我国油茶良种繁育方法研究进展
2011-04-10颜子仪陈永忠彭邵锋陈隆升
罗 健,颜子仪,陈永忠,彭邵锋,王 瑞,陈隆升
(1.湖南省林业科学院,湖南长沙 410004; 2.湖南省林业厅,湖南长沙 410007)
油茶 (Camellia oleifera)属山茶科 (Theaceae)山茶属 (Camellia L.),为常绿小乔木或灌木,是我国南方主要的经济林木,与油棕、油橄榄和椰子并称为世界四大木本食用油料树种[1]。我国现有油茶林300多万hm2,分布于南方14个省 (区),其中以湖南、江西、广西等省面积最大,约占全国油茶林总面积的68%[2]。但是我国大部分油茶林是低产林,品种良莠不齐,产量低且不稳定,低产林改造急需大量油茶优良品种[3]。通过全国科技工作者的努力,选育出油茶新品种260多个,年产油水平从450 kg/hm2到1 125 kg/hm2,成为了油茶生产上推广应用的最主要良种,形成了“湘林”、“长林”、“赣无”、“桂无”等良种系列[4-7]。虽然我国在良种选育上取得了巨大成就,培育出了一批优质高产的油茶良种,但由于受良种繁育技术的限制,使得油茶良种推广应用速度缓慢。良种繁育是育种的衔接,培育出来的优良品种需通过良种繁育和推广才能应用于生产,实现其真正意义。
1 油茶良种繁育方法研究进程
我国良种繁育方法经历了实生繁育、扦插繁育、嫁接繁育和组织培养繁育。其中扦插繁育、嫁接繁育和组织培养繁育属于无性繁育。前期主要以裸根苗为主,后期容器育苗方法逐步发展起来。
1.1 实生繁育
20世纪80年代以前,油茶繁育主要是利用油茶种子直接播种进行实生苗繁育。实生苗繁育操作简单,成本低,推广速度较快。但油茶是异花授粉植物,植株间经过天然杂交繁殖后,后代性状分离较大,后代植株个体良莠不一[2]。各地对油茶林果子采收的结果显示,油茶林70%左右的产量,由不到30%的植株提供的[8]。实生苗要7~8年才进入结果期,结果之前没有收入只有投入。因而,油茶实生繁育不是油茶良种繁育和推广优先考虑的方法,最终要被其它的繁育方法所取代。
1.2 无性繁育
油茶无性育苗造林,可以有效保持母本的优良性状,且3~4年开始挂果,5年后可进入丰产期,充分发挥良种的优势。无性繁育分为扦插繁育、嫁接繁育和组织培养繁育。
1.2.1 扦插繁育 20世纪50年代,油茶科研工作者开始进行油茶扦插技术研究。1959年,福建安溪官桥人民公社首次用扦插方法进行育苗取得了成功[9]。随后各地分别进行了油茶扦插试验,在成活率和造林上取得了一定成果。潘磊等认为,虽然前人对油茶扦插进行了大量的研究,并取得一定成效,但扦插苗在造林后的生长过程中,很难形成下扎的主粗根,因此不能用来大面积造林[10]。油茶扦插苗在一些地方造林效果不理想,但不能全盘否定其实际意义。油茶扦插容器苗在广西部分地区造林取得了巨大成功,且其具有育苗周期短、繁殖系数高、全年穗芽资源利用率高、成苗率高、育苗成本较低、不易出现季节性劳力紧张等优势[11]。因此,我们应该合理地推广油茶扦插苗,根据气候条件选择适合油茶扦插苗根系生长的地区进行扦插苗造林,以缓解油茶苗木供应紧张局面和降低育苗造林成本。
1.2.2 嫁接繁育 目前,嫁接繁育是油茶良种繁育的主要方式,其在油茶种质资源收集、保存和良种推广中意义重大。
油茶芽苗砧嫁接育苗起始于20世纪70年代,技术成熟并得到大面积推广于20世纪80年代。对于提高油茶芽苗砧嫁接成活率和降低育苗成本的研究在不断进行中。龙光生等对影响油茶芽苗砧嫁接苗成活率及其生长因子进行了试验研究,为合理的制定油茶芽苗砧嫁接的技术措施提供了理论依据[12]。为了实现油茶良种化,潘德森等从1987~1989年止连续3年进行油茶芽苗砧嫁接试验,成活率达91%[13]。黄展鹏等采用“四法分批催茅”盖砂与“温水调控芽砧”、嫁接工序“流水作业”、“小罩改大罩”等新技术解决了油茶嫁接繁植成本高、技术难度大等问题,能达到大批量生产的目的,对实现油茶良种繁育与造林有重要意义[14]。蒋助名等采用过长的芽根作砧木,可节省大量的种子和用工,降低生产成本10.3%[15]。李俊芳研究发现,用浓度为200 mg/L的ABT3号生根粉处理,嫁接苗成活率比对照高10%[16]。杜洋文等通过试验认为砧木带种籽芽接与穗条半叶有利于育苗成活率和抽梢率的提高[17]。一系列的油茶芽苗砧嫁接技术的研究,使得油茶嫁接育苗技术基本趋于完善,并制定了相应的技术标准和规程。
