灌木玉兰引种栽培及其适应性评价
2019-06-01李瑞云张清元刘雨霞武新艳刘群龙
李瑞云,张清元,刘雨霞,武新艳,刘群龙
(1.山西农业大学园艺学院,山西 太谷 030801;2.中阳县经济林技术服务中心,山西 中阳 033400)
灌木玉兰为木兰科(Magnoliaceae) 木兰属(Magnolia)落叶灌木,是美国在20 世纪50年代中期通过杂交选育出来的一类优良灌木类玉兰品种,株型矮小,可盆栽用于庭院,也可用于公共绿地系统,具有较高的观赏价值。近些年来,随着我国经济的迅速发展和物质文化水平的不断提高,人们对美化环境的要求也越来越高,灌木玉兰因其具有节短枝密、花大色艳、花期长、适应性广和抗污能力强等特点,在城市园林绿化及景观建设中具有极高的观赏及经济价值[1-3]。目前,国内对木兰科的引种驯化多集中在乔木[4-6],而对灌木玉兰的引种研究较少[3,7]。引种驯化灌木玉兰对丰富我国园林植物种类、改善和美化环境等具有重要意义。
本研究通过对美国灌木玉兰的引种栽培,并对其植物学特性、物候期和抗逆性等特性进行研究,旨在为其引种栽培和推广应用提供参考依据。
1 材料和方法
1.1 试验地概况
试验于2017年2月至2018年11月在山西农业大学园艺试验站进行,该站位于山西省晋中市太谷县,属暖温带大陆性季风气候。年均气温5~10 ℃,极端最高温38.5 ℃,极端最低温-26.5 ℃。无霜期160 d 左右。年均降雨量约460 mm,6—8月为全年降雨最多的时期,12—2月是全年降雨最少的时期。
1.2 试验材料
以从美国佐治亚州引进的灌木玉兰品种简爱(Magnolia Jane)和贝蒂(Magnolia Betty)为试验材料,以紫玉兰(Magnolia liliiflora)为对照。
1.3 试验方法
植株栽植于直径33 cm 的塑料桶中,基质为园土+腐熟羊粪+粗沙(三者体积比为2∶1∶0.5),共20 株。每年越冬前把植株放于3 m×3 m×1 m 的土坑中,灌封冻水,并架设拱棚;春季气温变暖后撤除防寒物。每年于萌芽前、萌芽后和枝条速长期各施一次复合肥,每次每株施10 g。试验采用单因素随机区组设计,各品种随机选取生长势一致、开花正常的植株作为研究对象,单株为1 个小区,3 次重复,定期观察植物学特性、物候期、生长情况、抗逆性等。
1.3.1 生态限制因子比较 查阅有关气象资料,比较分析试验地与引种地在年降雨量、年平均气温、海拔高度等生态因子的差异,分析影响引种植株正常生长的主导生态因子。
1.3.2 物候期观察 参考石雅琴等[8]和刘晓兰[9]的物候期观察标准,即萌芽期为叶芽开始萌动的时期;叶芽膨大期为全株25%芽已萌动;展叶开始期为芽苞中伸出的嫩叶有1~2 片平展;展叶盛期为全株萌发芽中75%展叶;现蕾期为全株丛5%花蕾出现;开花始期为全株丛5%花瓣完全展开;开花盛期为超过50%的花开放;开花末期为全株残留花约5%;开始落叶期为全株5%叶开始脱落;落叶末期为全株残留叶约5%;总花期为开花始期到开花末期。
1.3.3 植物学特性观察 每个植株上随机选取当年生和多年生枝条各3 根,观察枝条和叶片的颜色、质地和形状,并用游标卡尺测定叶的长度和宽度,每种类型各测定10 片叶,结果取平均值;每个植株随机选取5 朵花,观察花的颜色和形状,用游标卡尺测量花直径、花瓣长度和宽度,并记录花被片数目,结果取平均值。
1.3.4 生长情况测定 萌芽后,对多年生枝条上的新枝生长量进行测定。测定时,每个植株随机选取3 个生长健壮的新枝,于4月中旬开始第1 次测定,以后每15 d 测定一次,7月底结束。
1.3.5 抗逆性观察 在生长期内,每周观察统计植株叶片病虫害情况,主要为炭疽病、叶斑病、白粉病等病害和叶螨、蚜虫、卷叶虫等虫害;春季萌芽后,统计植株冻害情况,并记录受害程度。
1.4 数据统计
用WPS Excel 2016 软件整理和分析数据。
2 结果与分析
2.1 试验地与引种地生态因子分析
从表1可以看出,除7月平均气温相差较小外,试验地和引种地的坐标、海拔、年均降雨量、年均气温以及1月平均气温都相差较大,佐治亚州年平均气温和1月平均气温分别比太谷县高10.2,12.1 ℃,年均降雨量比太谷县高810 mm。由此可见,在山西太谷县引种灌木玉兰,可在夏季高温期对其进行喷灌或增加浇水次数,冬季放入温室或拱棚进行越冬保护,以提高灌木玉兰的引种成功率。
