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珍稀濒危植物蒜头果芽苗砧嫁接技术体系研究*

2018-11-16卯吉华贾代顺陈福景跃波李荣波李勇鹏陈中华李江

西部林业科学 2018年5期
关键词:封口蒜头木质

卯吉华,贾代顺,陈福,景跃波,李荣波,李勇鹏,陈中华,李江

(1.云南省林业科学院,云南 昆明 650201;2.云南省林业科学院油茶研究所,云南 广南 663300)

蒜头果(MalaniaoleiferaChun et SK Lee),为铁青树科(Olacaceae)蒜头果属(Malania)常绿乔木,又名山桐果(广南)、马兰后(壮语)、孟马(沙族语)、猴子果等,是我国特有的珍稀濒危国家二级重点保护植物[1-2]。目前,蒜头果野生资源十分稀少,仅零星分布于云南东南部(广南、富宁)及广西西部(乐业、大新)狭长的喀斯特岩溶区域[3]。蒜头果种仁油脂中富含高达60%以上的神经酸(Nervonic Acid),神经酸具有恢复神经末梢活性、促进神经细胞再生、修复受损神经、改善记忆、预防老年痴呆等特殊功效[4],而蒜头果是目前发现的神经酸含量最高、提取工艺较简单的理想植物资源[5]。神经酸在国际市场上的价格逐年飚升,且需求量较大[6]。近几年蒜头果鲜果价格高达50-60元/kg,经济效益十分显著。另外,蒜头果生长于喀斯特石灰岩山区,是喀斯特贫困山区石漠化治理及脱贫致富非常理想的经济兼生态型的乡土树种,其潜在的开发利用前景较好。因此,应将其作为较具地方特色的经济林树种进行人工定向培育[7],加速蒜头果产业的发展进程。

目前,蒜头果的研究还处于初级阶段,绝大多数研究偏向于成分及药用价值研究,对这一树种的基础研究,尤其在芽苗砧嫁接方面的研究鲜见报道[8]。近几年随着蒜头果价格的飚升,发展蒜头果产业的热情空前高涨,许多企业和老百姓都自发地种植蒜头果。但现阶段大多采用实生苗木种植,其开花结实晚,难以保持母本的优良性状,而采用优良无性系苗木种植,可以保持母本优良性状、提前开花结实。因此,优良无性系苗木的缺乏,成为制约这一优良经济树种发展的重要因素。为推动这一优良经济树种健康发展,笔者前期开展过蒜头果扦插试验,但不能形成根系,该树种的扦插苗和组培苗均难以形成不定根[9-10]。接着做了嫁接繁殖试验,但研究也仅限于嫁接苗成活的操作过程[11],而嫁接育苗中各个环节对嫁接苗成活及苗木生长都至关重要。该试验在前期研究的基础上,探索不同嫁接时间、嫁接方法、基质类型、接穗木质化程度、接穗叶片保留数量、嫁接部位、嫁接高度、包扎方式、遮阴度9个因素对蒜头果芽苗砧嫁接成活的影响,完善蒜头果芽苗砧嫁接育苗技术,为加快蒜头果无性系嫁接育苗体系建设提供理论依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 研究地概况

试验在蒜头果的原生分布中心广南开展。其具体试验地点设在云南省林业科学院油茶研究所苗圃。该地属亚热带季风性气候区,具有雨量集中、冬春季节干旱、夏季湿润的气候特点。年平均气温17.5℃,昼夜温差大,全年气候温和,日照充足,干湿季分明。霜期短,60d左右。年平均降雨量为800-1 100mm,雨季主要分布在6-10月,11月至翌年5月为旱季,空气相对湿度为70%左右,海拔为1 220m,土壤为红黄壤,pH为6.5,肥力中等。

1.2 试验材料

试验所用砧木材料:2015年10月在广南采集成熟的蒜头果种子,经沙藏催芽形成芽砧。穗条采自于2014年云南省林业科学院油茶研究所初选的“牡露1号、2号、3号等”30株优良单株。

