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山桐子苗木繁育研究进展

2022-12-29张海燕李献兰张焕仕

中国野生植物资源 2022年8期
关键词:实生苗穴盘生根

张海燕,李献兰,张焕仕

(1.安丘市园林环卫中心,山东潍坊262100;2.金陵科技学院园艺园林学院,江苏南京210038)

山桐子(Idesia polycarpaMaxim.)隶属大风子科(Idesia polycarpa)山桐子属(IdesiaMaxim.)。目前我国的毛叶山桐子(长果山桐子,Idesia polycarpavar.vestitaDiels)、福建山桐子(Idesia polycarpavar.fujianensis(G.S.Fan)S.S.Lai)属其变种。山桐子属阔叶落叶乔木,树干直,树皮平滑,灰白色;雌雄异株,少有同株,一级树枝近轮生,层状分布;花气芬芳,果实球状,长序圆锥形呈葡萄串状,多红色、橘红色,果实留存树枝时间长[1]。作为我国的乡土树种,山桐子因枝美、花香、果丽等特色使其极具观赏价值,成为城乡绿化中耀眼夺目的树种,别称“斗霜红”。因果实出油率高,亚油酸含量高,并且可制造飞机燃油、生物柴油等,成为木本油料作物开发的首选树种[2],又称“油葡萄”。山桐子生长迅速、木质轻软、木材抗腐蚀且不易变形,成为多地培植“用材林”优良树种。另外,山桐子为浅根系植物,根系分布范围广,对气候和土壤的适应性广,在荒山、陡坡、野岭等瘠薄土壤都长势良好,可保护生态,防止水土流失。源于山桐子的各种优点,目前在我国四川、浙江、湖北、甘肃、陕西、台湾、山东等大部分地区都有种植[3],湖北、四川等地的产业化种植已经形成规模[4-5]。作为重要的乡土树种、木本油料作物,山桐子优质苗木的供给制约其规模化种植的推广。本文通过对山桐子苗木繁育技术的综述,旨在为保障山桐子优质苗源供应提供技术参考。

1 山桐子苗木繁育

野生山桐子在大自然中繁育能力弱,天然条件下种子发芽率几乎为零[6]。为保障山桐子优质种苗需求,我国在近几年加大对山桐子苗木繁育的技术研究,其苗木种类主要有实生苗、嫁接苗、扦插苗和组培苗等[7]。山桐子的实生苗是有性繁殖即山桐子的种子直接繁殖的苗木,可塑性强,有完整根系,而且实生苗群体大,分离变异大,可以选取新品种和培养优良无性系苗。然而,山桐子是雌雄异株的植物[8],实生苗在间苗和移栽过程中很难辨别雌雄,不能进行雌性或雄性苗木的选择性繁育。山桐子的无性繁殖-嫁接、扦插、组培等繁育的苗木恰能补充实生苗繁育中的不足,可选择性地对山桐子优良母本进行繁育。在有性繁殖的山桐子实生苗群体中培养优质品种或优良无性系苗,再用嫁接、扦插、组织培养等无性繁殖方式将优质品种或优良无性系苗繁育推广,进而形成了山桐子苗木繁育的完整良性体系。因此,实生苗、嫁接苗、扦插苗和组织培养苗共同推动着山桐子苗木产业的发展。目前科技贯穿山桐子产业发展,这四种苗木繁育技术都相对成熟,广泛用于山桐子工厂化苗木培育中。

2 山桐子实生苗繁育技术

山桐子实生苗繁育技术包括种子的处理、播种、培育幼苗等。

2.1 种子处理

山桐子种子的处理包括种子的采收、贮存、筛选、去蜡质层、催芽等。一般选择10 年以上的优质母树,在10~11 月份,南方的个别省份9~10 月份,果色全部转为红色或橘黄色时采收[9-11]。为保证种子贮存时20%以上的含水量,不影响种子的生理活性[12],采收的果实可带果皮阴干保存[13],也可用清水洗去果肉将种子用草木灰溶液浸泡2 h 后阴干贮存[7]。目前的比较成熟的做法是将果实沤制后脱粒在-5℃下低温贮藏[14]。为提高种子出芽率,需净除秕粒和烂粒等质量差的种子,一般用浸水漂浮法或酒精溶液漂浮法筛选[15]。

山桐子种子去蜡处理是影响发芽率的关键因素。去蜡处理就是去除山桐子种子表面特有的带油脂的蜡质层,一般用细沙去蜡[7]或碱性洗剂去蜡。之前育苗研究中用草木灰水去蜡,使山桐子种子发芽率可提高15%[6,16]。近年来山桐子催芽研究在实践中都有很好的去蜡效果,例如:谭小梅等[17]用5%小苏打溶液去蜡,陈耀兵[12]用碱水去蜡,江泽等[18]用1%~1.5%洗洁净水溶液浸泡种子3 h 去蜡,周彦超等[19]提出把洗衣粉或洗洁精溶解成2%的溶液浸泡种子0.5~1 h揉搓去蜡。山桐子种子去蜡处理后,还要做充分的催芽处理。陈耀兵[20]试验出层积法催芽发芽率高,并在进一步的催芽试验中证明用20%洗洁净浸中24 h、浸种温度30℃,在25℃条件下催芽,发芽率可达97.3%;秦丹[21]在2007年就通过试验证明将山桐子种子浸入1.5%的KH2PO4中24 h,再用清水冲洗后播种,出芽率可达99%以上,且能达到工程化推广的成熟度。周彦超等[19]总结以上方法,将山桐子种子浸入1.5%的KH2PO4或20 mg·kg-1的生根粉GGR6 号溶液中24 h,再让种子在25℃条件下催芽,同样有很好的实践效果。

