李永欣 ,王曉明 ,3,曾慧杰 ,蔡 能
(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410004; 2.湖南省林木無(wú)性系育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 長(zhǎng)沙 410004;3.中南林業(yè)科技大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙 410004)
凹葉厚樸優(yōu)良無(wú)性系的嫁接技術(shù)研究
李永欣1,2,王曉明1,2,3,曾慧杰1,2,蔡 能1,2
(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410004; 2.湖南省林木無(wú)性系育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 長(zhǎng)沙 410004;3.中南林業(yè)科技大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙 410004)
以凹葉厚樸為研究材料,研究了嫁接方法、嫁接時(shí)間、砧木及接穗粗度、砧木不同處理對(duì)凹葉厚樸嫁接成活率及生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明:凹葉厚樸嫁接適宜的方法是三刀切接法;3月中、下旬嫁接,其成活率及生長(zhǎng)量比其它時(shí)間嫁接的要高,最高成活率和生長(zhǎng)量分別為92 %、35.5 cm;適宜砧木和接穗粗度均為0.8~1.0 cm時(shí),嫁接成活率可達(dá)92.6% ~ 94.0%;在地栽砧木上直接嫁接,與將砧木挖出后嫁接,再移栽到營(yíng)養(yǎng)缽中,兩者的嫁接成活率沒(méi)有明顯差異,但生長(zhǎng)量差異顯著,前者高于后者62.7%。
凹葉厚樸;嫁接;成活率;生長(zhǎng)量
厚樸(Magnolia officinalis)是木蘭科木蘭屬落葉喬木,樹(shù)皮為常用的重要藥材,其主要活性成分為厚樸酚、和厚樸酚,具有燥濕消痰、下氣除滿之功效[1-3]。湖南厚樸主要以凹葉厚樸(Magnolia officinalis subsp.biloba)為主,資源極其豐富。目前,有關(guān)凹葉厚樸的嫁接,僅見(jiàn)周建青對(duì)厚樸種子園母樹(shù)嫁接培育技術(shù)的初步探索,采用凹葉厚樸作接穗,母樹(shù)嫁接成活率很低,僅有66.7%[4],至今尚未見(jiàn)到有關(guān)凹葉厚樸嫁接技術(shù)的系統(tǒng)研究報(bào)道。因此,本研究對(duì)凹葉厚樸嫁接開(kāi)展了深入、系統(tǒng)的研究,探討影響其嫁接成活率的因子,為凹葉厚樸優(yōu)良無(wú)性系的高效繁育提供技術(shù)支撐,促進(jìn)優(yōu)良無(wú)性系的推廣應(yīng)用,從而促進(jìn)厚樸產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
試驗(yàn)地位于長(zhǎng)沙市湖南省林業(yè)科學(xué)院杜家沖試驗(yàn)林場(chǎng),該地年均氣溫17.2℃,≥10 ℃積溫5 457.3℃。一月均溫4.7℃,七月均溫29.3℃,年均降雨量1 389.5 mm,全年無(wú)霜期274.8 d,極端最高氣溫40.6℃,最低氣溫-11.3 ℃。土壤條件:四紀(jì)紅壤,土壤粘性中等,土層厚30~50 cm,肥力中等,pH值約 5.6~6.0。
接穗取自湖南省林業(yè)科學(xué)院杜家沖試驗(yàn)林場(chǎng)的凹葉厚樸優(yōu)良無(wú)性系當(dāng)年生枝條。砧木為普通凹葉厚樸品種一年生實(shí)生苗。
本試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),每處理50株。除砧木不同處理方式試驗(yàn)外,其它試驗(yàn)用的砧木均是從地里挖出,將接穗嫁接在砧木上,再將嫁接苗栽培在裝有基質(zhì)(泥炭土∶珍珠巖∶黃心土=1∶1∶1)的營(yíng)養(yǎng)缽中。嫁接60天后調(diào)查接穗成活率及接穗萌芽率,12月份觀測(cè)苗木新梢長(zhǎng)(從接穗萌芽處測(cè)量)、新梢粗等。采用Eхcel和SPSS 11.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
2.2.1 嫁接方法試驗(yàn)
