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母树种源与砧木地径对青钱柳嫁接成活率及嫁接苗生长的影响

2023-05-04刘振华陈清新杨艳晖彭祖武童方平

湖南林业科技 2023年2期
关键词:基径节数青钱柳

李 贵,陈 瑞,刘振华,吴 敏,童 琪,陈清新,杨艳晖,彭祖武,童方平

(1.湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004; 2.城步苗族自治县林业科学研究所,湖南 城步 422501;3.贵州省植物园,贵州 贵阳 550004 )

青钱柳(Cyclocaryapaliurus)又名摇钱树、金钱柳,是我国特有的胡桃科青钱柳属单种属植物[1],也是国家重点保护濒危植物,集药用、材用、保健和观赏于一身,有降血糖、降血脂、降血压、抗氧化等药用功能,被誉为医学界的“第三棵树”。其叶片长期以来被民间作茶用[2],具有很高的开发利用价值[3-6]。目前,青钱柳优树大多生长在深山老林,树形高大,树高达20 m以上,采种困难。青钱柳种子具有深休眠特性,播种后需隔1年才萌发,且自然发芽率非常低,仅为0.1%~0.2%,加上青钱柳雌雄异型异熟的开花特性,造成其种子发育不良、种子饱满度低,难以满足大量人工栽培的种苗需求,严重制约了青钱柳种苗繁育及产业发展。

青钱柳的无性繁殖主要有扦插、组培及嫁接繁殖[7-13],然而由于古树的树龄过大,导致其树体中木质素、淀粉、蛋白质等的含量发生变化,会影响不定根的形成,从而影响无性繁殖时生根[14]。目前,大规模的青钱柳扦插、组培繁殖未见报道,而以嫁接方法繁殖可以克服生根难的问题,嫁接繁殖技术在植物优良性状保持方面具有重要的应用价值[15]。张燕等[16]探讨了砧穗组合和嫁接方法对青钱柳嫁接成活率的影响,李娜等[17]研究了青钱柳嫁接愈合过程中生理特性变化与亲和性的关系,但对青钱柳大树和古树嫁接技术的研究很少见报道。笔者采集青钱柳自然分布区不同种源的大树或古树穗条进行嫁接试验,可为青钱柳优良种质资源培育及野生资源开发利用提供参考。

1 试验区概况

试验地设在湖南省林业科学院浏阳市龙伏基地,其地理位置为113°31′34.73″E,28°25′41.74″N。该基地位于湖南省浏阳市龙伏镇焦桥村,地处捞刀河上游河畔。试验区属亚热带季风湿润气候区,年平均气温17 ℃,年平均无霜期264 d;年平均日照时数1680h,年平均降水量1400mm。青钱柳穗条采集母树基本情况见表1。

表1 青钱柳穗条采集母树的种源地及母树生长等基本情况Tab.1 Basic information of the provenance and growth of the mother tree of Cyclocarya paliurus种源地母树县地名海拔/m株数树龄/a胸径/cm树高/m枝下高/m石门县960~1 200850~80 22~45 15~186~8 江华县850~900 1080~20040~10822~286~10双牌县530~600 1350~80 25~63 15~225~9 修水县900~1 260850~60 30~46 11~142~3 庐山市450~750 380~30055~90 16~256~7

2 研究方法

2.1 母树选择与接穗采集

先对湖南省及周边的青钱柳野生资源进行踏查,然后在湖南省石门县、江华县、双牌县以及江西省修水县、庐山市等5地的青钱柳自然分布区选择树龄为50~300年的青钱柳大树或古树为采穗母树。在3月份青钱柳枝条未萌动前,先调查母树年龄、胸径、树高、枝下高,再采集母树上无病虫害的当年生枝条,分单株用湿毛巾包裹,再用保鲜膜包好带回试验基地,置于4 ℃冰箱冷藏备用。

2.2 嫁接

2021年3月17—21日,以2年生青钱柳实生苗为砧木,采用劈接法嫁接。嫁接时,将采集的枝条剪成3~5 cm长的接穗,每个接穗留2个芽,基部削成楔形;选取地径为1.0~1.5 cm的苗木作砧木,距根颈10 cm处截断,沿木质部和韧皮部之间纵切成斜面,切口长度与接穗削面相同,将接穗插入砧木切口,用嫁接薄膜条绑扎,露1~2个芽在外面。每处理(种源)嫁接10株,重复3次。嫁接后套薄膜袋保温保湿,注意薄膜袋内接穗之上留2~3cm高的空间。嫁接苗在遮阳棚内培育,用自动浇灌系统进行喷雾,喷雾时间8:00—20:00,每15 min喷10 s,待嫁接口愈合稳定后揭开薄膜袋,适时除草、抹芽。

