濒危稀有树种前红松的速繁技术研究

2015-03-20 03:47盖玉红丁亦男王光野
长春师范大学学报 2015年6期
关键词:红松种子

陈 笑,盖玉红,丁亦男,王光野,魏 健

(1.长春师范大学生命科学学院,吉林长春130032;2.吉林农业大学农学院,吉林长春130118)

松科在裸子植物中是最大的一科,分属于3个亚科,共有10个属[1],约有230多余种,主要产于北半球。前红松(Pinus prokoraiensis Zhao,Lu et Gu),是松属植物中的一个新品种,由陆静梅、赵毓棠、谷安根三人发现,并于1990年将前红松从红松中分出,建立了“中国东北松属一新种”[2]。

1 前红松速繁技术研究的意义

前红松生长速度快(成年前红松的年轮宽度可与加拿大杨的年轮媲美),分枝早(前红松分枝距离地面仅3~4m,而红松分枝要在10~12m以上)。前红松结实早(一般在12结实而红松结实在25年以上),其种子大,具丰富营养的前红松种子是纯天然无污染的绿色食品,它将以强有力的竞争力打入国内、外市场,开发前红松将获得可观的经济效益。前红松树型美,针叶的气孔带明显且蜡质层厚,整个树冠呈银绿色非常漂亮,因此又可用作美化都市的优良树种。前红松抗干旱、耐盐碱,是绿化荒山的上乘常绿树种。鉴于东北地区绿化树种较缺,常绿树种贫乏的现状,开发速生濒危植物前红松意义重大,现在已经证明其开发应用市场是广阔的。前红松虽有木材松软,易变形扭曲的缺点,但是纤维含量很高,可用做特种纸的原料(吉林省林科院已做过试验),据调查目前市场对特种纸的需求量日益增加。速生的前红松木材作为特种纸的原料开发应用,其经济效益和社会效益都是可观的。

2 前红松的生物学特征

前红松,系为乔木,高可达20m,胸径可达30cm,树皮呈暗灰棕色,鳞状裂;树冠呈卵圆形,树干上部分叉多;小枝有米黄色长柔毛。叶五针一束,稍扭曲,边缘有疏锯齿,其横断面近三角形,具单维管束;树脂道3。幼嫩球果直立,椭圆形,长3 ~3.4 cm,直径1.7 ~2.1 cm;种鳞排列与主轴夹角为50°。柄长1.9 ~2.1cm。成熟球果长10.5~12cm,种鳞先端外卷[3]。目前,前红松仅分布于我国吉林省九台市土门岭林区[4]。

3 前红松与红松的关系

红松,乔木,高达50m,胸径1m;幼树树皮灰褐色,大树树皮灰褐色或灰色;针叶5针一束,边缘具细锯齿;叶鞘早落;雄球花椭圆状圆柱形,红黄色;雌球花绿褐色,圆柱状卵圆形,直立,单生或数个集生于新枝近顶端,具粗长的梗。球果圆锥状卵圆形、圆锥状长卵圆形或卵状矩圆形;种鳞菱形;种子大,着生于种鳞腹(上)面下部的凹槽中,暗紫褐色或褐色,倒卵状三角形,微扁;子叶13~16枚,针状,先端尖,边缘有细锯齿;初生叶条形,边缘有细锯齿。花期6月,球果第二年9~10月成熟[5]。

最早研究前红松与红松之间关系的是陆静梅、李玉、肖及友、由继红等人[2,4,6-8],他们对前红松与红松进行对比研究,主要从结构植物学、植物生理及分子生物学三大方面进行了研究。通过分子生物学的方法,对比二者的线粒体、叶绿体及染色体基因片段,得出二者基因同源性很高,具有很近的亲缘关系的结论。通过结构植物学、植物生理这两个方面的研究得到前红松与红松在形态结构及生理上存在差异,最为明显的是前红松具有管胞内壁螺纹加厚的现象,而红松没有这一特征,说明前红松要比红松更为原始。前红松与红松的主要区别有:(1)前红松的针叶干燥后有扭曲现象,而红松没有;(2)前红松的果柄长度长,而红松的短;(3)前红松的幼果直立,椭圆形,而红松的幼果无此现象;(4)前红松种鳞排列与主轴成50°角,而红松成25°角;(5)在前红松晚材管胞内壁中普遍存在螺纹加厚的现象,而红松没有;(6)前红松根初生木质部中的原生木质部脊为三原型,而红松为五原型等。