1.3 试验方法

嫁接试验于2016年5-7月在云南省林业科学院油茶研究所开展。设9个参试因素,试验采用单因素完全随机设计,每1处理组除参试的因素不同外,其它条件均一致,即:嫁接方法采用切接,嫁接时间为5月20日,接穗为半木质化,每个接穗上保留1/2片叶,砧木为芽苗砧,嫁接高度为6cm,采用嫁接膜包扎住封顶部切口,基质采用配制的S3,用遮光率为60%的遮阳网遮阴。嫁接后移栽于15cm×12cm的可降解育苗袋中,在相同的环境条件下进行统一管理。于同年10月20日对嫁接成活率进行统计,每个参试因素随机抽取30株苗木测定抽梢率、新梢长度、新梢粗度,然后进行数据分析,得出结果。

(1)不同嫁接时间试验 试验设6个处理,分别于2016年5月5日、5月20日、6月5日、6月20日、7月5日、7月20日进行嫁接,每处理嫁接30株,3次重复。

(2)不同嫁接方法试验 试验设3个处理,嫁接方法分别为切接、劈接和舌接,每处理嫁接30株,3次重复。

(3)接穗不同木质化程度试验 试验设3个处理,接穗分别为未木质化、半木质化、全木质化,每处理嫁接30株,3次重复。

(4)接穗不同叶片保留数量试验 试验设4个处理,接穗分别留2片叶、1片叶、1/2片叶、不留叶,每处理嫁接30株,3次重复。

(5)不同嫁接部位试验 试验设2个处理,分别嫁接在胚根和胚芽上,每处理嫁接30株,3次重复。

(6)不同嫁接高度试验 嫁接高度是指从砧木基部到嫁接断砧木处的距离。试验设3个处理,嫁接高度分别为3cm、6cm、9cm,每处理嫁接30株,3次重复。

(7)不同包扎方式试验 试验设3个处理,分别为嫁接膜包扎+封口、嫁接膜包扎+不封口、铝皮包扎+不封口,每处理嫁接30株,3次重复。

(8)不同遮阴度试验 试验设5个处理,用黑色遮阳网分别进行不同遮阴度40%、50%、60%、70%、80%处理,每处理嫁接30株,3次重复。

(9)不同栽培基质试验 试验采用黄心土、草泥炭、蛭石、珍珠岩、钙镁磷肥按不同的配比,配制成7个处理,分别用S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7表示,每处理嫁接30株,3次重复。基质及其配比见表1。

表1 基质配比基本情况

1.4 数据处理

试验数据用Excel进行记录,用DPS 7.05软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同嫁接时间对嫁接成活率和新梢生长的影响

由表2可知,不同嫁接时间蒜头果嫁接成活率、抽梢率、新梢长度、新梢生长量差异显著。6月5日嫁接的苗木成活率最高,达到90.4%,显著高于其它嫁接时间的成活率,而成活率最低的是7月20日嫁接的,仅为61.1%;不同嫁接时间对抽梢率、新梢长度和新梢生长量的影响趋势基本一致,表现最好的依次是6月5日、5月20日、6月20日,7月20日嫁接的表现最差。方差分析显示,不同嫁接时间对新梢的生长量影响极显著,5月20日嫁接的新梢生长量极显著高于其它嫁接时间。综合分析,嫁接时间以6月5日最有利于蒜头果芽苗砧嫁接育苗。

表2 6种嫁接时间成活率和新梢生长情况

注:表中数据为平均值±标准差,每一列后面不同小写字母表示该平均值多重比较在0.05的水平上有显著差异,不同大写字母表示该平均值的多重比较在0.01的水平上有极显著差异,下同。

2.2 不同嫁接方法对嫁接成活率和新梢生长的影响

由表3可知,在生长季节开展蒜头果芽苗砧嫁接,采用3种嫁接方法对成活率、抽梢率和新梢的生长有一定影响,影响的趋势基本表现一致,即:切接和劈接效果较好,舌接效果较差。在对成活率、抽梢率、新梢长度和新梢生长量的影响中,都是切接的最好,其次是劈接,最差的是舌接。方差分析显示,切接和劈接2种方法的嫁接效果均极显著高于舌接,但切接和劈接之间的差异不显著。综合3种嫁接方法在蒜头果芽苗砧嫁接中的效果,切接是最好的嫁接方法。

