山西省白蜡优树无性繁殖试验
2015-09-16朱小敏李新平姚延梼
朱小敏,高 洁,李新平,姚延梼
(1.山西农业大学,山西 太谷 030801; 2.山西省林业科学研究院,山西 太原 030012)
山西省白蜡优树无性繁殖试验
朱小敏1,高 洁2,李新平2,姚延梼1
(1.山西农业大学,山西 太谷 030801; 2.山西省林业科学研究院,山西 太原 030012)
为了获取白蜡树优良无性系基因资源,在山西省白蜡树集中分布区用孤立木形态质量指标法进行白蜡优树选择,选择出优良单株50棵;对所选优树采用芽接法、扦插法和根繁法等3种方法进行无性繁育试验。结果表明,扦插法、根繁法繁育成活率均不足20%,春季 “T”字形芽接法的成活率为75%~89.3%,秋季“T”字形芽接法的成活率仅为20.1%。表明春季“T”字形芽接法可作为山西省白蜡优良性状无性繁育的首选方法。
白蜡树;优树;芽接法;扦插法;根繁法
近年来,随着中国“六大”林业重点工程的实施,尤其是2009年山西省委林业会议之后,山西省的绿化事业蓬勃发展。由于优质苗木供应日趋短缺,各地区所需苗木绝大部分从外省调入,给山西省的生态建设造成了一系列问题[1]。外调苗木不仅提高了苗木的使用成本,而且在调入过程中由于长途运输导致苗木失水以及栽植后能否快速适应等问题,所以外地苗木的使用常出现造林成活率不高、苗木保存率低、苗木生长缓慢、林分质量差等问题,严重影响绿化和造林效果。即使外调树种成活,也潜伏着生态危机,一方面可能造成病虫害的传播;另一方面可能导致有害生物入侵,致使部分乡土树种遗传污染,严重影响本地物种的稳定性[2-3]。乡土树种(native plant species)是一个区域土生土长的地带性植物,经过当地气候及土壤条件的长期考验,能够与周围环境协调发展,有适地适树、因地制宜、繁殖容易、长期稳定、效益明显的特点,有良好观赏价值和经济价值[4-6]。收集和保存优良乡土树种基因资源,开发和利用优良乡土树种资源,成为当务之急。
在山西,白蜡树(FraxinuschinensisRoxb.)因适宜栽植范围广而受到关注。白蜡树为木犀科白蜡树属落叶阔叶乔木。全世界现有白蜡属树种60余种,分布于北半球各地;我国约30种[7],其中国外引进10余种,在各省区均有分布;山西省本土白蜡树属7种,新引进栽培种3种[8]。白蜡树是山西省优良乡土树种之一,主要分布在山西省中条山运城、临汾、晋城等地,太原、晋中、吕梁等地也有栽培。白蜡树耐盐能力和寿命远高于其他耐盐乔木树种,在山西省晋南一带部分地区盐碱土壤改良和生态体系构建中发挥重要作用。白蜡树形体端正、树干通直、枝叶繁茂翠绿,是山西省品质优、适应性广的行道树、遮荫树、园林绿化和造林树种。
目前,国内外对白蜡树的研究不多,国内虽对白蜡树的选育研究起步较早,但多侧重于引种栽培[9-13]和抗性研究方面[14-15],有关白蜡树的无性繁殖技术研究较少[16-19]。尚未见对白蜡树进行人工选优并对优树进行无性扩繁的报道。因此,白蜡优树选择、提纯复壮和良种繁育体系建设成为生产上进一步推广应用白蜡树的关键技术环节。本研究对山西省的白蜡树运用孤立木(散生木)形态质量指标进行选优,并以所选优树为繁殖材料采用对芽接、扦插和根繁等3种无性繁殖方法进行无性繁殖试验,筛选出白蜡树最佳无性繁殖方法,研究结果对山西省阔叶乡土树种苗木繁育、造林和管理综合配套技术具有实践意义。
1 研究区概况
