淺談我國懸鈴木研究進展

韓彥軍

（商洛市市政園林管理處，陜西商洛 726000）

1 概述

懸鈴木又名“法桐”，屬于懸鈴木科（Platanceae）懸鈴木屬（Platanus），約11 種，分布于北美、東南歐、西亞及越南北部[1]。懸鈴木因其分布廣、生長迅速、樹形整齊、易成活、耐修剪、適應(yīng)性強，被譽為“世界行道樹之王”[2]。目前，我國引種并大量應(yīng)用在園林綠化中的主要有3 種：一球懸鈴木（Platanus occidentalis）、二球懸鈴木（Platanus xacerifolia）、三球懸鈴木（Platanus oreientalis）。每年4—6 月懸鈴木果球成熟炸開，種子、花粉散落，著生在種子冠毛和幼葉幼枝上的星狀果毛飄落，不僅污染環(huán)境，引起市民皮膚瘙癢過敏、咳嗽等，而且對空氣要求較高的食品加工、電子、精密儀器等產(chǎn)品質(zhì)量有很大影響，是懸鈴木推廣栽培使用的瓶頸。該文就懸鈴木應(yīng)用、繁殖培育、果毛的研究進展進行綜述，對未來的研究進行展望。

2 懸鈴木應(yīng)用

2.1 園林綠化中的應(yīng)用

懸鈴木對有毒氣體具有抗性，并能吸收空氣中的二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳等對環(huán)境影響較大的有害氣體，同時懸鈴木葉片上具有絮狀絨毛，對空氣中的微小灰塵具有吸附作用。懸鈴木樹冠大，樹干筆直，樹葉蔭濃，對改善局部微氣候作用明顯，研究表明，懸鈴木樹冠蒸騰作用對周邊環(huán)境產(chǎn)生的降溫達5.1℃，樹冠和樹蔭下人活動層垂直降溫可達10℃[3]，對改善城市熱島效應(yīng)有巨大作用。因此，懸鈴木被廣泛用于化工企業(yè)廠區(qū)綠化和城市道路綠化。

2.2 其他方面的應(yīng)用

懸鈴木木材可以制作家具或新炭用材；我國醫(yī)藥工作者發(fā)現(xiàn)懸鈴木是良好的解表劑，具有顯著止血作用[4]，已經(jīng)研制出了懸鈴木注射劑、懸鈴木止血沖劑、懸鈴木氣霧止血劑或止血膏等藥劑[5]。此外，懸鈴木果毛已作為吸附材料[6-7]、生物模板[8]、超級電容器電極[9]、微納米材料載體[10]，葉可作為“葉綠體色素提取與分離實驗”的材料[11]應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。懸鈴木在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也起著重要作用：其活立木可以做獼猴桃架材[12]，葉可作為食用菌培養(yǎng)基。隨著科學(xué)技術(shù)不斷進步，懸鈴木木材、果毛、葉在醫(yī)藥、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等方面正在被挖掘、使用、推廣。

3 懸鈴木繁殖、培育技術(shù)

3.1 懸鈴木繁殖技術(shù)

園林綠化苗木繁殖主要為種子播種即有性繁殖和通過扦插、壓條、嫁接、組培等無性繁殖。懸鈴木作為“行道樹之王”，在我國南北均有栽植，但因氣候關(guān)系在我國北方繁殖成活率低。任繼禮等[13]、王子武等[14]對懸鈴木扦插過程中插穗選擇及儲藏、苗圃地整理等進行了詳細論述。針對懸鈴木在我國北方栽植不易成活且扦插成活率不高的問題，王華榮[15]、宋珍等[16]、李方平等[17]對懸鈴木扦插繁殖影響因素研究表明，選取1 年生中部枝條，冬季前沙藏，在大量芽萌動后扦插成活率可達60%。懸鈴木嫁接主要用于無球懸鈴木的繁殖及城市果毛污染的治理。在懸鈴木組培繁育方面，楊立國等[18]采用DCH、MS、DCR、DCH4種培養(yǎng)基，分別對懸鈴木進行組培，結(jié)果表明MS 是最佳培養(yǎng)基。懸鈴木種子從播種到綠化用的合格苗木需3～4年時間[19]，所需時間較長，故在生產(chǎn)經(jīng)營中很少使用。

3.2 懸鈴木新品種培育

懸鈴木果毛是其使用推廣的瓶頸，解決該問題的最終辦法是培育無球懸鈴木。目前科研人員正利用輻射光照射種子，使種子變異，培育出變異新植株，這也為無球懸鈴木培育提供了新的途徑。1980 年，程金水[20]利用60COr 射線誘發(fā)培育無毛懸鈴木取得成功。周業(yè)恒等[21]利用秋水仙素和劑量為1.8 rad/s 的r 輻射處理懸鈴木種子培育出幼苗，與未進行相關(guān)處理的種子培育出的苗木相關(guān)指標進行對比，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過處理的種子培育出的幼苗經(jīng)過7～9年生長后無開花結(jié)果，實現(xiàn)了無球懸鈴木的培育。鮑時來等[22]用r 射線照射懸鈴木種子培育出不育懸鈴木。史春光[23]對懸鈴木種子育苗和扦插育苗進行對比研究，并培育出能在-30℃正常生長不結(jié)果球的懸鈴木新品種，在我國東北極寒地區(qū)可以正常生長。

