降香黄檀引种栽培研究进展
2017-01-16李效文陈秋夏
高 媛,李效文,陈秋夏*
(1.浙江农林大学林业与生物技术学院,浙江临安 311300;2.浙江省农业科学院亚热带作物研究所,浙江温州 325005)
降香黄檀引种栽培研究进展
高 媛1,2,李效文2,陈秋夏2*
(1.浙江农林大学林业与生物技术学院,浙江临安 311300;2.浙江省农业科学院亚热带作物研究所,浙江温州 325005)
概述降香黄檀的基本概况和应用价值,以及国内降香黄檀繁育技术研究现状,包括播种种子处理技术、扦插、嫁接技术、组培技术,同时,介绍了现阶段造林技术、不同引种地和生长限制因子的引种情况。目前,广东、广西、云南、福建、江西、浙江等地开展了降香黄檀引种栽培试验,除江西外均引种成功,引种成功的限制因子主要是最低气温。
降香黄檀;应用价值;引种栽培;繁育技术
降香黄檀(Dalbergia odorifera T.chen),又称花梨木、花榈、老花梨、降香檀、花桐、香枝等,中药称为降香,木材称为黄花梨、海南黄花梨、香枝木等。豆科黄檀属,半落叶乔木,树高可达20 m,胸径可达80 cm,奇数羽状复叶,五月初开花,腋生圆锥花序,12月果熟,不脱落,不开裂,荚果短带状悬挂枝头,种子扁平呈棕褐色,表面光滑。降香黄檀为我国二级重点保护植物,原产海南省,适宜于热带、南亚热带地区生长,喜光,耐瘠薄。其心材红色,质地坚实耐腐、纹理细密美观、香气持久,是贵重家具和雕刻工艺品的上等木料,且可入药、做香料。心材形成年龄9~15 a,平均心材百分率为30.53%[1]。天然林遭遇人为过度取用,乱砍滥伐,现野生资源极为稀缺,已到达“极危”等级,目前,广东、广西、云南、福建南部和浙江南部等地已引种成功。因此,对降香黄檀的人工繁殖、引种、造林等方面的研究十分有必要。
1 降香黄檀的应用价值
1.1 材用
降香黄檀为我国33类红木之一,属香枝类红木,其木材坚硬,干燥之后不开裂,不变形,不虫蛀,不菌腐,结构细腻,木材纹理精妙,尤其是心材价值很高,有“木中君子”的美誉[2]。木材分油格和糠格,油格、棕眼小、鬼脸多、油性好、密度更大、纹理丰富,但颜色深,纹理显现度不高;糠格成色稍浅、棕眼大、鬼脸偏少、油性差、密度也偏小、纹理直,但花纹清晰。随个人喜好,不宜断定哪种木材更好。降香黄檀木材锯开后,有一种独特的香味。此香味久存于其打造的家具中,缓慢释放,有杀菌、提神醒脑、改善室内空气质量等功效。制成茶杯、手串等工艺品常年把玩,有利于身体健康。
1.2 药用
降香黄檀心材可入中药,有镇痛止血、消肿生肌、行气活血[3]、舒筋活脉[4]、降血压、降胆固醇、抗血凝和氧化、抗血栓[5]、抑制中枢[6]、扩冠脉等效果。降香粗提物还具有活血止血、延缓皮肤衰老、促进血管生成、抗肿瘤、减少由于脑缺血缺氧引起的神经细胞损伤和死亡的功效[7]。日本研究人员从降香黄檀心材中分离并鉴定出5种黄酮类化合物[8]和4种新的二聚体黄酮[9]。
1.3 园林绿化观赏
降香黄檀树冠广伞形,夏季枝繁叶茂,遮荫性能好。3-4月落叶,半个月后再萌发新叶。树干不通直,有时稍弯,形态婀娜,富有美感,更有利于形成多变的心材纹理和鬼脸。同时,该树拥有较强的适应力和萌芽能力,利于大树移植,树冠恢复快,成景迅速,是极有开发潜力的城市园林绿化树种[10]。另外,可作为盆景树种,选择山脊、石缝、陡坡上生长缓慢、树枝分叉低的树木进行造型。
1.4 收藏
