大叶女贞国内研究进展
2017-02-28高福玲徐惠鸽赵寅晓张江涛陈浩
高福玲,徐惠鸽,赵寅晓,张江涛,陈浩
大叶女贞国内研究进展
高福玲1,徐惠鸽2,赵寅晓3,张江涛3,陈浩4
(1. 河南省经济林和林木种苗工作站,河南 郑州 450008;2. 洛宁县林业局,河南 洛宁 471700;3. 河南省林业科学研究院,河南 郑州 450008;4. 河南农业大学,河南 郑州 450002)
综合论述了国内学者在大叶女贞的育苗栽培、水分光合生理、抗性等相关领域的研究动态和进展,并就大叶女贞育种目标及抗性研究提出了建议。
大叶女贞;国内;研究进展;建议
大叶女贞(Ait)为木犀科常绿小乔木或灌木,原产长江流域及以南各省区,向西北分布至陕西、甘肃,生于海拔2 900 m以下疏密林中[1],适宜在温暖湿润气候条件下生长,具有喜温、喜光、稍耐阴、较耐寒的特性。在土质肥沃、土层深厚,排水良好的中性或微酸性土壤中生长良好。大叶女贞适应性较强,被广泛应用于园林景观,作为行道树以及滨河绿地造林。我国学者从大叶女贞的育苗栽培、水分光合生理、抗性等多层次对大叶女贞进行了研究,作者对多年来有关大叶女贞研究内容进行了总结,并就大叶女贞以后的研究提出了建议。
1 育苗栽培研究
1.1 育苗研究
生产上多采用播种育苗,有学者对育苗方法措施进行了改进,杨素生等[2]研究表明:采用萘乙酸处理种子,可提前发芽时间,发芽率要比对比高27.9%;幼苗缓苗期及时喷叶面生根剂和赤霉素,生长季高生长提高45.24%、地径40.24%。何亮等[3]利用草帘覆盖提高土壤水分,壮苗率提高10%,出苗率是对照的1.6倍。朱延林等[4]在河南于8 月中旬到9 月上旬对优树进行大方块芽接,嫁接成活率达95%以上。嫁接芽苗移栽保存率达到98%,当年高度平均1.7 m左右。
1.2 栽培研究
张天宝等[5]对不同施肥方式进行了比较,在苗木种植前期人工撒施肥料节省用工,种植第3 年,人工穴施比人工撒施肥料经济合算。于民强[6]研究了大苗培育,大叶女贞种子苗生长2 a 后按行距30 cm、株距15 cm 栽于大田中,这样培育2 a后继续移栽,按株行距50 cm 栽植,在2.5 m 高处定干, 2 a后即可以培育成胸径5~8 cm,树冠丰满姿态优美的绿化用苗。薛明娆年[7]观察了大叶女贞移植苗木在不同时期的整形修剪反应,经过分析总结,提出了一套系统的整形修剪技术措施。
2 生理研究
2.1 水分生理
田璐洋[8]对大叶女贞茎直径变化与树干液流变化关系进行了研究,结果表明:大叶女贞树干液流速率年变化总体趋势为逐渐递增;大叶女贞主干和各分枝液流的日变化均为单峰曲线。刘超等[9]对大叶女贞径向10 mm、20 mm、30 mm深度处的树干液流进行连续监测,并分析大叶女贞径向不同深度液流的变化规律及其与各气象因子的关系。昝利[11]等采用草酸铵方法剥离了叶片的无气孔角质层,利用微蒸腾室法初步研究了水分渗透性能,并计算了其热力学活化能。大叶女贞叶角质层在25℃和35℃下的水分渗透性分别为8.03×10-8和6.66×10-7m/s,其热力学活化能为160.5 kJ/mol。
2.2 光合生理
尤扬等[12]研究发现,大叶女贞叶片净光合速率两次高峰分别出现在 10:00时和13:00 时,前者为最高峰,后者为次高峰,而日最大净光合速率为 10.8 umol/m2·s。植物的净光合速率与气孔导度及蒸腾速率呈正相关,胞间 CO2浓度与净光合速率呈负相关。大叶女贞叶片的光补偿点为 8.806 umo1/m2·s,光饱和点为 1 499 umol/ m2·s,是具有一定耐荫能力的植物。
2.3 抗逆生理研究
2.3.1抗旱研究
王小兰[13]对大叶女贞PV曲线的水分参数研究结果表明,当大叶女贞受到严重干旱胁迫下,施高磷能使其维持膨压的能力增强,加强吸水保水作用,降低渗透势,提高植物的抗旱能力,说明磷元素在参与大叶女贞的渗透调节作用方面起着重要的作用。王念等[14]利用盆栽方式,测定干旱胁迫下6个类型大叶女贞2年生嫁接苗的丙二醛、细胞膜透性、脯氨酸等生理指标,研究其对干旱胁迫的生理响应,并用隶属函数法进行抗旱性综合评价。
2.3.2抗盐研究
