山杏作為一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的果樹(shù)品種,其果實(shí)可食用、藥用,木材也具有一定的實(shí)用價(jià)值。傳統(tǒng)的山杏繁殖方式如種子繁殖和扦插繁殖等,存在著繁殖速度慢、成活率不穩(wěn)定等缺點(diǎn),無(wú)法滿足現(xiàn)代林業(yè)生產(chǎn)的需求。因此,探索高效、快速的山杏繁殖技術(shù)尤為重要。組培快繁技術(shù)作為一種現(xiàn)代生物技術(shù)手段,具有繁殖速度快、繁殖系數(shù)高、遺傳性狀穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),目前已在多種植物中得到了廣泛應(yīng)用。通過(guò)組培快繁技術(shù)的應(yīng)用可以利用少量的山杏材料,在短時(shí)間內(nèi)大量繁殖出優(yōu)質(zhì)的山杏苗,從而解決傳統(tǒng)繁殖方式存在的問(wèn)題,篩選出具有優(yōu)良性狀的山杏品種,為山杏產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供有力支持。
一、山杏組培快繁技術(shù)概述
山杏(Prunus sibirica L.),亦名西伯利亞杏,隸屬于薔薇科杏屬,以灌木或小型喬木形態(tài)存在,是我國(guó)屬于中國(guó)生態(tài)經(jīng)濟(jì)林木的重要品種之一,在青海地區(qū)分布廣泛。山杏具備強(qiáng)健的根系,表現(xiàn)出顯著的適應(yīng)能力,能夠耐受低溫、干旱以及貧瘠的土壤環(huán)境,對(duì)維護(hù)青海地區(qū)的生態(tài)平衡發(fā)揮著不可或缺的作用。山杏的核仁富含營(yíng)養(yǎng),可加工制得杏仁油,其油脂含不飽和脂肪酸高達(dá)92%,并且核仁中含有微量的苦杏仁苷,具備緩解咳嗽、化痰及滋養(yǎng)清肺的功效,對(duì)治療哮喘、支氣管炎等疾病有良好療效,同時(shí)山杏也被認(rèn)為是新型的木本能源植物?,F(xiàn)階段,市場(chǎng)上杏仁價(jià)格居高不下,需求量大于供給量,亟須開(kāi)展山杏優(yōu)質(zhì)品種的高效繁殖,以便推廣至生產(chǎn)領(lǐng)域,緩解市場(chǎng)對(duì)杏仁的供需矛盾。山杏組培快繁技術(shù)以其保持植物優(yōu)良特性和高效率繁殖的特點(diǎn)而受到重視,因此運(yùn)用該技術(shù)對(duì)山杏優(yōu)良種質(zhì)進(jìn)行快速繁殖,可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)植苗的目標(biāo)。
二、山杏組培快繁技術(shù)要點(diǎn)
1、快繁技術(shù)中外植體的選擇
外植體的選擇主要由外植體的大小、增殖能力、取材部位、年齡以及取材時(shí)間等因素來(lái)決定。近幾年來(lái),針對(duì)山杏組培快繁技術(shù)中外植體的選擇部位包含莖尖、莖段、胚乳、成熟胚、下胚軸以及子葉等。不同外植體之間的誘導(dǎo)效果也存在一定的差異,其中山杏植株再生的體細(xì)胞胚胎最佳外植體為莖尖和成熟胚,尤其是莖尖的效果最佳,再生植株容易長(zhǎng)高、叢生芽的誘導(dǎo)效果最佳,最好選取樹(shù)冠下部的莖尖材料作為外植體。
2、外植體的滅菌消毒
在進(jìn)行山杏體細(xì)胞培養(yǎng)研究時(shí),選擇適宜的外植體消毒劑、調(diào)整適當(dāng)?shù)臏缇鷦舛纫约按_定合適的消毒時(shí)間等要素,均對(duì)滅菌成效具有決定性影響。若外植體挑選不當(dāng),則可能導(dǎo)致污染率和死亡率居高不下,同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致成活率與萌發(fā)率的顯著降低,并進(jìn)一步影響后期材料的分化成效。因此,需精心選擇能夠有效消毒和滅菌、并能確保污染率與死亡率降至最低同時(shí)保持較高成活率與萌發(fā)率的消毒組合方案。