湖北省柿属种质筛选和栽培利用*
2022-06-09李先明刁松峰涂俊凡杨夫臣朱红艳刘金平
李先明,刁松峰,涂俊凡,杨夫臣,朱红艳,刘金平
(1 湖北省农业科学院果树茶叶研究所,武汉430064)(2 中国林业科学研究院经济林研究开发中心,经济林种质创新与利用国家林业和草原局重点实验室)(3 武汉市新洲区果茶技术服务站)
我国柿(Diospyros kaki)栽培历史悠久,在原始社会和奴隶社会的夏朝、商朝有柿果充饥的记述,柿人工驯化栽培则兴起于战国,流行于汉代,《诗经·尔雅》中有柿的相关记载。我国的柿文化源远流长,其谐音表达“万事如意”“事事如意”之意,周代在重大祭祀仪式上将柿果作为供品。柿属植物也是我国重要的园林观赏树种之一,也是重要的庭院经济树种[1-3]。湖北省的大别山区、秦巴山区、幕阜山区及武陵山区,柿分布范围广、栽培面积较大,是当地农民实现脱贫致富的主要经济作物之一[4]。湖北省柿种质资源丰富,以湖北省罗田县为中心的大别山区是我国原产甜柿集中分布区,“九五”以来,特别是“十二五”“十三五”期间,我们对湖北省柿属植物种质资源进行了调查,并就其综合利用进行了研究。
1 湖北省柿属植物种质资源
1.1 湖北省柿栽培历史
柿隶属于柿科(Ebenaceae)柿属(DiospyrosL.),是柿属植物中作为果树利用的代表种,也是我国原产最著名的浆果之一[5]。除了东北、西北、西南高寒地区不能栽培以外,柿在我国黄河流域地区及长江流域地区广泛种植。广东高要的茅岗出土过战国时期的柿核,马王堆汉墓3 号出土了柿种子及柿饼,表明先秦时期柿就已经成为一种受人们欢迎的水果。《礼记·内则》中有“枣、栗、榛、柿”的记述,这是柿在文献中的较早记载,《上林赋》中有“枇杷橪柿、楟柰厚朴”之句。自汉晋以后,柿更为人民所喜爱,视为珍果。西汉的王褒在《僮约》中记述“植种桃李,梨柿柘桑”。《梁书·沈瑀传》(公元502—549 年)中有“永泰元年,瑀为建德令,教民一丁种十五株桑、四株柿及梨栗;女丁半之,人咸欢悦,倾之成林”。
湖北省柿的栽培历史悠久,湖北荆门出土过战国时期的柿核,很显然,战国时期柿已经在长江流域进行人工栽培和利用。与湖北接壤的河南南阳地区,为我国柿栽培较早的地方。东汉《荔枝赋》记载“宛(今在南阳)中朱柿”,《南都赋》记载“若其园圃,……乃有樱、梅、山柿”,说明迟至东汉,河南南阳地区已经有人工栽培的柿树,很可能是从毗邻的湖北或重庆引入。在我国古代常将椑看作是柿的一种,甚至作为柿的别称。长江中下游地区,特别是湖北地区历来以产椑柿著称,三国时期《云阳赋》记载“甘蔗椑柿、榛栗木瓜”,云阳县在重庆东北部,毗邻湖北省恩施州的利川市。《荆州土地记》记述“宜都出大椑”,表明魏晋时期在湖北宜都地区就有适宜商业化栽培的大果柿品种。《新唐书·地理志》记有“柑、橙、橘、椑”,说明当时湖北江陵地区的特产就有柑橘、橙及柿。宋代苏轼在《答秦太虚七首》中描述“所居对岸武昌,……柑橘椑柿极多”,很明显,宋代椑柿与栽培果树柑橘并列,且产业规模大,广行栽植。
