马尾松古树嫁接繁殖技术研究

张 翼，杨 骏，唐效蓉，游 晖，杨文洲，唐明强，贺果山，曾令文，何 娟

(1.湖南省林业科学院，湖南 长沙 410004； 2.林木无性系育种湖南省重点实验室，湖南 长沙 410004；3.城步苗族自治县云马国有林场，湖南 城步 422500； 4.岳阳市林业事务中心，湖南 岳阳 414000)

古树名木是独特的历史、文化财富，也是宝贵的自然资源，具有重要的科研、历史、文化、旅游和经济价值[1-3]。目前关于古树保护的研究主要是其复壮技术的研究，采取的措施主要有土壤改良、树体施肥、树干防腐、树洞修补、病虫害防治[4]和修建围栏、安装支架、修剪枯枝、重塑树皮[5]及嫁接复壮[4，6]等；关于古树种质资源保存技术研究的报道较少，古树的主要保存方式是离体限制生长保存[7-9]和嫁接繁殖保存[3，10]。马尾松(Pinusmassoniana)是我国南方主要乡土树种和造林树种，也是重要的脂材两用树种[11]。湖南省现有马尾松古树17 485株，其中树龄最大的为1 000年。安化县有马尾松古树705株，其中一级古树3株，二级古树45株，三级古树657株。嫁接是当前马尾松无性繁殖的主要手段，嫁接繁殖方法在种子园营建、种质资源保存中应用广泛[12]。影响马尾松嫁接成活率的因素较多，有外部因素和内部因素，其中外部因素有天气、砧木生长状况[13]和嫁接人员熟练程度、嫁接方法[14-17]以及嫁接时间[16，18]、嫁接后的管理[19-20]等；内部因素有母树年龄[14]、母树无性系[12]、穗条生长状况[21-25]、穗条类型[26]等。笔者对马尾松古树嫁接成活率及嫁接后接穗新梢生长的影响因素进行了研究，可为马尾松古树种质资源的保存提供参考。

1 研究区概况

城步苗族自治县地处湖南省西南部，沅江支流巫水上游，位于109°58′—110°37′E，25°58′—26°42′N。该区为中亚热带季风性湿润气候区，其气候属中亚热带山地气候，四季分明，雨量充沛，冬少严寒，夏无酷暑，山地逆温效应明显。全年日照时数为1134.6～1601.5 h，年平均气温为16.1 ℃，年平均降水量为1 218.5 mm，年平均降雪日数为9.8 d，年平均相对湿度为75%～83%，年平均有霜日数为17.1d，年平均冰冻天数为8.7 d。试验地为城步苗族自治县云马国有林场云雾岭工区原苗圃地，其地势平坦，海拔约950 m。

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 砧木 嫁接用砧木是由桂阳马尾松二代种子园以该园的种子培育的2年生马尾松大容器苗，其地径、苗高基本一致。

2.1.2 接穗 马尾松古树接穗采自于洞口县和安化县，其中洞口古树位于洞口县渣坪乡舒家村，其树龄在300年以上，胸径为1.91 m，树高约15 m，为一级古树[2，27]；安化古树位于安化县奎溪镇银玄村银杏七组罗家凹，其树龄约150年，胸径为1.53m，树高约20 m，为二级古树[2，27]。马尾松优树(对照)接穗采自于城步苗族自治县和保靖县马尾松二代种子园的99号优树。

2.2 试验方法

2.2.1 试验设计 设置接穗无性系(A)、接穗类型(B)、嫁接时间(C)、嫁接方法(D)共4种嫁接成活率及嫁接后接穗新梢生长的影响因素，每种影响因素各设2～3个水平，各因素、水平组合成18种处理(见表1)。其中：接穗无性系包括洞口古树无性系(A1)、安化古树无性系(A2)、二代种子园99号优树无性系(A3)；接穗类型包括带顶芽接穗(B1)和不带顶芽接穗(B2)；嫁接时间包括春季(C1)和冬季(C2)；嫁接方法包括1年生主梢基部切接(D1)和2年生主干上部腹接(D2)。每种处理嫁接10～15株，各重复3次，每种处理的3次重复合计嫁接35株左右。