值得注意的是,不同山杏外植體所需的消毒劑類(lèi)型、配比及處理時(shí)間各異,其對(duì)應(yīng)的成活率亦有所差異。若選擇幼嫩莖尖作為外植體,可以使用75%濃度的酒精對(duì)其進(jìn)行消毒30d,然后使用0.2%濃度的生汞對(duì)其消毒6min,最后使用2%濃度的次氯酸鈉消毒4min,經(jīng)過(guò)消毒處理后的組織誘導(dǎo)成活率能夠達(dá)到100%,這也是莖尖消毒最有效的措施;若選擇莖段作為外植體,可以先使用75%濃度的酒精消毒30s,然后再使用0.1%濃度的生汞對(duì)其消毒3min,經(jīng)過(guò)消毒處理后的組織誘導(dǎo)成活率能夠達(dá)到71%;若選擇種仁和成熟胚作為外植體,可以先使用75%濃度的酒精消毒30s,然后使用2%濃度的次氯酸鈉進(jìn)行消毒處理,經(jīng)過(guò)消毒處理后的組織誘導(dǎo)成活率能夠達(dá)到90%。由此可見(jiàn),山杏外植體的最佳消毒措施使用75%濃度的酒精對(duì)其進(jìn)行消毒30d,然后使用0.2%濃度的生汞對(duì)其消毒6min,最后使用2%濃度的次氯酸鈉消毒4min。
3、初代培養(yǎng)基的選擇
針對(duì)初代培養(yǎng)基的選擇而言,需要先對(duì)外植體材料進(jìn)行選擇,經(jīng)過(guò)篩選后的外植體材料首先需要進(jìn)行消毒,并將其接種在無(wú)菌敷料的培養(yǎng)基上,然后再在特定條件下進(jìn)行培育,最后通過(guò)一時(shí)段時(shí)間的培養(yǎng)就可以分離出無(wú)菌材料,此過(guò)程也被稱(chēng)之為初代培養(yǎng),其主要目的在于建立無(wú)性繁殖體系以及獲取無(wú)菌材料,獲取到的無(wú)菌材料可以用于后續(xù)環(huán)節(jié)的增殖培養(yǎng)?,F(xiàn)階段,在山杏組織培養(yǎng)過(guò)程中所采用的基本培養(yǎng)基主要采用經(jīng)過(guò)改良后的MS培養(yǎng)基,或者是初代MS培養(yǎng)基,使用WPM培養(yǎng)基、SH培養(yǎng)基以及B5培養(yǎng)基的數(shù)量較少。為此,初代培養(yǎng)基可以選擇MS培養(yǎng)基對(duì)山杏進(jìn)行初代培養(yǎng),并根據(jù)不同的外植體選擇濃度不同的激素配比。在初步構(gòu)建了原代培養(yǎng)體系之后,需對(duì)植物外植體進(jìn)行進(jìn)階的增殖培養(yǎng),以促進(jìn)無(wú)性繁殖材料的快速繁衍。所采用的培養(yǎng)介質(zhì)可以與原代培養(yǎng)介質(zhì)保持一致,或者是根據(jù)實(shí)際的需求來(lái)適度調(diào)低激素的濃度。在山杏組培繁殖的過(guò)程中,經(jīng)常利用的細(xì)胞分裂素為6-BA,而植物生長(zhǎng)素則選用NAA。當(dāng)6-BA與NAA聯(lián)合施用時(shí),可以選取較低的濃度組合,而對(duì)于叢生芽的增殖培養(yǎng),則可以選擇較高濃度的6-BA。除此以外,在培養(yǎng)基中恰當(dāng)添加赤霉素能夠有效促進(jìn)組織培養(yǎng)苗的生長(zhǎng),而引入水解酪蛋白等輔助添加劑則有助于提升愈傷組織的增殖效率。實(shí)現(xiàn)不定根的誘導(dǎo)是根系培育進(jìn)程的關(guān)鍵目標(biāo),此舉旨在構(gòu)建完整的植物體。組織培養(yǎng)苗木的移植成活率以及組培繁殖技術(shù)的成敗,與根系培養(yǎng)程序的成功密切相關(guān),為確保移植后的高成活率,所誘導(dǎo)得到的生根植株應(yīng)具備較為健全的根系。在山杏生根誘導(dǎo)過(guò)程中使用1/2MS加IBA的配方效果最為顯著,能夠促進(jìn)根系的正常發(fā)展。IBA的濃度根據(jù)不同的生物材料進(jìn)行調(diào)節(jié),濃度范圍建議在0.2~1.5mg/mL。除此以外,可以將適量的木醋液加入培養(yǎng)基中,以此來(lái)進(jìn)一步提高山杏的生根效率以及根系的生長(zhǎng)活力。
4、移植前的煉苗處理