2.3 嫁接效果调查

于嫁接当年12月,嫁接成活苗落叶后调查嫁接苗的成活率、新梢长、新梢基径、砧木地径、新梢节数等。其中新梢长为嫁接口至苗梢的长度;新梢基径为嫁接口以上新梢基部的直径;新梢节数为嫁接苗接穗部分所有的新梢节数,即嫁接口开始第1个芽至顶芽的所有芽数。

嫁接成活率=(嫁接成活株数/嫁接株数)×100%

2.4 数据处理与分析

采用 Excel 2007 软件及SPSS 17.0 软件进行数据处理与统计分析。

3 结果与分析

3.1 不同种源母树嫁接成活率比较

图1结果显示:不同种源母树的嫁接成活率大小排序为双牌的﹥修水的﹥江华的﹥庐山的﹥石门的。5个种源中,修水种源的嫁接成活率与双牌种源的没有显著差异,石门种源的嫁接成活率与庐山、江华种源的均没有显著性差异,但修水、双牌种源的均显著高于石门、庐山、江华种源的。石门种源的嫁接成活率最低,仅为48.69%;双牌种源的最高,达到65.23%;庐山、江华以及修水种源的中等,分别为53.34%、53.78%、62.35%。

图1 不同种源青钱柳嫁接成活率比较Fig.1 Comparison of grafting survival rate of different provenances of Cyclocarya paliurus

3.2 不同种源嫁接苗生长量比较

图2-A结果表明:5个种源嫁接苗的平均新梢长大小排序为修水的﹥双牌的﹥江华的﹥庐山的﹥石门的。石门种源的平均新梢长最小,为0.43 m;修水种源的最大,达0.68 m;庐山、江华、双牌种源的中等,分别为0.53、0.58、0.59 m,修水种源的与双牌种源的没有显著差异,石门种源的与庐山、江华种源的均没有显著性差异,但修水、双牌种源的均显著高于石门、庐山、江华种源的。

图2-B结果显示:5个种源嫁接苗的平均新梢基径大小排序为修水的﹥庐山的﹥双牌的﹥石门的﹥江华的。修水种源的平均新梢基径最大,达0.84 cm;江华种源的最小,为0.59 cm,石门、双牌、庐山种源的中等,分别为0.65、0.68、0.73 cm;只有修水种源的与其他4个种源的差异均显著,其他4个种源平均新梢基径的差异均不显著。

图2-C结果显示:5个种源嫁接苗的平均新梢节数大小排序为修水的﹥双牌的﹥江华的﹥庐山的﹥石门的,石门种源的最小,为10.48;修水种源的最大,达12.48;5个种源嫁接苗新梢节数的差异均不显著。

图2 不同种源青钱柳嫁接苗生长量比较Fig.2 Growth comparison of different provenances of Cyclocarya paliurus grafted seedlings

3.3 嫁接苗生长与砧木地径的相关性

相关性分析结果(表2)表明:青钱柳嫁接苗的生长与砧木地径有一定的相关性,其相关系数大小排序为新梢基径的﹥新梢长的﹥新梢节数的,相关系数分别为0.772、0.457和0.422。按照相关系数0.25、0.75的原则,嫁接苗的新梢基径与砧木地径的相关系数达0.772,大于0.75,说明嫁接苗的新梢基径与砧木的地径呈显著正相关,而嫁接苗的新梢长、新梢节数与砧木地径的相关系数分别为0.422、0.457,均小于0.75,说明其相关性没有达到显著性水平。

表2 嫁接苗生长与砧木地径的相关性Tab.2 Correlation analysis of grafted seedling growth with rootstock ground diameter嫁接苗新梢节数新梢长新梢基径砧木地径0.4220.457 0.772∗ 注:∗表示相关显著,显著性水平为0.05。

将全部嫁接苗的新梢基径、新梢长、新梢节数与全部砧木地径的相关系数作散点图(图3),从图3 可以看出,嫁接苗的新梢基径与砧木地径的相关系数75%分布在0.75以上(图3-A),而新梢长、新梢节数与砧木地径的相关系数主要分布在0.35~0.55之间(图3-B、图3-C)。这说明砧木的地径对嫁接苗的新梢基径有显著影响,对嫁接苗的新梢长、新梢节数的影响则相对较小。

图3 嫁接苗的新梢基径、新梢长、新梢节数与砧木地径的相关系数散点图Fig.3 Correlation scatter plot of ground diameter,seedling height,node number of grafted seedling between grafted seedlings growth and rootstocks ground diameter