2.2 播种和育苗

山桐子播种育苗分为大田育苗和穴盘育苗。这两种育苗方式各有利弊,大田育苗需前期整地做苗床,用种多,后期移栽缓苗慢,但苗床保水性好且不用花钱买基质,比较经济。穴盘育苗前期不用做苗床,用种少,出苗齐且后期移栽缓苗快,但穴盘基质都需花钱,穴盘保水性差,需勤喷水。目前这两种育苗方式都在实践中应用[22]。

2.2.1 大田育苗

大田育苗的苗圃地要选择土层深厚、土质肥沃、排水良好的酸性或中性土壤,土壤pH 值为6.5~7.5[23]。深翻耕地不低于40 cm,加农家肥旋耕再细整地做高畦苗床,用3~5‰的高锰酸钾溶液或15 g·m-2的硫酸亚铁进行苗床消毒。播种时间最佳是2~4 月,南方比北方稍早,以气温稳定不低于12℃为宜。山桐子种粒细小,需将种子与细沙按种子:沙子=3:1 的体积比混拌均匀再播[24]。大田播种有撒播和条播两种方式,相对撒播,条播通风和透光更好,生产效率更高[25]。播种后将苗床喷透水后,立即覆盖稻草、麦秆或草帘等保温材料,并在苗床上方搭盖遮阳网。播种后要保持苗床湿润,间隔喷水。山桐子一般在播种三周后开始出苗,出苗后,选择下午阳光弱时揭去保温材料。苗木生长初期,及时除草,对杂草做到除小除早。山桐子长出3~4片真叶时开始间苗,在其后10~20 d 开始第二次间苗。幼苗出土一个月开始用草木灰、硫酸铵、尿素等追肥,隔10 天追肥一次[26]。待苗高5 cm 时,开始炼苗,控制幼苗的水分供应,使幼苗更早木质化,增强幼苗抵抗力[27]。

2.2.2 穴盘育苗

穴盘育苗多在温室内进行,基质拌合、分装和播种、苗期管理等可人工操作也可全程机械化进行[22]。王利等[24]试验证明用草炭土:细炉渣:园土=5:4:1 的体积比配置的基质,疏松透气,保水肥力强,同时利于种子生根。周彦超等[19]用草炭:珍珠岩=2:1 的体积比配置基质,也有很好的试验效果。将配好的基质用800倍百菌清或甲基托布津溶液消毒后,铺满育苗穴盘。将催芽后的山桐子种子按每穴2~3 粒装入穴盘中,播种后喷70%百菌清800 溶液消毒。山桐子苗期白天温度超过25℃时,需采取通风等措施降温。穴盘保水力差,要根据基质情况每天喷两次水,保持穴盘湿润。播种一周后开始定期清除杂草,清除杂草时要注意不能破坏基质。从幼苗2 叶开始要间隔喷洒叶面肥,每隔10~15 天一次,一般喷洒0.3%的磷酸二氢钾混合稀释100 倍的ABT生根液,为幼苗补充磷、钾等营养元素。幼苗四叶期后,进行间苗。间除的幼苗可再次穴盘栽植或者补栽,间苗或补栽都需喷70%百菌清800 溶液预防苗期病害。间苗后,通过减少遮阳、降温、降湿等进行一周时间炼苗,增强幼苗木质化,提高移栽成活率。待苗高6~10 cm,茎粗0.2 cm 时可进行大田移栽。

山桐子实生苗主要存在青枯病、叶枯病、立枯病、猝倒病等病害,需每隔7~10 d 交替喷洒甲基托布津、苯醚甲环唑等杀菌防治,发现病株及时清理。

3 山桐子嫁接苗繁育

山桐子的嫁接苗就是以实生苗为砧木,将山桐子的优良品种或无性系苗的芽或枝嫁接至砧木而形成的新的植株。嫁接的方式主要为切接、劈接、腹接和芽接等。曹健[22]提出山桐子以春季劈接为宜。陈耀兵等[28]试验表明:在枝接之中,切接成活率可达85%;芽接中,嵌芽接成活率也达85%。

