 /cm3 一级根数量 /条 一级根均长 /cm 二级根数量 /条 二级根均长 /cm
处
理
Ⅰ
1 32 10s 46.5 24.6 3 2.2 4 3.6
2 32 10s 42.7 25.5 4 2.3 7 3.4
3 32 10s 44.9 27.1 3 2.5 5 3.1
X 32 10s 44.7 25.73 3.33 2.34 5.33 3.37
处
理
Ⅱ
1 32 10s 51.9 21.3 4 4.1 7 4.7
2 32 10s 56.7 25.6 3 4.3 9 4.6
3 32 10s 55.1 23.7 4 3.9 6 5.1
X 32 10s 54.57 23.53 3.66 4.1 7.33 4.8
处
理
III
1 32 10s 44.5 18.9 3 3.3 6 4.1
2 32 10s 43.5 25.1 3 3.6 5 3.7
3 32 10s 47.1 22.7 2 3.5 8 3.6
X 32 10s 45.03 22.23 2.66 3.47 6.33 3.8
处
理
IV
1 32 10s 90.1 37.9 7 4.9 10 6.9
2 32 10s 87.1 35.7 10 5.6 13 7.3
3 32 10s 85.7 41.5 11 5.3 11 5.7
X 32 10s 87.63 38.37 9.33 5.27 11.33 6.63
处
理
Ⅴ
1 32 10s 38.1 25.9 3 3.1 6 3.2
2 32 10s 39.3 21.7 5 3.2 4 3.9
3 32 10s 41.5 24.8 5 2.9 4 4.1
X 32 10s 39.63 24.13 4.33 3.06 4.67 3.73
处
理
Ⅵ
1 32 24h 45.8 14.6 6 3.7 5 4.5
2 32 24h 44.3 11.3 7 3.5 7 3.9
3 32 24h 46.9 12.7 7 4.1 5 4.9
X 32 24h 45.67 12.87 6.67 3.77 5.67 4.43
处
理
Ⅶ
1 32 24h 49.7 36.1 7 4.1 6 4.8
2 32 24h 50.1 34.9 9 4.5 7 4.7
3 32 24h 47.5 37.2 9 3.7 7 4.5
X 32 24h 49.1 36.07 8.66 4.1 6.67 4.67
处理 CK
1 32 10s 6.3 5.2 2 1.5 2 1.4
2 32 10s 9.3 10.2 2 2.1 3 1.7
3 32 10s 3.1 4.3 1 1.7 2 1.3
X 32 10s 6.23 6.57 1.67 1.77 2.33 1.47
†根质量(体积)/m3用平均根径和根长计算求得,公式为:V=лR2L,式中V为根体积(cm3)、R为平均根径、L为平均根长。表中X为各组处理的平均值。
图 1 不同生长激素及其浓度与处理方式对南方红豆杉生
根率和根体积影响
Fig. 1 Effects of different rooting agent concentrations,
substrate types and treatment types on cuttings
rooting of T. wallichiana var. marirei
图 2 不同生长激素及其浓度与处理方式对南方红豆杉生
根数量和各级根长的影响
Fig. 2 Effects of different rooting agent concentrations,
substrate types and treatment types on cuttings
number and every-level rooting length of T.
