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上海地区日本莽草开花结实规律与实生苗繁育技术

2018-05-05朱建军殷丽青竺唯杰王云峰杨柳燕冯友良

上海农业学报 2018年2期
关键词:沙藏上海地区实生苗

孙 翊,朱建军,殷丽青*,竺唯杰,王云峰,杨柳燕,冯友良

(1上海市农业科学院林木果树研究所,上海 201403;2上海市林业总站,上海 200072;3上海广林绿化苗木发展有限公司,上海 201721)

日本莽草(Illicium anisatum L.)为木兰科八角属植物,为常绿阔叶灌木或小乔木[1-2],原产于日本和朝鲜半岛,在我国台湾地区也有分布。在日本,日本莽草作为一种用于供奉的切枝被用于佛事,通称佛前草。其树体会散发香气,所以又被称为香花、香华,树皮、叶片等可以用于制作抹香。此外,由于其果实含有抑制血栓形成的莽草酸,亦可作为提取莽草酸的重要植物资源[2-3]。日本莽草在日本国内的年需求量超过5亿株,呈现供不应求的现象。日本莽草姿态优美、叶厚翠绿、清香、果实奇特,有香气,能够抗二氧化硫等有害气体,是一种具有应用前景的优良绿化植物。近年来,日本莽草在我国的引种、繁育、栽培情况表明,该树种能适应上海、浙江等地区的环境条件,可在上海及江浙地区作为园林绿化植物使用,具有广泛的应用空间[1-2,4]。

目前,已有日本莽草无性繁殖的研究报道[2],但无性繁殖需要的管理成本和人工成本相对较高。在上海市青浦区开展的前期试验显示,7年前引进的日本莽草基本能适应该地区的环境条件,种植3年后开始开花结果。在播种育苗的过程中发现,种子的播种时期、贮藏方法、采种时期等均对其出苗有一定程度的影响,处理不好会严重影响种子成苗。由此,本研究拟在对日本莽草开花结实规律研究的基础上,利用从日本莽草幼树上采集到的种子,探讨其播种育苗关键技术,为日本莽草实生苗的规模化繁育提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况和试验材料

育苗试验地设在上海市青浦区西岑乡张联村。该村位于上海市西郊,太湖下游,黄浦江上游,地处东经 120°53′—121°17′、北纬30°59′—31°16′,地势平坦,海拔2.8—3.5m,属北亚热带季风气候。试验植株为上海市青浦区7年前引进的日本莽草,种植3年后开始开花结果。试验种子来源于青浦区6—7年生的日本莽草幼树,种子采收后,晾干、去杂待用。

1.2 试验方法

1.2.1 日本莽草在上海地区开花结实规律调查方法

在上海地区,以1年作为一个生长周期对日本莽草3年生及以上树龄植株进行开花结实规律的观测。观察并记录其花期、花朵颜色、着生部位、花被片数、花后结实情况、聚合果蓇葖数量、果实成熟时期、果实成熟时的外观表现和种子数量等。使用直尺测量花朵直径,天平称量采收并晾干后的种子千粒重。

1.2.2 不同处理对种子育苗的影响

通过对不同播种时期、种子贮藏方法和采收时期处理后日本莽草种子萌发状况的观察和成苗率的测定,研究不同处理对种子育苗的影响。设置不同播种时期,分别为种子采收当年秋季(随采随播)、翌年春季、夏季和秋季;采用3种不同的种子贮藏方法:普通干藏、低温干藏和低温层积沙藏;由于莽草果实在成熟时会出现开裂现象,根据植株上出现开裂的果实占总果实的比例设置两个种子采收时期,分别为70%的果实略有开裂状态和90%的果实略有开裂状态。所有试验的播种基质为草炭∶珍珠岩=3∶1,播种方式为撒播,播种后轻轻压实基质并浇透水,再覆盖一层稻草。秋季和春季在塑料大棚里的苗床上进行,播种后在苗床上覆盖一层稻草予以遮光和保墒。夏季在无塑料膜保护的苗床上进行,用遮阳网覆盖。每个处理播种300粒,重复3次。

