红椿不同种源的嫁接成活率及生长差异
2022-02-18陈仕昌董利军程琳陈琴梁瑞龙戴俊姜英余代渊黄开勇
陈仕昌,董利军,程琳,陈琴,梁瑞龙,戴俊,姜英,余代渊,黄开勇*
(1广西壮族自治区林业科学研究院,国家林业局中南速生材繁育实验室,广西优良用材林资源培育重点实验室,广西南宁 530002;2融水苗族自治县国营贝江河林场,广西柳州 545300)
红椿(Toona ciliata)为楝科香椿属落叶或半落叶高大乔木,是我国特有的珍贵速生用材树种,同时也是我国Ⅱ级重点保护树种之一[1]。红椿天然林呈零星分布,主要分布于我国广东、广西、云南、贵州、四川等省区,其主干通直圆满,木材呈红褐色,花纹美丽,质地坚韧,是制作高档家具,享有“中国桃花心木”美名[2]。红椿是我国南方低海拔林区的珍贵乡土树种,在树种结构调整和针阔混交林发挥重要作用[3-6]。
目前关于红椿的研究报道集中于种群生态学、种质资源收集、苗木繁育和引种栽培等方面[7-11],嫁接研究报道较少。由于红椿天然林资源较少,且时常有盗伐现象发生,为了保护和发展利用该树种,保存优良基因,对红椿天然林进行摸底调查,通过建立红椿种质资源收集圃,保存红椿优良种质材料。本文基于前期红椿种质资源调查的基础上,通过采集优树穗条进行嫁接试验,研究不同种源的嫁接成活率及嫁接成活后新梢的生长差异性,为营建红椿种子园及后期管理提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
红椿嫁接试验地位于广西南宁市北郊的广西林科院科研苗圃,该地区属于亚热带季风气候区,年平均气温21.6 ℃,最高气温39.4 ℃,极端最低气温-2.4 ℃,年均降雨量1304.2 mm,日照时间1780.9 h。
1.2 试验材料
砧木:选用无病虫害的长势基本一致的1 年生健康红椿容器苗作为砧木。
接穗:源自不同地方的红椿种源,于2021 年12 月中旬在广西隆林县、乐业县、西林县、浦北,云南富宁县开展穗条采集工作,穗条选择标准为处于树中上部的枝条且无病害;四川攀枝花种源的穗条由种质材料交换得来。
1.3 试验方法
嫁接方法:采用髓心形成层对接法。嫁接时用枝剪剪断砧木,保留长度为20~25 cm。穗条切成10~15 cm 长,将穗条一边削平至髓心,在砧木上切一个与穗条接口同样大小的切口,将接穗和砧木的形成层对齐贴近,用塑料薄膜绑紧,套上塑料封口袋防止接穗水分蒸发。
试验处理:采用随机区组设计,每个种源嫁接40 株,重复3 次。于2021 年12 月20 日开始嫁接,嫁接完成后,根据天气情况适时进行加盖薄膜和遮阳网,每天浇水1~2 次,确保容器湿润。
1.4 调查项目与数据处理
接穗萌发时间:嫁接后每3 d 观察统计接穗萌发情况。
接穗新梢长度:2022 年1 月30 日(嫁接后40 d),选取已嫁接成活的30 株编号后进行生长量测定,每7d 测定新梢长度。
嫁接成活率:嫁接60 d 后调查成活率。
利用EXCEL 2016 和SPSS 22.0 对测定数据进行整理与统计分析,并进行显著性分析(P<0.05)。调查数据为百分数和天数的进行数据转换后再进行统计分析。
2 结果分析
2.1 不同种源接穗嫁接后萌芽时间分析
对不同种源接穗嫁接后的萌芽时间进行统计,结果见表1。6 个红椿种源嫁接后平均萌芽时间为25.11 d,大于平均值的是广西乐业、广西西林和四川攀枝花等3 个种源,小于平均值的是广西隆林、广西浦北和云南富宁等3 个种源;其中平均萌芽时间最长的为广西西林种源(27.10 d),其次是广西乐业种源(26.41 d),最短的是广西浦北种源(21.00 d),两者相差近一个星期。将萌芽天数进行平方根转换后进行方差分析和多重比较,不同种源的萌芽天数差异显著,广西西林种源平均萌芽天数显著高于广西隆林、广西浦北和云南富宁等3 个种源,而与广西乐业、四川攀枝花等2 个种源差异不显著;广西浦北种源的平均萌芽时间显著低于其他5 个种源。
