李金玉,王洪峰,林軍
(1.廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院生態(tài)環(huán)境技術(shù)學(xué)院,廣東 廣州 510300; 2.廣東省林業(yè)科學(xué)研究院生物技術(shù)研究團(tuán)隊(duì),廣東 廣州 510520; 3.廣東省樂昌市龍山林場,廣東 樂昌 512221)
粵北光皮樹植物學(xué)特性與苗木繁育技術(shù)研究
李金玉1,王洪峰2,林軍3
(1.廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院生態(tài)環(huán)境技術(shù)學(xué)院,廣東 廣州 510300; 2.廣東省林業(yè)科學(xué)研究院生物技術(shù)研究團(tuán)隊(duì),廣東 廣州 510520; 3.廣東省樂昌市龍山林場,廣東 樂昌 512221)
通過對(duì)粵北光皮樹的調(diào)查闡述其形態(tài)特征與生態(tài)習(xí)性,對(duì)比分析說明了采用播種育苗、扦插育苗、嫁接育苗和組織培養(yǎng)快速繁殖等不同育苗方式進(jìn)行光皮樹苗木繁育的優(yōu)缺點(diǎn),提出了組培高效快繁工廠化育苗是未來光皮樹苗木繁育的重要發(fā)展方向。
光皮樹;植物學(xué)特性;苗木繁育;組培快繁;粵北
光皮樹( Cornus wilsoniana Wanaer),又名光皮梾木、斑皮抽水樹,車梁木、油樹、狗骨木等,是山茱萸科( Cornaceae),梾木屬( Swide opiz)的落葉喬木。光皮樹生長快、適應(yīng)性強(qiáng)、分布廣、壽命長、果實(shí)產(chǎn)量高、含油率高且品質(zhì)好(干果含油率高達(dá)36%,且果實(shí)油中含油酸和亞油酸高達(dá)77.68%),可作高級(jí)食用油,能100%降膽固醇,長期食用可治療高血脂癥總有效率達(dá)93.3%和減肥保健功效;其油作為生物柴油原料油,燃燒特性和動(dòng)力性能接近0#柴油,是很好的代用燃料,可謂是生物清潔能源;其根系發(fā)達(dá),落葉層厚,能有效保持水土,改良土壤,改善氣候[1-4]??傊馄涫且环N優(yōu)良木本油料植物,具有重要的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,探索組培高效快繁工廠化光皮樹苗木繁育技術(shù)意義重大、前景廣闊。
1.1粵北光皮樹形態(tài)特征
光皮樹為落葉高大喬木,外表清秀,樹干挺拔,樹皮斑駁,枝繁葉茂,2-3月中旬為芽萌發(fā)期,12-1月上旬為落葉期。幼樹樹皮呈青綠色或紫紅色,發(fā)育成長迅速,生長4-5年后樹皮開始薄片狀脫落,光滑,呈紫紅、青綠、青灰、灰白等花斑色。自然生長的光皮樹樹高最高可達(dá)20m左右,胸徑可達(dá)550mm,樹冠傘形,面積可達(dá)100m2。葉交互對(duì)生,橢圓形,長40-120mm,寬20-60mm,表面綠色,背面青白色并密生柔毛。聚傘花序著生于1年生的枝條上,初夏開花,白色或淡黃色。10-11月為盛果期,核果圓球形,11月成熟,呈紫黑色或紫褐色,果徑4.5-7mm。種子黃白色,種子千粒質(zhì)量約為70g。
圖1 光皮樹Fig.1 Cornus wilsoniana
1.2粵北光皮樹生態(tài)習(xí)性
光皮樹為喜光陽性樹種,根系發(fā)達(dá),抗病蟲害及生存能力強(qiáng),壽命較長(可達(dá)200年以上)。光皮樹萌芽力強(qiáng),最適宜其生長的土壤是土層深厚、疏松、肥沃、濕潤、排水良好、PH值5.5-7.5,但對(duì)土壤的要求不甚嚴(yán)格,可在鈣質(zhì)土及光禿的石礫、山坡上生長,也能在呈酸性的紅壤上生長。光皮樹適宜于生長在石灰?guī)r山區(qū),適宜的地形為溝谷、河灘、路旁、門前屋后、山腳、向陽的山窩及緩坡地上。光皮樹對(duì)氣候的適應(yīng)性廣,耐寒,能耐零下18-25℃的低溫,并能夠抵抗11級(jí)大風(fēng)。
光皮樹苗木繁育的有效可行方式包括播種育苗、扦插育苗、嫁接育苗和組織培養(yǎng)快速繁殖等育苗方式。