降香黄檀心材形成十分缓慢,现降香黄檀大树十分稀少,体积大的心材更是难得一见。另外,年代长久者可形成自然包浆,色彩会愈发好看,“中国古典家具之王”的美称非它莫属,大材制作的家具收藏价值极高。2010年11月,中国嘉德秋季拍卖会上黄花梨家具分别以4 312万和3 976万元成交,成为“史上最贵的床和柜子”,2010年12月,“明代宫廷御制黄花梨交椅”以成交价近7 000万元人民币落槌,刷新世界黄花梨家具拍卖记录,同时拿下中国古典家具拍卖的最高价[11]。
1.5 鉴别
近年来市场上有人利用与降香黄檀相似的木材冒充降香黄檀,没有丰富经验的买家比较难区分。因此,需要探究不同方法对降香黄檀进行鉴别。唐历波等[12]研究指出,可利用ITS2从分子水平区分降香黄檀与其他混伪种。李桂兰等[13]通过比较宏观构造特征、微观构造特征(横切面特征、弦切面特征、径切面特征)和解剖分子形态特征(导管分子、木纤维、轴向薄壁细胞),得出降香黄檀与越南香枝木(多裂黄檀Dalbergia rimosa Roxb.)在材色气味、纹理结构、木射线种类、射线细胞形态、射线组织类型等方面存在明显差异,为2个不同的树种。
2 降香黄檀育苗现状
2.1 播种技术
收集种子后应尽快播种,如不能则需进行贮藏,17℃贮藏的降香黄檀种子最适合规模育苗[14]。提前20 d对苗床进行消毒。种子晒干,搓去翅荚,均匀播种后覆盖薄薄一层,洒水后覆盖薄膜,待30%种子发芽后去掉薄膜。以黄心土作基质进行覆盖效果较好[14]。
不同的种子处理方式会影响种子的发芽情况。适宜浓度植物生长调节剂(IBA、6-BA、GA3)能提高种子的发芽率和发芽势,但不会缩短开始发芽的天数,50 mg·L-1GA3提高发芽率效果最好,80 mg·L-16-BA提高发芽势效果最好。6-BA、GA、NAA和IAA对苗木苗高、地茎生长均有一定促进作用,PP333阻碍苗木正常株高生长,但能促进地茎生长[15]。另有实验表明,40 mg·L-1GA3溶液浸泡去果荚的种子12 h,发芽率最高达78%,壮苗指数和根冠比最优[16];带荚直接播种具有很高的发芽率和发芽势[17],0.5%高锰酸钾溶液60℃消毒30 min,再清水浸种24 h,发芽率也较高[14]。
2.2 扦插、嫁接技术
针对降香黄檀扦插、嫁接等无性育苗技术,研究主要集中在插条处理上。穗条和基质类型是影响插条生根的重要因素,而激素浓度和浸泡时间对生根具有不同的效果,通常表现为高浓度抑制、低浓度促进[18]。扦插时间在3月为宜[19]。通常来说,木本植物插穗木质化程度太高或太低都不利于生根[20]。母树和枝条的上部和中部枝条作为穗条有利于生根,粗细1 cm左右最好,150 mg·L-1吲哚丁酸可以促进降香黄檀生根,生根率最高为89.2%[21]。表现较好的扦插基质有珍珠岩[19]、黄心土:腐殖质土体积比为5:5[21]、泥炭:木屑:树皮:红心土体积比为3:3:3:1[22]。
秋末初春,树木将要生长的时期嫁接降香黄檀效果较好,采用“互”形新型嫁接法和传统劈接法,成活率和亲和力都较高,但“互”接法技术难度高、速度慢,劈接相对简单[23]。
2.3 组培技术
组织培养快繁技术,可在短期内获得大量优良无性系苗木,为降香黄檀大规模造林提供优良种苗,其中关键的步骤是消毒灭菌和选择合适外植体。组织培养过程中季节的选择优于抗生素的选择,为避开内部细菌污染,如在福州应于8-9月份采取基部萌生的半木质化枝条作为外植体。嫩叶是获得愈伤组织的最佳材料。适宜的培养基有:MS+2.0 mg·L-12,4-D+0.2 mg·L-1KT,利于形成愈伤组织;MS+0.2 mg·L-12,4-D+0.2 mg· L-16-BA,利于悬浮细胞生长;改良(含460 mg· L-1KNO3)DCR+2.0 mg·L-16-BA+0.1 mg·L-1NAA,适用于外植体诱导;改良MS1+0.5 mg·L-16-BA+0.1 mg·L-1NAA,适宜继代培养[24-25]。