1.2.3 组织培养繁育 组织培养在油茶育苗上的研究开展较晚,应用也较少。广西自治区林业科学研究所颜慕勤在1980年报道,采用油茶组织培养诱导出了胚状体,通过胚状体形成了油茶再生植株[18]。随后30年内,油茶科研工作者不断的进行油茶组织培养试验研究,利用油茶不同的组织器官和采用不同的培养方法,先后获得了再生植株[19-23]。其中中南林学院毕方铖等通过RAPD鉴别,发现分子水平上的变异,为油茶优良无性系组培扩繁和生物技术育种的再生体系建立打下了基础[22];中南林学院张智俊等将再生植株过程中各阶段的组培材料经RAPD鉴定分析,在DNA水平上均未发现变异,说明通过组织培养建立的油茶优良无性系再生植株无变异,最终获得的组培苗木能够保持原无性系的优良特性,其遗传是稳定的[23]。虽然通过许多油茶研究者的不懈努力,在油茶组织培养上取得一定成果,但油茶组织培养苗无法在生产上大面积推广,需要进一步研究。
2 容器育苗在油茶良种繁育中的应用
油茶容器育苗能有效地保持造林时苗木根系完整性,可提高油茶苗栽植的成活率,且栽植后没有缓苗期,可延长造林季节,还具有较强的适生性、抗旱性和稳定性[24]。
20世纪70年代开始,出现过油茶容器育苗。最初,人们主要是利用纯黄心土装在营养杯中进行油茶容器育苗。由于用黄心土作为育苗基质,保水透气性差,不利于苗木根系生长,且搬运劳动强度大,运输成本高。为克服黄心土容器育苗的缺点,油茶科研人员开始研究用较轻的材料作为育苗基质。影响容器育苗最大的因素就是育苗基质的选用和配比,其直接影响到苗木根系的生长,对容器育苗的成败起决定作用。彭邵锋等研究了泥炭、红壤土和植得乐营养土对油茶幼苗生长的影响,发现泥炭对苗高和叶片数生长最好,红壤土对径粗生长最好[25]。金笑龙等采用11组不同配方的基质,进行油茶胚芽嫁接容器苗的苗期生长对比试验,得到一种最优基质配比[26]。
前期容器育苗所用的容器都是营养杯,最近几年出现了无纺布容器育苗。周伟国等利用轻基质无纺布容器育苗,造林后保存率高于大田裸根苗造林[27]。用无纺布容器育苗的油茶苗可直接栽植造林,无纺布在土壤中可自行降解,既操作方便,又对环境无污染。
从筛选的基质配方中大部分是以泥炭土为主,其它基质的比例相对较小。而全球泥炭土资源有限,部分研究者进行了用农林废弃物取代泥炭培育油茶苗的试验,并取得了一定成效[28-29]。农林废弃物在油茶轻型基质育苗中存在巨大的发展潜力,有待进一步加大应用研究。
3 展望
油茶良种繁育是提高我国油茶良种化水平的重要途径,直接关系到我国油茶产业的发展速度。良种繁育的目的是在油茶优良品种的基础上,培育符合上山造林且成活率高,后期生长好的优质合格苗木。一些科研单位在油茶良种繁育及推广示范上获得不少成果,如湖南省林业科学院取得的成果“油茶优良新品种规模化繁育技术研究与示范”、“油茶优良无性系繁殖技术研究”等在油茶生产上应用推广,推动了我国油茶新造林良种化的发展。
为减少育苗成本,节约资源,利用农林废弃物作为育苗基质是油茶良种繁育方法的发展方向,应根据当地实际条件,就地取材,进行合理的基质配比,这样才能培育出优良的油茶容器苗,为油茶苗上山栽培的成活率打下基础。油茶良种繁育将继续朝着提高苗木质量和降低繁育成本的方向发展,逐步提高我国油茶良种栽培面积,提高油茶整体单位面积产量,实现油茶产业快速标准化发展。
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