古杨树扦插育苗方法及栽培管理技术
2022-12-22王雪纯黄德帅杨梦妮陆燕元
王雪纯,黄德帅,杨梦妮,陆燕元
(1.西南林业大学林学院,云南 昆明 650224;2.西南林业大学生物多样性保护学院,云南 昆明 650224;3.国家林业局西南地区生物多样性保育重点实验室,云南 昆明 650024)
1 杨树概况
杨树是杨柳科杨属的一种落叶乔木,遍及我国东北、西北、华北和西南等地,是一种速生丰产树种,木材优良,生长快速,树干笔直,适合多地种植,是造纸和家具的重要工业原料,有较高的工业价值。在全球气候变化背景下,沙尘暴、干旱等极端天气频繁出现。杨树作为三北防护林的主要树种,在防风固沙方面发挥着非常重要的作用。
西南地区特殊的地理环境和历史条件,蕴藏着大量的古杨树基因资源,其中含有抗衰老、抗逆性等优良基因品种,如何有效地保护和利用古杨树基因是非常重要的研究课题。
扦插育苗作为杨树的主要栽培技术之一,主要利用在一定条件下插入土壤或其他基质中的根、茎、叶等孤立的植物营养器官,利用植物的再生能力,通过人工栽培发育成完整的植株。该方法高效、快速、成活率高、成本低。
调查发现,部分古杨树资源的树龄在300 年以上,有的甚至超过500 年,已经进入杨树的老龄化阶段,因此林木生长潜力较弱,结实率较低,种子活力低,后代繁衍困难[1]。研究结果发现,插条活力低,常规扦插育苗技术成活率较低。因此,研究古杨树扦插育苗技术尤为重要。
2 材料与方法
2.1 扦插枝条的采集
2021 年春季在西南地区杨树的主要分布区内,分别选取川杨、昌都杨、乡城杨、康定杨、西南杨和三脉青杨等6 个具有代表性的古杨树(胸径>1 m,树龄300~500 年)进行采样,树种采集地信息如表1 所示。收集树枝时,选择生长在阳面树冠上层的1~2 年生枝条,选择的枝条需长势较高,侧芽饱满,无病虫害。将枝条按45°斜切为70 cm 左右的长条,顶部只留3 片左右的叶片,其余叶片全部剪下,以减少水分蒸发,并立即采取浸泡、喷洒等措施,提高枝条的保水能力,然后使用消毒剂和催化剂对枝条进行处理并带回苗圃扦插[2]。
2.2 扦插枝条预处理
2.2.1 截取
截取采集带回的枝条,保证枝条的长度合理,一般在20~30 cm 为宜,确保每个枝条上有3~4 个饱满的芽。在截取枝条时,要注意枝条的形态学上下端,防止颠倒,促进苗木生根发育。同时,需确保切口光滑平整,下端切口最好为45°斜切,便于之后的扦插以及生根发育[3]。
2.2.2 浸泡消毒
将切好的插条以15~20 个为一组捆绑,用多菌灵和生根粉溶液浸泡24 h,溶液与水的质量比分别为1∶1 000 和1∶1 200。
3 扦插育苗
3.1 苗圃地的选择
苗圃地应选择地势平坦、排水较好的地块。苗圃土壤应为红壤土,苗圃的坡度在3°~5°,若土壤不积水,苗圃的坡度可选择0°~3°,防止因倾斜导致灌溉出现积水。同时,需确保光照充足,水源充足,周围无病虫害侵扰,土层深厚肥沃,土壤pH 值为6.5~7.5。
3.2 土壤准备与灭菌
土壤准备是较为关键的环节,土壤是枝条的生存环境,苗木需从土壤中吸收水分和养分。准备期间需疏松林下表面土壤,使其变为细土,将细土与腐殖质土以4∶1 的比例均匀混合制成苗床,苗床厚度为10~20 cm。土壤中含有很多细菌、真菌、地下害虫或杂草等,需要对土壤进行消毒,减轻对扦插枝条的危害。在扦插前3 d 用高锰酸钾溶液均匀喷洒土壤,并用薄膜覆盖。
消毒后充分深层翻土,使土壤结构疏松,增加土壤的透气性和透水性,提高土壤的蓄水能力,促进施肥后有机质的分解和利用,提高土壤肥力。扦插当天应使用清水彻底浇灌地面[4]。
3.3 扦插枝条
扦插枝条时需注意保护上切口处的芽,保证枝条插入土壤的部分为形态学下端,防止因为倒置而导致无法生根发芽。同时,应将土壤压紧,让枝条与土壤充分接触,使枝条更好地吸收水分与养分,促使枝条尽快生根发芽。之后将消毒液与激素浇在枝条周围,进一步对土壤进行消毒,促使枝条生根发芽。第一次浇水水量要足,需将土壤浇透,保证枝条吸收充足的水分。可以适当提高苗床的温度,促进枝条根部发育[5]。
3.4 管理扦插枝条
扦插后21 d 左右长出新叶,42 d 左右扦插的枝条生根。杨树为速生树种,用氮磷钾质量比为15∶10∶10 的水溶肥每30 d 喷施1 次,3~4 个月后,株高可达40 cm 左右。
此时需移栽幼苗,与上述方法相同,在春季采集并截取枝条,扦插之前用消毒剂和激素浸泡,使用高锰酸钾对土壤消毒,扦插后用激素与消毒液浇在枝条周围浇透水,7 d 内每天均需浇水。杨树是耗水树种,7 d 之后每1~2 d 浇1 次水。
4 苗木后期抚育管理
4.1 施肥
