徐红梅 黄发新 吴银波 管兰华 李明鹤 李传涵
摘要:北美红杉是从美国引进的优良园林和用材树种,生产上采穗圃营建受到忽视,普通采穗圃来源的插穗生根容易产生年龄效应和位置效应。本研究建立实生幼苗埋干采穗圃、优树根接埋干采穗圃2种类型的采穗圃,通过统计分析,比较每种类型采穗圃的穗条产量和质量、营建难易度等特征,结果表明:①2种类型的采穗圃其单株采穗量、亩产穗条量都具有类似的规律;②优树根接埋干采穗圃的各年度单株穗条产量、亩产穗条量都高于实生幼苗埋干采穗圃,表明优树根接埋干采穗圃是适合我国北美红杉扦插繁殖的采穗圃类型。
关键词:北美红杉;埋干萌芽采穗圃;穗条产量
中图分类号:S791.33文献标识码:A文章编号:1004-3020(2021)06-0007-04Construction Technology of Sprouting Cutting Orchard from
Buried Trunk for Sequoia sempervirensXu Hongmei(1)Huang Faxin(1)Wu Yinbo(2)Guan Lanhua(2)Li Minghe(3)Li Chuanhan(3)
(1. Hubei Academy of ForestryWuhan430075;
2. Forest Seedling Administrative General Station of Hubei Forestry DepartmentWuhan430079;
3. Huazhong Agricultural UniversityWuhan430070)
Abstract:Sequoia sempervirens is an excellent garden and timber tree species introduced from the United States. The construction of cutting orchard is ignored in production,and the rooting of cuttings from common cutting orchard is prone to age effect and position effect. In this paper,seedling trunkburied cutting orchard (type I)and grafted superior tree branchburied cutting orchard(type II) were established. statistical analysis of the characteristics of cutting yield,quality and construction difficulty of each type of cutting orchard were compared. The results showed that:①The cutting yield per plant and cutting yield 666.7 m2 of the two types of cutting orchard were similar. ②The cutting yield per plant and cutting yield 666.7 m2 of type II cutting orchard were higher than that of type I,indicating that type II cutting orchard was suitable for the cutting propagation of S.sempervirens in China.
Key words:Sequoia sempervirens; sprouting cutting orchard from buried trunk; cutting yield
北美红杉Sequoia sempervirens 特产于美国加利福利亚海岸[1],又名海岸红杉、“世界爷”、美国红杉树,是裸子植物中唯一的自然六倍体[2,3]。该树种具有寿命长、生长快、树型优美等优点,树龄可达4 000~5 000 a,高可达110 m以上,是重要的速生优良用材树种和庭院绿化树种[4]。我国关于北美红杉的研究主要集中在引种、实生繁殖、无性繁殖等方面[519],生产中北美红杉采穗圃营建没有得到重视,一般以实生幼树作为采穗母株,没有经过遗传改良,或者直接从成年大树上采取萌条,穗条来源得不到保障。本研究借鉴杉木研究成果[20,21],摸索出两种埋干萌芽采穗圃营建技术,该技术的优点是可以生产直立萌条,生根率高,扦插年龄效应和位置效应不明显[19]。通过比较它们的营建难易度、产量等特征,分析这两类采穗圃的优缺点和适用范围。
1材料和方法
1.1试验材料
北美红杉种子通过中国林木种子公司从美国引进,各种定植密度的2种类型采穗圃于2012年春季定植在华中农业大学园艺林学学院苗圃内。
1.2建圃方式