選擇三刀切接法,普通切接,三刀腹接法3種方法嫁接,嫁接時(shí)間3月10~11日。
2.2.2 不同嫁接時(shí)期試驗(yàn)
試驗(yàn)設(shè)計(jì)2010年2月15 日 、3月1 日、3月15 日、 3月31日、 9月1 日、9月15日、10月1日、10月15日、10月31日共9個(gè)時(shí)期,春季采用三刀切接,秋季采用三刀腹接。
2.2.3 砧木粗度試驗(yàn)
設(shè)計(jì)砧木粗度為0.3、0.5、0.8、1.0 、1.2 cm,接穗粗度0.8 ~1.0 cm,于3月10~12日采用三刀切接法嫁接凹葉厚樸。
2.2.4 接穗粗度試驗(yàn)
接穗粗度設(shè)計(jì)0.3、0.5、0.8、1.0 、1.2 cm 5種處理,砧木粗度0.8~1.0 cm,于3月10~12日采用三刀切接法嫁接,探討接穗粗度對(duì)凹葉厚樸嫁接的影響。
2.2.5 砧木不同處理方式試驗(yàn)
設(shè)計(jì)2個(gè)處理,①將砧木從地里挖出,將接穗嫁接在砧木上,再將嫁接苗栽培在裝有基質(zhì)(泥炭土∶珍珠巖∶黃心土=1∶1∶1)的營(yíng)養(yǎng)缽中;②在地栽砧木上直接嫁接。嫁接時(shí)間3月12~13日。
經(jīng)方差分析,不同嫁接方法(三刀切接法,普通切接,三刀腹接法)對(duì)凹葉厚樸嫁接成活率的影響差異顯著(見(jiàn)表1)(F=9.594*,F(xiàn)0.05=5.14,F0.01=10.92)。采用三刀切接法嫁接成活率最高,達(dá)91.3%,而采用普通切接和三刀腹接法嫁接凹葉厚樸,其接穗(嫁接)成活率僅有80.0%和79.3%,雖然兩者之間差異不顯著,但與三刀切接法的嫁接成活率差異極顯著。采用三刀切接法,其新梢生長(zhǎng)量比普通切接及三刀腹接法高30.3%和35.4%,接穗萌芽率亦均比普通切接及三刀腹接法高24.1%和40.1%,說(shuō)明凹葉厚樸適宜的嫁接方法是三刀切接法。這與三刀切接法比普通切接多了一個(gè)切面,增加了接穗與砧木傷口的愈合面有關(guān)。三刀腹接法的嫁接成活率較低則可能與接穗愈合面不容易削平,導(dǎo)致砧木與接穗接觸不緊密有關(guān)。
表1 不同嫁接方法對(duì)凹葉厚樸的影響?Table 1 Influence of grafting method on Magnolia officinalis subsp. biloba
不同嫁接時(shí)間對(duì)凹葉厚樸嫁接的影響試驗(yàn)結(jié)果如表2、圖1。經(jīng)方差分析,嫁接時(shí)間對(duì)嫁接成活率影響極顯著(見(jiàn)表2)(F=80.082**,F(xiàn)0.05=2.51,F0.01=3.71)。 3月15號(hào)和3月31號(hào)的成活率分別達(dá)92.0%和85.3%,與其它日期的嫁接成活率相比較,具有極顯著差異。其它月份嫁接的成活率較差,均在80%以下,尤其是3月以前及10月中下旬,嫁接成活率僅有一半甚至更低。且3月15號(hào)嫁接的苗木新梢長(zhǎng)、新梢粗、接穗萌芽率分別達(dá)到了35.5 cm 、10.1 mm 和68.7%,均比其它時(shí)間嫁接的苗木好。這可能是由于2月中旬至3月初氣溫較低,3月中旬以后氣溫回升快,凹葉厚樸進(jìn)入萌動(dòng)期,樹(shù)液開(kāi)始流動(dòng),形成層細(xì)胞分裂能力較強(qiáng),砧木接穗易愈合,從而有助于嫁接成活;但進(jìn)入秋季后,氣溫又開(kāi)始降低,空氣濕度小,嫁接后水分不易保持,且凹葉厚樸即將進(jìn)入休眠期,形成層細(xì)胞分裂能力逐步下降,砧木接穗較難以愈合,降低了嫁接成活率。說(shuō)明凹葉厚樸嫁接宜選擇3月中旬、下旬進(jìn)行。
表2 嫁接時(shí)間對(duì)凹葉厚樸成活率的影響Table 2 Influence of grafting time on survival rate of growth of Magnolia officinalis subsp. biloba
圖1 不同嫁接時(shí)間對(duì)凹葉厚樸嫁接的影響Fig. 1 Influence of grafting time on Magnolia officinalis subsp. biloba
對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線估計(jì)分析,以曲線擬合度最高者的函數(shù)為最適者。獲得擬合度最高的三次方程Y=-39.057+381.37X-349.77X2+98.996X3,相關(guān)系數(shù)R2=0.988**(見(jiàn)圖2)。