2.1播種育苗
光皮樹播種育苗從果實(shí)采收到出圃定植,一般要?dú)v時(shí)16-17個(gè)月,生產(chǎn)成本相對(duì)較低,技術(shù)也比較容易掌握,但其子代個(gè)體易于分化,母本優(yōu)良性狀保持困難[5-7]。
圖2 光皮樹種子Fig.2 seeds of Cornus wilsoniana
(1)果實(shí)采收。選擇至少7年生以上,最好15年以上30年以內(nèi)的健壯成年光皮樹作為母樹。果實(shí)通常11月完全成熟,當(dāng)核果色由紫紅色、青綠色或黃色變成紫黑色或紫褐色時(shí),及時(shí)摘取已經(jīng)完全成熟的果實(shí)。由于光皮樹高大,為了方便,可采取剪摘果穗整枝方法。
(2)果實(shí)處理。將完全成熟的果實(shí)采摘后,堆漚7-10d的時(shí)間使果肉腐爛。同時(shí),為了提高果肉腐爛速度,可將其浸入混有草木灰的溫水3-5d或用2-5%氫氧化鈣水溶液(石灰水)泡2-3d,以除去蠟質(zhì)。搓揉使果肉和果核分離開來,果核就是我們要獲取的種子。另外也可選用豆?jié){機(jī),將果實(shí)直接裝入豆?jié){機(jī)中,然后開啟豆?jié){機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)3-5s,讓光皮樹果實(shí)與果實(shí)之間,產(chǎn)生強(qiáng)力摩擦、擠壓、碰撞后,使果肉與種子分離開來。再用水沖洗,去掉渣子,并用0.1%高錳酸鉀溶液浸10-15min,進(jìn)行消毒。撈出水底純凈飽滿種子,陰處晾干后混濕沙儲(chǔ)藏備用。種子不能經(jīng)受陽光的直曬,因?yàn)榉N子內(nèi)的胚芽如果丟失水分,會(huì)造成種子的壞死。
(3)種子沙藏。選用細(xì)河沙,讓其在太陽下曝曬2-3d以殺死病菌。撈出水底純凈飽滿種子,陰干后混濕沙儲(chǔ)藏。先是鋪設(shè)在底下一層80-100mm左右高度的細(xì)沙,其寬度在1.2-1.6m,并保持沙40-60%的濕度,即用手握成團(tuán)松手散開,再將種子均勻地撒在沙床上,最后再往上面覆蓋80-100mm左右同樣濕度的細(xì)沙,種子與濕沙的體積積比為l:2- l:3。以后定期檢查,如果出現(xiàn)較為干燥的時(shí)候,要略微往沙床上澆一點(diǎn)清水,以保持40-60%濕度。
圖3 光皮樹種子發(fā)芽率Fig.3 germination percentage of Cornus wilsoniana seeds
圖3中,1代表室內(nèi)常溫儲(chǔ)藏且不搓皮,2、3、4分別代表室內(nèi)常溫儲(chǔ)藏、冰箱內(nèi)4-8℃冷藏、沙藏的種子經(jīng)砂皮搓揉,可以看出,沙藏的種子發(fā)芽率明顯高于另外三種儲(chǔ)藏條件下的種子發(fā)芽率,這說明沙藏作用,除了使種子能長時(shí)間進(jìn)行貯藏之外,還可以對(duì)種子進(jìn)行催芽。
(4)圃地選擇。育苗地宜選擇在海拔800m以下,交通便利,地勢平坦,水源充裕,排灌便利、土層深厚、質(zhì)地疏松、中性或微酸、肥沃的地方。
(5)苗床準(zhǔn)備。清除苗圃地雜草,整平作床,用50%多菌靈可濕性粉劑1000倍液消毒殺菌,施足底肥,可施用3000kg/hm鈣鎂磷肥或每畝30~50Kg的氮磷鉀比例在1.5:3:1的復(fù)合肥,并用塑料薄膜覆蓋苗床一周以上時(shí)間。
(6)播種。可采取冬播(隨采隨播)或春播(次年2-3月播種,經(jīng)沙藏,種子的種核會(huì)微微裂開,露出白色的胚根,表明催芽成功),播種量為12~18kg/hm。播種溝深80-100mm,將種子均勻撒在播種溝內(nèi),然后用細(xì)土覆蓋20-30mm,然后鋪蓋一層均勻稀薄的稻草,起到防曬保濕和防止土壤板結(jié)的作用,同時(shí)也能夠提高種子的成活率。