山西省南北跨越6个纬度,境内地形起伏、温差较大,自然条件复杂,具有较为丰富的种质资源,天然分布乡土树种67科155属626种(包括变种、亚种等)。根据山西省2010年森林资源清查结果[20],山西国土面积1566.23万hm2,其中林地面积765.55万hm2,占全省土地面积的48.88%,有林地面积261.35万hm2,是建国初(36.73万hm2)的7.1 倍,年均增长3.68万hm2。
根据白蜡树的生物学特性和主要分布区特点,试验区设在山西省历山保护区的次滩苗圃,该区属于暖温带大陆性季风气候,背风向阳,地势平坦,灌溉条件良好,土壤为褐土性土,年均气温8~12 ℃,年降水量600~800 mm,年均日照时间约2400 h,年无霜期为170 d。
2 材料和方法
2.1 优树选择
图1 乡土树种选优繁育路线
于2009年在山西境内通过乡土树种资源调查、专家咨询并查阅相关资料[8],确定白蜡在山西省的主要分布区域。根据试验选优的目的和选优林分的实际情况,依照山西省林业厅课题组统一制定的“乡土树种研究课题技术路线”(图1),采用孤立木(散生木)形态质量指标调查法,开展山西省本土白蜡优良单株选优工作。为了避免在同一无性系中选择多株优树[21-22],通过比较主要分布区白蜡树种的胸径、树高和冠幅等生长因子,按照统一的标准对白蜡的生长量指标进行摸底、初选、登记、标识、照相、建档等工作,最终筛选出不同生境条件下的白蜡树优良单株,作为本研究繁殖材料。
2.2 试验方法
为确保白蜡所选优树的优良性状得以保留,以前期所选的白蜡优树为繁殖材料,于2010年春季和2011年春季、秋季对其分别采用芽接法、扦插法和根繁法进行无性繁殖试验。试验小区采用水平带状整地,种植密度及试验林的管理措施一致,小区四周设计保护行。芽接、扦插、根繁培育过程中要及时浇水、松土、施肥、除草,对于芽接苗还要进行剪砧、松绑、除荫等其他常规管理,以利于生长。60 d后检查统计成活情况。
1)芽接:3月中下旬,根据各株优树的生长状况和芽的生长情况,在所选优树上采集有饱满健壮芽的接穗进行沙藏。接穗上饱满健壮芽的数量满足试验所需,2010年壮芽数2180个,于4月13—15日采用“T”字形芽接法进行无性繁殖。2011年壮芽数7600个,于4月13—15日采用“T”字形芽接法嫁接3000株,7月24—27日采用“T”字形芽接法嫁接3600株。砧木为地径0.5 cm以上的2年生白蜡实生苗,行距25 cm,株距10 cm,每2行留一芽接操作行,操作行宽40 cm。在取芽片时注意不要碰掉芽内的护芽肉(维管束)。
2)扦插:在3月中下旬—4月初芽未萌动时,根据各株优树的生长状况和枝条的生长情况,在所选优树上进行采条,插条为约1.0 cm粗的1年生枝,制成长15~20 cm,粗0.4~1.2 cm的插穗,共制插穗600余根,采后用高锰酸钾消毒并蜡封储藏。4月中旬进行扦插,扦插前将插条浸入50 mg·kg-1的ABT生根粉3号溶液1 h,然后浸水催根。扦插时行距25 cm,株距10 cm。
3)根繁:3月中旬,根据各株优树的生长状况和根系的分布情况,在优树分布区挖取白蜡优树根,剪成长15~20 cm的根段,选择600条粗度为0.8~1.5 cm的根段为根繁材料进行沙藏。4月中旬按行距25 cm、株距10 cm进行埋根试验。根繁材料用生根粉(5 mg·kg-1的ABT生根粉3号溶液浸泡24 h)处理。
2.3 数据处理
用Microsoft Excel对白蜡优树的相关形态指标进行分析。
3 结果与分析
3.1 白蜡优树选择
按照制定的优树选择标准在沁水、阳城、垣曲、翼城、吕梁等7处白蜡树主要分布区域共选优树50株,并按要求建立相应的优树档案(表1)。晋南一带年积温相对较高,运城土壤盐碱化地区相对较多,为白蜡树的生长提供了相对优越的环境,也使白蜡优树集中分布于晋南一带,同样为白蜡树优质种质资源的发展与稳定提供了主要参考地区。