表3 3种嫁接方法的成活率和新梢生长情况

2.3 接穗3种木质化程度对嫁接成活率和新梢生长的影响

由表4可知,接穗不同木质化程度对蒜头果芽苗砧嫁接成活率与新梢生长量影响显著,最好的是半木质化的接穗,其次是未木质化的接穗,全木质化的接穗表现最差。半木质化的接穗成活率最高,高于未木质化的接穗,但两者之间差异不显著,均显著和极显著高于全木质化的接穗;半木质化的接穗抽梢率最高,高于未木质化的接穗,两者之间无明显差异,均显著高于全木质化的接穗;半木质化的接穗平均新梢长度最大,显著大于其它2种;半木质化的接穗平均新梢生长量最大,大于未木质化的接穗,但差异不显著,均显著和极显著高于全木质化的接穗。综合3种接穗不同木质化程度的嫁接效果,半木质化的接穗最有利于蒜头果芽苗砧嫁接成活与新梢的生长。

表4 接穗不同木质化程度成活率和新梢生长情况

2.4 接穗3种不同叶片保留数量对嫁接成活率和新梢生长的影响

由表5可知,接穗不同叶片保留数量对嫁接成活率与新梢的生长影响显著。接穗保留1/2片叶成活率最高,极显著地高于留2片叶、留1片叶和不留叶的,留2片叶的成活率最低,低于不留叶的,但两者差异不显著;抽梢率最高的是留1/2片叶的,高于留1片叶的,但差异不显著,显著地高于留2片叶和不留叶的,留2片叶的抽梢率最低,平均新梢长度和新梢生长量最大的是留1/2片叶的,大于留1片叶的,但差异不显著,显著地大于留2片叶和不留叶的,不留叶的平均新梢长和生长量最小。综合以上分析,接穗保留1/2片叶的最有利于蒜头果芽苗砧嫁接成活与新梢的生长。

表5 接穗不同叶片保留数量成活率和新梢生长情况

2.5 不同嫁接部位对嫁接成活率和新梢生长的影响

由表6可知,2种不同嫁接部位对嫁接成活率、抽梢率、新梢长和新梢生长量的影响差异极显著。胚芽嫁接的成活率、抽梢率、新梢长和新梢生长量均表现较好,各项指标均极显著高于胚根嫁接的。所以,在生产中蒜头果的芽苗砧嫁接选用胚芽做砧木进行嫁接最理想。

表6 2种嫁接部位的成活率和新梢生长情况

2.6 不同嫁接高度对嫁接成活率和新梢生长的影响

由表7可知,3个不同嫁接高度对嫁接成活率与新梢的生长影响差异显著。以嫁接高度为6cm的成活率最高,均显著和极显著高于3cm和9cm高度的,9cm的成活率最低;嫁接高度为6cm的抽梢率最高,显著高于3cm和9cm高度的,9cm的抽梢率最低;嫁接高度为6cm的平均新梢长度最大,3cm的次之,两者之间无显著差异,均显著和极显著大于9cm高度的;嫁接高度为6cm的平均新梢生长量最大,显著地大于3cm和9cm高度的,9cm高度的平均新梢生长量最小。因此,在蒜头果芽苗砧嫁接育苗中,嫁接高度为6cm的效果最好。

表7 3种嫁接高度的成活率和新梢生长情况

2.7 不同包扎方式对嫁接成活率和新梢生长的影响

由表8可知,3种包扎方式对嫁接成活率与新梢的生长影响差异显著。采用嫁接膜包扎+封口的成活率最高,极显著高于嫁接膜包扎+不封口和铝皮包扎的,铝皮包扎的成活率最低;嫁接膜包扎+封口的抽梢率最高,显著高于嫁接膜包扎+不封口和铝皮包扎的,铝皮包扎的成活率最低;嫁接膜包扎+封口的新梢长度最大,大于嫁接膜包扎+不封口,但差异不显著,极显著大于铝皮包扎,铝皮包扎的新梢长最小;嫁接膜包扎+封口的新梢生长量最大,显著大于嫁接膜包扎+不封口和铝皮包扎,铝皮包扎的新梢生长量最小。由此可见,在蒜头果的芽苗砧嫁接育苗中,采用嫁接膜包扎+封口的方式效果最佳。