圖2 砧木粗度對(duì)凹葉厚樸嫁接成活率的影響Fig. 2 Influence of thickness of rootstock on survival rate of growth of Magnolia officinalis subsp. biloba
對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,結(jié)果表明,砧木粗度對(duì)凹葉厚樸嫁接成活率影響極顯著(F=51.950**,F(xiàn)0.05=3.48, F0.01=5.99)。從以上分析結(jié)果及表3可見(jiàn),砧木不同粗度對(duì)凹葉厚樸嫁接成活率影響極大。砧木粗度在0.3~1.0 cm范圍內(nèi),成活率隨砧木粗度的增加而增大,當(dāng)砧木粗度為1.0 cm時(shí),嫁接成活率最高,達(dá)94.0%;但當(dāng)砧木粗度超過(guò)1.0 cm后,嫁接成活率呈下降趨勢(shì),但仍比砧木粗度0.5 cm的苗木嫁接成活率高7.1%。砧木粗度0.5 cm以下,成活率嫁接成活率呈現(xiàn)越來(lái)越低的趨勢(shì)。所以,凹葉厚樸嫁接宜選擇粗度為0.8~1.0 cm砧木,嫁接成活率均大于90.0%。劉德良研究認(rèn)為玉蘭嫁接成活率隨砧木粗度增粗而呈現(xiàn)遞增的效應(yīng),嫁接玉蘭時(shí)應(yīng)選砧木基徑粗度>0.6 cm 的苗木, 最好選擇粗度>1.0 cm 的苗木[5]。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明,當(dāng)凹葉厚樸接穗粗度> 1.0 cm后,嫁接成活率逐步下降,這可能與砧木太粗,砧木與接穗削面不容易對(duì)準(zhǔn)有關(guān),也可能是不同樹(shù)種之間嫁接適宜的條件會(huì)有所區(qū)別的原因。由表3還可以看出,新梢長(zhǎng)和粗度與砧木粗度成正相關(guān),隨著砧木粗度的增大,新梢長(zhǎng)和粗度均有增加趨勢(shì),砧木越粗,對(duì)新梢的生長(zhǎng)和新梢的發(fā)育越有利。
表3 砧木粗度對(duì)新梢生長(zhǎng)量、新梢粗的影響試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Influence of thickness of rootstock on amount of shoot growth and thick
對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合度分析,以曲線擬合度最高者的函數(shù)為最適者。獲得擬合度最高的三次方程Y= 60.009-142.79X+405.52X2-233.97X3,相關(guān)系數(shù)R2=0.917**(見(jiàn)圖3)。
圖3 接穗粗度對(duì)凹葉厚樸嫁接成活率的影響Fig. 3 Influence of thickness of scions on survival rate of grafting of Magnolia officinalis subsp. biloba
經(jīng)方差分析,接穗粗度對(duì)嫁接成活率影響極顯著 (見(jiàn)表4)(F=28.945**,F(xiàn)0.05=3.48, F0.01=5.99)。這表明,接穗粗度對(duì)凹葉厚樸嫁接的成活率影響較大。接穗粗度在0.8~1.0 cm之間比較適合凹葉厚樸嫁接,嫁接成活率高于80%,顯著高于接穗粗度為0.3、0.5、1.2 cm的穗條嫁接成活率,其中成活率最低的是粗度為0.3 cm的穗條,其嫁接成活率僅有48.7%;由試驗(yàn)結(jié)果可以看出,新梢長(zhǎng)隨著接穗粗度的增加而增加,接穗粗度在0.8~1.0 cm之間,嫁接后新梢生長(zhǎng)量均大于30 cm,苗木生長(zhǎng)勢(shì)較好。
表4 接穗粗度對(duì)凹葉厚樸嫁接成活率、新梢生長(zhǎng)量的影響Table 4 Influence of thickness of scions on amount of shoot growth and survival rate of grafting