柿栽培品种主要分为4 个品种群,分别为完全甜柿(Pollination-constant nonastringent,PCNA)、完全涩柿(Pollination-constant astringent,PCA)、不完全甜柿(Pollination-variant nonastringent,PVNA)以及不完全涩柿(Pollination-variant astringent,PVA)。中国是涩柿的重要原产地,也是甜柿的原产地。鄂、豫、皖三省交界地区,特别是以湖北省罗田县、麻城市为中心的大别山区分布着世界上最古老的甜柿种质资源(中国甜柿,罗田甜柿),亦是目前为止唯一原产我国的甜柿种质。史料记载罗田甜柿栽培历史久远,明嘉靖10 年(公元1531 年),湖北省罗田县的分家契约上记载“竹园中之甜柿树,为两家共有”。清康熙年间编撰的《罗田县志》“祥异”一节里记述“宋明道元年(公元1032 年),黄州桔木及柿木连枝”,罗田县宋代属黄州管辖,由此可见罗田甜柿人工栽培历史已有近千年,较日本古老的不完全甜柿品种“禅柿丸”(公元1214 年)还早182 年[6-7]。
1.2 涩柿种质资源
湖北省内涩柿种质资源丰富,全省各地均有分布,其中大别山区、秦巴山区、幕阜山区及武陵山区的涩柿种质资源丰富。“九五”以来,特别是“十三五”期间进行“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”,较大范围开展了柿属植物种质资源调查、收集、保存及评价利用工作,正在建设湖北省柿种质资源圃,现保存柿种质资源128 份,其中湖北地区的涩柿资源49 份,包括磨盘柿、秋红柿、秋黄柿、里黄柿、冬黄柿、牛心柿、平底柿、干帽盔、杵头柿、方柿、灯笼柿、四棱柿、水柿、火柿、八月黄、镜面柿、南瓜柿、冬瓜柿、火罐柿、升官柿、狗柿子、鸭蛋柿、巴红柿、面柿、糖柿子、红柿、小红柿、梅花柿等,其中可以直接利用的为贾庙大磨盘、秋红柿、秋黄柿。
(1)贾庙大磨盘。磨盘柿大果芽变,完全涩柿,母株位于团风县大别山地区。果实磨盘形,果形指数0.82;果面橙色,果皮细腻,无裂纹,无锈斑,无纵沟,果顶广圆,十字沟浅,有磨盘型缢痕,软后易剥皮。单果重372 g,果实横断面方圆形,果肉无褐斑,硬柿质地硬、致密;软柿果肉橙红色,水质,汁液多,纤维少,可溶性固形物含量19.5%,风味甘甜,品质上。果实成熟期10 月上旬,软食,亦可制成柿饼。
(2)秋红柿。完全涩柿,母株位于枣阳市大洪山地区。树冠圆头形,树姿较开张,干性强。果实扁圆形,果形指数0.78;果面橙红色,果皮细腻,无裂纹,无锈斑,无纵沟,果顶广圆,十字沟浅。单果重196.4 g,果实横断面近圆形,果肉无褐斑,硬柿质地硬、致密;软柿果肉橙红色,水质,汁液多,纤维少,可溶性固形物含量17.6%。鄂北地区9 月上中旬成熟,为优质早熟种质。
(3)秋黄柿。完全涩柿,母株位于广水市桐柏山地区。树冠阔圆锥形,树姿较直立,干性强。果实圆锥形,果形指数0.94;果面橙黄色,果皮细腻,无裂纹,无锈斑,无纵沟,果顶钝尖,无十字沟。单果重167.7 g,果实横断面近圆形,果肉无褐斑,硬柿质地硬、致密;软柿果肉橙红色,水质,汁液多,纤维少,可溶性固形物含量18.9%。鄂北地区10 月上旬成熟,为优质中熟种质。
1.3 甜柿种质资源
对中国甜柿分布较为集中的罗田县、团风县、麻城市、英山县进行了甜柿种质资源摸底调查,重点调查了罗田县三里畈镇的錾字石村,河浦镇的唐家山村、丁家山村,大崎乡的平头岭村、三解元村以及平湖乡上冲村;调查了团风县的贾庙乡,麻城市的盐田河镇、夫子河镇,英山县金家铺镇,现收集保存了33 份单株/优株,主要特点为果个较大、种子较少、熟期为极早熟或者极晚熟且品质优良,其中鄂柿1 号、牛眼柿可以直接栽培利用或者作为中间砧利用。
