胡耀芳，范希峰，滕珂，岳躍森，武菊英

(1.北京市農(nóng)林科學(xué)院北京草業(yè)與環(huán)境研究發(fā)展中心，北京 102206；2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院，北京 102206)

芒是禾本科(Gramineae)芒屬(Miscanthus)多年生高草本植物，種類繁多，生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)，廣泛分布于歐美等地區(qū)[1-2]，而中國(guó)是芒屬植物的分布中心[3]。‘密花’芒(Miscanthussinensiscv.Mihua)是芒屬觀賞草中一個(gè)獨(dú)特的品種，株型美觀，花密生，花序柔美，是適于在北京推廣種植的一種優(yōu)良的觀賞草品種。另外，‘密花’芒植株高大，根系發(fā)達(dá)，具有防止水土流失等作用，有著重要的生態(tài)價(jià)值[4]，是集綠化、美化、生態(tài)固土為一體的草本植物。

‘密花’芒種子繁殖能力較弱，并且易產(chǎn)生雜交種，降低觀賞特性。無(wú)性繁殖方式中分株繁殖是較為常用的方式，但分株移栽繁殖效率較低，無(wú)法滿足市場(chǎng)對(duì)其快速規(guī)?；a(chǎn)的要求?！芑ā⑶o稈芽苞數(shù)量為5～8個(gè)，進(jìn)行扦插操作簡(jiǎn)單，可提高芒屬植物的繁殖效率[5]。以栓皮櫟7年生優(yōu)勢(shì)苗木半木質(zhì)化枝條為材料，采用3種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)和生根粉1號(hào)(ABT1)處理插穗得出：IBA處理插穗生根效果整體優(yōu)于ABT1和NAA，可顯著提高插穗不定根發(fā)生和發(fā)育效果，還使插穗提前7～15 d生根[6]；有研究對(duì)IBA影響文冠果(Xanthocerassorbifolium)[7]扦插、煙草(Nicotianatabacum)[8]幼苗根系形態(tài)特征進(jìn)行了報(bào)道。目前，有關(guān)‘密花’芒的莖稈扦插技術(shù)鮮有報(bào)道，根系的產(chǎn)生與發(fā)育是‘密花’芒莖稈扦插的關(guān)鍵，而針對(duì)其莖稈扦插幼苗根系的研究并不充分。本研究利用‘密花’芒作為試驗(yàn)材料，探討IBA濃度對(duì)其莖稈扦插成活幼苗根長(zhǎng)、根表面積、根體積、根尖數(shù)和根平均直徑的影響，以期為‘密花芒’莖稈扦插技術(shù)的研究提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料與培養(yǎng)條件

供試植物材料為來(lái)源于北京草業(yè)與環(huán)境研究發(fā)展中心的‘密花’芒，采用5×10孔穴盤及商品基質(zhì)，每個(gè)穴孔內(nèi)扦插1個(gè)莖段，置于日光溫室的地面上進(jìn)行培養(yǎng)。生長(zhǎng)條件為25℃/15℃(晝/夜)，光周期為12～14 h。每2～3 d澆水1次。

1.2 試驗(yàn)方法

2017年9月5日，分別將‘密花’芒的扦插莖段蘸取不同濃度IBA 1～2 s后進(jìn)行扦插，IBA濃度梯度為：0、0.1%、0.2%、0.3%、0.5%、1%。每個(gè)處理4次重復(fù)，每次重復(fù)扦插10個(gè)莖段。10周后，拔出幼苗統(tǒng)計(jì)其生長(zhǎng)發(fā)育情況。