2.2.2 穗条采集与嫁接

(1)春季嫁接穗条采集。2017年4月28日采集洞口古树穗条，4月29日嫁接；4月29日采集城步二代种子园99号优树穗条，4月30日嫁接；5月1日第1次采集安化古树穗条，5月3日嫁接。嫁接5 d后检查成活情况，发现安化古树穗条的嫁接成活率为0.0%，因此，5月10日第2次采集安化古树穗条，5月12日嫁接。

(2)秋季嫁接穗条采集。2017年11月28日采集保靖二代种子园99号优树穗条，12月3日嫁接；11月29日采集洞口古树穗条，12月4日嫁接；12月5日采集安化古树穗条，12月9日嫁接。

(3)全部嫁接工作由同一个嫁接人员完成。

2.3 嫁接后管理

嫁接后各处理的管理措施相同，包括修剪、去萌、除草、浇水、解膜等。

2.4 数据调查

2018年6月11日对嫁接成活率、主梢基径(嫁接口以上主梢基部直径)、新梢数、主梢长等进行调查，其中冬季嫁接的因冬芽萌动时间不长，生长不明显，只能调查嫁接成活率。

2.5 数据分析

采用 Excel 2007 软件进行数据统计；采用 SPSS 17.0 软件进行方差分析、多重比较和相关分析。

3 结果与分析

3.1 马尾松古树嫁接成活率的影响因素

从表1中可以看出：在全部古树嫁接处理中，嫁接成活率以安化古树带顶芽接穗春季切接处理的最高，达75.0%；其次为安化古树带顶芽接穗春季腹接处理的，为50.0%。在洞口古树嫁接处理中，除春季嫁接的处理外，以带顶芽接穗冬季腹接处理的成活率最低，仅为2.8%；在安化古树嫁接处理中，以带顶芽接穗冬季腹接处理的成活率最低，仅为19.4%。

表1 2018年6月马尾松嫁接成活率调查表Tab.1 Questionnaire on survival rate of grafting of ancient trees of P.massoniana in June 2018处理嫁接株数成活株数成活率/%洞口古树带顶芽接穗春季切接(A1B1C1D1)36 00.0洞口古树不带顶芽接穗春季切接(A1B2C1D1)35 38.6洞口古树带顶芽接穗春季腹接(A1B1C1D2)36 38.3洞口古树不带顶芽接穗春季腹接(A1B2C1D2)35 00.0洞口古树带顶芽接穗冬季切接(A1B1C2D1)35 822.9洞口古树带顶芽接穗冬季腹接(A1B1C2D2)36 12.8安化古树带顶芽接穗春季切接(A2B1C1D1)362775.0安化古树不带顶芽接穗春季切接(A2B2C1D1)351337.1安化古树带顶芽接穗春季腹接(A2B1C1D2)361850.0安化古树不带顶芽接穗春季腹接(A2B2C1D2)36 822.2安化古树带顶芽接穗冬季切接(A2B1C2D1)35 925.7安化古树带顶芽接穗冬季腹接(A2B1C2D2)31 619.4优树带顶芽接穗春季切接(A3B1C1D1)363597.2优树不带顶芽接穗春季切接(A3B2C1D1)363288.9优树带顶芽接穗春季腹接(A3B1C1D2)362980.6优树不带顶芽接穗春季腹接(A3B2C1D2)402562.5优树带顶芽接穗冬季切接(A3B1C2D1)352880.0优树带顶芽接穗冬季腹接(A3B1C2D2)361438.9

从表2中可以看出：洞口古树的春季嫁接成活率极低，平均成活率仅为4.23%，较安化古树的(46.08%)低41.85%，这是因为其穗条采集期较安化古树的早，穗条木质化程度还不够引起的。马尾松春季嫁接必须以半木质化的枝条作为接穗，否则嫁接成活率会很低[25]。洞口的古树生长在阳光较充足的菜地旁，位于农舍上方的小山坡上，所在地土层厚度和土壤肥力中等，而安化的古树生长在阳光相对不足的山凹，位于农舍下方，所在地土层较厚，土壤肥力较高，枝条生长相对较好，在相同的时间，其木质化程度较洞口古树的低，因此，会出现5月1日采集的安化古树穗条的嫁接成活率为0%的现象。