(7)苗期管理。種子破土、苗木出土后要加強(qiáng)管理看護(hù)工作,草揭去2/3,留下1/3,以保持土壤濕度。首先就是要除草,同時(shí),給幼苗噴灑50%多菌靈可濕性粉劑800-1000倍液,預(yù)防病菌;在幼苗全部出土,子葉變綠時(shí),按“苗間距50-60mm、去弱留強(qiáng)、去劣留優(yōu)、間密留稀”的原則進(jìn)行第1次間苗;在幼苗長出2~3片真葉時(shí),按苗間距80-100mm進(jìn)行第2次間苗;松土施肥,總體按“薄肥勤施”,用水將肥溶解,濃度控制在0.2~0.3%,每畝施尿素3~5Kg,每隔15d施肥1次;定期除草,雨季排水,旱時(shí)澆水,防治病蟲害。
(8)出圃定植。按照上述管理方法,第三年的2-3月,可以出圃定植,健康生長的光皮樹幼苗,苗高一般都達(dá)到了500mm以上,而主干基部的直徑(地徑)也至少能有5mm,已經(jīng)符合出圃進(jìn)行定植造林的標(biāo)準(zhǔn),或轉(zhuǎn)為培育嫁接苗。在用農(nóng)具挖取苗木的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)要注意保護(hù)根部。然后將根部的泥土輕輕抖落干凈。如果不能馬上進(jìn)行定植的話,為了避免消耗過多的養(yǎng)分,一定要將苗木上所有的葉片從基部剪除干凈。緊接著用普通塑料袋包住苗木的根部,可起到暫時(shí)保濕的作用。光皮樹幼苗在出圃后,應(yīng)當(dāng)盡快在3d內(nèi)進(jìn)行定植。
2.2扦插育苗
圖4 光皮樹穗條Fig.4 softwood branch
選擇1年生光皮樹枝條(取條時(shí)應(yīng)盡量使用較粗壯的中下部枝段)剪成110-140mm插穗,下剪口剪成馬耳形,上剪口剪成平口,上部保留2-2.5片葉,用不同濃度的NAA或IBA生根劑溶液浸泡其基部1-4h。扦插基質(zhì)用蛭石或河沙或珍珠巖,用2%KMnO4液消毒并施足底肥。將處理好的插穗按照200×100mm的行株距扦插,插穗上芽露出地面約20-30mm,扦插后要澆足水,采用全光照噴霧保濕。扦插后每隔7天噴1次0.5% KMnO4殺菌消毒。光皮樹扦插生根相對(duì)容易,成活率較高[1-2],但周期較長,可能會(huì)受到病蟲害影響。
表1 光皮樹扦插生根率Tab.1 rooting rate of Cornus wilsoniana cutting propagation
從表1可以看出,生根劑IBA或NAA都可以促進(jìn)光皮樹扦插枝條較好地生根和成活,IBA處理的和NAA處理的插穗生根率差別不大,平均生根成活率超過80%。然而,生根劑濃度及處理時(shí)間對(duì)光皮樹生根率有影響但不顯著,IBA和NAA都較適合作為光皮樹扦插育苗的生根劑。
2.3嫁接育苗
圖5 光皮樹嫁接苗Fig.5 grafting sprout
目前,光皮樹繁育以實(shí)生苗為主,樹體高大,結(jié)果較晚,制約了光皮樹的栽培與推廣應(yīng)用。通過嫁接,矮化樹體,集約經(jīng)營,提高產(chǎn)果量,提高果實(shí)含油率是嫁接育苗的目標(biāo)。利用矮化鉆木嫁接可以誘導(dǎo)光皮樹樹體矮化早實(shí),降低株高、實(shí)現(xiàn)矮化密植是現(xiàn)代燃料油能源林培植的必然趨勢。采用正確合理的光皮樹嫁接繁殖育苗方法及管理措施,可保證春、秋三刀法露芽腹接的成活率均可達(dá)到86%以上,尤其是秋季三刀法露芽腹接成活率可達(dá)95.7%以上。光皮樹嫁接經(jīng)過精心管理,當(dāng)年生平均苗高可達(dá)到600mm,地徑平均在7mm以上,可出圃造林苗,當(dāng)年即可開花,2-3年開始結(jié)果。通過上述試驗(yàn)和探索,其最終目的就是加快實(shí)現(xiàn)光皮樹矮化密植高產(chǎn)栽培。嫁接育苗周期也較長,必須加強(qiáng)病蟲害防治工作。
2.4組培快繁
圖6 組培實(shí)驗(yàn)室Fig.6 tissue culture laboratory
