馬尾松古樹嫁接繁殖技術(shù)研究

張 翼，楊 駿，唐效蓉，游 暉，楊文洲，唐明強，賀果山，曾令文，何 娟

(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長沙 410004； 2.林木無性系育種湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410004；3.城步苗族自治縣云馬國有林場，湖南 城步 422500； 4.岳陽市林業(yè)事務(wù)中心，湖南 岳陽 414000)

古樹名木是獨特的歷史、文化財富，也是寶貴的自然資源，具有重要的科研、歷史、文化、旅游和經(jīng)濟(jì)價值[1-3]。目前關(guān)于古樹保護(hù)的研究主要是其復(fù)壯技術(shù)的研究，采取的措施主要有土壤改良、樹體施肥、樹干防腐、樹洞修補、病蟲害防治[4]和修建圍欄、安裝支架、修剪枯枝、重塑樹皮[5]及嫁接復(fù)壯[4，6]等；關(guān)于古樹種質(zhì)資源保存技術(shù)研究的報道較少，古樹的主要保存方式是離體限制生長保存[7-9]和嫁接繁殖保存[3，10]。馬尾松(Pinusmassoniana)是我國南方主要鄉(xiāng)土樹種和造林樹種，也是重要的脂材兩用樹種[11]。湖南省現(xiàn)有馬尾松古樹17 485株，其中樹齡最大的為1 000年。安化縣有馬尾松古樹705株，其中一級古樹3株，二級古樹45株，三級古樹657株。嫁接是當(dāng)前馬尾松無性繁殖的主要手段，嫁接繁殖方法在種子園營建、種質(zhì)資源保存中應(yīng)用廣泛[12]。影響馬尾松嫁接成活率的因素較多，有外部因素和內(nèi)部因素，其中外部因素有天氣、砧木生長狀況[13]和嫁接人員熟練程度、嫁接方法[14-17]以及嫁接時間[16，18]、嫁接后的管理[19-20]等；內(nèi)部因素有母樹年齡[14]、母樹無性系[12]、穗條生長狀況[21-25]、穗條類型[26]等。筆者對馬尾松古樹嫁接成活率及嫁接后接穗新梢生長的影響因素進(jìn)行了研究，可為馬尾松古樹種質(zhì)資源的保存提供參考。

1 研究區(qū)概況

城步苗族自治縣地處湖南省西南部，沅江支流巫水上游，位于109°58′—110°37′E，25°58′—26°42′N。該區(qū)為中亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候區(qū)，其氣候?qū)僦衼啛釒降貧夂?，四季分明，雨量充沛，冬少?yán)寒，夏無酷暑，山地逆溫效應(yīng)明顯。全年日照時數(shù)為1134.6～1601.5 h，年平均氣溫為16.1 ℃，年平均降水量為1 218.5 mm，年平均降雪日數(shù)為9.8 d，年平均相對濕度為75%～83%，年平均有霜日數(shù)為17.1d，年平均冰凍天數(shù)為8.7 d。試驗地為城步苗族自治縣云馬國有林場云霧嶺工區(qū)原苗圃地，其地勢平坦，海拔約950 m。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

2.1.1 砧木 嫁接用砧木是由桂陽馬尾松二代種子園以該園的種子培育的2年生馬尾松大容器苗，其地徑、苗高基本一致。

2.1.2 接穗 馬尾松古樹接穗采自于洞口縣和安化縣，其中洞口古樹位于洞口縣渣坪鄉(xiāng)舒家村，其樹齡在300年以上，胸徑為1.91 m，樹高約15 m，為一級古樹[2，27]；安化古樹位于安化縣奎溪鎮(zhèn)銀玄村銀杏七組羅家凹，其樹齡約150年，胸徑為1.53m，樹高約20 m，為二級古樹[2，27]。馬尾松優(yōu)樹(對照)接穗采自于城步苗族自治縣和保靖縣馬尾松二代種子園的99號優(yōu)樹。

2.2 試驗方法

2.2.1 試驗設(shè)計 設(shè)置接穗無性系(A)、接穗類型(B)、嫁接時間(C)、嫁接方法(D)共4種嫁接成活率及嫁接后接穗新梢生長的影響因素，每種影響因素各設(shè)2～3個水平，各因素、水平組合成18種處理(見表1)。其中：接穗無性系包括洞口古樹無性系(A1)、安化古樹無性系(A2)、二代種子園99號優(yōu)樹無性系(A3)；接穗類型包括帶頂芽接穗(B1)和不帶頂芽接穗(B2)；嫁接時間包括春季(C1)和冬季(C2)；嫁接方法包括1年生主梢基部切接(D1)和2年生主干上部腹接(D2)。每種處理嫁接10～15株，各重復(fù)3次，每種處理的3次重復(fù)合計嫁接35株左右。