不同古树无性系，其嫁接成活率差异明显，洞口古树的秋季嫁接成活率明显低于安化古树的，前者仅为后者的56.98%，这可能与洞口古树的树龄较大有关。与二代种子园优树相比，古树的嫁接成活率明显低，安化古树的春季嫁接成活率仅为优树的55.99%，秋季嫁接成活率仅为优树的37.93%，平均成活率仅为优树的51.19%。这是因为古树的树龄大、枝条老化，影响了接穗与砧木的愈合，降低了嫁接成活率；同时，因古树枝条生长缓慢，采下的穗条细而短，导致接穗与砧木的对接面积较小，也降低了其嫁接成活率；洞口古树的树龄较安化古树的更大，因此，其嫁接成活率最低。

从表2中还可以看出：带顶芽接穗的嫁接成活率明显高于不带顶芽接穗的，前者为后者的143.70%；春季的嫁接成活率明显高于秋季的，前者为后者的163.98%；切接的嫁接成活率明显高于腹接的，前者为后者的154.39%。综合来看，古树嫁接以带顶芽接穗春季切接的成活率最高。

表2 不同无性系、穗条类型、嫁接时间、嫁接方法的马尾松平均嫁接成活率Tab.2 The average survival rate of grafting of scion clones, scion types, grafting time, and grafting methods of ancient trees of P.massoniana%因素水平春季成活率秋季成活率总成活率因素水平平均成活率因素水平平均成活率因素水平平均成活率A14.2312.857.10B175.70C151.85D160.97A246.0822.5538.23B252.68C231.62D239.49A382.3059.4574.68

3.2 马尾松嫁接苗的生长差异及相关性

因冬季嫁接处理的冬芽萌动时间不长，生长不明显，所以仅以春季嫁接的10个处理的数据进行差异性、相关性分析。因洞口古树春季嫁接的4个处理中有2个处理的成活率为0%，所以仅以安化古树和优树春季嫁接的8个处理的数据进行多重比较。

由表3、表4可知，春季嫁接的马尾松嫁接苗，其主梢基径、新梢数、主梢长在处理间的差异均达极显著，主梢基径、新梢数、主梢长的相关性均为极显著正相关。

表3 主梢基径、新梢数、主梢长方差分析Tab.3 The ANOVA of the basal diameter of the main shoot, the number of new shoots, and the length of the main shoot性状平方和均方F显著性主梢基径5.0820.56513.3060.000新梢数148.83416.53712.1960.000主梢长20 163.7552 240.41716.9540.000

表4 主梢基径、新梢数、主梢长的相关系数Tab.4 The correlation coefficient of the basal diameter-of the main branches, numbers of new bran-ches, and length of the main branches主梢基径新梢数主梢长主梢基径1新梢数0.413∗∗1主梢长0.609∗∗0.705∗∗1 注:∗∗表示在0.01 水平(双侧)上极显著相关。

进一步多重比较结果(表5)显示：春季嫁接的马尾松嫁接苗，其主梢基径在相同的无性系中均以带顶芽接穗腹接的最大，其次是不带顶芽接穗腹接的，切接的均较小；主梢基径在二代优树春季嫁接的4种处理和安化古树春季腹接的2种处理间均不存在显著差异，但该6种处理与安化古树切接的2种处理间均存在显著差异；安化古树春季嫁接的处理中腹接处理的主梢基径显著大于切接处理的。嫁接苗的新梢数在相同的无性系中均以带顶芽接穗切接的最多，其次是其带顶芽接穗腹接的，不带顶芽接穗嫁接的均较少；在二代优树春季嫁接的4种处理中，带顶芽接穗嫁接苗的新梢数显著多于不带顶芽接穗嫁接苗的，但在安化古树春季嫁接的4种处理中，带顶芽接穗嫁接苗的新梢数与不带顶芽接穗嫁接苗的无显著差异。嫁接苗的主梢长在相同的无性系中均以带顶芽接穗腹接的最长，其次是带顶芽接穗切接的，不带顶芽接穗嫁接的均较短；在二代优树春季嫁接的4种处理中，带顶芽接穗嫁接苗的新梢长显著长于不带顶芽接穗嫁接苗的，但在安化古树春季嫁接的4种处理中，带顶芽接穗嫁接苗的与不带顶芽接穗嫁接苗的无显著差异，其差异性与主梢基径的相同。