4 懸鈴木果毛研究

4.1 果毛形態(tài)研究

懸鈴木果毛可分為長直毛和齒枝毛[24]，兩類毛均屬于表皮毛，這些毛覆蓋在果、葉、芽上起保護作用。芽和枝上的毛數(shù)量少，對環(huán)境影響小。果毛、葉毛脫落時間集中在4—8 月[25]，由于脫落時間長、數(shù)量大，對環(huán)境和人民生活影響大，是懸鈴木在推廣使用中的主要問題之一。

4.2 落毛問題研究

4.2.1 生物育種治理。通過自然突變、人工篩選、人工誘變手段，培育出少球懸鈴木或無球懸鈴木是解決果毛飄落污染的有效途徑。①自然突變。懸鈴木植株受到自然界中各種射線、放射物質(zhì)輻射，導(dǎo)致懸鈴木單株體內(nèi)部分DNA突變或生物偶然復(fù)制錯誤，均可導(dǎo)致懸鈴木不育。目前，已從自然變異的懸鈴木中選出具有一定樹齡的少球懸鈴木或無球懸鈴木單株，進行培育、對比、篩選后，挑選具有無球懸鈴木或少球懸鈴木的優(yōu)良無性品種，人工進行扦插、嫁接，獲得性狀穩(wěn)定的無球懸鈴木或少球懸鈴木[26]。該方法隨機性大，對技術(shù)要求高，培育出懸鈴木不育性狀可以出現(xiàn)退化現(xiàn)象，優(yōu)良性能難以維持。②人工誘變。除自然變異外，還可通過人工誘變，獲取具有優(yōu)良性狀的植株，主要有物理誘變和化學(xué)誘變。人工誘變發(fā)生的突變主要是植株體細胞發(fā)生變異，該變異極不穩(wěn)定，需及時將變異部位從母體采用嫁接、壓條或組培等方式繁殖。我國人工突變主要采用烷化劑、堿基類似物、抗生素、植物堿等及具有輻射性的60CO-r 射線來誘變懸鈴木，使其不育形成無球懸鈴木或少球懸鈴木。

4.2.2 物理治理。物理防治果毛污染的途徑主要是樹冠嫁接、修剪控果、噴霧3 種途徑。樹冠嫁接是利用無球懸鈴木的枝條作為接穗，對普通懸鈴木進行高枝嫁接、換冠改造，既保持了無球懸鈴木的優(yōu)良性狀，又可在原植株的基礎(chǔ)上迅速推廣良種[27]。該方法可以一次性解決懸鈴木果毛污染問題，但是程序復(fù)雜、技術(shù)要求高、費用大。我國科研工作者在修剪控制懸鈴木果毛問題方面進行探索研究。章利民[28]提出三級分枝修剪方法，蔣淮軍[29]的抹頭重剪法和李延成等[30]的空心圓頭形修剪方法均可控制懸鈴木球果數(shù)量，解決果毛問題。郭彩霞[31]等對懸鈴木1 年生枝條進行修剪，修剪后3 年內(nèi)控果率達80%以上，樹冠在修剪后2 年可恢復(fù)原狀，樹木的遮陰效果并未受到影響。利用修剪法可有效控制懸鈴木果毛問題，但需年年進行修剪，工作量大且不能完全解決問題。我國各地綠化主管部門在懸鈴木果毛脫落期利用水車噴霧對果毛污染進行防治，使果球集中脫落清掃，但該方法每年都需進行，不能根治。

4.2.3 化學(xué)治理。化學(xué)藥劑能調(diào)節(jié)和控制植物的生長發(fā)育，在懸鈴木花期噴灑或者注射藥劑，可促進花和幼果萎縮脫落，起到控制果毛污染的目的[32]。目前，用于懸鈴木果毛污染藥劑主要有：萘乙酸、赤霉素、石硫合劑、乙烯利、脫落酸、吲哚乙酸、草甘膦等。王長劍等在春季時向懸鈴木樹干注射20%乙烯利，使得懸鈴木的果球數(shù)量減少50%[33]。沈國華等[34]通過試驗發(fā)現(xiàn)除果靈1 號、2 號、3 號、乙烯利、石硫合劑、催熟劑6 種化學(xué)藥劑及其配合劑，是懸鈴木化學(xué)除果劑的有效藥劑，控果率可達85%～100%。有研究表明給懸鈴木基部注射一定劑量脫果劑（主要成分為地樂酚、乙烯利、三氯酸醋等）[35]，果球落果率達93.8%。于永忠[36]研制出可以在新葉生長期及花芽分化期使用懸鈴木果毛治理藥劑。化學(xué)治理不受施藥環(huán)境的影響，效果顯著，但成本高、操作繁瑣、對環(huán)境可能造成二次污染，有被取代的趨勢。

5 結(jié)語

懸鈴木作為“世界五大行道樹”之一，被我國各個城市廣泛栽植，然果毛引起的環(huán)境污染問題，阻礙了懸鈴木的推廣使用。這方面研究雖然取得一定成果，未形成完整理論體系和行之有效操作技術(shù)。隨著生物科技的發(fā)展，植物開化調(diào)控技術(shù)、植物組織培養(yǎng)技術(shù)和植物基因工程技術(shù)都被利用植物新品種的研究上，為解決懸鈴木果毛污染問題提供新途徑。此外，我國各地園林綠化科研部門應(yīng)該盡快出臺適合當?shù)氐膽意從竟揽丶夹g(shù)操作導(dǎo)則，指導(dǎo)綠化管理部門對懸鈴木果毛進行防控。