3 栽培造林技术
3.1 造林技术
降香黄檀为豆科树种,根系上生有固氮根瘤菌,为优良的生态树种,栽培方式简单,萌发力强,成活率高,在陡坡、山脊、岩石裸露、干旱瘦瘠的地区,甚至石灰岩溶区均可生长[26],且种子飞播距离比较远,萌发力高。栽植后几年内,株高生长迅速,会出现弯曲和倾斜生长,可用竹竿立桩固定。不同抚育方式对降香黄檀生长的影响也较明显,扩穴覆土+施肥抚育方式有利于幼林生长,对胸径、树高和积材积累都有较好的促进作用[27]。叶水西[28]研究指出,在闽南丘陵山地造林,降香黄檀造林适宜的海拔高度在500 m以下,2 a生树苗保存率达83%以上,年平均株高生长量可达0.7 m以上,而且只受轻微冻害;当海拔高度超过500 m时,保存率和生长量均较大幅度下降且受冻害加剧。温州地区种植引自广西凭祥的降香黄檀种苗于不同坡向山地,4年后观测发现,东南坡山坳内种苗生长量明显高于南坡,年均生长量为0.76 m,且已开花结果[29]。
降香黄檀造林时,可有选择地种植伴生树种,促进降香黄檀的株高、径生长。与福建柏混交,降香黄檀的胸径比纯林粗12.65%,平均树高增加8.76%,单株积材增加30.77%,蓄积量增加22.03%[30]。与杉木混交造林,能促进降香黄檀的干形发育,提高抗风性,改善林分结构和林内小气候特征,以2杉木×1黄檀行间混交方式最佳[31]。
3.2 病虫害防治
降香黄檀幼苗大面积染病通常较少。一般降香黄檀播种前后有鼠害、老鼠扒食种子,可用老鼠药诱杀;幼苗受地老虎等地下害虫危害,注意苗床选择和播种前消毒;多雨、潮湿季节,嫩叶和嫩梢上易出现炭疽病、枝叶斑病和细菌性穿孔病,幼苗极易染上根腐、立枯病害,以预防为主,应做好排水沟,排水通畅,每隔15 d喷杀菌剂,如多菌灵、敌克松等,也可在肥水中加入井冈霉素等药液浇灌苗木,起到预防的作用;移植后,红蜘蛛、金花虫(毛沟虫)、天牛和螟蛾类蛀梢害虫等危害叶和芽,可喷杀虫剂等防治[32-36]。
4 不同地区限制因子与引种现状
20世纪80年代以来,福建、广东、广西等地开展降香黄檀引种栽培技术的研究,广西马山、凭祥、合浦,福建漳州的漳浦、云霄、华安、龙海和莆田仙游等地先后成功引种并扩大栽培。
4.1 福建
仙游县20世纪80年代便开始引种降香黄檀,自2005年以来,共种植调运降香黄檀珍贵用材树种68.7万株,折计造林458 hm2[37]。蔡金清[38]在研究降香黄檀在福建仙游引种时发现,温度是限制降香黄檀引种的条件之一,降香黄檀能抵抗短期-5~-3℃的低温。姚庆端等[39]认为降香黄檀有适应性好和速生的优势,引种栽培的保存率、生长量、适应性都与1月平均气温、10℃以上年积温呈显著或极显著正相关;抗寒等级与9-10月相对湿度呈显著正相关;海拔与降香黄檀各项生长指标都呈负相关关系;除树高外,各项生长指标都与纬度呈负相关;并对福建降香黄檀引种区进行划分:1)以莆田地区溪口林场和仙游书峰、福州市连江官坂以及龙岩市长汀白沙林场为例定为散生区;2)以芗城区天宝林场、长泰县岩溪林场、厦门市祥溪林场、泉州地区罗山林场、华安县西陂林场、龙海市九龙岭林场、漳州地区南靖县南靖林场和永丰林场、平和县天马林场和国强林场、云霄县园岭林场为例可定为适宜区。
4.2 广东
蔡岳文等[40]研究指出,降香黄檀适生温度范围为10~35℃,生长发育的最适温度为20~25℃,在广东东部适应良好,虽冬季受冻落叶,苗期枯梢,但是春季恢复较好,新梢生长旺盛,不影响树高的生长和材质的形成。吴永彬等[41]对广东省肇庆市的大水口林场、大坑山林场和北岭山林场的降香黄檀造林效果进行研究,发现降香黄檀在肇庆市的生长表现良好,能适应当地的立地和气候条件,林地抚育的同时适当修枝有利于幼林生长。
