浅谈我国悬铃木研究进展

韩彦军

（商洛市市政园林管理处，陕西商洛 726000）

1 概述

悬铃木又名“法桐”，属于悬铃木科（Platanceae）悬铃木属（Platanus），约11 种，分布于北美、东南欧、西亚及越南北部[1]。悬铃木因其分布广、生长迅速、树形整齐、易成活、耐修剪、适应性强，被誉为“世界行道树之王”[2]。目前，我国引种并大量应用在园林绿化中的主要有3 种：一球悬铃木（Platanus occidentalis）、二球悬铃木（Platanus xacerifolia）、三球悬铃木（Platanus oreientalis）。每年4—6 月悬铃木果球成熟炸开，种子、花粉散落，着生在种子冠毛和幼叶幼枝上的星状果毛飘落，不仅污染环境，引起市民皮肤瘙痒过敏、咳嗽等，而且对空气要求较高的食品加工、电子、精密仪器等产品质量有很大影响，是悬铃木推广栽培使用的瓶颈。该文就悬铃木应用、繁殖培育、果毛的研究进展进行综述，对未来的研究进行展望。

2 悬铃木应用

2.1 园林绿化中的应用

悬铃木对有毒气体具有抗性，并能吸收空气中的二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳等对环境影响较大的有害气体，同时悬铃木叶片上具有絮状绒毛，对空气中的微小灰尘具有吸附作用。悬铃木树冠大，树干笔直，树叶荫浓，对改善局部微气候作用明显，研究表明，悬铃木树冠蒸腾作用对周边环境产生的降温达5.1℃，树冠和树荫下人活动层垂直降温可达10℃[3]，对改善城市热岛效应有巨大作用。因此，悬铃木被广泛用于化工企业厂区绿化和城市道路绿化。

2.2 其他方面的应用

悬铃木木材可以制作家具或新炭用材；我国医药工作者发现悬铃木是良好的解表剂，具有显著止血作用[4]，已经研制出了悬铃木注射剂、悬铃木止血冲剂、悬铃木气雾止血剂或止血膏等药剂[5]。此外，悬铃木果毛已作为吸附材料[6-7]、生物模板[8]、超级电容器电极[9]、微纳米材料载体[10]，叶可作为“叶绿体色素提取与分离实验”的材料[11]应用于工业生产中。悬铃木在农业生产中也起着重要作用：其活立木可以做猕猴桃架材[12]，叶可作为食用菌培养基。随着科学技术不断进步，悬铃木木材、果毛、叶在医药、工业、农业等方面正在被挖掘、使用、推广。

3 悬铃木繁殖、培育技术

3.1 悬铃木繁殖技术

园林绿化苗木繁殖主要为种子播种即有性繁殖和通过扦插、压条、嫁接、组培等无性繁殖。悬铃木作为“行道树之王”，在我国南北均有栽植，但因气候关系在我国北方繁殖成活率低。任继礼等[13]、王子武等[14]对悬铃木扦插过程中插穗选择及储藏、苗圃地整理等进行了详细论述。针对悬铃木在我国北方栽植不易成活且扦插成活率不高的问题，王华荣[15]、宋珍等[16]、李方平等[17]对悬铃木扦插繁殖影响因素研究表明，选取1 年生中部枝条，冬季前沙藏，在大量芽萌动后扦插成活率可达60%。悬铃木嫁接主要用于无球悬铃木的繁殖及城市果毛污染的治理。在悬铃木组培繁育方面，杨立国等[18]采用DCH、MS、DCR、DCH4种培养基，分别对悬铃木进行组培，结果表明MS 是最佳培养基。悬铃木种子从播种到绿化用的合格苗木需3～4年时间[19]，所需时间较长，故在生产经营中很少使用。

3.2 悬铃木新品种培育

悬铃木果毛是其使用推广的瓶颈，解决该问题的最终办法是培育无球悬铃木。目前科研人员正利用辐射光照射种子，使种子变异，培育出变异新植株，这也为无球悬铃木培育提供了新的途径。1980 年，程金水[20]利用60COr 射线诱发培育无毛悬铃木取得成功。周业恒等[21]利用秋水仙素和剂量为1.8 rad/s 的r 辐射处理悬铃木种子培育出幼苗，与未进行相关处理的种子培育出的苗木相关指标进行对比，发现经过处理的种子培育出的幼苗经过7～9年生长后无开花结果，实现了无球悬铃木的培育。鲍时来等[22]用r 射线照射悬铃木种子培育出不育悬铃木。史春光[23]对悬铃木种子育苗和扦插育苗进行对比研究，并培育出能在-30℃正常生长不结果球的悬铃木新品种，在我国东北极寒地区可以正常生长。