1.3 扦插方法

莖稈扦插步驟：1)鋪設(shè)基質(zhì)：在5×10孔穴盤內(nèi)鋪設(shè)基質(zhì)，并澆足透水；2)選擇莖稈：選取生長(zhǎng)健壯且長(zhǎng)勢(shì)一致的莖稈，分別取其莖稈從下至上含有1～2個(gè)單個(gè)芽苞的莖段進(jìn)行扦插；3)修剪莖段：芽苞上部莖稈剪成平口，以減少莖稈內(nèi)部水分蒸發(fā)；芽苞下部莖稈剪成斜口，以利于莖稈從基質(zhì)內(nèi)吸收水分和無(wú)機(jī)鹽等物質(zhì)；4)莖段扦插：扦插時(shí)確保每個(gè)芽苞朝上，蘸取IBA溶液1～2 s，確保IBA溶液沒(méi)過(guò)芽苞，并且覆土深度均為1 cm。置于日光溫室的地面上進(jìn)行培養(yǎng)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

莖稈扦插10周后拔出幼苗，將根系取出，用清水沖洗干凈，使用根系掃描儀(EPISON EXPRESSION 1000XL)進(jìn)行掃描，然后由WinRHIZO 根系分析系統(tǒng)處理掃描圖片得出扦插幼苗的根長(zhǎng)、根表面積、根體積、根平均直徑和根尖數(shù)等數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0進(jìn)行方差顯著性分析，差異顯著水平為0.05，并用Excel 2010作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 IBA對(duì)幼苗根長(zhǎng)的影響

隨著IBA濃度的增加，莖稈扦插幼苗的根長(zhǎng)呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，并在0.3%IBA處理時(shí)達(dá)到最大值，為1 187.964 cm，比對(duì)照幼苗根長(zhǎng)長(zhǎng)307.484 cm。不同濃度IBA溶液對(duì)幼苗根長(zhǎng)有顯著影響，IBA濃度較低(0～0.3%)時(shí)可產(chǎn)生促進(jìn)作用，較高(0.5%、1.0%)時(shí)則相反(圖1)。

圖1 IBA處理下幼苗根長(zhǎng)

2.2 IBA對(duì)幼苗根表面積的影響

隨著IBA濃度的增加，其莖稈扦插幼苗的根表面積呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，并在0.3%IBA處理時(shí)達(dá)到最大值，為632.647 cm2，比對(duì)照幼苗根表面積大470.403 cm2。低濃度(0～0.3%)的IBA促進(jìn)了根表面積的增加，而高濃度(0.5%、1.0%)表現(xiàn)出抑制作用(圖2)。

圖2 IBA處理下幼苗根表面積

2.3 IBA對(duì)幼苗根體積的影響

隨著IBA濃度的增加，其莖稈扦插幼苗的根體積呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì)，并在0.3%IBA處理時(shí)達(dá)到最大值，為12.424 cm3，比對(duì)照幼苗根體積大10.627 cm3(圖3)。不同濃度IBA溶液對(duì)幼苗根體積有顯著影響，IBA濃度較低時(shí)(0～0.3%)可產(chǎn)生促進(jìn)作用，較高濃度時(shí)(0.5%、1%)則相反。

圖3 IBA處理下幼苗根體積

2.4 IBA對(duì)幼苗根尖數(shù)的影響

隨著IBA濃度的增加，其莖稈扦插幼苗的根尖數(shù)呈現(xiàn)先增多后減少的變化趨勢(shì)，并在0.3%IBA處理時(shí)達(dá)到最大值，為15 280.167，比對(duì)照幼苗根尖數(shù)多6 281.500。在IBA溶液處理?xiàng)l件下幼苗根尖數(shù)由大至小時(shí)IBA濃度依次為0.3%、0.2%、0.5%、0.1%和1%，0.2%與0.3%濃度IBA溶液處理無(wú)顯著差異，0.1%與0.5%濃度IBA溶液處理無(wú)顯著差異(圖4)。

圖4 IBA處理下幼苗根尖數(shù)