wallichiana var. marirei
13第 33卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
从图 1 和图 2 中,各个处理组的生根率
6.23%,最高的Ⅳ号处理组生根率高达 87.63%,
说明 IBA是影响其能否生根的一个关键因素;从
表中的起伏情况来看,IBA的浓度也对生根数量
有显著影响,处理 IV(吲哚丁酸钾盐 8 g/kg(液态)
+ 荷尔蒙顿 38 g/kg(固态)处理 10 s)的生根率
远高于其余 6 种处理,在一定范围内 95 kg ~ 8
g/kg),KIBA生根剂浓度越高,生根效果越好;
当浓度过高(8 g/kg)时则会抑制生根,但仍比对
照组效果好。
实验结果(表 2和表 3)表明,经过各浓度的
生长激素处理后,均能够在一定程度上提高扦插
生根率、根体积及各级根长,但Ⅳ号处理的效果
最为突出,显著高于其它几种,其根体积平均达
36.37 cm3,一级根的平均数量有 9.33条,一级根
平均长 5.27 cm,二级根的平均数量有 11.33条,
二级根平均长 6.63 cm,是最优组。
3.2 不同扦插基质处理后对南方红豆杉嫩枝扦插
生根的情况
表 2 不同扦插基质对南方红豆杉嫩枝生根的影响†
Table 2 Effects of different cutting substrate types on tender
twig rooting of T. wallichiana var. marirei
扦插基质 区组 数量 生根数 /根 生根率 /%
100%
河沙 (A)
1 30 14 46.67
2 30 17 56.67
3 30 10 33.33
X 30 13.66 45.56
70%珍珠
岩∶ 30%
泥碳土 (B)
1 30 23 76.67
2 30 16 53.33
3 30 17 56.67
X 30 18.67 62.22
70%黄心
土∶ 30%
河沙 (C)
1 30 13 43.33
2 30 14 46.67
3 30 13 43.33
X 30 13.33 44.44
70%河
沙∶ 30%
黄心土 (D)
1 30 23 76.67
2 30 17 56.67
3 30 25 83.33
X 30 21.67 72.22
70%蛭石
∶ 30%
黄心土 (E)
1 30 19 63.33
2 30 22 73.33
3 30 20 66.67
X 30 20.33 67.78
† 表中X为各组处理的平均值。
根据表 2和图 3试验结果表明, 用不同种类
基质扦插的生根率不同、生长情况也不同。5 类
基质中,以配方 D最好,其平均生根率平均达
72.22%, 平均生根数达 21.67条;配方 E次之,
但是差距不大,平均生根率平均达 67.78%,平均
生根数也有 20.33条,根据调查发现河沙和蛭石基
质疏松、透气排水能力良好,而且黄心土是土层
以下的心土,具有一定的保水保肥能力,两者结
合,克服了黄心土易板结透气性差的因素,是基
质达到优秀程度,有利于扦插枝条生根,插条生
根后能及时吸收混合基质中的养分 , 同时促进了根
系的生长 , 能很好的调节水、肥、气、热。配方基
质 A是单纯的河沙,基质内营养含量少,因此各
项指标都是最差的,只有 45.56%的平均生根率和
13.36的平均生根条数。配方 B、C也是混合基质,
但是排水透气性和基质内的养分也显著少于 E、D。
在这些配方中,材料都教易取得,价格差距也不
大,因此综合生根率与生根数两项指标,嫩枝扦
插以 70%河沙∶ 30%黄心土最好处理,70%蛭石
:30%黄心土 (E处理 )次之,两者平均生根率相差
6.55%,平均生根数相差 6.59%。这两种基质均可
作为南方红豆杉嫩枝扦插的基质。
4 结 论
国内外大量学者研究结果显示植物激素与扦
插苗不定根形成之间存在密切的关系 [13-14]。用外
源激素处理插穗之后,与插穗内部的激素相互作
用,调节内源激素的变化,从而诱导插穗形成愈
伤组织,进而促进侧根的发生,激素的种类对插
穗的生根率存在显著的影响 [15]。同样扦插基质在
植物扦插繁殖中起着重要的作用,不同的扦插基
质对于插条的存活生根率有着很大的影响。常见
的固态基质如土壤、河沙、蛭石、珍珠岩、泥炭、
砻糠灰、锯末、黄心土、水苔等,液态的水和营
养液以及气态的雾插也可用于扦插 [16]。由于基质
图 3 不同扦插基质对南方红豆杉嫩枝生根的影响
Fig. 3 Effects of different cutting substrate types on tender
twig rooting of T. wallichiana var. marirei
曹基武,等:不同生根剂浓度与基质种类对南方红豆杉插条生根的影响14 第 12期
自身理化性质的不同,导致它们在保温性、持水
力、透气性、透水性、抗菌性等方面都各有不同。
在实际应用中,需要根据植株生长的特点选择不
同的基质。
本研究扦插过程选用了 8种类型的激素及不
同浓度的处理方式对扦插枝条进行处理,并且在 5
种不同基质上进行培育,经过数据记录及分析,
生长激素能够促进扦插南方红豆杉生根,但是浓
度不同则功效不同 [17-21],浓度低时促进生根,过
高反会抑制,而以吲哚丁酸钾盐 8 g/kg(液态 ) +
荷尔蒙顿 38 g/kg(固态 )处理 10 s,这一处理的效
果为最佳的,平均生根率达 87.63%,平均根体积
达 38.87 cm3。
扦插基质的成分在很大程度上能够影响南方
红豆杉的成活率 [22],在 5种基质的透气性和保
水保肥能力都不同,结合试验数据分析,以配方
4为最优,即种植在以 70%河沙∶ 30%黄心土
的基质上的平均生根数为 21.67条,生根率高达
72.22%,因为河沙保水透气,黄心土含足量的微
量元素,是最适宜的基质。
参考文献:
[1] 傅瑞树 , 朱建化 . 福建省南方红豆杉资源保护与可持续利用
探讨 [J]. 福建林业科技 , 2003, 30(1): 53-56.