王春芳等[15]研究发现当大叶女贞遭受盐胁迫时,可溶性糖和游离脯氨酸等渗透调节剂在细胞内积累,以调节细胞内的渗透势,维持水分平衡;大叶女贞叶片丙二醛含量以及游离脯氨酸含量都会随着盐胁迫强度的增大而表现为上升趋势,可溶性糖含量随土壤盐胁迫强度的增大略有下降的趋势;大叶女贞对盐胁迫具有较强的抗性。,但在重盐碱区,只有可行的隔碱、避碱措施,才能成功栽植大叶女贞。惠毓坤等[16]研究发现:大叶女贞有相当强的抗盐碱能力,一般在土壤含盐量不超过0.3%时,可正常成活生存。因此,大叶女贞可向干旱、盐碱等土壤环境恶劣地区引种驯化的潜力。
2.3.3抗污染研究
樊后保等[17]研究表明大叶女贞对酸雨也有一定的抗逆能力,模拟酸雨条件下对大叶女贞种子及种苗观测并分析发现:种子发芽能力在pH 2.0 和 pH 3.5酸雨条件下受抑制作用明显。在 pH 3.5处理下种苗只有生长量呈现下降趋势,植株形态和生理均无明显变化,而pH 5.0的酸雨处理对植株生长产生了促进作用,pH 6.0 的模拟酸雨条件下种子萌发和种苗生长无明显变化。
童方平等[18]对生长于冷水江严重Sb、As、Cd、Hg污染土壤的大叶女贞进行了研究。结果表明:大叶女贞能耐较严重重金属胁迫,其生长量、生物量受影响较小;各重金属在大叶女贞根、茎、叶器官内的富集量有极显著差异,根、茎、叶等器官间富集的重金属有极显著差异,大叶女贞可作为重金属污染土壤生态修复优良树种。
王会霞等[19]用激光粒度分析仪(湿法)测定叶面尘的粒径分布,同时用图像处理软件(图像法)分析叶面颗粒物的粒径特征,结果表明,大叶女贞叶面滞留颗粒物粒径呈双峰分布,图像法测定的颗粒物粒径范围为0.4~27.8μm,叶表面分布有大量的突起和凹陷,凹陷直径介于0.6~30μm,直径小于2.5μm和10μm的凹陷约占到总量的50%和80%。
2.3.4抗寒研究
目前大叶女贞广泛栽植于北方,有一定的抗寒能力,能忍受-12℃低温环境而正常生长。
赵志新等[20]对不同家系及家系内不同单株2年生苗木自然条件下越冬后抽梢率进行了观测,表明不同家系间抗寒性的差异达到显著水平,最优良家系的平均抽梢率为31.9%;家系内不同个体间抗寒性的差异亦达到显著水平。
林艳等[21]以不同树龄、不同抗寒性植株叶片为材料,于冬季每月中旬分别采样,测定叶片丙二醛及可溶性糖的含量,并在第2年春节初对每个采样树冬季受冻情况进行调查。结果表明:不同树龄及不同抗寒性的植株冬季叶片丙二醛及可溶性糖具有不同的变化曲线,低温胁迫下叶片丙二醛及可溶性糖含量出现上升趋势越早、上升幅度越大的植株,其抗寒性越差。
李忠喜等[22]采用5株优势木法对郑州市区的大叶女贞进行了选优,在此基础上,对其抗寒性与相对电导率的关系进行了分析。结果表明:大叶女贞的抗寒能力与其叶片相对电导率关系密切;8月份-15℃、-20℃处理和12月份-20℃处理时的叶片相对电导率可以直接用来鉴定无性系间抗寒性强弱。
惠毓坤等[16]试验证明,通过在树坑上打4个深40~50 cm的施肥孔,将肥料施入40~50 cm深的地下浇水,诱使大叶女贞的根系大部分布在地面以下30 cm的深处,处于冻土以下,使根系得到保护,避免冻害。只要栽培措施适当,大叶女贞完全可以在鲁北地区正常越冬。 王长宪等[23]以大叶女贞为受体材料,利用农杆菌浸染方法对沙冬青抗寒基因AmEBP1进行转化试验,结果表明:转化材料为茎段,菌液浓度稀释为50%,浸染时间15 min;其中浸染部位是影响基因高效转化的最主要因素,在50 mg/L浓度的卡那霉素培养基筛选培养,获得一批抗性植株,经PCR检测获得5株转化株系。
3 讨论及建议
国内学者从大叶女贞的育苗栽培、水分光合生理、抗性等层面进行了卓有成效的研究工作,并取得了可喜的进展,但作者认为在大叶女贞研究中也存在问题。
良种选育研究较少,不能满足园林绿化需要。一是缺乏速生良种,大部分都是种子苗,生长较慢,遗传分化较大;二是缺乏耐寒良种,由于大叶女贞作为北方少见的常绿阔叶树种,能够丰富北方冬季景观,耐寒良种对于大叶女贞向北发展尤为重要;三是大叶女贞结实量大,种子严重污染环境。针对以上问题,应加大良种选育研究力度,特别是围绕抗寒性、少果或无果等研究方向育种,以向北拓展大叶女贞的栽培区域和净化栽植环境。
大叶女贞栽培技术有待提高,目前栽植的苗木主干过低,应通过修枝、接干等措施提高主干高度。
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(责任编辑:王团荣)
2017-12-03
河南省科技攻关“大叶女贞种源收集及评价利用研究(152102110118)”
张江涛(1974-),男,高级工程师,从事林木育种研究工作。
S 687.1
B
1003-2630(2017)04-0028-03