2.2.2 穗條采集與嫁接

(1)春季嫁接穗條采集。2017年4月28日采集洞口古樹穗條，4月29日嫁接；4月29日采集城步二代種子園99號優(yōu)樹穗條，4月30日嫁接；5月1日第1次采集安化古樹穗條，5月3日嫁接。嫁接5 d后檢查成活情況，發(fā)現(xiàn)安化古樹穗條的嫁接成活率為0.0%，因此，5月10日第2次采集安化古樹穗條，5月12日嫁接。

(2)秋季嫁接穗條采集。2017年11月28日采集保靖二代種子園99號優(yōu)樹穗條，12月3日嫁接；11月29日采集洞口古樹穗條，12月4日嫁接；12月5日采集安化古樹穗條，12月9日嫁接。

(3)全部嫁接工作由同一個嫁接人員完成。

2.3 嫁接后管理

嫁接后各處理的管理措施相同，包括修剪、去萌、除草、澆水、解膜等。

2.4 數(shù)據(jù)調(diào)查

2018年6月11日對嫁接成活率、主梢基徑(嫁接口以上主梢基部直徑)、新梢數(shù)、主梢長等進(jìn)行調(diào)查，其中冬季嫁接的因冬芽萌動時間不長，生長不明顯，只能調(diào)查嫁接成活率。

2.5 數(shù)據(jù)分析

采用 Excel 2007 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計；采用 SPSS 17.0 軟件進(jìn)行方差分析、多重比較和相關(guān)分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 馬尾松古樹嫁接成活率的影響因素

從表1中可以看出：在全部古樹嫁接處理中，嫁接成活率以安化古樹帶頂芽接穗春季切接處理的最高，達(dá)75.0%；其次為安化古樹帶頂芽接穗春季腹接處理的，為50.0%。在洞口古樹嫁接處理中，除春季嫁接的處理外，以帶頂芽接穗冬季腹接處理的成活率最低，僅為2.8%；在安化古樹嫁接處理中，以帶頂芽接穗冬季腹接處理的成活率最低，僅為19.4%。

表1 2018年6月馬尾松嫁接成活率調(diào)查表Tab.1 Questionnaire on survival rate of grafting of ancient trees of P.massoniana in June 2018處理嫁接株數(shù)成活株數(shù)成活率/%洞口古樹帶頂芽接穗春季切接(A1B1C1D1)36 00.0洞口古樹不帶頂芽接穗春季切接(A1B2C1D1)35 38.6洞口古樹帶頂芽接穗春季腹接(A1B1C1D2)36 38.3洞口古樹不帶頂芽接穗春季腹接(A1B2C1D2)35 00.0洞口古樹帶頂芽接穗冬季切接(A1B1C2D1)35 822.9洞口古樹帶頂芽接穗冬季腹接(A1B1C2D2)36 12.8安化古樹帶頂芽接穗春季切接(A2B1C1D1)362775.0安化古樹不帶頂芽接穗春季切接(A2B2C1D1)351337.1安化古樹帶頂芽接穗春季腹接(A2B1C1D2)361850.0安化古樹不帶頂芽接穗春季腹接(A2B2C1D2)36 822.2安化古樹帶頂芽接穗冬季切接(A2B1C2D1)35 925.7安化古樹帶頂芽接穗冬季腹接(A2B1C2D2)31 619.4優(yōu)樹帶頂芽接穗春季切接(A3B1C1D1)363597.2優(yōu)樹不帶頂芽接穗春季切接(A3B2C1D1)363288.9優(yōu)樹帶頂芽接穗春季腹接(A3B1C1D2)362980.6優(yōu)樹不帶頂芽接穗春季腹接(A3B2C1D2)402562.5優(yōu)樹帶頂芽接穗冬季切接(A3B1C2D1)352880.0優(yōu)樹帶頂芽接穗冬季腹接(A3B1C2D2)361438.9

從表2中可以看出：洞口古樹的春季嫁接成活率極低，平均成活率僅為4.23%，較安化古樹的(46.08%)低41.85%，這是因為其穗條采集期較安化古樹的早，穗條木質(zhì)化程度還不夠引起的。馬尾松春季嫁接必須以半木質(zhì)化的枝條作為接穗，否則嫁接成活率會很低[25]。洞口的古樹生長在陽光較充足的菜地旁，位于農(nóng)舍上方的小山坡上，所在地土層厚度和土壤肥力中等，而安化的古樹生長在陽光相對不足的山凹，位于農(nóng)舍下方，所在地土層較厚，土壤肥力較高，枝條生長相對較好，在相同的時間，其木質(zhì)化程度較洞口古樹的低，因此，會出現(xiàn)5月1日采集的安化古樹穗條的嫁接成活率為0%的現(xiàn)象。