4 前红松的速繁技术

经文献检索表明,到目前为止国外无人对前红松作过任何研究,国内也只有陆静梅等对前红松进行过茎、叶的解剖研究[2-4,6,8]。陆静梅等在形态结构与分类鉴定方面做了大量工作,为速繁前红松提供了技术方法的参考。前红松与红松的种子的种皮均很坚硬,且具有蜡质层,透水性及透气性都很差,还含有发芽抑制剂。在自然条件下,成熟的前红松与红松的种子当年并不能够萌发,需要等到第三年冬天才能大量发芽。所以,在播种前必须进行催芽处理。因此对前红松进行催芽处理是速繁前红松的关键所在。因前红松和红松具有很近的亲缘关系,二者的种子又均具有发芽难这一特点,所以前红松的催芽方法可参照红松的育苗方法,主要有三种,即露天越冬埋藏法、室内自然温度堆积法和快速催芽法。对前红松进行催芽处理是快速繁殖前红松的关键技术,经过适当的催芽处理,前红松的种子就能够在适宜的条件下萌发。

4.1 露天越冬埋藏法

9月中旬在吉林省土门岭林区采集前红松的种子。在常温下,将种子用清水浸泡3周,每两天换一次水,然后留下沉底的种子。待种皮膨胀,吸足水分之后捞出空干再进行消毒[9]。消毒24小时后,混2倍湿沙搅拌均匀放入露天窖内。窑址宜选在地势高,排水良好的地方。一般窖深1.2~1.5m,宽1.2~2m。在第二年春季播种时提前一天或当天出窖,将沙子筛去进行播种。此种方法催芽均匀,方便简单,出苗早且整齐茁壮。

4.2 室内自然温度堆积法

每年的8月中下旬,将前红松的种子置于水中浸泡,浸泡7~10天,留下沉底的种子进行水选。同时用高锰酸钾进行消毒,消毒2小时左右。再用清水冲洗控干后进行混沙,种沙体积比为1:2,把种沙混合物堆积在室内[10]。其堆积厚度不超过60厘米,湿度保持在60%左右。接下来一个月,是暖湿处理阶段,每天翻动两次种沙混合物。再之后的一个月是冷湿处理阶段,需每两天翻动一次种沙混合物。在此之后,停止翻动。当种沙温度达到0℃以下时,种子挂霜后,在种沙混合物的表层上均匀盖上一层厚约3cm的河沙,最后在上面浇上水进行自然越冬。第二年4月中下旬,种堆开始融化,融化一层翻下一层,直至全部化透。当种子裂口率达到50%时就可以进行播种。

4.3 快速催芽法

在播种前40天左右,将前红松的种子置于用50℃温水中,浸种并充分搅拌,等其自然冷却后,浸泡一周。每日更换一次水。当种仁变成乳白色时将种子捞出,混入2至3倍的湿沙后置放在背风向阳处摊晒。每晚将种沙堆起,盖上塑料薄膜,次日再进行摊晒。为加速发芽,也可将其放于室内进行加温,使种沙的温度维持在20~25℃之间,每日翻动数次,并保持一定的湿度。若有三分之一的种子裂口就可以进行播种。