表8 3种包扎方式的成活率和新梢生长情况

2.8 不同遮阴度对嫁接成活率和新梢生长的影响

由表9可知,不同遮阴度对嫁接成活率与新梢的生长影响差异显著。不同遮阴度对各项指标的影响趋势基本一致,依次表现为:60%、50%、40%。遮阴度为60%时嫁接成活率最高,极显著地高于50%、40%、70%和80%的处理,遮阴度为80%的成活率最低;抽梢率最高的是遮阴度为60%的处理,极显著地高于其它处理,抽梢率最低是遮阴度为80%的处理;遮阴度为60%时平均新梢长度最大,极显著地大于其它处理,遮阴度为80%的处理其新梢长最小;遮阴度为60%时平均新梢生长量最大,显著大于其它处理,遮阴度为80%的处理其新梢生长量最小。由此可见,在蒜头果芽苗砧嫁接育苗中,采用遮阴度为60%的黑色遮阳网对嫁接成活率及新梢生长最为有利。

表9 5种遮阴度的成活率和新梢生长情况

2.9 不同移栽基质对嫁接成活率和新梢生长的影响

试验采用6种不同基质,用S7(黄土)作对照。由表10可知,不同基质配比对嫁接成活率有一定的影响,其中成活率最高的是S3,其次是S5、S1和S6,成活率最低的是S2,但也高于S7(对照)。方差分析显示,S3除与S5差异不显著外,成活率均显著高于其它配比基质,配制的6种基质成活率均极显著高于对照。不同基质对新梢的抽梢率、长度、生长量影响显著,其中S3的抽梢率最高,显著地高于S4、S2和S7(对照),S2的抽梢率最低,但显著高于S7(对照);S3的平均新梢长最大,显著地大于S4、S6、S2和S7(对照),S2的抽梢率最低,但显著高于S7(对照);S3的平均新梢生长量最大,极显著地大于S4、S6、S2和S7,S2的平均新梢生长量最小,但极显著地大于S7(对照)。综合6种不同配制基质对蒜头果芽苗砧嫁接效果,最佳配制基质为S3,最有利于蒜头果芽苗砧嫁接苗的成活与生长。

表10 7种移栽基质的嫁接成活率和新梢生长情况

3 讨论与结论

3.1 嫁接时间与接穗木质化程度

接穗的木质化程度与砧木的鲜嫩程度直接影响嫁接效果[13]。通常嫁接时间越早,接穗的木质化程度越低,相反,嫁接时间越晚,接穗的木质化程度越高,而待芽砧露出沙面后,则营养物质消耗过多。对蒜头果进行嫁接时,如时间过早,在5月初嫁接,一方面砧木较短,不易操作,另一方面,接穗也还未达到半木质化程度,嫁接效果不太好;而推迟至7月份嫁接,则砧木水分、养分消耗过多,接穗也基本全木质化,嫁接成活率与新梢的生长均较差。因此,蒜头果的芽苗砧嫁接宜在5月中下旬至6月中旬这段时间,芽砧未露出沙面,较鲜嫩,而且接穗也刚好处于半木质化,有利于保证嫁接成活及促进新梢的生长,尤其是6月初嫁接效果最好。

3.2 嫁接方法与留叶数量

切接和劈接2种嫁接方法的对蒜头果芽苗砧嫁接效果较好,成活率均在85%以上,2种嫁接方法差异不显著,但切接的总体效果要好于劈接,舌接嫁接效果较差,并且操作技术要求高、速度慢。据嫁接操作育苗中3种方法的操作难易程度和工作效率分析,切接的操作最简单、快捷,舌接操作技术难度最大、费工时,劈接由于蒜头果的芽砧较粗,接穗插入砧木切口后中间会有缝隙,对砧穗的愈合有一定的影响。因此,在实际生产中,夏季开展蒜头果的芽苗砧嫁接,切接是最理想的嫁接方法。接穗的叶片是嫁接苗进行光合作用合成有机物的场所,同时也是蒸腾失水的器官[14],因此,接穗叶片多,将消耗大量的养分,且容易失水,影响嫁接成活;相反,若接穗不留叶片,则会影响接穗养分的积累,从而影响嫁接成活与新梢生长。试验结果表明,接穗保留1/2片叶的成活率显著高于其它处理,生产中每接穗应保留1/2片叶。

