杉木二年生嫁接母株截干修剪效果研究
2017-07-29梁瑞友廖文冠胡德活
梁瑞友+廖文冠+胡德活
摘要 杉木是我国重要的速生用材树种,顶端优势明显,主干通直。本研究以二年生杉木嫁接母株为试材进行截干修剪试验。结果表明,各母株截干处及辅养枝部位均可促发新梢,经二次截干修剪后,母株高度被有效控制(2.5 m以下),树体径向生长趋旺,经截干修剪后的母株雌花量也随冠幅的增大数量有所增加,发生部位也趋于下移,且分布更为均匀。杉木母株的矮化利于种子园集约化管理技术包括人工辅助授粉等的实施及采种工作的开展。
关键词 杉木;二年生嫁接母株;截干修剪;矮化;雌花发生
中图分类号 S791.27 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)12-0152-01
杉木[Cunninghamia lanceolata(Lamb.) Hook] 为杉科杉木属常绿针叶植物,是我国南方最重要的商品用材与造林树种之一,具有速生、干形通直、材质优良等特点,其育种研究一直被林木育种工作者重视[1-2]。历经第1代、第1代改良、第2代、第2代改良后,目前杉木育种研究已进入第3 代育种阶段,第3代杉木种子园也陆续建立并向市场供种[3]。为强化杉木育种研究,科技部和国家林业局近期共同印发了《主要林木育种科技创新规划(2016—2025年)》,将杉木列为我国速生用材树种育种工程的主要树种,并提出开展高世代种子园营建及矮化丰产等关键技术研发等系列任务。事实上,为提高种子园尤其是高世代种子园产效,充分发挥高世代亲本的产种能力,对种子园强化管理尤其是母树矮化管理尤为重要。南京林业大学陈岳武和中国林业科学研究院亚热带林业研究所迟 健等较早开展了杉木种子园整形矮化试验[4],随后国内多个科研院所、高校与地方林业生产单位不断对杉木母树矮化技术进行探索,以期对树体高度进行有效控制的同时,不以牺牲母树球果产量为代价。
近年来,广东省杉木遗传育种协作组对杉木嫁接母株包括一年生、二年生、三年生、六年生母株进行矮化整形技术研究,本文就第2代改良种子园4个亲本无性系二年生嫁接母株的截干修剪效果进行报道,以期为杉木种子园母株的矮化管理提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概況
试验地位于广东省韶关市曲江区国营小坑林场国家杉木、油茶良种基地内,属亚热带粤北气候区,全年气候温和,雨量充沛,霜期短,年均气温20.3 ℃,年日照时数1 706 h,年均积温6 529.4 ℃,年均降雨量1 530 mm,相对湿度79%,极端最高温度40.2 ℃,最低温度-5.3 ℃,每年霜期约15 d[5]。气候和土壤条件均适于杉木种植及种子生产。
1.2 试验材料
研究材料为嫁接二年生杉木母株,包括4个无性系16个分株(每个无性系嫁接4个分株)。参试无性系包括cx370、cx484、cx562、cx578等,均为广东杉木第2代改良种子园重要的建园亲本。每个无性系嫁接母株生长势相近、正冠、无病虫害。
1.3 试验方法
截干修剪主要针对中心干(主干)进行,即2016年2月对嫁接二年生杉木母株中心干约2 m即保留2轮主枝,并在上轮主枝节位上约5 cm处进行截干处理;2016年12月,对各母株截干处(轮节处)抽生的中心干延长枝和中庸结果母枝(辅养枝)情况(数量、抽梢长和抽梢基径)进行调查、测定,调查前疏除基径<0.5 cm的荫弱枝,在2017年2月继续对中心干延长枝进行断梢控高处理。2017年3月对各母株树高、冠幅进行测定,统计每株雌花量。每个无性系均有3个分株进行截干修剪,另有1个分株未截干修剪以作对照(CK)。
1.4 数据处理与分析
采用Excel 2010对数据进行初步整理与分析,利用Statistical Analysis System(SAS V8.1)进行多重比较(DUN-CAN法)。
2 结果与分析
2.1 杉木母株截干修剪促梢效果
对嫁接二年生杉木母树作截干修剪,经10个月生长期后发现,不同无性系、相同无性系不同分株间在截干处抽生中心干延长枝和辅养枝方面表现均有所差异(表1)。总体而言,各母株在截干处均能萌发出中心干延长枝,数量为1~3条,抽梢长、抽梢基径均值分别达123.5、2.6 cm;另外,在轮节处也萌发一定数量的辅养枝(2~8条),辅养枝长、基径均值分别为43.7、0.9 cm。经多重比较分析还发现,截干处抽生中心干延长枝长与基径及抽生的辅养枝长与基径在不同无性系间差异不显著(P>0.05)。不可忽略的是,不同母株(忽略无性系差异)截干处抽梢数量、抽梢长及抽梢基径可发生一定程度的变化,如cx484其中1个分株在截干处可促发3根中心干延长枝,梢长分别为90.0、90.0、88.0 cm(平均89.3 cm),抽梢数多但长度明显短于其他仅抽1根中心干延长枝的母株(包括cx484其他2个分株),此外抽梢基径也略小。其他母株包括cx578的2个分株也出现类似表现,暗示抽中心干延长枝数量与高度、基径等可能成反比。值得注意的是,cx370的3个分株在截干处的抽中心干延长枝数均为2根,且抽梢长及抽梢基径大小在分株间相近,而抽发辅养枝的数量、长度及基径在分株间也相近,促梢能力较稳定。