(1)鄂柿1 号。中国甜柿,完全甜柿。果实扁方圆形,横断面近圆形,果形指数0.76;果皮细腻,具蜡质光泽,平滑光洁;果皮橙红色,果面光洁细腻,具细龟甲纹理;果面无纵沟,无锈斑,无缢痕;果顶广平微凹,十字沟极浅,无裂纹。果实大,单果重200 g,最大果重260 g。果肉橙红色,肉质致密松脆,软化后水质,纤维极少,无褐斑,汁液中多,可溶性固形物含量16.0%~18.0%,味甜,品质上。成熟期9 月下旬至10 月上旬,近成熟时在树上易软化。无核或者种子1~2 粒。
(2)牛眼柿。完全甜柿,母株位于大别山区罗田县。果实圆形,单果重137~149 g。果面橙红色,无裂纹,果实软后果皮易剥。果面无纵沟,无锈斑,无缢痕。果实横断面近圆形,果肉橙红色,质脆,较致密,纤维极少,无褐斑,汁液较多,果肉可溶性固形物含量19.5%~20.5%,味极甜,品质上。果实成熟期10 月下旬,种子数量中多。
1.4 油柿及君迁子
柿属植物油柿(D.oleiferaCheng.)和君迁子(D.lotusL.)在湖北地区分布广泛,特别是在境内的大别山区、秦巴山区、幕阜山区及武陵山区存在数量大、类型多样。在海拔较高的山区油柿长成高大的乔木,高10 余m,果实单宁含量高,果个小(单果重2.0 g),种子较多,是制作柿漆的重要原料。油柿和君迁子均可作为栽培柿品种的砧木,古代文献亦多记述。《齐民要术》记载“取枝于㮕枣根上插之,如插梨法”,宋《洛阳花木记》描述“软枣上接诸般柿”,《农政全书·树艺》有“三月秧黑枣,备接柿树”。在调查中发现,君迁子在湖北地区更是随处可见,类型也较多,主要表现为果实大小不同、成熟期各异。
2 柿属植物的砧木利用
2.1 基砧君迁子的培育
(1)播种。君迁子种子沙藏层积40~50 d,种子内部的脱落酸等含量显著减少,抑制种子萌发的作用大大减弱,便于打破休眠;播种前2 d,将层积的种子筛出,置于15 ℃左右的温水中浸泡1~2 d,当有1/3 的种子裂嘴露白即可播种;催芽后的种子用40%甲醛100 倍液浸种0.5~1.0 h,提前于当年1 月中旬播种,苗床地用5%辛硫磷颗粒剂拌入20 倍的细土混耕,播种时开深2~3 cm 的浅沟,条播,种子撒下后覆盖一层厚约0.5 cm 的细土,以不露种子为限;播种后苗床畦垄盖一层地膜,然后再搭盖塑料薄膜小拱棚保温增湿。
(2)君迁子幼苗管理。君迁子幼苗出土后,当气温高于15 ℃时,揭除垄面地膜;出苗后1 周,苗床土壤淋施2~3 遍50%多菌灵可湿性粉剂500倍液,预防苗木炭疽病,每次间隔约10 d;幼苗2~3 片真叶时按株距约10 cm 进行间苗或补苗,当苗高约8 cm 时,结合中耕松土进行追肥,每667 m2追施尿素或复合肥15 kg,连施2~3 次,每次间隔20~30 d,同时叶面喷施0.3%尿素1~2 次。
2.2 中间砧嫁接及管理
(1)嫁接。用鄂柿1 号或者牛眼柿作为中间砧。基砧君迁子苗木粗度0.5 cm 以上时,即可满足嵌芽接对砧木粗度的要求,于初夏(6 月20 日左右)嫁接。嫁接方法为嵌芽接,操作时强调“短、平、快、准”,尽量减少伤口在空气中的滞留时间,以防止单宁在空气中被氧化而影响成活率;嫁接部位为基砧苗木距地面高约10 cm 处,嫁接口下砧木保留3~4 片叶[8]。
