杜兰英 ,刘攀峰 ,朱景乐 ,杜红岩
(1.中国林业科学研究院 经济林研究开发中心,河南 郑州 450003;2.国家林业局 杜仲工程技术研究中心,河南 郑州 450003)
环剥与环割强度对果园化栽培条件下杜仲生长和结果的影响
杜兰英1,2,刘攀峰1,2,朱景乐1,2,杜红岩1,2
(1.中国林业科学研究院 经济林研究开发中心,河南 郑州 450003;2.国家林业局 杜仲工程技术研究中心,河南 郑州 450003)
本研究采用‘华仲6号’果用杜仲良种,对果园化栽培条件下杜仲进行了不同强度的环剥、环割处理,通过对其第2年生长指标和生殖指标的统计分析,研究结果表明:杜仲采用环剥、环割处理,对杜仲第二年的营养生长和生殖生长均产生显著的影响,不同处理间除了果实含胶率外其他指标均存在显著或者极显著差异,不同处理抑制新梢生长量低于对照11.84%~34.21%,单芽开花数超过对照32.35%~72.06%,单芽坐果数超过对照35.59%~69.49%,果实千粒重超过对照3.33%~8.08%,单株产果量比对照提高28.4%~56.2%,单株产胶量比对照提高33.2%~59.7%。不同的环剥环割处理均可以显著提高单株产果量和产胶量,但存在处理阈值。本试验研究条件下杜仲适宜的适宜环剥强度为:剥面暴露时,环剥宽度0.5cm,剥面保护时,环剥宽度1.0~3.0cm。关键词:杜仲;环剥;环割;果园化栽培
杜仲为我国特有的名贵经济树种,自古以取皮入药而著称。杜仲果实、树皮和杜仲叶均含有杜仲胶,杜仲胶独有橡(胶)塑(料)二重性,应用前景十分广阔[1]。目前杜仲胶的提取都是以杜仲叶为原料。由于杜仲叶含胶量一般为1%~3%,提胶的原料和加工成本都较高,杜仲胶价格昂贵,致使杜仲胶产品开发受到较大限制,也严重影响了杜仲产业化的进程。近年来研究表明,杜仲果皮含胶量高达12%~17%[2-5],是杜仲叶的5~6倍,利用杜仲果皮提胶可以显著降低杜仲胶生产成本,促进杜仲产业的快速发展[6]。因此杜仲果实的利用已经成了杜仲胶产业化开发的焦点之一,围绕杜仲果园化栽培技术的研究也逐步展开[7-8]。环剥与环割是经济林特别是果树生产中应用十分普遍的一种栽培技术,通过环剥与环割,能够有效抑制营养生长,促进生殖生长,有效提高了坐果率和产量[9-15]。二十世纪八十年代以后,在杜仲取皮入药的经营方式中,有关专家对杜仲剥皮再生技术进行了系统研究并取得了重要突破[16-21],目前已作为一项成熟的技术在杜仲生产中普遍应用并取得了良好效果。杜仲果园化栽培是一种全新的栽培模式,主要目的是提高杜仲的产果量及其主要成分含量,针对杜仲果园化栽培条件下的环剥与环割技术尚未有研究报道。本文通过环剥、环割对果园化栽培条件下杜仲生长指标和生殖指标影响的研究,探索果园化栽培条件下杜仲适宜的环剥与环割技术,大幅度提高杜仲产果量和产胶量[22-27]。
试验在洛阳市郊区杜仲综合试验研究基地进行。采用‘华仲6号’果用杜仲良种建园。6月8~10日,采用环剥5 cm包扎、环剥3 cm包扎、环剥1 cm包扎、环剥1 cm暴露、环剥0.8 cm暴露、环剥0.5 cm暴露、环剥0.3 cm暴露、环割5圈、环割3圈等9个处理,设不环剥为对照。随机区组设计,12株小区,3次重复。环剥方法:在主干分枝处以下10 cm左右进行环剥或环割。环剥和环割时采用芽接刀,不割伤木质部。10月5~6日调查环剥及环割伤口愈合情况。次年3月中旬调查每处理单芽开花数,6月下旬调查座果率,10月3~6日调查进行不同处理新梢生长量、单株产果量调查,并进行含胶率和产胶量测定[4]。
由表1、图1可知,不同环割、环剥措施第2年杜仲新梢生长量表现出一定的差异。新梢生长量比对照减小的幅度在0.09~0.26 m之间。说明结果环剥和环割处理后的杜仲,树体生长势减弱,营养生长得到一定程度的抑制。
环剥5 cm包扎、环剥3 cm包扎、环剥1 cm包扎处理,杜仲第2年 新梢生长量分别为0.50 cm、0.57 cm、0.61 cm,抑制幅度分别为34.21%、25.00%、19.74%。说明在环剥包扎的条件下,环剥带越宽,第2年新梢生长量越小,对营养生长的抑制作用越强。
表1 不同环剥、环割措施与第2年生长结果情况比较†Table 1 Fruit growth and setting situations of two-year-old E. ulmoides treated with band girdling and ring girdling