砧木不同處理試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可以看出,無(wú)論是在地栽砧木上直接嫁接,還是將砧木挖出后嫁接,再移栽到營(yíng)養(yǎng)缽中,兩者處理方法對(duì)嫁接成活率影響不大(營(yíng)養(yǎng)缽為91.3%、地栽為93.3%),但對(duì)新梢生長(zhǎng)量有明顯影響。在地栽砧木上直接嫁接,其新梢生長(zhǎng)量(56.3 cm)比砧木挖出后嫁接,再移栽到營(yíng)養(yǎng)缽的生長(zhǎng)量(34.6 cm)高出62.7%,且前者的新梢粗度和接穗萌芽率均比后者高,這可能是砧木挖出后嫁接,再移栽到營(yíng)養(yǎng)缽,砧木根系切斷后再恢復(fù)需較長(zhǎng)時(shí)間,導(dǎo)致嫁接后其接穗生長(zhǎng)緩慢,萌芽率降低。但嫁接后移栽到營(yíng)養(yǎng)缽中,由于是容器苗,其造林成活率比裸根苗要高。因此,建議在生產(chǎn)上先容器實(shí)生苗,再嫁接,既能確保嫁接苗當(dāng)年的生長(zhǎng)量,又可提高凹葉厚樸苗木的造林成活率。
表5 砧木不同處理對(duì)凹葉厚樸嫁接成活的影響Table 5 Effects of different treatments of rootstocks on survival rate of Magnolia officinalis subsp. biloba’s grafting
厚樸是中國(guó)特有藥、材兩用經(jīng)濟(jì)樹(shù)種,主要有厚樸和凹葉厚樸兩個(gè)種。本試驗(yàn)對(duì)凹葉厚樸嫁接技術(shù)開(kāi)展了系統(tǒng)的研究,建立了凹葉厚樸嫁接技術(shù)體系,為凹葉厚樸優(yōu)良無(wú)性系推廣應(yīng)用提供技術(shù)支撐,促進(jìn)湖南厚樸產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
(1)試驗(yàn)研究表明,凹葉厚樸適宜的嫁接方法是三刀切接法,嫁接成活率高于90%,新梢生長(zhǎng)量和接穗萌芽率也分別達(dá)到31.0 cm 和65.3%,嫁接苗生長(zhǎng)較好。
(2)凹葉厚樸不同嫁接時(shí)間試驗(yàn)研究表明,無(wú)論是嫁接成活率,還是新梢生長(zhǎng)量、新梢粗、接穗萌芽率等,3月中旬和下旬嫁接均比其它時(shí)間嫁接的效果好,說(shuō)明選擇嫁接時(shí)間很重要,合適的嫁接時(shí)間可以顯著提高嫁接成活率,促進(jìn)新梢生長(zhǎng)和發(fā)育,提高萌芽率,從而降低生產(chǎn)成本。
(3)砧木粗度對(duì)嫁接成活及生長(zhǎng)影響較大。研究結(jié)果表明,成活率隨砧木粗度的增加而增大,當(dāng)砧木粗度為1.0 cm 時(shí),成活率高達(dá)94.0%,砧木越細(xì),成活率越低,但砧木并不是越粗越好,當(dāng)砧木粗度超過(guò)1.0 cm時(shí),成活率反而降為85.3%,說(shuō)明凹葉厚樸嫁接過(guò)程中,選擇合適的砧木粗度對(duì)提高嫁接成活也很重要。
(4)從試驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn),不同接穗粗度對(duì)嫁接影響亦較大。接穗粗度為0.3、0.5、0.8、1.0 、1.2 cm的5個(gè)處理中,接穗粗度在0.8~1.0 cm之間嫁接成活率較高,大于80%。嫁接8個(gè)月后新梢生長(zhǎng)量大于30 cm,顯著高于其它接穗粗度的嫁接成活率及新梢生長(zhǎng)量。
(5)在地栽砧木上直接嫁接,或?qū)⒄枘就诔龊蠹藿樱僖圃缘綘I(yíng)養(yǎng)缽中,兩種處理對(duì)凹葉厚樸嫁接成活率影響不大。但前者的新梢生長(zhǎng)量高于后者62.7%,而后者的造林成活率要高于前者。容器苗造林是現(xiàn)代林業(yè)營(yíng)林的發(fā)展方向,建議先培養(yǎng)適宜粗度的砧木容器苗,再嫁接,既可確保嫁接成活率,提高當(dāng)年新梢生長(zhǎng)量,又能提高造林成活率。
[1] 潘清平,周日寶,賀又舜,等.湖南省厚樸種植基地概況[J].湖南中醫(yī)藥導(dǎo)報(bào),2003,9(7):47-48.
[2] 張永太,吳 皓.厚樸藥理學(xué)研究進(jìn)展[J].中國(guó)中醫(yī)藥信息雜志,2005,12(5):96-99.
[3] 陳 笈,王伯初.厚樸的藥理研究進(jìn)展[J]. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,28(9):136-139.
[4] 周建青, 張少華, 李小華.厚樸種子園母樹(shù)嫁接培育技術(shù)初步研究[J].中國(guó)林副特產(chǎn),2010,12(6):34-35.