為確保組培苗能迅速適應(yīng)移植環(huán)境并展開(kāi)自養(yǎng)生長(zhǎng),移植前需對(duì)組培苗進(jìn)行煉化處理。煉化處理后的成活率問(wèn)題是植物組織培養(yǎng)領(lǐng)域的一項(xiàng)挑戰(zhàn)。優(yōu)選根系健壯且頂芽發(fā)育完善的組培苗進(jìn)行移植,而對(duì)于呈黃化、玻璃質(zhì)化、瘦弱、畸形或老化的組培苗則應(yīng)舍棄。山杏組培苗移植應(yīng)先在溫室內(nèi)進(jìn)行30d的鍛煉,隨后開(kāi)啟培養(yǎng)瓶蓋繼續(xù)2d的煉化,移植后用塑料薄膜維持濕度5d,并逐步增加通風(fēng),以此操作,組培苗的移植成活率能達(dá)到75.00%以上。移植基質(zhì)的選擇上,選用具備優(yōu)良透氣性和保水性的基質(zhì)是關(guān)鍵。使用蛭石與砂壤土以1∶1的比例混合作為基質(zhì),經(jīng)過(guò)20~30d的煉化移植過(guò)程,能培育出高度達(dá)到15~20cm的健壯植株,且成活率可達(dá)90%以上。
5、大棚山杏組培的移栽苗管理
在移栽的過(guò)程中,需要先在基質(zhì)上用竹簽挖一個(gè)2cm深的小洞,然后將3~4mg的IBA溶液滴入小洞中,使山杏根系能夠充分舒展,盡可能地選擇下午時(shí)間進(jìn)行移栽。山杏成功移栽之后需要放入大棚內(nèi),同時(shí)注意做好遮陰措施,避免陽(yáng)光對(duì)苗木直接照射。大棚內(nèi)的溫度應(yīng)控制在20~25℃的范圍內(nèi),濕度控制在70%~80%的范圍內(nèi),每天早晨和晚間各通風(fēng)一次,每次通風(fēng)的時(shí)間為1h,每日為山杏苗噴施適量的清水或者是木醋液,同時(shí)詳細(xì)地記錄山杏苗木的真實(shí)生長(zhǎng)情況。
6、山杏幼苗管理方式
當(dāng)山杏幼苗生長(zhǎng)出3~4片葉時(shí),需要開(kāi)展第一次除草措施,將雜草去除的同時(shí)間苗,主要間去生長(zhǎng)過(guò)于密集的山杏幼苗,每棵植株之間的距離控制在5cm左右即可。當(dāng)幼苗生長(zhǎng)至7~8片葉時(shí)開(kāi)展第二次間苗和除草措施,植株之間的距離應(yīng)控制在8cm之間。夏天溫度較高時(shí)需要間隔20d施肥1次,每次667m2追施80kg的尿素,追肥過(guò)后必須及時(shí)澆水,以此來(lái)確保肥料能夠被土壤充分吸收。
三、山杏造林管理技術(shù)要點(diǎn)
1、造林園區(qū)規(guī)劃建設(shè)
在實(shí)施造林工程的籌備階段,必須根據(jù)地區(qū)的退耕還林進(jìn)展及土壤質(zhì)地、水系布局進(jìn)行綜合考量,最大限度地利用既有資源,篩選出最適合造林的區(qū)域,確保規(guī)劃布局的合理性,以期在最短時(shí)限內(nèi)形成連綿的山杏林帶。在果園的設(shè)計(jì)規(guī)劃中,確保交通路網(wǎng)的完備性是關(guān)鍵,干道要縱貫整個(gè)果園,支路與干道相連,覆蓋園區(qū)每一個(gè)角落;在建立果園的過(guò)程中還需策劃防風(fēng)林帶,一般選取當(dāng)?shù)乜鼓嫘詮?qiáng)的樹(shù)種,如楊樹(shù)、刺槐等,種植于山杏園區(qū)周邊溝渠地帶。依據(jù)危險(xiǎn)風(fēng)向,對(duì)防風(fēng)林帶進(jìn)行科學(xué)布局,通常規(guī)劃5~8行主林帶,而輔助林帶則于主林帶垂直布置,一般規(guī)劃2~4行。
2、山杏造林的密度控制
山杏造林不但可以發(fā)揮綠化荒山、保護(hù)土壤的功能,而且還可以取得很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。據(jù)此需要合理地?cái)U(kuò)大山杏獨(dú)苗的種植密度,一般667m2可定植的規(guī)模為220株左右,但如果選用地塊平坦、澆灌便利、日照充分的區(qū)域進(jìn)行造林,即可把定植密度限制在667m2160株左右。
3、山杏造林時(shí)的土壤管理