所选白蜡优树的平均树高11.82 m,方差7.67,标准差2.74,与平均树高相差2个标准差的有2株,分别为位于晋北地区的46号优树(5.00 m)和47号优树(5.50 m);平均胸径22.33 cm,方差71.12,标准差8.35,与平均胸径相差2个标准差的有2株,分别是4号优树(0.70 cm)和50号优树(61.30 cm)。与同等条件下的普通白蜡树相比,优树树高生长量高出20%~40%,胸径生长量高出10%~20%。
表1 白蜡优树分布情况
3.2 白蜡优树无性繁殖
3.2.1 不同无性繁殖方式对成活率的影响 由表2可知,扦插、根繁繁殖白蜡树的成活率均低于20.0%,成活率低的主要原因是所选母树的树龄较大、生根困难,显然这2种繁殖方式不适宜于白蜡优树种质资源的保育。而芽接繁殖成活率达98%以上。2010年进行的“T字形”芽接法嫁接白蜡砧木2180株,成活1635株,成活率75.0%,明显高于扦插和根繁殖方式的成活率,故“T字形”芽接法可以作为白蜡种质资源保育方式。
表2 白蜡树不同繁殖方式的成活率
表3 白蜡树不同时期芽接成活率
3.2.2 不同时期芽接对白蜡树成活率的影响 2011年,春季(4月13—15日)、秋季(7月24日—27日)分别对白蜡优树进行芽接试验,成活率统计分析结果表明(表3):春季芽接成活率为89.0%,而秋季成活率明显低,仅为20.1%。秋季芽接由于受芽接材料、温度、湿度等条件限制,较难实现最优繁育。因此,对于白蜡优树资源的保育而言,应选用春季健壮饱满的新芽进行无性繁殖。
4 结论及建议
采用孤立木(散生木)形态质量指标调查法进行优树选择,结果表明:白蜡树优树主要分布于晋南地区,地域性强。所选白蜡优树抗逆性强、干型通直、生长量大、绿期长、观赏价值高;而且所选优树高生长和茎生长趋于一致,明显高于同等条件下的普通树。
芽接、扦插、根繁3种无性繁殖试验表明,白蜡树无性繁殖的成活率均不是很高,主要是因为大部分白蜡优树树龄较大,嫩芽少,插穗大多取树冠外围1年生枝干,质量较差;大多优树分布在山上,根蘖苗少,取根较难。扦插、根繁成活率均低于20.0%,“T”字形芽接成活率最高,达75%;进一步进行春季芽接、秋季芽接比较试验,结果表明:春季芽接成活率明显高于秋季。芽接苗成活率的高低与芽的饱满度和砧木的木质化程度有极大关系,其次还受气候、温度、水分等自然因素的影响。故春季“T”字形芽接法嫁接白蜡优树可作为山西省白蜡树优良性状无性繁育的首选方法。
实际生产中不建议从树冠外围采条、取芽。为了提高无性繁育的成活率,以繁育成活的白蜡树为繁殖材料进行繁育,根据其成活情况进一步探索白蜡树无性繁育技术。对于春季芽接可进一步探索不同的遮荫处理以及施肥处理对其成活率的影响,找出成活率较高的白蜡树无性繁殖抚育技术管理措施,为山西省白蜡树优质苗木的培育提供实用技术。
[1]周震宇.乡土树种的开发利用[J].科学之友,2011(8):152-153.
[2]冯建孟,董晓东,徐成东.中国外来入侵植物物种多样性的空间分布格局及乡土植物之间的关系[J].西南大学学报:自然科学版,2010,32(6):50-57.
[3]闫小玲,寿海洋,马金双.中国外来入侵植物研究现状及存在的问题[J].植物分类与资源学报,2012,34(3):287-313.
[4]黄云鹏.福建省10种乡土野生绿化树种驯化及应用推广[J].福建林业科技,2006,33(4):49-52.
[5]刘水金,曾振平,李文华.深圳市乡土树种繁育研究[J].华南农业大学学报,2004,25(3):34-38.