光皮樹組織培養(yǎng)以其種子和嫩枝條為基礎(chǔ)原材料。對(duì)于種子,首先是設(shè)法破除其外表皮,用酒精消毒并接種于培養(yǎng)基中以獲取無菌種子苗,再用其子葉和胚軸為外植體進(jìn)行培養(yǎng)。對(duì)于嫩枝條,先將光皮樹嫩枝條放在裝有少許清水的器皿中,培育一段時(shí)間,待腋芽伸長后,再分別選其莖段、頂芽、葉片和帶腋芽的莖段為外植體進(jìn)行培養(yǎng)。組織培養(yǎng)方面,先用外植體進(jìn)行愈傷組織誘導(dǎo),再進(jìn)行分化;然后以帶腋芽的莖段為外植體進(jìn)行腋芽增殖;待叢芽長至20-30mm時(shí),切割分離,轉(zhuǎn)入不同濃度配比的培養(yǎng)基上,進(jìn)行誘導(dǎo)生根[3]。組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件為:潔凈,溫度25±2 ℃,光源照射時(shí)間14h/d,光照強(qiáng)度2000lx。
研究與應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)探索建立光皮樹離體培養(yǎng)無性系,組培高效快繁工廠化育苗是未來光皮樹苗木繁育的重要發(fā)展方向,但開辦光皮樹組培廠的前期投入大且運(yùn)營成本較高。
通過對(duì)粵北地區(qū)能源樹種光皮樹的資源調(diào)查,初步掌握了其形態(tài)特征與生態(tài)習(xí)性以及播種育苗、扦插育苗、嫁接育苗和組織培養(yǎng)快速繁殖等不同育苗方法,結(jié)合光皮樹苗木繁育不同方式的各自優(yōu)缺點(diǎn),認(rèn)為組培快繁工廠化育苗將是高效快速繁育光皮樹苗木的有效可行途徑和未來重要發(fā)展方向。
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【責(zé)任編輯:高潮】
Study on botany characteristics and breed techniques used for nursery stock of north Guangdong Cornus wilsoniana
LI Jinyu1,WANG Hongfeng2,LIN Jun3
(1.Guangdong Industry Technical College,Environmental Engineering Department,Guangzhou 510300,P.R.China;2.Guangdong Academy of Forestry ,Biotechnology Research Group,Guangzhou 510520,P.R.China; 3.Lechang Longshan Forest Farm,Guangdong Province,Lechang 512221,P.R.China)
According to surveying the Cornus wilsoniana grown in north Guangdong area,we describe the morphological and botany characteristics of it.Advantages and disadvantages of different ways used for grow seedlings are illustrated by comparing different types of breeding,such as sowing,cutting propagation,grafting and tissue culture.It is put forward that the tissue culture factory is the future important developing direction of breeding nursery stock of Cornus wilsoniana.
Cornus wilsoniana; botany characteristics; breeding nursery stock; tissue culture; north Guangdong
S565.904
A
1672-6332(2016)03-0058-04
2016-09-04
廣東省省級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目(2014A070713042)
李金玉(1971-),女(漢),江西吉安人,副教授,碩士,主要研究方向:生物化學(xué)及檢測技術(shù)。E-mail:lijinyu101@163.com