1.2.1实生幼苗埋干采穗圃
从美国引进北美红杉种子,2011年播种,2012年将生长健壮的1 a生苗木,按设计的株行距定植在苗床上,在苗木北面开沟,深约10 cm,将苗干部分横埋在苗圃中,苗梢向北,露出地面,并使其长成一株采穗母株。横埋在地下的苗干会长出萌条,萌条穿出地面,基部会长出根系。用镰刀在地面下割取萌条扦插,会促使更多的萌条萌发(图1)。每一根长8~12 cm的萌條即为一根插穗,短的萌条可直接用作插穗,长成一株直立的插穗苗,长的萌芽可以截成多个插穗。
1.2.2优树根接埋干采穗圃
2012年选择国内北美红杉优良单株,从受光充分的树冠上剪取枝条,长25~30 cm,剪去小枝,取水杉苗或杉木苗根系嫁接在枝条末端,用麻皮捆绑。按约设计的株行距,将枝条横埋在苗圃中,深约10~15 cm,梢端向北,露出地面,使其长成一株采穗母树(图2)。
1.3建圃密度
建圃密度是影响穗条产量的最主要的因素之一,本研究以2种类型采穗圃为对象研究其最佳建圃密度,以期在最短的时间内使采穗圃投产,并且达到在较长的时间内稳产的目的。密度试验小区面积6.0 m×6.0 m,定植模式分别为1(0.5 m×0.5 m)、2(0.5 m×1.0 m)、3(1.0 m×1.0 m)、4(1.0 m×1.5 m)、5(1.5 m×1.5 m)等5种,完全随机区组排列,3次重复。建圃第2年夏季4~5月开始有萌条伸出地面,随着时间的推移萌条数量逐渐增多。建圃初期加强土肥水管理,每年3月中下旬施复合肥100 kg/666.7 m2,11~12月施有机肥2 000 kg/666.7 m2,从直立生长主干到定植穴沿着萌条外侧30 cm挖深30 cm、宽30 cm的沟埋施,次年在萌条的另外一边挖沟埋施,交替进行。
1.4采穗
每年5月上旬、8月下旬采穗2次,从地面下割去全部萌条,使其重新长出萌条,从2014年开始连续调查5年穗条数量和质量,以每穗8.0 cm进行统计,短于8.0 cm的和粗度低于0.3 cm的穗条不统计数量。
1.5统计分析
采用Excel 2010,以小区内非边界植株产穗量的平均值作为单株产穗量,以单株采穗量估算亩产穗条量,运用SPSS 17.0进行方差分析和多重比较。
2结果与分析
2.12种类型采穗圃产穗数量和质量分析
2种类型采穗圃各种建圃密度连年穗条产量如表1所示,可以看出2种类型的采穗圃其单株采穗量、亩产穗条量都具有类似的结果。结果表明:①建圃后同一类型采穗圃各种栽植密度的每株平均采穗量基本相同。②随着采穗年限的增加(截至第5年),对于2种类型采穗圃,无论哪种建圃密度,单株穗条产量和亩产穗条量都增加。③优树根接埋干采穗圃的各年度单株穗条产量、亩产穗条量都高于实生幼苗埋干采穗圃,由于早期嫁接枝条较为粗壮,储存营养物质较多而造成的,见表1。④2种类型的采穗圃都产生大量直立萌条,穗条粗壮,颜色由黄绿色到绿色,平均粗度大于0.4 cm,平均高度大于16.0 cm时可以采穗扦插。
2.22种类型采穗圃亩产穗条方差分析
经方差齐性检验,采穗圃不同类型、年份、定植模式条件下年亩采穗量的方差都在P<0.05水平差异不显著(P值分别为0.236、0.086和0.129),方差分析结果如表2、表3所示,2种类型采穗圃之间差异显著(P<0.05),随着时间的推移,2种类型采穗圃之间产穗量的差距有逐渐缩小的趋势。年份之间穗条产量差异极显著(P<0.01),多重比较结果表明前3年与第5年之间差异极显著(P<0.01)。定植模式之间穗条产量差异极显著(P<0.01),通过多重比较可知,定植模式3、4和5与定植模式2之间差异极显著(P<0.01),定植模式2与定植模式1之间差异极显著(P<0.01),表明采穗圃母株定植密度是决定穗条产量的最主要因素。
3结论与讨论
2种类型采穗圃都能产生直立萌条,没有侧枝,便于扦插,年龄效应和位置效应不明显[19],因此2种采穗圃采穗制穗及扦插难易程度基本相同。从采穗圃营建过程来看,2种类型采穗圃都需要埋干,但优树根接埋干采穗圃需要嫁接,因此采穗圃营建过程较复杂。
建圃初期,随着建圃年限的增加,穗条产量也在增加,而且优树根接埋干采穗圃的产穗量要多于实生幼苗埋干采穗圃,可以用于建成遗传上具有各种改良程度的采穗圃,在生产上利用价值更高。实生幼苗埋干采穗圃虽然可以采用超级实生苗营建,但是由于第1年选择的可靠性较低,遗传改良得不到保障,可以用于初期北美红杉资源较少,未进行遗传改良时开展无性繁殖所用。
从生产的角度来讲,2种类型的采穗圃都可以用于生产,考虑到北美红杉无性系林业发展的关键是优良无性系的选择和扩繁,而我国北美红杉实生资源稀少,因此,优树根接埋干采穗圃是适合目前我国北美红杉无性系林业发展采穗圃的类型。
虽然随着建圃密度的增加亩产穗条量也增加,但是密度过大不便于人工采穗,因此为了使所建采穗圃尽快投产,建议建圃密度为0.5 m×1.0 m,随着采穗年限的增加,土壤肥力和树势等的衰弱,可根据情况进行间伐,使最终密度为1.0 m×1.0 m,或者更新采穗圃。
参考文献
[1]中国科学院中国植物志委员会.中国植物志(第七卷)[M].北京:科学出版社,1978.