以上结果说明：以带顶芽接穗腹接的方式嫁接更利于马尾松嫁接苗的主梢基径和主梢长生长；以带顶芽接穗切接的方式嫁接更利于马尾松嫁接苗的侧芽分化形成新梢。

表5 主梢基径、新梢数、主梢长多重比较Tab.5 The multiple comparison of the basal diameter of the main shoot, the number of new shoots, and the length of the main shoot处理主梢基径/cm 新梢数/个 主梢长/cm 安化古树带顶芽接穗春季切接(A2B1C1D1)1.155 6 a2.592 6 bc24.000 0 bc安化古树不带顶芽接穗春季切接(A2B2C1D1)1.000 0 a1.615 4 ab12.923 1 ab安化古树带顶芽接穗春季腹接(A2B1C1D2)1.427 8 b2.500 0 bc24.555 6 bc安化古树不带顶芽接穗春季腹接(A2B2C1D2)1.375 0 b1.625 0 ab15.125 0 ab优树带顶芽接穗春季切接(A3B1C1D1)1.411 4 b4.085 7 d42.557 1 d优树不带顶芽接穗春季切接(A3B2C1D1)1.428 1 b2.281 3 b30.3750 c优树带顶芽接穗春季腹接(A3B1C1D2)1.565 5 b3.482 8 cd43.137 9 d优树不带顶芽接穗春季腹接(A3B2C1D2)1.496 0 b1.720 0 ab22.520 0 bc 注:同列不同小写字母表示在α=0.05水平差异显著。

4 结论与讨论

(1)不同马尾松古树无性系，其嫁接成活率差异明显，洞口古树的秋季嫁接成活率明显低于安化古树的，前者仅为后者的56.98%。与二代种子园优树相比，古树的嫁接成活率明显低，安化古树的平均嫁接成活率仅为优树的51.19%。古树无性系对其嫁接成活率的影响主要可能与母树年龄和母树枝条营养状况、木质化程度有关，母树的年龄是决定嫁接成活率的关键[14]；相同的无性系，接穗越粗其嫁接成活率越高[22]。

(2)带顶芽的马尾松接穗嫁接成活率明显高于不带顶芽的。贵县林科所等[26]对马尾松嫩梢嫁接效果的研究表明，以切接方法嫁接马尾松，有顶芽接穗的嫁接成活率明显大于无顶芽接穗的，这与本研究的结论一致。

(3)马尾松古树春季的嫁接成活率明显高于秋季的，且春季嫁接时间对嫁接成活影响较大。马尾松春季嫁接的适宜时间为4月[16]，湖南省内3—5月均可嫁接马尾松[21]，但湖南4月下旬前往往雨水较多，因此，4月下旬是马尾松嫁接最适宜的时间。以笔者多年的马尾松种子园建园经验，4月中旬至4月底，只要不是雨天，优树的嫁接成活率没有明显差异。本研究结果显示，古树的适宜嫁接时间较种子园优树的明显滞后。

(4)马尾松切接的嫁接成活率明显高于腹接的。本研究中采取的嫁接方法均为枝接法，其中切接的嫁接部位为1年生主梢基部，腹接的嫁接部位为2年生主干上部，由于砧木从上至下木质化程度逐渐升高，砧木与接穗的愈合力逐渐降低，因此，切接的嫁接成活率明显高于腹接的，这与涂育合[17]的研究结论一致。

(5)马尾松古树嫁接成活率以安化古树带顶芽接穗春季切接的最高。春季嫁接的马尾松嫁接苗，其主梢基径、新梢数、主梢长在处理间的差异均达极显著，主梢基径、新梢数、主梢长的相关性均为极显著正相关。以带顶芽接穗腹接的方式嫁接更利于马尾松嫁接苗的主梢基径和主梢长生长；以带顶芽接穗切接的方式嫁接更利于马尾松嫁接苗的侧芽分化形成新梢。这些还待进一步的研究来验证。