[2] 杨相甫 , 李景原 , 王太霞 , 等 . 河南红豆杉属植物地理分布初
探 [J]. 河南师范大学学报 :自然科学版 , 2000, 28(1): 72-74.
[3] 李孝文 , 王鸿升 , 孟 丽 , 等 .济源猕猴自然保护区南方红豆
杉群落调查 [J]. 安徽农业科学 , 2006,34(19):4924-4925.
[4] 茹文明 , 张金屯 , 张 峰 , 等 . 濒危植物南方红豆杉濒危原因
分析 [J]. 植物研究 , 2006, 26(5): 624-628.
[5] 聂 文 , 唐代生 , 魏 丹 . 湖南阳明山国家自然保护区南方红
豆杉群落特征研究 [J]. 湖南林业科技 , 2008, 35(2): 24-28.
[6] 邓贤兰 , 许东风 , 龙婉婉 . 井冈山自然保护区南方红豆杉群落
物种多样性研究 [J]. 安徽农业科学 , 2007, 35(14): 4190-4192.
[7] 夏 鑫 , 范海兰 , 洪 伟 , 等 . 南方红豆杉群落物种的多样性
[J]. 东北林业大学学报 , 2007, 35(11): 23-26.
[8] 何爱兰 , 朱圣潮 . 浙江丽水生态示范区南方红豆杉群落的物
种多样性 [J]. 杭州师范学院学报 : 自然科学版 , 2005, 4(2):
129-132.
[9] 于海莲 , 郭惠红 , 李凤兰 . 南方红豆杉种子休眠机理及催芽技
术的研究 [D]. 北京:北京林业大学学位论文,2009.
[10] 高银祥 , 于景华 , 祖元刚 , 等 . 不同激素处理对南方红豆杉扦
插苗的影响 [J]. 中国农学通报 , 2009, 25(1): 93-96.
[11] 耿 芳 , 张冬林 , 李志辉 , 等 . IBA生根剂对卡罗来纳杜鹃插
条生根的影响 [J]. 华中农业大学学报 , 2008, 27(1): 127-130.
[12] Knowles J W, Dozier W A, Gilliam C H. Rooting ofsoftwood
bradford pear cuttings using different rates and formulations
of IBA[J]. Proceedings of SNA Research Conference - annual
report - Southern Nurserymens Association, 1984, 29: 222-223.
[13] 邓桂香 , 雷 玮 , 李 江 , 等 . ABT1 号生根粉和吲哚 -3-乙
酸对思茅松扦插育苗成活率影响的研究 [J].西部林业科学 ,
2006, 35(4): 73-77.
[14] Meir S, Hunter DA, Jen~Chih Chen, et al. Molecular changes
occur-ring during acquisition of abscission competence following
auxin de-pletion in Mirabilis jalapa[J]. Plant Physiol, 2006
,141(4):1604-16.
[15] 王建华 , 孙晓梅 , 王笑山 , 等 . 母株年龄、激素种类及其浓
度对日本落叶松扦插生根的影响 [J].林业科学研究 , 2006,
19(1): 102-108.
[16] 区约翰 , 黎盛隆 . 林木培育生理学基础 [M]. 上海 : 上海科学
技术出版社 , 1987.
[17] 文亚峰 ,谢伟东 ,韩文军 ,等 .南岭山地南方红巨杉的资源现
状及其分布特点 [J].中南林业科技大学学报 ,2012,32(7):1-5.
[18] 马 均 ,何业华 ,马明东 .干旱胁迫下曼亚红巨杉生理响应研
究 [J].中南林业科技大学学报 ,2012,32(12):147-153.
[19] 孙铭隆 ,李 威 ,刘 彤 ,等 .3种红巨杉光合特性及叶绿素荧
光差异比较 [J].经济林研究 ,2011,29(1):27-33.
[20] 李 波 ,温源伟 .大东野生喜马拉雅红巨杉的生境特点及生物
子物性 [J].经济林研究 ,2011,29(2):79-84.
[21] 凡 利 ,王义强 ,王启业 .南方红巨杉细胞培养中生产紫杉醇
厚的研究进展 [J].经济林研究 ,2012,30(2):134-139.
[22] 陈白冰 ,梁文斌 ,聂东信 ,等 .不同栽培基质对短梗大参幼苗
生长的影响 [J].经济林研究 ,2011,29(3):40-44.
[本文编校:吴 彬 ]