5 前红松的栽培技术

5.1 育苗地的选择

速繁前红松不仅要考虑对种子进行催芽处理,还要考虑育的育苗地的选择。经研究发现,前红松具有耐盐碱的能力,在吉林省白城地区,前红松可在pH值达到8以上的柱状碳酸氢钠盐碱地上进行栽种,并且可以成活,能够生存5年之久[11]。育苗地的土壤应有足够的厚度并具有一定的水分保持能力。一般可选择山地苗圃对前红松进行栽培,因为山地苗圃的土壤气候与宜林地的相近,土壤肥沃,连续几年可以不必施肥,又可提高前红松的成活率[12]。对前红松进行除灌和割草作业,可消除影响前红松生长的不利因素。在条件允许的情况下,可以对育苗地进行施肥,这样可以使栽培工作取得更快的成效。当春季地下5cm温度达到8℃以上时即可进行播种。

5.2 育苗地的施肥

前红松育苗地若保持肥料的充足供应则可以加快前红松的生长速度。所以在前红松速播种前育苗地需要施足基肥,以肥效期长、供应养分全面的有机肥和菌肥为主[13],从而提高土壤的肥力。施肥的种类一般以农家肥、磷肥、堆肥和渣肥为主。在前红松生长旺盛期也可施用一定量的水溶性尿素或复合肥。

5.3 前红松的养护及病虫害的防治

前红松的养护主要以除草和松土为主,对前红松育苗地进行松土可以疏松土壤结构,增加土壤的透气性,切断土壤水分蒸发的毛细管;而对其进行除草则可以预防杂草争夺养料和水分,还能够减少病虫害的发生几率。在东北林区,立枯病、蝼蛄、松毛虫是威胁前红松生正常长发育的主要病虫害,在苗期主要是防治松苗的立枯病。在出苗及出苗后可用50%多菌灵、45%恶霉·甲霜可湿性粉剂0.125% ~0.2%药液或用1∶1∶100~200倍的波尔多液从低浓度到高浓度进行交通喷洒,防止病菌对单纯一种药剂产生抗性,影响防治效果[13]。针对这些病虫害应以预防为主,若有虫害发生应及时采取相应的措施。

5.4 前红松栽培注意事项

前红松播种时宜选取千粒重大且形状均一的种子,前红松的种粒均匀会使出苗整齐。水分对于前红松的生长有着重要的影响,所以在前红松的栽培过程中必须保证水分的充足供应。可采取对前红松进行沟灌或浇灌的灌溉方式,不过在灌溉过程中切忌大水漫灌,否则不仅会造成育苗地板结,还会使前红松烂根。在前红松达到生长高峰时,要注意土壤的肥沃程度,适时对育苗地进行施肥,提高土壤肥力以保障前红松的正常生长。次年还要进行追肥,每年追施2~3次肥料,促进前红松健康正常生长。

6 结语

综上所述,前红松作为常绿乔木,树干高大挺直,具有树型美观、生长速度快、结实早、抗旱、耐寒等优点,我们可以依据其树型美观的特点,将其发展成为城市行道树,绿化环境;可以根据其生长速度快且抗逆性强的特点,将其引种于西部发展成为造林树种;还可依据其结实早、种子大的特点,将前红松应用于食品业和工业,发挥出它的经济价值等。对前红松进行速繁研究,不仅可以给予前红松更多的保护,丰富东北地区绿化树种的种类,还可以为前红松的繁殖、开发和利用提供准确可靠的资料及技术手段,让前红松充分发挥出其重要的生态及经济价值。

[1]李楠,傅立国,朱政德.松科系统学研究[J].植物研究,1996,16(1):32 -37.

[2]肖及友.红松与前红松结构机理比较研究[D].长春:东北师范大学,1999.

[3]赵毓棠,陆静梅,谷安根.中国东北松属一新种[J].植物研究,1990,10(4):67 -70.

[4]陆静梅,李玉,梁泽本,等.前红松与红松对比研究[J].中国基础科学,2003(3):36-39.

[5]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京:科学出版社,1978.

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[8]陆静梅,肖及友,盛彦敏,等.红松与前红松两种同工酶比较研究[J].东北师大学报:自然科学版,1999(3):62-65.

[9]顾复香.浅谈红松的育苗技术[J].经济技术协作信息,2011(18):144.

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[11]刘杨.华山松与前红松的比较解剖学研究[D].长春:东北师范大学,2006.

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