无患子高接换种配套栽培技术优化及应用

黄华明 余荣卓 邱群 陈杰 黄静怡

(1福建林业职业技术学院 福建南平 353000;2福建省洋口国有林场 福建顺昌 353200;3福建省建阳范桥国有林场 福建建阳 354200;4吉林农业大学 吉林长春 130118)

无患子（Sapindus mukorossiGaertn.）作为中国生物质能源重点发展树种［1］，其果肉含有皂素，可提取之用于制作高档生物洗涤剂；种仁含脂肪油高达43.18%，可用来提取油脂，用于制造天然滑润油和生物柴油。无患子经济价值高，集生物质能源、“天然”日用化工原料、园林观赏、中药等功能于一体，具有极高的开发价值，产业化生产前景广阔。根据国家林业局《全国林业生物质能源发展规划（2011－2020年）》，2020年全国油料能源林建设达422万hm2，无患子油料能源林规模将达到25万hm2。2019年福建省无患子油料能源林建设近2.5万hm2。可前期对种苗重视不够，规模种植普遍使用实生苗，造成品种良莠不齐；加上无患子成片栽培，采用造林模式管理，缺乏精细化管理，导致树体高大、冠幅窄，造成少花少果现象，严重影响无患子油料能源林高效培育和产业化发展。研究无患子优质高效栽培技术在造林方面的应用有重要意义。果用经济林普遍存在使用实生苗造林、生理落果现象严重、坐果率低等问题。罗国光［2］认为，经济林生理落果主要是由于花器发育不良、授粉受精不完全、胚珠退化和发育不良，而作为无患子科植物的一员，无患子在此方面表现尤为突出。无患子科植物的坐果率一般偏低。蔡小林等［3］研究显示，荔枝坐果率仅有1.38%～4.75%，荔枝的生理落果过程有3次落果高峰：授粉受精不良；内源激素减少，胚停止发育；营养供应失调。刁松锋［4］研究显示，无患子单花序总花量最高可达2万个左右，70%的花序为雄花，生理落果过程也有3次落果高峰。针对果用经济林可用以下保果措施，如修剪［6-8］、施肥料［9-11］和激素［12-14］等方法。关于无患子低产林改造的综合措施研究未见相关报道。本研究利用种苗攻关选育出的无患子良种对低产无患子林进行改良，选用2年生无患子实生苗和2＋6年生无患子黄果直序型（straight infructescenceyellow fruit type，SIYFT）［4］jj10［5］良种嫁接树作为试验材料，经高接换种后，用修剪与常规施肥、添加外源激素相结合的优化栽培方法，以提高无患子的坐果率和产量，为无患子经济林改良和造林果实高产提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 无患子

无患子结果树种植于福建省南平市延平区洋口国有林场市郊管护点和现代田园农业有限公司。选用2年生无患子实生苗（种植6年）和2＋6年生高接换种树（2年生实生苗嫁接品系jj10后种植6年）无患子成年树为试验材料。

1.1.2 主要仪器设备

磨粉机（JYS-M01，九阳股份有限公司）；恒温鼓风干燥箱（HB881-8，苏州市豪贝节能烘箱厂）；索氏提取器（NAI-ZFCDY-8Z，上海那艾精密仪器有限公司）；短程分子蒸馏器［FMD-60（A），上海科兴仪器有限公司］；低速离心机（TD6M，山东博科科学仪器有限公司）；冰箱（BCD-580WIPDCL，珠海格力电器股份有限公司）；天平，（JT3010N/0.1g，上海精天电子仪器有限公司）；游标卡尺（哈尔滨北量工具制造有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 试验树选择

在坡向、土壤基本一致的条件下，从2＋6年生的无患子品系jj10中选择生长树势、地径大小、冠幅冠层、枝条生长量基本一致的60株作为试验材料，共6个处理，分别记为1、2、3、4、5、6，每个处理10株；同时选择8年生实生苗6株作对照。试验样株均无病虫害，树体健壮，能正常开花结果。

1.2.2 试验方法

1.2.2.1 无患子高接换种对投产和品质的影响

2014年12月中旬对无患子优良品系jj10进行修剪，用500倍液多菌灵消毒；采集无患子优良品系jj10发育枝，在2～4℃冰箱中用保鲜膜全封闭后保鲜保湿，至次年2月初开始嫁接（接穗可以贮藏保鲜2个月以上）。2015年春季对无患子试验林进行高位换种，2016年起对无患子实生苗和嫁接苗进行整形，2017—2019年（开花期为5月下旬，5—11月调查）观察无患子实生苗和嫁接苗开花和结果情况。调查高接树和实生苗单位面积花穗数量和结果量；用电子天平测定无患子果实质量，计算单果重；采用醇提法萃取无患子果肉皂苷［15］，索氏提取法提取无患子籽油总量［16］。

1.2.2.2 不同修剪强度对无患子开花和结果影响

2016年起对无患子嫁接苗进行修剪，选留3个骨干枝，开展角度45°，枝角45°［6］，每个主枝分枝选留2～3个，保持自然开心形。2019年（11月落叶后）对结果树采用长放（不对枝条修剪）、轻短剪（剪除枝条长度1/3）、中短剪（剪除枝条长度1/2）、重短剪（剪除枝条长度2/3）等修剪方式，春季调查抽梢数量和开花结果情况，冬季调查结果数量和产量。