不同古樹無性系，其嫁接成活率差異明顯，洞口古樹的秋季嫁接成活率明顯低于安化古樹的，前者僅為后者的56.98%，這可能與洞口古樹的樹齡較大有關(guān)。與二代種子園優(yōu)樹相比，古樹的嫁接成活率明顯低，安化古樹的春季嫁接成活率僅為優(yōu)樹的55.99%，秋季嫁接成活率僅為優(yōu)樹的37.93%，平均成活率僅為優(yōu)樹的51.19%。這是因為古樹的樹齡大、枝條老化，影響了接穗與砧木的愈合，降低了嫁接成活率；同時，因古樹枝條生長緩慢，采下的穗條細(xì)而短，導(dǎo)致接穗與砧木的對接面積較小，也降低了其嫁接成活率；洞口古樹的樹齡較安化古樹的更大，因此，其嫁接成活率最低。

從表2中還可以看出：帶頂芽接穗的嫁接成活率明顯高于不帶頂芽接穗的，前者為后者的143.70%；春季的嫁接成活率明顯高于秋季的，前者為后者的163.98%；切接的嫁接成活率明顯高于腹接的，前者為后者的154.39%。綜合來看，古樹嫁接以帶頂芽接穗春季切接的成活率最高。

表2 不同無性系、穗條類型、嫁接時間、嫁接方法的馬尾松平均嫁接成活率Tab.2 The average survival rate of grafting of scion clones, scion types, grafting time, and grafting methods of ancient trees of P.massoniana%因素水平春季成活率秋季成活率總成活率因素水平平均成活率因素水平平均成活率因素水平平均成活率A14.2312.857.10B175.70C151.85D160.97A246.0822.5538.23B252.68C231.62D239.49A382.3059.4574.68

3.2 馬尾松嫁接苗的生長差異及相關(guān)性

因冬季嫁接處理的冬芽萌動時間不長，生長不明顯，所以僅以春季嫁接的10個處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性、相關(guān)性分析。因洞口古樹春季嫁接的4個處理中有2個處理的成活率為0%，所以僅以安化古樹和優(yōu)樹春季嫁接的8個處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較。

由表3、表4可知，春季嫁接的馬尾松嫁接苗，其主梢基徑、新梢數(shù)、主梢長在處理間的差異均達(dá)極顯著，主梢基徑、新梢數(shù)、主梢長的相關(guān)性均為極顯著正相關(guān)。

表3 主梢基徑、新梢數(shù)、主梢長方差分析Tab.3 The ANOVA of the basal diameter of the main shoot, the number of new shoots, and the length of the main shoot性狀平方和均方F顯著性主梢基徑5.0820.56513.3060.000新梢數(shù)148.83416.53712.1960.000主梢長20 163.7552 240.41716.9540.000

表4 主梢基徑、新梢數(shù)、主梢長的相關(guān)系數(shù)Tab.4 The correlation coefficient of the basal diameter-of the main branches, numbers of new bran-ches, and length of the main branches主梢基徑新梢數(shù)主梢長主梢基徑1新梢數(shù)0.413??1主梢長0.609??0.705??1 注:??表示在0.01 水平(雙側(cè))上極顯著相關(guān)。

進(jìn)一步多重比較結(jié)果(表5)顯示：春季嫁接的馬尾松嫁接苗，其主梢基徑在相同的無性系中均以帶頂芽接穗腹接的最大，其次是不帶頂芽接穗腹接的，切接的均較??；主梢基徑在二代優(yōu)樹春季嫁接的4種處理和安化古樹春季腹接的2種處理間均不存在顯著差異，但該6種處理與安化古樹切接的2種處理間均存在顯著差異；安化古樹春季嫁接的處理中腹接處理的主梢基徑顯著大于切接處理的。嫁接苗的新梢數(shù)在相同的無性系中均以帶頂芽接穗切接的最多，其次是其帶頂芽接穗腹接的，不帶頂芽接穗嫁接的均較少；在二代優(yōu)樹春季嫁接的4種處理中，帶頂芽接穗嫁接苗的新梢數(shù)顯著多于不帶頂芽接穗嫁接苗的，但在安化古樹春季嫁接的4種處理中，帶頂芽接穗嫁接苗的新梢數(shù)與不帶頂芽接穗嫁接苗的無顯著差異。嫁接苗的主梢長在相同的無性系中均以帶頂芽接穗腹接的最長，其次是帶頂芽接穗切接的，不帶頂芽接穗嫁接的均較短；在二代優(yōu)樹春季嫁接的4種處理中，帶頂芽接穗嫁接苗的新梢長顯著長于不帶頂芽接穗嫁接苗的，但在安化古樹春季嫁接的4種處理中，帶頂芽接穗嫁接苗的與不帶頂芽接穗嫁接苗的無顯著差異，其差異性與主梢基徑的相同。