表1 试验地与引种地生态因子分析
2.2 植物学特性分析
简爱和贝蒂为落叶灌木,株型矮小,当年生枝由绿色渐变为红褐色,有皮孔。叶片长卵形,较薄,纸质,基部楔形,颜色较紫玉兰浅,先端钝或渐尖,表面略带光泽,嫩叶顶端为铜红色,秋天叶片颜色变为黄色或铜红色;当年生枝条的叶片较大,长15~20 cm,宽8~10 cm,而多年生枝条的叶片较小,长 5~15 cm,宽 3~8 cm;叶柄长为0.5~1.5 cm,较紫玉兰短0.3~1.5 cm。
简爱和贝蒂花先于叶开放,杯状大花,单生枝顶,花萼3 枚,紫绿色线型,花瓣7~10 片,肉质,未开放时,形似郁金香,紫色;完全开放时,花瓣外面为紫色,里面为粉白色。其中,简爱的花瓣形状为长圆状匙形,与紫玉兰极为相似,边缘光滑,花瓣长8~12 cm,宽1~2 cm;贝蒂的花瓣较为特殊,狭长,边缘波状扭曲,花瓣长10~11 cm,宽2~3.5 cm。
2.3 物候期观察结果
从表2可以看出,与紫玉兰相比,简爱和贝蒂的花期、展叶期和落叶期均较晚。简爱和贝蒂的花先于叶开放,在山西太谷花期主要集中于4月上中旬,平均较紫玉兰晚14 d,4月中下旬进入开花盛期,总花期20 d 左右,平均较紫玉兰少4.5 d。
表2 3种玉兰的花期观测
由表3可知,在山西太谷,简爱和贝蒂在4月中下旬开始萌芽,4月底至5月初开始展叶,较紫玉兰晚约20 d,于5月中旬进入展叶盛期;简爱和贝蒂的落叶期较紫玉兰略晚4 d,10月底完全落叶。
表3 3种玉兰叶片生长期观测
2.4 生长情况分析
由图1可知,灌木玉兰枝条的生长速度呈先增加后降低的趋势,在山西太谷生长速度较快的时期主要集中在 5月1日至 6月15日,6月25日之后生长速度开始变慢;简爱和贝蒂的生长速度较紫玉兰慢,枝条的生长总量分别为紫玉兰的41.26%和42.92%,紫玉兰于5月中旬生长速度达到最快,而简爱和贝蒂于5月底生长速度达到最快,此时简爱和贝蒂的枝条生长增长量分别为紫玉兰枝条生长增长量的53.33%和55.61%。
2.5 抗逆性分析
灌木玉兰的抗病性和耐寒性较紫玉兰差,而抗虫害较紫玉兰强。在7月中旬到8月底,简爱和贝蒂叶片均发生了炭疽病,其中,简爱发病较轻,发病率达30%,贝蒂发病较为严重,发病率达50%;简爱和贝蒂在整个生长期内无虫害发生,而紫玉兰在5月初发生了蚜虫危害;越冬期间,2 个灌木玉兰品种耐寒性差,虽无整株死亡,但枝条有冻死的现象,死亡率达5%。
3 结论与讨论
木兰科植物多为乔木,树体高大,花香袭人,株形优美,可用作行道树,通常给人以赏心悦目的景观效果[10-12];简爱和贝蒂属于灌木玉兰,植株矮小,可盆栽用于庭院绿化,也可用于小区、公园或公共绿地系统,丰富了园林绿化的材料。在植物引种时,“气候相似论”[13-14]受到业界的推崇和认可,它指出引种植物时应遵循生态学原则,以增大引种成功的概率。由本试验结果可知,山西省太谷县的地理位置及气候条件与引种地相差较大,给灌木玉兰的引种带来了一定的难度,但通过夏季喷灌或增加浇水次数,冬季放入温室或拱棚进行越冬保护,可以保证玉兰的正常生长[15]。
研究引种植物的抗逆性,不仅可减少引种工作的盲目性,也可为引种植物的保护和利用提供有效途径[16]。吴跃开等[17]通过对贵阳地区木兰科观赏植物主要病虫害的调查发现,木兰科植物易发生木兰巨小卷蛾、木兰突细蛾等虫害,以及炭疽病、叶枯病、根腐病等病害。蔡梦颖等[18]研究认为,低温是限制木兰科植物景观应用的重要因子。本试验结果表明,简爱和贝蒂在整个生长期内,叶片发生了不同程度的炭疽病,但未发生虫害,枝条有冻死现象,而丁世民等[2]和曹颖等[7]通过对从美国引进的灌木玉兰品种简爱和贝蒂的适应性观察发现,2 个玉兰品种不仅能正常开花,而且表现出极佳的抗逆性与观赏性,这可能与人工管理和种植密度有关。炭疽病多发生在酷热湿润的季节,喷水过多、放置过密都会引发炭疽病。因此,在引种灌木玉兰时,要注意通风和光照,保证盆土排水良好;当植株叶片发生炭疽病时,可以喷洒百菌清或托布津等药液予以防治,冬季做好保护措施,以免受到冻害[19-20]。
由于引种灌木玉兰的时间短,仍需进一步深入研究并优化栽培管理措施,以充分挖掘灌木玉兰的优良特性,为其引种栽培和推广应用提供理论参考。