(2)中间砧嫁接后的管理。完成嫁接后1 周,进行第1 次剪砧,保留接口上部2~3 片叶。第1次剪砧后1 周,进行第2 次完全剪砧,仅保留中间砧接芽;中间砧鄂柿1 号嫁接苗高度为20~30 cm时,剪除嫁接薄膜,抹除接芽附近及下部叶腋间的砧木萌蘖;生长期随时检查,及时抹除基砧萌蘖芽。
中间砧接芽生长旺期正值盛夏,此期气温较高,若遇伏旱,则及时灌水;勤施、薄施追肥2~3次,比例为N∶P2O5∶K2O=2∶2∶1,在苗床垄面开条状沟施入,同时结合病虫害防治进行叶面喷肥4~5 次,浓度为0.3%~0.5%尿素+0.2%~0.3%磷酸二氢钾。中间砧嫁接苗生长期易遭柿梢鹰夜蛾危害,其幼虫取食顶芽和嫩叶,顶芽受害率在90%以上,严重影响苗木生长,可选用2.5%敌杀死乳油3 000 倍液或者20%速灭杀丁乳油2 000 倍液,对顶芽及叶片喷雾1~2 次。
由图1 可知,君迁子+富有甜柿组合的嫁接成活率仅为56.95%,而君迁子+鄂柿1 号、君迁子+牛眼柿组合的嫁接成活率分别比君迁子+富有甜柿组合高39.53%、38.26%。从成活的接穗芽萌发成粗度大于0.8 cm、高度大于0.8 m 的壮枝比率看,君迁子+鄂柿1 号、君迁子+牛眼柿组合的萌发长枝的比率分别比君迁子+富有甜柿组合高53.07%、52.69%,而君迁子+富有甜柿组合的萌发成为长枝的比率仅为38.18%,且嫁接口愈合不良,出现膨大、开裂及破皮现象,表明该组合嫁接亲和力不强。君迁子+鄂柿1 号、君迁子+牛眼柿组合嫁接亲和力强,接芽生长势强,而且愈合良好,嫁接口平滑,无大脚、小脚现象。
图1 不同组合嫁接的田间效果
2.3 富有系甜柿品种的嫁接
富有系甜柿品种与君迁子砧木不亲和,嫁接口出现膨大、开裂,愈合不良,导致生长不良,甚至死树。富有系品种包括富有甜柿以及其作为亲本杂交育成的品种,如上西早生、阳丰、太秋等。甜柿品种嫁接时间为2 月下旬至3 月上旬,在中间砧嫁接口上20 cm 处嫁接甜柿品种接芽,嫁接方法亦为嵌芽接。嫁接后15 d,进行完全剪砧,仅保留甜柿品种接芽。幼苗高度30 cm 以上时,剪除嫁接薄膜,幼苗生长期间加强抹芽、除萌蘖、肥水及病虫害防治,直至落叶后苗木出圃。
由图2 可知,君迁子+鄂柿1 号+富有、君迁子+牛眼柿+富有组合连续2 次嵌芽接的成活率分别比君迁子+富有甜柿组合的嫁接成活率高36.86%、35.79%。君迁子+鄂柿1 号+富有、君迁子+牛眼柿+富有2 个中间砧育苗组合的苗木出圃率较君迁子基砧分别高62.22%、60.45%。
图2 中间砧不同组合的苗木田间长势
3 柿属植物的高接换种改良
3.1 嫁接前的树形调整
用于高接换种改良的柿属植物主要包括多年生、高大的野生涩柿、甜柿、油柿、君迁子以及生产水平低下、放任失管的多年生涩柿、甜柿低产园柿树,其树形高大,冠层结构紊乱,提前于冬季进行树体结构调整,选留下部的3~4 个主枝为高位嫁接的骨干枝,截留长度为原主枝长的2/3,每个主枝上留2~3 个侧枝;中央主干(中心干)在最上的主枝处落头开心[9-10]。对改冠修剪的大枝锯口涂抹乳白胶,或涂上“三零膏”(配方为凡士林500 g+多菌灵2.5 g+赤霉素0.5 g)。
3.2 高位嫁接的方法