[2]Stebbins G.L.,Walters M.S.The evolutionary significance of two synthetic allopolyploid species of Bromus[J].Science,1948,108 (2816):680.
[3]Saylor L.R.C.,Simons H.A.Karyology of Sequoia sempervirens: Karyotype and Accessory Chromosomes[J].Cytologia,1970,35 (2):294303.
[4]左显东,祁荣频,王懿祥,等.北美红杉在我国的引种及其生态适应性[J].云南林业科技,2000(4):3640.
[5]邢章美.北美红杉在浙江的引种[J].林业科学,1981(4):432437.
[6]潘穎南,黄卓忠,周嘉运,等.几种生长调节物质对北美红杉组织培养的影响[J].植物生理学通讯,2002(6):578.
[7]邵金平,白尚斌,耿云芬,等.北美红杉种子育苗试验[J].云南林业科技,2002(4):1721.
[8]李福秀,包世勇,王仕民.不同基质与激素对北美红杉嫩枝扦插生根的影响[J].西南林业大学学报,2003,23 (3):1316.
[9]左顯东,白尚斌,邵金平,等.北美红杉在云南的引种成效及其造林展望[J].云南林业科技,2003(3):210.
[10]陈芳,马显达,陈娟,等.北美红杉优良无性系组培快繁技术研究[J].林业科学研究,2005(1):102105.
[11]董林娜,路群,周根余.北美红杉无性快繁技术的研究[J].上海农业学报,2005(4):6770.
[12]李火根,李博,周玉珍,等.北美红杉扦插生根的影响因素分析[J].林业科技开发,2006(6):3537.
[13]琚淑明,高明侠,徐德兰.北美红杉扦插技术研究[J].徐州工程学院学报(社会科学版),2007(10):1043.
[14]彭绿春,苏艳,王丽花,等.北美红杉嫩枝的标准化离体繁 殖技术研究[J].中国农学通报,2010(4):8992.
[15]陈骏,杨春华,张竹,等.北美红杉种子育苗技术[J].贵州林业科技,2012,40 (1):3335.
[16]宋杰,丁鲲,龙江,等.北美红杉(Sequoia sempervirens) 种子萌发特性研究[J].西南农业学报,2012(4):14271431.
[17]曾勇,李双龙,向伟,等.1年生北美红杉嫩枝扦插技术研究[J].湖北林业科技,2015(6):47.
[18]韩梅,李双龙.北美红杉的育苗技术[J].湖北林业科技,2015(5):8384.
[19]李明鹤,黄发新,李传涵,等.美国海岸红杉在中国发展的现状与前景[J].林业科技通讯,2020(9):38.
[20]马英,李明鹤,沈宝仙,等.杉木优树侧枝接根埋干法的复壮效果[J].华中农业大学学报,1996(4):389395.
[21]黄发新,王德强,李明鹤.杉木成年优树复壮效果研究[J].湖北林业科技,2001(1):68.
(责任编辑:唐岚)