环剥1 cm暴露、环剥0.8 cm暴露、环剥0.5cm暴露、环剥0.3暴露处理,杜仲第2年新梢生长量分别为0.52 m、0.57 m、0.59 m、0.61 m,和对照相比抑制幅度分别达31.58%、25.00%、22.37%、19.74%。说明在环剥暴露的条件下,同样是环剥宽度越大第2年新梢生长量越小,对营养生长的抑制作用越强。但值得注意的是,同样的环剥1 cm宽度,包扎处理和不包扎处理,其第2年新梢生长量分别为0.61 m和0.52 m,和对照相比抑制幅度为19.74%和31.58%。进一步说明同样环剥宽度,暴露处理比包扎处理抑制营养生长作用更加明显,从另一个角度说明包扎能促进杜仲环剥口的愈合,建议生产上对暴露环剥愈合不良的植株进行包扎挽救处理。
图1 不同环剥、环割处理对第2年杜仲新梢生长量的影响Fig.1 Effects of different treatments of band girdling and ring girdling on two-year-old young shoot growth of Eucommia ulmoides
间距2 mm,环割2圈和环割4圈处理,杜仲第2年新梢生长量分别为0.63 m和0.67 m,和对照相比抑制幅度分别为17.11%和11.84%。说明在一定间距条件下,环割4圈比环割2圈抑制营养生长作用明显。和环剥处理相比环割对杜仲第2年新梢生长的抑制不如环剥处理;和对照相比无论环剥还是环割处理都对杜仲第2年新梢生长均有抑制作用。
表1和图2可知,不同环割、环剥措施对杜仲的单芽开花数和单芽坐果数都有不同程度的提高。
图 2 不同环剥环割处理杜仲开花及坐果情况比较Fig. 2 Effects of different treatments of band girdling and ring girdling on blossom and fruit setting of twoyear-old Eucommia ulmoides
环剥5 cm包扎、环剥3 cm包扎、环剥1 cm包扎处理,杜仲第2年单芽开花数分别为11.6、10.4、9.8个,和对照相比分别增加了70.59%、52.94%、44.12%;单芽坐果数分别为10.0、9.0、8.4个,和对照相比分别增加了69.49%、52.54%、42.37%。在环剥包扎条件下,环剥宽度越大,第2年单芽开花数和单芽座果数就越多。
环剥1 cm暴露、环剥0.8 cm暴露、环剥0.5 cm暴露、环剥0.3暴露处理,杜仲第2年单芽开花数分别为11.7、10.4、10.3、9.9个,和对照相比分别增加了72.06%、52.94%、51.47%、45.96%;单芽坐果数分别为9.9、9.2、8.9、8.6个,和对照相比分别增加了67.80%、55.93%、50.85%、45.76%。说明在环剥暴露的条件下,环剥宽度越大,第2年单芽开花数越多。需要注意的是,同样的环剥1 cm宽度,包扎处理和不包扎处理,其第2年单芽开花数分别为9.8个和11.7个,和对照相比分别增加了44.12%和72.06%;单芽坐果数分别为8.4个和9.9个,和对照相比分别增加了42.37%和67.80%。同样环剥宽度,暴露处理单芽开花数和坐果数都比包扎处理多。
环剥处理对杜仲开花和坐果的影响说明,环剥越重,树体对叶片营养的临时阻断效果越明显,树体由以生长旺盛的营养生长向以结果为主的生殖生长转化程度越高。
不同环割处理第2年单芽开花数和坐果数试验结果(表1和图2),间距2 mm,环割2圈和环割4圈处理,杜仲第2年单芽开花数分别为9.9个和9.0个,和对照相比分别增加了45.59%和32.35%;单芽坐果数分别为8.4和8.0个,和对照相比分别增加了42.37%和35.59%。说明在一定间距条件下,环割4圈和环割2圈相比,其营养生长向生殖生长转化的程度高。但是和各环剥处理相比则低一些。从表中还可以得出,环割4圈的作用和环剥1 cm包扎、环剥0.3 cm暴露两种处理对单芽开花数和单芽坐果数的影响相近,建议对生长中庸树处理时采用环割4圈处理,这样既可达到增加单芽开花数和单芽坐果率的效果,又可避免因环剥技术不熟练造成不必要的损失和减少劳动强度。