以上結(jié)果說明：以帶頂芽接穗腹接的方式嫁接更利于馬尾松嫁接苗的主梢基徑和主梢長生長；以帶頂芽接穗切接的方式嫁接更利于馬尾松嫁接苗的側(cè)芽分化形成新梢。

表5 主梢基徑、新梢數(shù)、主梢長多重比較Tab.5 The multiple comparison of the basal diameter of the main shoot, the number of new shoots, and the length of the main shoot處理主梢基徑/cm 新梢數(shù)/個 主梢長/cm 安化古樹帶頂芽接穗春季切接(A2B1C1D1)1.155 6 a2.592 6 bc24.000 0 bc安化古樹不帶頂芽接穗春季切接(A2B2C1D1)1.000 0 a1.615 4 ab12.923 1 ab安化古樹帶頂芽接穗春季腹接(A2B1C1D2)1.427 8 b2.500 0 bc24.555 6 bc安化古樹不帶頂芽接穗春季腹接(A2B2C1D2)1.375 0 b1.625 0 ab15.125 0 ab優(yōu)樹帶頂芽接穗春季切接(A3B1C1D1)1.411 4 b4.085 7 d42.557 1 d優(yōu)樹不帶頂芽接穗春季切接(A3B2C1D1)1.428 1 b2.281 3 b30.3750 c優(yōu)樹帶頂芽接穗春季腹接(A3B1C1D2)1.565 5 b3.482 8 cd43.137 9 d優(yōu)樹不帶頂芽接穗春季腹接(A3B2C1D2)1.496 0 b1.720 0 ab22.520 0 bc 注:同列不同小寫字母表示在α=0.05水平差異顯著。

4 結(jié)論與討論

(1)不同馬尾松古樹無性系，其嫁接成活率差異明顯，洞口古樹的秋季嫁接成活率明顯低于安化古樹的，前者僅為后者的56.98%。與二代種子園優(yōu)樹相比，古樹的嫁接成活率明顯低，安化古樹的平均嫁接成活率僅為優(yōu)樹的51.19%。古樹無性系對其嫁接成活率的影響主要可能與母樹年齡和母樹枝條營養(yǎng)狀況、木質(zhì)化程度有關(guān)，母樹的年齡是決定嫁接成活率的關(guān)鍵[14]；相同的無性系，接穗越粗其嫁接成活率越高[22]。

(2)帶頂芽的馬尾松接穗嫁接成活率明顯高于不帶頂芽的。貴縣林科所等[26]對馬尾松嫩梢嫁接效果的研究表明，以切接方法嫁接馬尾松，有頂芽接穗的嫁接成活率明顯大于無頂芽接穗的，這與本研究的結(jié)論一致。

(3)馬尾松古樹春季的嫁接成活率明顯高于秋季的，且春季嫁接時間對嫁接成活影響較大。馬尾松春季嫁接的適宜時間為4月[16]，湖南省內(nèi)3—5月均可嫁接馬尾松[21]，但湖南4月下旬前往往雨水較多，因此，4月下旬是馬尾松嫁接最適宜的時間。以筆者多年的馬尾松種子園建園經(jīng)驗，4月中旬至4月底，只要不是雨天，優(yōu)樹的嫁接成活率沒有明顯差異。本研究結(jié)果顯示，古樹的適宜嫁接時間較種子園優(yōu)樹的明顯滯后。

(4)馬尾松切接的嫁接成活率明顯高于腹接的。本研究中采取的嫁接方法均為枝接法，其中切接的嫁接部位為1年生主梢基部，腹接的嫁接部位為2年生主干上部，由于砧木從上至下木質(zhì)化程度逐漸升高，砧木與接穗的愈合力逐漸降低，因此，切接的嫁接成活率明顯高于腹接的，這與涂育合[17]的研究結(jié)論一致。

(5)馬尾松古樹嫁接成活率以安化古樹帶頂芽接穗春季切接的最高。春季嫁接的馬尾松嫁接苗，其主梢基徑、新梢數(shù)、主梢長在處理間的差異均達(dá)極顯著，主梢基徑、新梢數(shù)、主梢長的相關(guān)性均為極顯著正相關(guān)。以帶頂芽接穗腹接的方式嫁接更利于馬尾松嫁接苗的主梢基徑和主梢長生長；以帶頂芽接穗切接的方式嫁接更利于馬尾松嫁接苗的側(cè)芽分化形成新梢。這些還待進(jìn)一步的研究來驗證。