4 悬铃木果毛研究

4.1 果毛形态研究

悬铃木果毛可分为长直毛和齿枝毛[24]，两类毛均属于表皮毛，这些毛覆盖在果、叶、芽上起保护作用。芽和枝上的毛数量少，对环境影响小。果毛、叶毛脱落时间集中在4—8 月[25]，由于脱落时间长、数量大，对环境和人民生活影响大，是悬铃木在推广使用中的主要问题之一。

4.2 落毛问题研究

4.2.1 生物育种治理。通过自然突变、人工筛选、人工诱变手段，培育出少球悬铃木或无球悬铃木是解决果毛飘落污染的有效途径。①自然突变。悬铃木植株受到自然界中各种射线、放射物质辐射，导致悬铃木单株体内部分DNA突变或生物偶然复制错误，均可导致悬铃木不育。目前，已从自然变异的悬铃木中选出具有一定树龄的少球悬铃木或无球悬铃木单株，进行培育、对比、筛选后，挑选具有无球悬铃木或少球悬铃木的优良无性品种，人工进行扦插、嫁接，获得性状稳定的无球悬铃木或少球悬铃木[26]。该方法随机性大，对技术要求高，培育出悬铃木不育性状可以出现退化现象，优良性能难以维持。②人工诱变。除自然变异外，还可通过人工诱变，获取具有优良性状的植株，主要有物理诱变和化学诱变。人工诱变发生的突变主要是植株体细胞发生变异，该变异极不稳定，需及时将变异部位从母体采用嫁接、压条或组培等方式繁殖。我国人工突变主要采用烷化剂、碱基类似物、抗生素、植物碱等及具有辐射性的60CO-r 射线来诱变悬铃木，使其不育形成无球悬铃木或少球悬铃木。

4.2.2 物理治理。物理防治果毛污染的途径主要是树冠嫁接、修剪控果、喷雾3 种途径。树冠嫁接是利用无球悬铃木的枝条作为接穗，对普通悬铃木进行高枝嫁接、换冠改造，既保持了无球悬铃木的优良性状，又可在原植株的基础上迅速推广良种[27]。该方法可以一次性解决悬铃木果毛污染问题，但是程序复杂、技术要求高、费用大。我国科研工作者在修剪控制悬铃木果毛问题方面进行探索研究。章利民[28]提出三级分枝修剪方法，蒋淮军[29]的抹头重剪法和李延成等[30]的空心圆头形修剪方法均可控制悬铃木球果数量，解决果毛问题。郭彩霞[31]等对悬铃木1 年生枝条进行修剪，修剪后3 年内控果率达80%以上，树冠在修剪后2 年可恢复原状，树木的遮阴效果并未受到影响。利用修剪法可有效控制悬铃木果毛问题，但需年年进行修剪，工作量大且不能完全解决问题。我国各地绿化主管部门在悬铃木果毛脱落期利用水车喷雾对果毛污染进行防治，使果球集中脱落清扫，但该方法每年都需进行，不能根治。

4.2.3 化学治理。化学药剂能调节和控制植物的生长发育，在悬铃木花期喷洒或者注射药剂，可促进花和幼果萎缩脱落，起到控制果毛污染的目的[32]。目前，用于悬铃木果毛污染药剂主要有：萘乙酸、赤霉素、石硫合剂、乙烯利、脱落酸、吲哚乙酸、草甘膦等。王长剑等在春季时向悬铃木树干注射20%乙烯利，使得悬铃木的果球数量减少50%[33]。沈国华等[34]通过试验发现除果灵1 号、2 号、3 号、乙烯利、石硫合剂、催熟剂6 种化学药剂及其配合剂，是悬铃木化学除果剂的有效药剂，控果率可达85%～100%。有研究表明给悬铃木基部注射一定剂量脱果剂（主要成分为地乐酚、乙烯利、三氯酸醋等）[35]，果球落果率达93.8%。于永忠[36]研制出可以在新叶生长期及花芽分化期使用悬铃木果毛治理药剂。化学治理不受施药环境的影响，效果显著，但成本高、操作繁琐、对环境可能造成二次污染，有被取代的趋势。

5 结语

悬铃木作为“世界五大行道树”之一，被我国各个城市广泛栽植，然果毛引起的环境污染问题，阻碍了悬铃木的推广使用。这方面研究虽然取得一定成果，未形成完整理论体系和行之有效操作技术。随着生物科技的发展，植物开化调控技术、植物组织培养技术和植物基因工程技术都被利用植物新品种的研究上，为解决悬铃木果毛污染问题提供新途径。此外，我国各地园林绿化科研部门应该尽快出台适合当地的悬铃木果毛防控技术操作导则，指导绿化管理部门对悬铃木果毛进行防控。