9种不同的环剥、环割措施第2年座果率在84.86%~88.79%之间,方差分析和多重比较结果显示,不同处理间座果率的差异达到了极显著水平。9种处理和对照(不环剥)进行比较,环割2圈,环间距2 mm和环剥0.8 cm暴露对第2年座果率有极显著促进作用;但是环割4圈,环间距2 mm和环剥1 cm暴露对第2年 座果率有极显著的负影响。说明环剥宽度和环割圈数对座果率的影响有一定的阈值,建议生产上暴露环剥宽度不应超过1 cm,环间距2 mm时环割圈数不应超过4圈。
图3 不同环剥环割处理第2年杜仲产果量和产胶量比较Fig.3 Fruit and Gutta-percha yield of Eucommia on different treatment of girdling and ringing
由表1可知,不同环割、环剥措施对第2年果实千粒质量均有不同程度的影响,与对照相比增加幅度分别在2.07~5.02 g之间,不同环割、环剥措施第2年果实千粒质量的差异达到极显著性水平。
处理后第2年,环剥1 cm暴露处理果实千粒重最高,为67.12 g,比对照增加5.02 g;环间距2 mm环割2圈果实千粒重最低,为64.17 g,比对照增加2.07 g。各处理间无明显规律性出现。
由表1可知,不同环割、环剥措施处理间在第2年单株产量和单株产胶量上均存在极显著差异,其中环剥5 cm包扎、环剥3 cm包扎、环剥1 cm包扎处理,杜仲第2年单株产果量,分别为0.83 kg、0.82 kg、0.75 kg,比对照分别增加53.70%、51.85%、38.89%;第2年单株产胶量,分别为0.094 kg、0.093 kg、0.084 kg,比对照分别增加56.67%、55.00%、40.00%。说明在环剥包扎处理的条件下,可以提高单株产果量和产胶量。
环剥1 cm暴露、环剥0.8 cm暴露、环剥0.5 cm暴露、环剥0.3 cm暴露处理,杜仲第2年单株产果量,分别为0.71 kg、0.84 kg、0.83 kg、0.79 kg,比对照分别增加了31.48%、55.56%、53.70%、46.30%;第2年 单株产胶量,分别为0.081 kg、0.094 kg、0.096 kg、0.091 kg,比对照分别增加35.00%、56.67%、60.00%、51.67%。说明在环割暴露处理条件下,也能明显提高单株产果量和单株产胶量。在这组数据中间环割1 cm暴露处理,没有出现规律性的高产,其原因是由于环剥1 cm暴露处理,环剥口部位受外界因素影响较多,容易造成树势衰弱现象,导致单株产果量和单株产胶量水平低下,建议生产上注意观察,及时追肥灌水,恢复树势。
杜仲采用环剥、环割处理,可以显著提高单株产果量和产胶量,但存在处理阈值。不同环剥和环割处理单株产果量比对照提高28.4%~56.2%,单株产胶量比对照提高33.2%~59.7%。杜仲适宜的环剥强度为:剥面暴露时,环剥宽度0.5 cm,剥面保护时,环剥宽度1.0~3.0 cm;不同环剥时间单株产果量比对照提高7.7%~56.0%,单株产胶量比对照提高11.5%~57.3%。本试验9种不同环剥、不同处理间单株产果量和产胶量的差异均达到了极显著水平。环剥与环割后,能够暂时切断叶片制造的碳水化合物通过皮层向根系的输送,从而积累在树冠的枝、芽、叶等部位,促进新梢老熟,有效地促进花芽分化、成花和坐果。适当强度的环剥与环割对提高杜仲产果量和产胶量具有明显的促进作用。但是,环剥和环割强度过大,对杜仲生长的抑制作用过大,树势出现衰弱现象,影响了杜仲产果量的提高。另外,环剥与环割技术适宜在立地条件较好,树势较旺的树上应用,而在立地条件较差,树势偏弱的树上应谨慎应用。
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Effects of intensity of ring and band girdling on growth and fruiting production of Eucommia ulmoides Oliv under orchard-style cultivation
DU Lan-ying1,2, LIU Pan-feng1,2, ZHU Jing-le1,2, DU Hong-yan1,2
(1. Non-timber Forestry Research and Development Center of CAF, Zhengzhou 450003, Henan, China; 2. The Eucommia Engineering Research Center of National Forestry Administrator, Zhengzhou 450003, Henan, China)