3.4 嫁接苗生长与母树年龄、胸径、树高及枝下高的相关性

表3相关性分析结果表明:青钱柳嫁接苗的新梢长、新梢节数、新梢基径、成活率与母树的年龄、胸径、树高及枝下高的相关性都较小,与母树的树龄均呈负相关,其相关系数的大小排序为新梢长的﹥新梢节数的﹥新梢基径的﹥成活率的,相关系数介于-0.382~-0.281之间;嫁接苗的新梢长、新梢节数均与采穗母树的胸径呈正相关,新梢基径、成活率均与母树的胸径呈负相关,与母树胸径相关系数的大小排序为新梢长的﹥新梢基径的﹥新梢节数的﹥成活率的,相关系数介于-0.059~0.102之间,均接近于0;嫁接苗的新梢节数与母树的树高呈正相关,新梢长、新梢基径、成活率均与母树的树高呈负相关,与母树树高相关系数的大小排序为新梢基径的﹥成活率的﹥新梢节数的﹥新梢长的,相关系数介于-0.173~0.070之间;嫁接苗的新梢长、新梢节数、新梢基径均与母树的枝下高呈负相关,成活率与母树的枝下高呈正相关,与母树枝下高相关系数的大小排序为新梢基径的﹥新梢长的﹥新梢节数的﹥成活率的,相关系数介于-0.367~0.022之间。

表3 嫁接苗生长与母树年龄、胸径、树高及枝下高相关系数Tab.3 Correlation between grafted seedlings growth and age, DBH, height, branch height of moth-er tree嫁接苗新梢节数新梢长新梢基径成活率树龄-0.352-0.382-0.351-0.281母树胸径0.0800.102-0.086-0.059树高0.070-0.016-0.173-0.080枝下高-0.118-0.237-0.3670.022

嫁接苗的成活率、新梢基径、新梢长、新梢节数与穗条采集母树的年龄、胸径、树高及枝下高的相关系数最大的为-0.382,均小于0.75,按照相关系数0.25、0.75的原则,均没有达到显著相关水平,即均无明显的相关性。

4 结论与讨论

(1)5个种源青钱柳的嫁接成活率有一定的差异,其大小排序为双牌的﹥修水的﹥江华的﹥庐山的﹥石门的,分别为48.69%、53.34%、53.78%、62.35%、65.23%,修水、双牌种源的嫁接成活率均显著高于其他3个种源的,石门、庐山、江华3个种源的成活率差异均不显著。江西修水、庐山种源的嫁接成活率分别位居第二、第四,均与湖南种源的接近,这可能是因为江西与湖南处于相同的气候带,属于亚热带季风气候区,且海拔跨度也不大,因此,江西种源嫁接苗在湖南没有表现出明显的生长不适应现象,这一点与李承科等[18]关于红榉嫁接繁育的研究结论一致。

(2)5个种源间嫁接苗新梢节数的差异均没有达到显著性水平;双牌、修水种源的新梢长与石门、江华、庐山种源的差异均达显著,双牌种源的与修水的差异不明显,石门、江华、庐山种源的差异均不显著;只有修水种源的新梢基径与其他4个种源的差异均显著,石门、江华、双牌种源的与庐山种源的差异均不显著。白文玉[19]研究得出,不同种源四川桤木嫁接幼苗的株高、基径也有一定的差异,与本研究的结论相似。本试验中差异产生的原因有待于进一步研究。

(3)青钱柳嫁接苗的新梢基径、新梢长、新梢节数均与砧木地径有一定的相关性,其相关系数大小排序为新梢基径的﹥新梢长的﹥新梢节数的,其中嫁接苗的新梢基径与砧木的地径呈显著正相关,相关系数达到0.772;新梢长、新梢节数与砧木地径的相关性均不显著,相关系数分别为0.422、0.457。说明砧木的地径主要影响嫁接苗的新梢基径,对嫁接苗新梢长、新梢节数的影响均不显著。这与汤玉洁等[20]在砧木对薄壳山核桃嫁接苗生长影响研究的部分结论一致,因此,实际生产中应该选择适宜粗度的砧木以获得更高的成活率及更粗壮的嫁接苗。

(4)本试验用嫁接穗条采集于50~300年生的成年大树或古树,母树的胸径、树高及枝下高有较大差异。有研究[21]显示,古树的树龄过大会导致其树体内产生一系列变化,如细胞壁结构性碳水化合物木质素含量升高,淀粉和蛋白质等营养成分含量降低导致其枝条生理机能减弱,会影响不定根的形成,从而影响无性繁殖时扦条的生根[22-24]。然而本试验结果表明,嫁接苗的成活率、新梢基径、新梢长、新梢节数与穗条采集母树的年龄、胸径、树高及枝下高均没有明显的相关性,因此,其枝条对嫁接苗生长的具体作用机理还有待于进一步研究。本试验结果表明,可以采集50年生以上的青钱柳大树甚至古树优树当年生枝条进行嫁接繁殖并获得优质种苗。通过这种方式繁殖青钱柳可以缓解其实生繁殖发芽率低、出苗慢的问题,同时对青钱柳的古树复壮及优良种质资源保护具有重要的现实意义。

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