在苗木生长期给苗木施肥可以加快苗木的生长速度。扦插之后,合理喷施含氮磷钾的水溶肥,根据苗木生长规律追肥2~3 次,追肥时间间隔15 d,追肥目的在于补充基肥。追肥不应太迟,苗木生长后期可以不施肥,以免苗木徒长,影响苗木木质化[6]。
4.2 定株抹芽
完成扦插之后,枝条上端会长出新枝,生长出较多枝条时需留下生长较好的枝条,剪去过密的树枝、直立的徒长枝以及病虫害枝。修剪的目的是提高苗木生长率,促使苗木快速生长,增强苗木抗性。
4.3 定期清理
在苗木生长期间,需定期清理苗圃,及时拔去弱苗和病苗并补种。灌溉后要及时松土保墒,并在封垄前多次松土。同时,要定期除草,通常采用人工除草、机械设备除草以及化学药剂除草等方式,要坚持“除早、除小、除了”原则,以免杂草与苗木争夺养分和水分,避免引发病虫害,防止影响苗木生长发育。此外,要及时疏松土壤、清除杂草,提高新栽杨树苗木的成活率[7]。
5 病虫害防治
5.1 食叶类害虫
杨小丹蛾是一种具有趋光性的食叶类昆虫,可以采用灯光诱捕法或喷洒苏云杆菌等药物灭杀,也可使用90%敌百虫、80%敌敌畏乳油等防治。
美国白蛾是一种食叶性害虫,具有趋光性,可以使用黑光灯引诱捕杀,也可采取人工措施防治,例如剪除网幕、清除蛹期害虫、喷洒适量的农药等。
草履蚧为取食幼叶、幼芽以及嫩枝的害虫,可以采用人工涂胶与药剂处理方法,或使用40%久效磷可湿性粉剂2 500 倍液防治[8]。
5.2 蛀干类害虫
杨树天牛是为害状况极为严重的蛀干类害虫,常见的杨树天牛害虫有桑天牛、青杨枝天牛、光肩星天牛等,其中为害较为严重的是光肩星天牛。
防治杨树天牛需加强对杨树的培育,清除杂草,保证室内的通风性和透光性良好,喷洒适量的杀虫剂。在幼虫期可以用有机磷杀虫剂防治。
5.3 杨树灰斑病
灰斑病会影响幼年杨树苗木生长发育,受害较严重的是叶片与嫩梢部位。染病早期,叶面上会有水渍样的斑点,晚期会出现暗绿的毛状凸出物,外部环境对此类病害影响较大。
防治灰斑病可用81%多菌灵药剂轮种,适度增加抚育管理,提高杨树的抗病性。
5.4 杨树溃疡病
杨树常在3 月中下旬受到溃疡病的为害,染病后杨树叶片出现卵圆形病斑,并附有水泡,水泡被破坏后会流出散发腥臭味的液体。为预防病害蔓延,应及时清除溃疡面,确保正常发育的树木免受溃疡病为害。溃疡病的流行时期为每年6—7 月,此时应按时按期排查并记录树木的生长状况,避免遭受溃疡病侵害。
5.5 杨树叶锈病
杨树叶锈病多发于树木密集、空气流通不良、湿度大的环境中。感染该病后杨树叶面会出现黄褐色的粉状斑点。出现该病害可用药剂控制,例如喷洒粉锈宁可湿性粉剂配合代森锌溶液,每隔10 h 均匀喷洒1 次即可[9-10]。
6 结果与分析
本试验使用古杨树的树种有乡城杨、西南杨、川杨、昌都杨、康定杨以及三脉青杨。运用上述扦插方法与栽培管理,对古杨树进行扦插试验。运用式(1)、式(2)计算古杨树扦插栽培的成活率以及病虫害发生率,验证经过上述扦插方法与栽培管理之后的成活率与病虫害发生率,古杨树扦插试验结果如表2 所示。
表2 古杨树扦插试验结果
成活率=(成活株数/扦插总株数)×100%(1)
病虫害死亡率=(病虫害死亡株数/扦插总株数)×100%(2)
从本次试验结果可以看出,运用上述古杨树扦插与栽培管理方法,古杨树成活率均在85%以上,病虫害发病率在10%以下,可见此方法可以提高古杨树扦插成活率,降低古杨树的发病率。此外,不同古杨树树种的成活率和病虫害发生率均有差异,西南杨和乡城杨成活率最高,其次是昌都杨、三脉青杨、康定杨、川杨;乡城杨和西南杨病虫害发病率最高,其次是三脉青杨、康定杨、川杨和昌都杨。
7 结论与建议
7.1 结论
本次试验培养繁育古杨树树苗采用的方法为硬枝扦插,成活率较高,病虫害较少,所获得的苗木品质较好,可以稳定延续古杨树的优良基因。古杨树生存上百年后长势较弱,与其他杨树相比扦插成活率较低,古杨树病虫害死亡率远大于正常杨树扦插病虫害死亡率。
7.2 建议
相比于正常杨树,古杨树扦插的成活率较低、病虫害发生率较高。不同古杨树树种的成活率和病虫害发生率均有差异。
本次试验用同样的方法对不同古杨树树种进行扦插培育试验,讨论古杨树树种在不同环境下的扦插培育成活率以及病虫害死亡率。大量对比不同古杨树树种的扦插成活率以及生长特性,从中找到古杨树不同树种的最适条件,进一步调整古杨树试验中扦插方法中的温度、湿度、光照等外界环境因素,提高古杨树各树种的成活率,保护古杨树各树种的优良基因,利用古杨树树种间的不同特性细分不同用途。此研究对继承和发挥古杨树优点具有重要意义,为古杨树在分子方面的研究提供高效、稳定、高质的研究材料,为其他古树繁育提供研究方向和理论基础。