表1 不同种源红椿萌芽天数差异分析
2.2 不同种源嫁接成活率差异分析
对不同种源红椿嫁接成活率进行统计分析,结果见表2。6 个红椿种源的平均嫁接成活率为62.70%,不同种源嫁接成活率差异较大,表现较好的种源为四川攀枝花种源(93.33%)和广西隆林种源(75.76%),表现一般的为广西西林(68.33%)和广西乐业种源(53.70%),表现较差的种源为云南富宁(46.15%)和广西浦北种源(38.89%);嫁接成活率大于50%的有广西隆林、广西乐业、广西西林和四川攀枝花等4 个种源,而云南富宁种源和广西浦北种源表现较差,嫁接成活率低于50%。对6 个种源的嫁接成活率数据进行反正弦平方根转换后进行方差分析和多重比较,结果表明不同种源的嫁接成活率存在显著差异(F=5.93,P=0.005<0.05),四川攀枝花种源的平均嫁接成活率显著高于其除广西隆林外的4 个种源。
表2 红椿不同种源嫁接成活率比较分析
2.3 不同种源嫁接成活后新梢生长量差异分析
为研究不同种源嫁接后接穗新梢生长量的差异,对不同种源嫁接后新梢生长进行定期观测分析,结果见下表3。云南富宁种源的新梢长势较好,在整个观测期,其新梢长度高于其他5 个种源。在首次观测期,广西隆林、西林和乐业种源等3 个种源与四川攀枝花种源的新梢生长量相差不大;广西隆林种源在第一、第二个观测期内位于第三名,在第三个观测期,平均新梢长度超过广西浦北种源,位居第二名。广西西林种源则是在第五个观测期内超过广西浦北种源,位居第三名。广西乐业种源在观测前期表现出一定的增量,但是在整个观测期内均未能超过广西浦北种源,而四川攀枝花种源的新梢平均生长量在整个观测期内均小与其它5 个种源。嫁接2 个月后,富宁种源新梢的平均长度最大,为4.83 cm,其次是隆林种源,为4.09 cm,最小的为四川攀枝花种源,为2.82 cm。
表3 不同种源嫁接新梢的生长量比较分析
3 结论与讨论
影响嫁接成活有诸多因素,如光照、水分、嫁接时间、嫁接方式和嫁接后管理等[12-14]。在本研究中,6 个种源的红椿嫁接成活率存在显著差异,成活率最高达93.33%,最低的仅为38.89%。适宜的嫁接时间和砧木苗龄是嫁接成活的重要因素,由于树种具有独特性,其嫁接时间也不相同。李爱华等[15]研究不同季节嫁接香榧成活差异,认为春季嫁接为最佳季节,在秋季可进行补接,进一步提高嫁接成活率。而本研究团队前期在春季3—4 月份开展的嫁接试验效果不理想,嫁接成活率未达到20%,本次嫁接选择在12 月下旬进行嫁接,平均成活率达62.70%,比春季嫁接效果好,认为红椿选择在12月进行嫁接较为适宜。嫁接完成后加强除萌蘖、解绑、立支柱、病虫害防治和水肥管理等精细管理措施,可有效的提高嫁接成活率[16]。
红椿实生苗一般在10 年后开花结实,而通过嫁接的方式营建的红椿种子园可提前进入开花结实阶段[6],在遗传改良、树体矮化和采种困难等方面具有优势[17-20]。结合本研究团队两次嫁接试验结果,认为红椿嫁接适宜季节为冬季,可为营建红椿种子园提供理论依据。本试验仅对不同种源的嫁接成活率及新梢的生长量差异性进行研究,没有对在嫁接愈合过程中砧木、接穗内生理生化和愈合机制,下一步将开展红椿嫁接愈合过程中生理动态变化研究,以明确红椿嫁接愈合的机理。