[6]孙永贵,陈启玉,张天学,等.乡土树种的选择和价值浅析[J].中国西部科技,2008(15):51.
[7]郑万钧.中国树木志[M].北京:中国林业出版社,1978.
[8]山西省林业科学研究院.山西树木志[M].北京:中国林业出版社,2001.
[9]郑健,郑勇奇,刘玉艳,等.野生花卉小叶白蜡引种栽培研究[J].河北农业大学学报,2007,30(6):46-49.
[10]魏忠平,范俊岗,高军,等.抗寒耐盐碱美国白蜡引种造林试验[J].北方园艺,2013(1):65-68.
[11]张文英,周汉清,李艳松.白蜡树育苗和造林技术[J].中国林副特产,2013(4):62-63.
[12]杨培华,樊军锋.美国洋白蜡引种育苗试验初报[J].陕西林业科技,2006(2):31-32.
[13]董必慧.盐城沿海湿地美国白蜡树引种造林试验[J].东北林业大学学报,2006,34(2):22-23.
[14]李淑娟,詹亚光,杨传平.混合盐胁迫对引种绒毛白蜡生长及相关生理指标的影响[J].东北林业大学学报,2010,38(1):15-17.
[15]杨静,陈金林,徐柏森,等.盐胁迫对美国白蜡和滨海根系超微结构的影响[J].西南林学院学报,2009,29(5):23-26.
[16]张晓文,曹帮华,洪丕征,等.白蜡无性系硬枝扦插繁殖技术[J].林业科技开发,2011,25(1):102-105.
[17]安林辉,周欢,孙林山,等.对节白蜡大田扦插繁殖技术研究[J].湖北林业科技,2013(2):21-23.
[18]陈之群,刘志敏.绒毛白蜡茎段的组织培养及植株再生[J].安徽农业科学,2006,34(3):472-473.
[19]叶景丰,马冬菁,陈罡,等.美国白蜡组培快繁技术研究[J].林业实用技术,2010(11):30-31.
[20]国家林业局西北森林资源监测中心.第八次森林资源清查山西省森林资源清查成果[Z].太原,2011.
[21]陈晓阳,沈熙环.林木育种学[M].北京:高等教育出版社,2005.
[22]唐建宁,张银娟,唐春慧,等.白蜡优树选择方法与标准的研究[J].内蒙古林业科技,2009,35(3):36-39,47.
The Asexual Propagation of Plus trees fromFraxinuschinensisRoxb plantations in Shanxi Province
ZHU Xiao-min1,GAO Jie2,LI Xin-ping2,YAO Yan-tao1
(1.ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,Shanxi,China; 2.ShanxiForestryAcademy,Taiyuan030012,Shanxi,China)
Fraxinus chinensis Roxb is an important greening tree specie,which is planted extensively in Shanxi province.In order to dig choiceness gene in Fraxinus chinensis Roxb germplasm resource,we investigated and compared its morphological indexes on the main distribution area in Shanxi Province.We get 50 trees after plus tree selection.In order to save Fraxinus′ desirable traits,a series of asexual propagation study was carried out on the selected plus tree.The results indicated that the survival rate was 75%~89.3% with T-shaped budding in spring,and the survival rate is only 20.1% in autumn,while the survival rate of cuttage and root breeding were not more than 20%.T-shaped budding in spring could be selected as the first method to save Fraxinus’ desirable traits in Shanxi province.
FraxinuschinensisRoxb;plus tree;budding;cutting;root breeding
2014-03-11;
2014-04-05
林业公益性行业科研专项(太行山区主要珍贵用材树种种质资源保育利用研究,201104012)
朱小敏(1988—),女,山西运城人,山西农业大学在读硕士研究生,从事乡土绿化树种育种及园林植物栽培与应用。E-mail:lovemin218@163.com。
姚延梼(1956—),男,山西临猗人,山西农业大学教授,博士,从事林木经营及育种研究。E-mail:sxndyaoyantao@126.com。
10.13428/j.cnki.fjlk.2015.01.024
S723.1+32
A
1002-7351(2015)01-0107-04