3.3 嫁接部位与嫁接高度

蒜头果的芽苗砧嫁接采用胚芽嫁接的成活率、抽梢率、新梢的生长量各项指标均极显著高于胚根嫁接,但这一结果与邝先松等[15]对油茶(Camelliaoleifera)的芽苗砧嫁接研究结果不一致,他们认为用胚芽和胚根进行芽苗砧嫁接对油茶成活以及苗木的生长无差异,主要原因可能是蒜头果嫁接愈合时间较油茶的长,需要消耗大量的养分和水分,而胚根里积累的养分和水分相对较少,大部分嫁接口还未完全愈合,养分和水分已消耗完,所以影响嫁接成活与新梢的生长。因此,实际生产中,蒜头果的芽苗砧嫁接宜采用胚芽嫁接。嫁接高度对嫁接成活和新梢的生长影响较大,随着嫁接高度的增加,水分和养分运输的距离随之增大,因此水分和养分输送难度也增大。罗健等[16]认为,在油茶的小苗嫁接中,嫁接高度越高,嫁接的成活率及新梢的长势越差。本试验在蒜头果的芽苗砧嫁接育苗中,也存在嫁接高度最高的嫁接效果最差,但并非嫁接高度越低越好,而是嫁接高度为6cm时效果最好。蒜头果胚芽的根系属于肉质根,且生长粗壮,嫁接部位太低,一方面容易把根碰断,并且不方便操作影响包扎速度;另一方面蒜头果芽砧基本较粗,通常比接穗直径要粗得多,砧穗不太匹配影响成活;嫁接高度过高,养分和水分的输送较远,影响嫁接成活与新梢的生长。因此,在实际生产中为提高嫁接效率与效果,宜选择在距砧木基部5-6cm的地方嫁接,5-6cm的位置刚好是砧木较细的部位,与接穗的生长量较匹配,操作也较3cm的方便。

3.4 包扎方式与遮阴度

在进行蒜头果的芽苗砧嫁接时,需要对嫁接口进行包扎,包扎一方面可以使砧穗紧密结合在一起,另一方面可以减少砧穗水分的散失。嫁接膜包扎的效果显著优于铝皮包扎,只是在操作过程中,嫁接膜包扎操作更复杂和费时;接穗顶部的切口封与不封,对嫁接成活率与抽梢率影响较大,不封口成活率、抽梢率与新梢生长量都显著低于封口的。虽然在包扎时多一道封口的工序,对工作效率有一定的影响,在实际生产中,为保证嫁接效果,建议采用嫁接膜包扎并封口。何方等[17]经过研究得出,遮阴度可以改变棚内的光照,从而影响棚内的温湿度,最终影响嫁接成活与新梢生长。遮阴度过高,会导致嫁接棚内的温度偏低,不利于嫁接成活与苗木生长,相反,遮阴度过低,导致棚内的温度偏高、湿度降低,也不利于嫁接成活与苗木的生长。据试验观测,嫁接后的1个月,遮阴度为60%的嫁接棚内,中午14:00的温度为29-33℃,湿度为75%-85%,60%的遮阴度棚内的温湿度更有利于砧穗的愈合与新梢的生长,嫁接效果最好。

3.5 移栽基质

适宜的栽培基质是苗木生长发育的基础条件[18]。试验结果表明,不同配方的基质对蒜头果嫁接效果影响明显,总体看来,在配制的基质中加入10%的钙镁磷肥对嫁接成活与新梢的生长有一定的影响,这可能与蒜头果的喜钙特性有关。在配制基质中,黄心土过多,蛭石偏少,对嫁接成活与新梢的生长有一定的影响,故生产中既要保证嫁接效果又节约成本,用50%黄心土+20%草泥炭+10%蛭石+10%珍珠岩+10%钙镁磷肥配制的基质,最适宜蒜头果芽苗砧嫁接苗移栽。

综上所述,在蒜头果芽苗砧嫁接育苗生产中,嫁接时间选择在6月上旬,采用切接法,用半木质化带1/2片叶的接穗,嫁接在6cm高的芽砧上,采用嫁接膜包扎并封顶部切口,用50%黄心土+20%草泥炭+10%蛭石+10%珍珠岩+10%钙镁磷肥配制的基质为移栽基质,采用遮阴度为60%的黑色遮阳网遮阴,最有利于蒜头果嫁接苗培育,嫁接成活率和新梢生长量最高。在蒜头果的无性系繁育中具有重要的推广应用价值。

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