2.5 IBA對(duì)幼苗根系平均直徑的影響

在0.1%～0.5% IBA濃度處理?xiàng)l件下，IBA溶液處理對(duì)幼苗根系平均直徑有明顯的促進(jìn)作用，隨著IBA濃度的增加，其莖稈扦插幼苗的根系平均直徑呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì)，并在0.3%IBA處理時(shí)達(dá)到最大值，為0.696 mm，比對(duì)照幼苗根系平均直徑大0.393 mm。0.2%與0.3%IBA溶液處理對(duì)幼苗根系平均直徑無(wú)明顯差異。在1% IBA濃度處理?xiàng)l件下，IBA溶液處理對(duì)幼苗根系平均直徑有明顯的抑制作用，對(duì)照幼苗根系平均直徑比1%IBA處理幼苗大0.434 mm。

3 討論

根系是植物吸收養(yǎng)分和水分的主要器官，大量的研究證明，不同生長(zhǎng)條件下根系性狀有很大的差異，且與地上部性狀密切相關(guān)[9-10]。根長(zhǎng)反映出根系在土壤中的伸展空間，是描述根系吸收水分和養(yǎng)分能力的重要參數(shù)之一[11-12]。根表面積是反映根系與環(huán)境介質(zhì)直接接觸的重要指標(biāo)，是作物吸收營(yíng)養(yǎng)的能力和營(yíng)養(yǎng)吸收量的決定因子；根體積、根尖數(shù)和根平均直徑同樣可以反映根系的發(fā)育狀況[13-15]。本研究發(fā)現(xiàn)IBA處理可增大‘密花’芒扦插幼苗的根長(zhǎng)、根表面積、根體積、根尖數(shù)和根平均直徑，促進(jìn)根系發(fā)育。前人研究表明，IBA可顯著促進(jìn)雜交蘭(Cymbidiumhybridum×faberi)[16]和香根鳶尾(Irispallida)[17]分株繁殖幼苗的根長(zhǎng)、生根數(shù)等；IBA可增加煙草[8]和東方百合‘索邦’(Liliumorientalcv.Sorbonne)[18]鱗片扦插繁殖幼苗的根總長(zhǎng)度、根表面積、根體積、根平均直徑、根尖數(shù)。本研究結(jié)果與前人研究結(jié)果一致。

圖5 IBA處理下幼苗根平均直徑

IBA是一種活性強(qiáng)、性狀穩(wěn)定、用量低且不易被降解的人工合成生長(zhǎng)素類物質(zhì)，IBA生根劑處理插穗根部有補(bǔ)充外源激素與促進(jìn)植物體內(nèi)內(nèi)源激素合成的雙重功效，能促進(jìn)不定根形成，縮短生根時(shí)間，提高生根率，故IBA廣泛應(yīng)用于促進(jìn)草本及木本植物的插條生根過(guò)程[19-20]。有研究表明，IBA對(duì)于植物扦插生根的效果最為突出[21]。本研究發(fā)現(xiàn)在0、0.1%、0.2%、0.3%、0.5%、1% IBA處理下，隨著激素濃度的增加，對(duì)‘密花’芒莖稈扦插幼苗的根系生長(zhǎng)呈先促進(jìn)后抑制的趨勢(shì)，并在0.3% IBA處理下根系生長(zhǎng)最佳。前人研究表明，適當(dāng)濃度的IBA處理插穗可顯著提高莖段扦插幼苗的生根狀況[22-23]，但I(xiàn)BA具有一定的刺激性和毒害作用，高濃度的IBA處理會(huì)傷害植株的根系[24-25]。這與云錦杜鵑(Rhododendronfortunei)[26]、紫斑牡丹(Paeoniarockii)[27]和益智(Alpiniaoxyphylla)[28]的扦插結(jié)果一致。

4 結(jié)論

IBA處理對(duì)‘密花’芒幼苗根系生長(zhǎng)有明顯促進(jìn)作用，但濃度較高時(shí)則呈現(xiàn)抑制作用。0.3%IBA處理時(shí)其扦插幼苗根系生長(zhǎng)最好。本研究為芒屬植物在莖稈扦插生產(chǎn)中IBA的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。