如果在山杏造林范圍內(nèi)的土地肥沃度相對(duì)較低,并同時(shí)出現(xiàn)相應(yīng)的干燥瘠薄狀況,則必須在造林后立即對(duì)土地環(huán)境加以改良,從而使得改造后的土壤環(huán)境符合山杏的良好生長(zhǎng)需要,從而使得山杏能夠健康地成長(zhǎng),具體包括兩種土壤改良方式:一是采取挖樹(shù)盤(pán)的方式,該方式主要可以應(yīng)用于難以機(jī)械化作業(yè)、坡度較大的山地,每年實(shí)施2~3次,通常在每年的春季和秋季分別進(jìn)行一次即可,在特殊情況或許可的前提下,可以在夏季時(shí)進(jìn)行一次。挖樹(shù)盤(pán)時(shí)一定要嚴(yán)格控制,春天時(shí)必須在土地充分解凍后進(jìn)行,而夏季時(shí)必須在結(jié)束采摘后進(jìn)行,而秋季時(shí)則必須在苗木完全落葉后進(jìn)行。在挖樹(shù)盤(pán)的過(guò)程中,必須嚴(yán)格地按照“春淺秋深、里淺外深”的基本規(guī)律,在深度保持20~30cm的范圍內(nèi),長(zhǎng)度一定要大于整個(gè)樹(shù)冠的平均長(zhǎng)度。二是采取機(jī)械撫育措施,此方法適用于坡度較小的丘陵、山地等地區(qū),通常在秋季落葉之前開(kāi)展撫育工作。
4、山杏枝干的合理修剪
山杏在自然狀態(tài)下很難形成中心主干,其樹(shù)冠通常呈圓形,雖然在良好的栽培環(huán)境下,山杏也有可能長(zhǎng)出主枝干,但是通常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜藶樾藜?,以形成疏散的分層結(jié)構(gòu),有利于山杏的生長(zhǎng)和發(fā)育。針對(duì)圓頭樹(shù)冠的修剪而言,應(yīng)該從距離樹(shù)干60cm處修剪,保留約5個(gè)主枝干,同時(shí)對(duì)距離主枝干40cm的側(cè)枝進(jìn)行適當(dāng)修剪,確保留枝空間合理,有助于保持樹(shù)冠的形態(tài)美觀、促進(jìn)光合作用的進(jìn)行,從而提高山杏的生長(zhǎng)效率。針對(duì)疏散分層樹(shù)形的修剪而言,應(yīng)該在幼苗距離地面40cm處進(jìn)行處理,剪除多余的主枝,保留3個(gè)主枝,然后為每個(gè)主枝留下5個(gè)側(cè)枝,在修剪時(shí)要注意控制主枝和側(cè)枝的密度,避免枝干過(guò)于密集,影響樹(shù)木的正常生長(zhǎng)。
5、山杏造林后的肥水管理
山杏造林后主要施入腐熟有機(jī)肥,667m2追施50kg復(fù)合肥和3000~5000kg的腐熟農(nóng)家肥,通常在每年的8月下旬進(jìn)行土壤改良措施,并將肥料同時(shí)施入土壤中。當(dāng)山杏生長(zhǎng)至萌芽期、果實(shí)膨大期時(shí),需要667m2追施5~10kg的速效氮肥,若樹(shù)齡較老可以適當(dāng)?shù)卦黾邮┓实臄?shù)量。針對(duì)果園的水分管理而言主要采用灌溉作業(yè)方式,應(yīng)結(jié)合種植過(guò)程中的實(shí)際降雨量來(lái)決定,重點(diǎn)需要做好山杏開(kāi)花前期以及果實(shí)膨大期的水分管理工作,以此來(lái)優(yōu)化山杏植株自身的抗旱能力。
6、山杏的病蟲(chóng)害防治
山杏作為一種重要的果樹(shù),常常受到各種病蟲(chóng)害的侵襲,如果不及時(shí)有效地進(jìn)行防治,會(huì)對(duì)果樹(shù)的生長(zhǎng)和產(chǎn)量造成嚴(yán)重影響。山杏病蟲(chóng)害主要包含果實(shí)斑點(diǎn)病、腐爛病、絨毛天幕蟲(chóng)以及桑白蚧等。