4.3 广西
广西梧州市藤县大芒界油茶林场2006年开始从海南引进降香黄檀,在林场四旁和周边丘陵山地进行栽培试验。郭文福等[42]通过研究降香黄檀在广西南亚热带地区的引种也发现,0℃左右的低温下,降香黄檀能安全过冬,并且适宜在有效积温7 200℃以上的地区引种种植。
4.4 江西
江西于都县在2009年冬季进行了降香黄檀的育苗、栽植试验。实验结果表明,苗圃地及造林地苗木均遭受了不同程度的冻害,苗木不能正常生长。通过进行不同海拔和坡向的栽植试验来观察其耐冻性和适应性,认为该树种目前在江西不宜作造林树种进行大面积造林[43]。
4.5 浙江
浙江省温州市早在1986年从广西凭祥引种降香黄檀,现已成林成材、开花结实,林下自然繁殖幼苗众多。2009年,引种广东繁育的降香黄檀幼苗进行种植,4年后调查发现,瓯海和苍南2个试验地的保存率分别为30%和60%,而引自广西凭祥、已在温州成活30 a的大树下萌生的种苗保存率为100%[29]。
5 林木耐寒选育研究
从各地引种情况来看,温度是主要的限制因子之一。现阶段对于降香黄檀的耐寒性研究较少,对耐寒性降香黄檀的选育有必要参考其他树种的选育经验。早期在杏树良种耐寒性研究中,冯军仁[44]通过测定束缚水、束缚水/自由水等生理指标,用FUZZY综合分析法,将10个样品耐寒性划分成4个等级。在桉树耐寒性选育方面,用全分布区种源、多树种进行试验,通过内部生理测定、外部性状观察、电导率、半致死温度、荧光动力学、核磁共振法等试验手段,为不同地区选育适宜当地的品种[45]。王宁等[46]运用叶片离析法和石蜡制片技术,筛选出角质层厚度、栅/海、细胞结构疏松度、叶脉突起度及海绵组织厚度等5项与樟树抗寒性密切相关的指标,结果表明细胞结构紧密度与综合评价结果一致。在低温胁迫下,通过光合荧光特性分析,降香黄檀净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的下降很大程度上来源于非气孔因素抑制,水分利用效率(WUE)和Fm均呈降低趋势,Fm下降显著,表明低温对苗木叶片PSII反应中心的电子传递潜力产生了明显的抑制;PSII的最大光能转换效率Fv/Fm显著低于对照,表现出持续下降的趋势,说明植物受到胁迫或由于某种原因猝灭了荧光[47-48]。
6 耐寒降香黄檀选育展望
目前,对树木耐寒性的研究方法已经较为全面,对于降香黄檀的耐寒性选育可以结合各种方法进行探索,例如外部形态宏观观察、叶片显微结构观察、生理指标的测定、光合参数测定等方法,选定几种简便准确的方法用于降香黄檀的耐寒性评价。还可以进一步研究幼苗不同生长阶段的耐寒性,确定幼苗的最佳造林年份。
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(责任编辑:侯春晓)
S792.28
A
0528-9017(2017)01-0052-04
文献著录格式:高媛,李效文,陈秋夏.降香黄檀引种栽培研究进展[J].浙江农业科学,2017,58(1):52-55,58.
10.16178/j.issn.0528-9017.20170117
2016-07-08
浙江省科技厅公益技术研究农业项目(2016C32041);温州市种子种苗科技创新专项项目(N20150008)
高 媛(1992-),女,江西新余人,硕士,从事珍贵树种资源选育研究工作,E-mail:gaoquanquan888@163.com。
陈秋夏(1975-),女,浙江温州人,博士,研究员,从事森林培育研究工作,E-mail:yzscqx@163.com。