山桐子嫁接苗育苗包括砧木的选择、接穗采集、嫁接等。砧木宜选择1~2年生,根系发达生长健壮的实生苗,地径为0.5~1 cm。剪除嫁接部位砧木周围的叶片与枝条。采集山桐子的优良品种或无性系树冠的半木质化及以上的枝条作为接穗条,一般于树冠中上部采集且枝条芽粒饱满,无病虫害。砧木与穗条大小粗细基本相同,切削是砧木切口要比接穗切口略长,嫁接时要雌雄株分别嫁接,并做好标记。嫁接时采用塑料薄膜包扎,不需要解绑。嫁接后要及时抹去实生萌芽。

4 山桐子扦插苗繁育

山桐子的扦插苗就是将山桐子的一段根、硬枝、嫩枝经过合适激素处理后插入基质使其生根而形成的新植株。

4.1 扦插苗的选择

山桐子扦插苗主要有硬枝扦插、嫩枝扦插苗和根插苗。季永华等[29]试验证明长7~13 cm 的根段,在IBA100 mg/L 中浸泡4 h,生根率可达86.9%。卢翔等[30]试验总结山桐子常规条件下很难生根,但经过激素处理过的硬枝、嫩枝扦插生根是可行的。吴小辉等[31]研究得出山桐子插穗用ABT 浓度为400 mg/L 成活表现最好。伍思俊等[32]试验发现IBA 促进山桐子嫩枝生根性质稳定,但ABT 处理的插穗死亡率最低。目前,山桐子的扦插育苗主要以硬枝和嫩枝扦插为主,扦插苗育苗包括扦插的准备、扦插方法及扦插后管理。

4.2 扦插方法

扦插时宜选择河沙、锯末、草炭土等透气性良好的基质材料,并用3~5‰的高锰酸钾溶液消毒处理后做扦插苗床,插穗长度宜10~15 cm,留3 个芽,每插穗保留1/4~1/3 叶片。将插穗用ABT 浓度为400 mg/L溶液或者200 mg/LNAA 或者其他生根激素进行浸泡处理后,将插穗长度的2/3 插入苗床,扦插株行距可选5 cm×10 cm 或10 cm×10 cm。为保证扦插成活率,一般在大棚内扦插,扦插完好再搭小拱棚,扦插后浇透一次水,过程中及时补水,保证叶面湿润而基质中无积水。扦插后喷雾多菌灵或甲基托布津消毒,每半月消毒一次。及时除草,松土,待生根后可薄施钾肥和尿素等肥料。

5 山桐子组培苗繁育

山桐子的组培苗就是在现代生物技术手段的干预下,诱导山桐子的器官组织建立再生植株体系,从而形成的新植株。组培育苗包括繁殖材料选择、增殖培养、生根培养、炼苗和移栽。

5.1 组培繁殖材料的选择

宜从省级以上审定的山桐子良种或优良无性系植株选取外植体。外植体可选择根段、茎段、种子和叶片等。蒋泽平等[33]研究发现,外植体经过0.1% HgCl2消毒15 s,灭菌的成活率为76.7%;增加培养容器透气性及添加3.5%的白砂糖,可以预防玻璃苗的产生。

5.2 增殖培养

增殖培养基主要选用改良MS 培养基作为基本培养基,也有利用WPM 作为基本培养基的。李绪友等[34]研究发现,以改良MS + TDZ 0.05 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1+ 6-BA 1.0 mg·L-1进行芽的分化与增殖最佳;蒋泽平等[33]研究发现以改良MS + TDZ 0.05 mg·L-1+ 6-BA 1.5mg·L-1+ NAA 0.05 mg·L-1最适宜增殖与生长。曹健[22]采用WPM 为基本培养基,WPM+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.01 mg·L-1+2%蔗糖+ 0.7%琼脂,15 d 后开始观察,30 d 后统计的诱导和生长情况,其增殖系数大于5.3,生长高度约2.7 cm。

5.3 生根培养

生根培养研究中杨恩让等[35]在1/2MS + IBA 0.5 mg·L-1+ 2%蔗糖+ 0.6%培养基上,无根苗生根率达88%。曹健[22]利用WPM + NAA 0.05 mg·L-1+1.5%蔗糖+0.7%琼脂培养基,于24~26℃的培养室中,生根培养7 d 左右后,将其移入用作健化的培养室中,生根率达95%以上。

5.4 炼苗和移栽

生根苗新根长大于2 cm、新根3条以上时,将瓶苗移至专用育苗装置或大棚内炼苗7~10 d,瓶苗炼苗后,进行移栽。在瓶苗移栽中,以蛭石和营养土为基质,移栽苗成活率高达88%,生长健壮,且在进入苗圃前不用再次移栽[35]。

6 结论

山桐子作为2022 年中央一号文件中的重点木本油料作物,其产业化种植规模与日俱增,山桐子的苗木繁育速度和品质成为产业化种植规模扩展的决定因素。目前,山桐子的苗木繁育技术仍存在很多不足,如:实生苗的雌雄苗难辨别,且实生苗易发生病虫害,嫁接苗成活率低,扦插苗难生根,组培苗抗逆性差等。山桐子苗木繁育技术仍需更深入的科学试验和研究,进而使山桐子的苗木繁育技术更加成熟和完善。

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