針對(duì)山杏果實(shí)斑點(diǎn)病而言,其癥狀主要表現(xiàn)為果實(shí)表面出現(xiàn)不規(guī)則的黑褐色斑點(diǎn),斑點(diǎn)邊緣清晰、形狀不規(guī)則,嚴(yán)重時(shí)斑點(diǎn)擴(kuò)大融合,導(dǎo)致果實(shí)質(zhì)量下降,影響果實(shí)的市場(chǎng)價(jià)值和食用品質(zhì)。杏果實(shí)斑點(diǎn)病是一種常見(jiàn)的病害,其特點(diǎn)是在發(fā)病初期不易被察覺(jué),但隨著病情的惡化癥狀會(huì)逐漸顯現(xiàn)。由于杏果實(shí)斑點(diǎn)病是典型的低溫高濕條件下自生菌侵染的病害,所以最佳的防治時(shí)機(jī)一般在6月下旬至7月上旬,尤其是在空氣濕度較大的時(shí)候,此時(shí)果農(nóng)應(yīng)密切關(guān)注果園的病情變化并及時(shí)采取防治措施,阻止病害的蔓延和發(fā)展。例如,可以選擇70%濃度的甲基托布津兌水80kg進(jìn)行噴霧防治,或者是使用20%濃度的甲基硫菌靈兌水60kg進(jìn)行噴霧防治,或者是使用25%濃度的戊唑醇兌水100kg進(jìn)行噴霧防治。
針對(duì)山杏樹(shù)腐爛病而言,其也被稱(chēng)之為白腐病或者是爛根病,是一種對(duì)山杏樹(shù)根造成主要危害的病害之一,容易導(dǎo)致植株出現(xiàn)衰弱生長(zhǎng)的情況,進(jìn)而對(duì)山杏的生長(zhǎng)以及產(chǎn)量帶來(lái)嚴(yán)重影響。在防治山杏樹(shù)腐爛病時(shí),可以采取以下幾種有效措施:一是及時(shí)清理果園內(nèi)的病殘?bào)w,包括枯枝、落葉和病果等,將其集中燒毀或深埋,以徹底消滅潛伏在其中的病菌;進(jìn)行清園工作時(shí)要保持清潔的工具和衣物,以免傳播病菌;二是針對(duì)發(fā)病嚴(yán)重的樹(shù)體,可以采用截干剪枝的方法,即剪除病部和枯枝,以減少病菌的存留和傳播,但是在剪枝時(shí)要注意消毒剪刀,以此來(lái)避免交叉感染;三是在樹(shù)勢(shì)較弱、干旱少雨或土壤墑情不佳的情況下,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行灌水,保持土壤濕潤(rùn),有利于果樹(shù)的健康生長(zhǎng)。
桑白蚧屬于果樹(shù)生長(zhǎng)階段中頻繁遭遇的害蟲(chóng),主要通過(guò)成群結(jié)隊(duì)地危害,賴(lài)以營(yíng)養(yǎng)的是樹(shù)液。其生存方式以隱蔽為主要特征,體型細(xì)小,初期階段往往難以被察覺(jué)。在防治桑白蚧時(shí)最好采用人工和藥物相融合的防治措施。例如,在6月桑白蚧發(fā)生盛期時(shí)可以使用1.2%濃度的乙酰甲胺磷兌水80kg對(duì)植株進(jìn)行噴施;而對(duì)于人工管理方法而言,需要根據(jù)桑白蚧的具體侵害情況,在害蟲(chóng)進(jìn)入越冬前期,要徹底清除植株表皮的樹(shù)皮,刷除固守在樹(shù)干上準(zhǔn)備越冬的桑白蚧成蟲(chóng),并將受損嚴(yán)重的枝條剪除、集中焚燒,以此來(lái)徹底消除害蟲(chóng)。
絨毛天幕蟲(chóng)體色為深棕或淺棕色調(diào),對(duì)杏樹(shù)嫩葉及幼芽構(gòu)成了極大的威脅,其能在極短的時(shí)間內(nèi)完全吞噬杏葉,由此嚴(yán)重影響山杏樹(shù)的生長(zhǎng)進(jìn)程及果實(shí)的結(jié)產(chǎn),繼而可能導(dǎo)致整個(gè)收成季節(jié)的作物絕收。針對(duì)人工防治措施而言,可在秋冬季節(jié)對(duì)絨毛天幕蟲(chóng)的卵塊實(shí)施破壞,并對(duì)修剪下的枝杈進(jìn)行集中焚燒;針對(duì)化學(xué)藥劑防治而言,推薦使用1.8%濃度的阿維菌素或者是1.2%濃度的百蟲(chóng)殺兌水80~10kg進(jìn)行噴霧防治,優(yōu)選無(wú)公害、低毒的生物農(nóng)藥,如蘇云金桿菌制劑,以實(shí)現(xiàn)對(duì)絨毛天幕蟲(chóng)的有效抑制。
綜上所述,山杏組培快繁技術(shù)作為一種高效、快速的繁殖方法,展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力和發(fā)展前景,但是后續(xù)還需要做好山杏移栽管理和造林撫育管理措施,這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)山杏的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。