2 结果与分析

2.1 日本莽草在上海的开花结实规律观察

通过对其开花结实规律进行观察发现(图1),在上海地区,日本莽草3年生及以上树龄植株可开花。花期为3月中旬—5月中旬,黄白色的花从叶腋长出,直径2—3 cm,花为两性,花被片10—20,通常为花瓣状。花后即结果实,其聚合果由8枚蓇葖组成,每枚蓇葖中含有1粒种子,果实成熟时期一般为每年10月中下旬,果实成熟表现为逐渐发黄并开裂,自然条件下,种子会从开裂较大的果实中弹出。收获种子的千粒重为81.3—90.9 g。单位面积种子的产量在不同年份间会存在一定幅度的波动,即存在大小年周期现象。

2.2 不同播种时期及种子贮藏方法对日本莽草种子成苗的影响

图2 日本莽草种子实生苗育苗情况Fig.2 Conditions of grow ing seed lings of I.anisatum

为研究不同播种时期及种子贮藏方法对日本莽草种子成苗的影响,将秋季采收并处理后的种子(图2a)进行普通干藏、低温干藏和低温层积沙藏。分别在当年秋季(随采随播)和翌年的春季进行播种并观察成苗情况。结果显示,当年秋季播种的种子(图2b)于翌年3月中旬开始萌发(图2c),到5月初大多数幼苗的子叶已经展开(图2d),至5月上旬萌发基本完成,种子萌发形成的幼苗基本都能成苗,出苗整齐且小苗生长势旺盛,播种翌年秋季统计成苗率可达89.11%(表1)。而经过普通干藏在翌年春季播种的种子,大多数种子不萌发,少数种子于4月下旬开始萌发,至6月上旬幼苗子叶逐渐展开,小苗生长势较弱,秋季统计成苗率仅为6.33%。在普通干藏条件下,翌年春季播的种子,其成苗率仅为当年秋季播的(随采随播)7.10%。上述结果显示,当年秋季播种的日本莽草种子成苗效果显著优于翌年春季播种的种子,在普通干藏条件下,日本莽草的种子成苗率急剧下降。

表1 不同播种时期对日本莽草种子成苗的影响Table 1 Effects of living seed lings of I.anisatum in different sow ing time

对不同贮藏方法处理的日本莽草种子在翌年春季进行播种,观察记录其成苗状况(图3)。

图3 不同贮藏方法处理的日本莽草种子成苗情况Fig.3 Observation of living seed lings of I.anisatum by different storagemethods

表1结果显示,低温层积沙藏处理的种子于4月上旬开始萌发,6月上旬种子萌发基本完成,出苗较整齐且幼苗大小比较一致,生长势较好,播种当年秋季统计成苗率能够达到48.33%。而低温干藏处理的种子于4月下旬才开始萌发,至6月中旬仍然陆续萌发,出苗参差不齐。低温干藏处理条件下获得的实生苗长势较差,幼苗大小不均一。播种当年秋季统计成苗率高于普通干藏处理的成苗率,为18.44%。本研究表明,在不同的贮藏方法中,低温层积沙藏处理效果最好,该处理的日本莽草种子能够保持相对较好的活力,其次为低温干藏处理。

根据试验结果认为,日本莽草采用秋季播种(随采随播的方法)育苗效果最好,成苗率达89.11%,其次是将种子进行低温层积沙藏后翌年春季育苗,成苗率为48.33%。普通干藏和低温干藏后种子成苗率非常低,只有6.33%和18.44%。在不具备随采随播育苗条件的情况下,如果需要通过对种子的贮藏来调整播种时间,宜采用低温层积沙藏的方法进行。