[5] 劉德良, 張 琴. 廣玉蘭嫁接繁殖技術(shù)研究[J].廣西農(nóng)業(yè)生物科學(xué),2001,20(2):113-116.
Study on grafting technique of Magnolia officinalis subsp. biloba superior clones
LI Yong-хin1,2,WANG Xiao-ming1,2,3, ZENG Hui-jie1,2, CAI Neng1,2
(1. Hunan Academy of Forestry,Changsha 410004,China;2. Hunan Key Laboratory of Trees Clones Breeding Technology,Changsha 410004,China;3.Central South Forestry and technology University,Changsha 410004,China)
By taking Magnolia officinalis subsp. Biloba as studying materials, the effects of grafting method, grafting time, rootstock and thickness of scions, rootstocks of different treatments on survival rate of grafting and growth of Magnolia officinalis subsp. biloba. were researched. The results indicate that three-cutting grafting method was a suitable method for the grafting of Magnolia officinalis subsp. biloba; the first ten-day last to the last ten-day of March is the best season for Magnolia officinalis subsp. biloba’s grafting, the survival rate and growth of grafting at the periods of of March was higher than other time, and the highest survival rate and growth volume was 92% , 35.5 cm repectively; The survival rate of grafting up to 92.6% ~94.0% , as both of rootstock and thickness of scions in 0.8~1.0 cm. The survival rate of grafting had no difference in the method of grafting in the common rootstock and the method of getting the rootstock from land, then transplanting in nutrient solution, but the difference was significant in growth volume,the survival rate in the method of grafting in the common rootstock was 62.7% higher than the other method.
Magnolia officinalis subsp.biloba; grafting; survival rate; growth volume
S794.05
A
1673-923X(2012)02-0031-04
2011-1-24
國(guó)家林業(yè)公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng):金銀花、厚樸優(yōu)良新品種創(chuàng)制及利用技術(shù)研究(201104023)
李永欣(1976—),女,山東平度人,碩士研究生;主要從事林木遺傳育種、栽培與生物技術(shù)研究;E-mail: yh5403@sohu.com
王曉明(1964—),男,湖南永興人,研究員,主要從事木本藥用植物及觀賞植物育種與栽培研究;E-mail:wхm1964@163.com
[本文編校:邱德勇]