2.2 杉木母株截干修剪后形质及雌花分布变化
为控制杉木母株高度,修剪当年年底(2016年12月),对抽生的多量辅养枝疏去其中的荫枝、弱枝和过密枝,以增加光照促进花芽分化。在2017年2月已能分辨花芽时,对中心干延长枝再进行断梢控高处理,将无雌球花部分截除,随后于2017年3月对各母株形质进行度量发现,与对照相比(树高3.0~4.5 m,冠幅1.2~1.5 m),截干修剪后的母株高度被有效控制,冠幅明显增大,截干后抽生的辅养枝和中心干延长枝中下部的侧枝当年能分化花芽,弥补了中心干截干后所造成的产量损失,经截干修剪后的母株雌花量也随冠幅的增大而有所增加,发生部位也趋于下移,且分布更为均匀(图1、表2)。无性系间雌花量无显著差异(P>0.05),但以cx370居多(327个)。
3 讨论
杉木个体顶端优势明显,主干通直,种子园亲本又以生长量优异的无性系为主,嫁接母株自然生长往往形成高大乔木,结实部位不断上移,给采种增加了难度[6]。为矮化杉木母株,便于种子园采种,迟 健等[4]采用摘顶梢方式对嫁接2年多的杉木母株进行矮化处理,发现断梢处出现多头现象,但未对断梢处抽生的中心干延长枝及辅养枝生长及花芽分化等情况进行报道。本研究对二年生杉木嫁接母株进行第1次截干修剪后发现,截干处(轮节处)抽生的中心干延长枝及辅养枝当年均可分化花芽,但不同无性系间分化花芽程度不同,笔者还对抽梢长和基径大小进行了详细记录,为截干修剪后树体生长变化提供了数据支撑。而经二次截干修剪后,母株高度被有效控制,树高控制在2.5 m以下,显著低于对照株系(3.0~4.5 m),且树体径向生长趋旺,母树冠幅明显增大。
雷布先等[6]认为,矮化改变树冠形状能提高光能的获截量,改变叶片结构,提高光合效能,缩短有机物、无机物在体内的运输距离,提高物质交换效能,有利于母树生长发育,另外提高了授粉率,使籽粒饱满,增加了产量,还有利于种子园某些世代更替和种子园管理新技术的应用。此外,王章荣[7]认为,去頂矮化与整形修剪工作虽然属非遗传管理措施,但对花量与雌、雄花的比例有影响,存在遗传管理因素。本研究发现,经过截干修剪后的母株雌花量随着冠幅的增大数量有所增加,发生部位也趋于下移,而且分布更为均匀。这种变化表明,截干修剪可对雌花的发生与分布产生影响,雌花发生部位的下移显然利于种子园集约化管理技术包括人工辅助授粉的实施及采种工作的开展。值得注意的是,参试的4个母株无性系(cx370、cx484、cx562、cx578)均属于侧枝偏旺型无性系,截干修剪效果较为明显,如对一些侧枝偏弱型无性系进行截干修剪,因可培育的辅养枝数量有限,雌花发生及促花效果可能不甚理想(相关数据未体现)。
4 参考文献
[1] 郑会全,胡德活,韦如萍,等.杉木速生无性系选择与材质分析[J].中国农学通报,2012,28(10):27-31.
[2] SU Y,HU D H,ZHENG H Q.Detection of SNPs based on DNA specific-locus amplified fragment sequencing in Chinese fir[Cunninghamia lan-ceolata(Lamb.) Hook][J].Dendrobiology,2016,76:73-79.
[3] 郑会全,胡德活,王润辉,等.乐昌油杉优树资源调查及收集区营建[J].西南林业大学学报,2013,33(1):22-26.
[4] 迟健,王嫩良,郑蓝蓝.杉木种子园矮化试验初报[J].林业科技通讯,1989(2):19-20.
[5] 吕宇宙,刘伟新,梁瑞友,等.杉木苗圃芽前除草剂正交设计筛选试验研究[J].现代农业科技,2015(10):121-122.
[6] 雷布先,倪臻,唐海生.杉木多世代滚动式种子园营建技术研究[J].广西林业科学,2003,32(3):111-117.
[7] 王章荣.高世代种子园营建的一些技术问题[J].南京林业大学学报(自然科学版),2012,36(1):8-10.