高位嫁接在2 月下旬至3 月上旬进行。品种选择可以为甜柿品种,诸如阳丰、太秋、富有等;也可以选择当地适栽且综合性状优良的涩柿品种,如磨盘柿、牛心柿等。
采用插皮接方式高接(图3)。嫁接方法为在主枝(干)左右两侧每隔25~30 cm 为一个嫁接部位,两侧错开;先用刮皮刀把嫁接处的粗老翘皮刮干净,露出新鲜的韧皮部,再用凿子在韧皮部上刻出底边长约2 cm、高约1.5 cm 的等腰三角形,剥除三角形内的韧皮部,露出木质部,三角形的底边在主枝或主干的下(后)端,然后在三角形的底边中部与底边垂直处用劈接刀纵切1 刀,长度2.5 cm,深达木质部;用嫁接刀在接芽的背面从芽基处向下削一斜切面直达底端,深达1/2 木质部,削成2.5 cm长斜削面,下端渐尖,再在接芽的正面下方0.5 cm处削成2.0 cm 与背斜面相对的削面,深达1/3 木质部,与第1 刀交会,形成一个芽背削面大、正面削面小的“楔形”,最后用剪枝剪在接芽上端约0.5 cm处剪下接芽。用嫁接刀拨开三角形底部垂直纵切口的皮层,随即将接芽朝外插入皮内,使穗芽的上端镶嵌在三角形的接槽内;用3~5 cm 宽的塑料薄膜螺旋状从下而上把嫁接的主枝或中心干全部绑缚严实,接芽亦绑缚在三角形槽内。
图3 高位嫁接示意图
由图4 可知,本试验的高位嫁接方法与传统的多头劈接方法相比,嫁接成活率高1.75%,接芽萌发率高10.68%。特别是本试验高位嫁接的接穗萌发后,枝条生长强旺,当年的长度可达117 cm,较劈接高14.71%;粗度达到1.24 cm,较劈接高24.79%。
图4 不同嫁接方法的田间效果
3.3 嫁接后树体管理
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柿品种接芽露绿顶住绑缚膜,及时用牙签捅破薄膜,使萌发的新芽露出。接穗新梢长35~40 cm时及时摘心,副梢长10 cm 时进行第2 次摘心;对生长空间大的强旺新梢进行重摘心和反复摘心。
4 小结
4.1 中间砧育苗
常规的中间砧育苗培育时间一般3 年以上,导致育苗周期长、管理费工费时、土地使用效率低,增加育苗成本[8,11],本试验富有甜柿中间砧育苗时间为2 年,较常规方法缩短1 年,提高土地利用效率,降低生产成本。利用鄂柿1 号、牛眼柿作为中间砧,翌年冬季出圃苗木高度120 cm 以上,嫁接口以上10 cm 处直径1.2 cm 以上,且砧穗亲和性好,愈合良好,嫁接口无膨大、开裂及大小脚,符合一级苗木的出圃标准。“一种富有甜柿中间砧快速育苗方法”已获得国家发明专利授权,专利权号为ZL201510215649.X[12]。
4.2 柿属植物高位嫁接利用
由于放任生长及粗放管理的柿属植物树体高大,冠层不甚紧凑,主枝、侧枝的分枝部位较高,现有的果树高接换种方法,如插皮接、劈接、切接和腹接在柿树大主干、大主枝上不易形成愈伤组织,即使嫁接愈合其接穗枝条生长势衰弱[11,13]。亟需找到一种适宜在成龄柿属植物较粗、较高的枝干进行嫁接的方法,且成活率高、操作简便、主枝数量多、树冠和产量恢复快。本试验田间调查高位嫁接换种后,第2 年阳丰甜柿的树冠覆盖率达到56.23%,第3 年树冠覆盖率达到81.51%,田间667 m2产量达到1 204 kg,实现初步丰产。“一种甜柿高位嫁接方法”已获得国家发明专利授权,专利权号为ZL201510222855.3[14]。