1.2.3 调查内容和测定

采用单株小区法，重复3次。在每个处理植株的东、南、西、北4个方位分别选择3个长势、大小、物候期相似的花穗进行固定调查，2020年5月20日调查各处理每株花穗的雌雄花数量；6月1日生理落果前调查各处理每株花穗的幼果量；8月20日进行结果数量统计；12月上旬果实完全成熟时采收，以调查果穗为单位，采用游标卡尺和天平进行果实大小和果实质量测定。

1.2.4 数据处理

使用Mircosoft Excel 2019软件对以上所得数据进行计算、整理和图表绘制；采用SPSS 22.0软件对单因素24个处理的结果量指标进行方差分析（One-way ANOVA）。

2 结果与分析

2.1 高接换种对无患子结果的影响

良种是提高农作物产量、质量、经济效益的主要影响因素，高接换种是无患子低产林改造有效且显著的途径［17］。从试验结果观察，2015年高接无患子品系jj10，2017年全部结果，见图1。而此期间无患子实生苗均未开花结果，直至2019年才开花结果。可见通过高接换种可提早2 a结果。从表1可知，高接的品系jj10单位结果面积的花穗量显著高于实生苗（p＜0.05）；结果数量、单果重、果肉总皂苷含量、种子含油量等与对照（实生苗）相比均达极显著差异水平（p＜0.01）。通过高接良种，不仅可让无患子实生苗提早结果，同时提高了其果实的产量和品质。

图1 2019年高接换种jj10结果情况

表1 高接jj10与实生苗的结果情况分析

2.2 修剪对无患子坐果率影响

修剪处理可调节无患子植株营养分配、光照条件，合理的修剪有助于无患子开花结果［6］。由图2、3可知，2020年12月上旬采收时，经中短剪处理的无患子实生苗和品系jj10坐果率明显高于其它处理。从表2可知，重短剪的无患子坐果率总体上明显低于其它处理（p＜0.05），表现为中短剪＞轻短剪＞长放＞重短剪。说明中短剪可提高无患子坐果率。由图4可以看出，品系jj10经过中短剪的坐果率要比实生树的坐果率明显提高。

图2 不同修剪方法对无患子实生树坐果率的影响

图3 不同修剪方法对无患子良种jj10坐果率的影响

图4 2020年无患子实生树和品系jj10中短剪开花坐果比较

3 讨论与结论

3.1 讨论

3.1.1 修剪对无患子坐果率的影响

修剪就是调整树冠的冠层结构、枝叶空间分布，对树体光能截获、能量流动、光合作用和蒸腾作用有重要的影响［18-19］，可使树冠的有效光合面积达到最大；调节营养生长和生殖生长，使其适量成花、结实而不削弱树势。修剪对枝、叶、果等器官生长发育均具有调节作用。修剪可促进合理的叶面积生长，合理的叶面积指数是果树充分利用光能、保证高产优质的主要条件。

修剪促进坐果技术已在果树生产中得到广泛应用，也是目前公认的无公害生产技术之一，修剪可人为调整植株的枝叶分布、光照，平衡营养生长和生殖生长，从而达到提高坐果率的目的。有效枝条量选留数量对植株的光合能力及果实数量和品质等方面都有很大影响，其选择是由树种、品种、树龄、树势、立地条件以及管理水平等诸多方面综合决定的［18］。不同果树结果习性有很大差异，因此应通过不同修剪方法、修剪强度，筛选出最合适的修剪方法，以期提高无患子坐果率。

3.1.2 利用激素和施肥促进坐果

人为诱导植物雌、雄发生的有效手段主要是利用外源激素或生长调节剂处理。研究认为，在花芽分化阶段对植物喷施外源激素或生长调节剂可改变植物内源激素水平。在荔枝开花期喷施氯吡苯脲能够使花穗花期延长，并促使花蕾萌动批次增加，这可能是因为氯吡苯脲提高了花穗内源细胞分裂素含量［20］。氯吡苯脲对研究无患子花芽性别分化历程及花期调控具有一定意义。

施肥是果用经济林管理的重要基础，也是丰产的保证条件。许多农业学者研究表明，矿质营养元素种类和比例，施用肥料的种类、形态、数量、时期与方法，对果用经济林的产量与品质均具有明显作用，同时对树体的生长发育有重大的影响［21-22］。果用经济林施肥试验的基础研究积累较少，施肥的实践体系尚不完善，但也可为无患子的施肥管理实践提供一定理论依据。

3.1.3 提高无患子造林效益途径

经济林实生苗造林，普遍存在树体间生长差异大、结果迟、产量低、品质差等问题，投资回报迟，经济效益低。果树高产优质的主要途径是通过良种改良及规范化和精细化管理。无患子果用原料林要达到高产，应对实生苗造型进行良种嫁接，采用科学的经营方法，精心抚育；根据无患子品种生长、结果习性进行合理修剪，按无患子生长规律进行规范施肥，于开花期和生理落果期进行保花保果处理，即可达到增产、增收的目的。优良无患子盛产期果实产量可达12 t/hm2，产值可达46万元/hm2［17］。无患子种植不仅可带来造林的生态效益，同时可带来巨大的经济效益。

3.2 结论

本试验通过良种高接，解决了无患子品种良莠不齐的难题，同时可使无患子提早进入投产期，果实的产量和品质显著提升；利用不同修剪方法处理无患子结果树，结果明显提高无患子坐果率和产量。综合考虑上述处理方法对无患子坐果率的影响，高接良种和中短剪可显著提高无患子坐果率、产量及经济效益。