By Taking Huazhong No. 6 (an improved variety) as the tested material, the tested Huazhong No. 6 under the condition of orchard-style cultivation were treated through ring and band girdling with different intensity. The statistical analysis of second year growth and reproductive indicators were conducted. The results show that the use of ring girdling and band girdling both had a signifcant impact on the nutrition growth and reproductive growth in the second year. There were signifcant or extremely signifcant effects on the nutrition growth and reproductive growth with different treatments of ring girdling and band girdling except the fruit guttapercha content;compared with the control, the inhibited shoot growth with different treatments was lower than the control by 11.84% ~34.21%, single bud blossom number increased by 32.35% ~ 72.06%, single bud fruit setting number surpassed the control by 35.59%~ 69.49%, the thousand-grain weight of the tested exceed the control by 8.08% ~ 3.33%, the fruit yield per plant improved by 28.4% ~56.2%, and the gutta production per plant increased by 33.2% ~ 59.7%. It was found that the treatments with different intensity could obviously raised fruit yield and gutta-percha content per tree, there was a threshold of treatment intensity. Under the experimental conditions, the appropriate intensity for the ring girdling and band girdling are: with surface exposed, the girdling width 0.5 cm; with peel surface protection, the girdling width 1.0~3.0 cm.
Eucommia ulmoides Olive.; band girdling; ring girdling; orchard-style cultivation
S727.3
A
1673-923X(2013)08-0014-05
2013-01-05
国家十二五科技支撑计划(2012BAD21B0502);国家公益性行业科研专项(201004029);国家948项目(2008-4-66)
杜兰英(1965-),女,河南中牟人,高级工程师。主要从事杜仲育种与栽培的研究
杜红岩(1963-),男,河南中牟人,博士,研究员,博士生导师, 主要从事杜仲育种、栽培与综合利用的研究;
E-mail:dhy515@126.com
[本文编校:吴 彬]