2.3 不同采种时期对日本莽草成苗的影响

试验结果表明,不同采种时期对日本莽草的成苗产生显著影响(图4和表2),植株上70%的果实略有开裂时(2015年10月25日)采收的日本莽草种子,播种后成苗效果显著优于植株上90%的果实略有开裂时(2015年11月7日)采收的,具体表现为前者的种子萌发早且出苗整齐(出苗时间为1个半月),幼苗生长势旺盛,成苗率高达90.89%,为后者的1.60倍。说明上海地区10月下旬采收的种子成苗率较高,当植株70%的果实出现略微开裂状态的时期为其适宜的采种时期。

表2 不同采种时期对日本莽草成苗的影响Table 2 Effects of living seedlings of I.anisatum by different seed collection periods

图4 不同采种时期种子成苗情况Fig.4 Observation of living seed lings of I.anisatum by seed collection periods

3 结论与讨论

日本莽草作为一种多用途树种,其大苗不仅可以出口日本,进行外汇创收,也可以作为上海及其周边地区适生的阔叶常绿景观绿化植物进行推广应用,具有一定的生态及观赏价值,对丰富本地区绿化树种资源,净化环境意义重大[1-2,4]。此外,近年来在林下进行莽草种植的实践表明,莽草具有一定的耐阴性,是开展林下种植的优良树种,不仅经济价值高,又可有效改善林地景观,是上海地区发展林下经济不可多得的珍贵资源。

鉴于国内对其苗木需求量不断攀升的现状,研究推广日本莽草种苗繁育技术具有重要的意义。有关日本莽草的种苗繁育技术鲜有报道,对于实生苗的繁育虽有方法报道[4],但未见育苗效果。实生苗繁育具有繁殖系数高、管理成本低、获得的种苗根系发达且生长势强等优势,既可以实现栽培种群的建立和林下种植推广应用[5],也是新品种选育的重要途径之一[6]。本研究通过对不同播种时期、种子贮藏方法和采收时期处理后日本莽草种子成苗情况的统计和观察,提出了上海地区日本莽草实生苗繁育的关键技术为:在植株上有约70%的果实略有开裂时(上海地区为10月中下旬)进行种子采集,并进行随采随播,如果不具备及时播种的条件,应采用低温层积沙藏的方法贮藏种子,于翌年春季进行播种。采用该规模化繁育技术,目前已经在上海青浦区繁育日本莽草实生苗100万株以上(图2e,2f),经适当的栽培抚育,长势良好,为日本莽草的推广应用奠定了良好的基础。

本研究发现,不同采种时期对日本莽草的成苗有较大影响,10月中下旬是上海地区日本莽草种子的适宜采收时期,这与前人的研究结果类似[4]。不同采收时期获得种子质量的不同,是影响日本莽草种子成苗率的重要原因之一。采收时期过早,种子尚未发育成熟,影响种子质量。采收时期过晚,也会影响采收获得的种子质量。这是由于在自然条件下,日本莽草果实成熟后,发育良好的种子会从开裂较大的果实中弹出,因此在果实内留存种子中发育不良种子的比例会升高。此外,采收过晚也会影响采收获得的种子数量,也不利于其实生苗的规模化繁育。上海地区10月中下旬约70%日本莽草的果实出现略微开裂状态,为果实成熟中期,11月初约90%日本莽草的果实出现略微开裂状态,为其果实成熟后期。根据本研究结果认为,上海地区10月中下旬采收的日本莽草种子成熟度适宜,质量较好,数量较多,是其适宜的采收时期。

本研究结果显示,日本莽草种子随采随播能够取得最佳成苗效果,随着贮藏时间的延长,种子的成苗效果会急剧下降,在秋枫、白芨等研究中也发现类似的现象[7-8]。在林木树种的实生苗繁育中,较多采用地下沙藏种子的方法进行种子贮藏,可取得良好的效果[9-12]。本研究中,采用随采随播的方法,可获得89.11%的成苗率,而采用低温层积沙藏种子的方法进行种苗繁育,成苗率为48.33%,仅达前者的54.24%。推测这可能跟日本莽草果皮或种皮含有抑制种子萌发的有害物,在种子沙藏过程中释放出来有关,从而影响了日本莽草的种子萌发,相关机理有待进一步研究。

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