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《遼寧林業(yè)科技雜志》2015年第二期
1無(wú)性繁殖
1.1扦插扦插是文冠果無(wú)性繁殖方法之一,也是生產(chǎn)中一種有效的快速育苗方法。影響扦插苗生根和成活的主要因素包括插穗的選擇、扦插時(shí)間、扦插基質(zhì)、生根劑種類和濃度及插后管理等。文冠果插穗的選擇主要有根插、硬枝扦插和嫩枝扦插,但多數(shù)研究表明,根插的成活率好于嫩枝扦插和硬枝扦插[20]。在選擇插穗母樹(shù)時(shí),應(yīng)盡量選擇生長(zhǎng)健壯的幼樹(shù)或1~2a生苗木為宜。扦插生根劑及濃度的選擇對(duì)扦插成活率的影響也很關(guān)鍵。在文冠果扦插繁殖中,最常用的生根劑主要有吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)和生根粉(ABT)等。趙國(guó)錦通過(guò)比較不同生根劑處理對(duì)扦插成活率的影響發(fā)現(xiàn),文冠果根插時(shí)用濃度為250mg•L-1的NAA、IBA或ABT處理插穗基部30s,可有效提高其生根率。馬明呈和康國(guó)生[22]研究發(fā)現(xiàn)在嫩枝扦插時(shí),用ABT6號(hào)生根粉處理和用40~45℃變溫水浸,能顯著提高扦插育苗的苗高、地徑及插穗的生根率和根量。宗建偉等[23]采用硬枝作為插穗時(shí),用濃度為800mg•L-1的IBA浸泡插穗基部4h,可以提高插穗的生根率,誘導(dǎo)插穗根系增粗,改善根系質(zhì)量。另外,由于文冠果耐干旱而不耐水澇,所以扦插基質(zhì)的選擇也很關(guān)鍵。在選擇扦插基質(zhì)時(shí),應(yīng)盡量選擇營(yíng)養(yǎng)豐富且通氣性較好的材料。康國(guó)生[22]研究發(fā)現(xiàn),腐殖質(zhì)∶珍珠巖∶蛭石按7∶3∶1的比例混合的基質(zhì),其營(yíng)養(yǎng)成分豐富且透氣性好,不僅能有效提高文冠果扦插的生根率,而且能防治其發(fā)生爛根現(xiàn)象。
1.2嫁接嫁接繁殖是保持親本優(yōu)良性狀的一種常用的無(wú)性繁殖方法,同時(shí)能提早開(kāi)花結(jié)果或促進(jìn)樹(shù)體加速生長(zhǎng)。但目前國(guó)內(nèi)對(duì)文冠果嫁接繁殖技術(shù)研究較少,尚無(wú)一套系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的嫁接方法。向小芹研究表明:接芽長(zhǎng)度為2~3cm可以增加接芽和砧木切口的愈合面積,能大幅提高嫁接成活率。常月梅等研究認(rèn)為:砧木粗度大于0.4cm有利于提高嫁接成活率。同時(shí),嫁接人員的技術(shù)嫻熟度、嫁接手法等也都對(duì)嫁接成活率構(gòu)成直接影響。
1.3組織培養(yǎng)文冠果的組織培養(yǎng)主要包括莖段培養(yǎng)、愈傷組織培養(yǎng)和體細(xì)胞胚培養(yǎng)。①莖段培養(yǎng)。植物的莖段培養(yǎng)是指植物帶有一個(gè)以上定芽或不定芽的外植體進(jìn)行離體培養(yǎng)的技術(shù)。文冠果莖段培養(yǎng)的外植體多選用性狀穩(wěn)定、生長(zhǎng)健壯、無(wú)病蟲(chóng)害的帶芽莖段。由于腋芽?jī)?nèi)含有大量的細(xì)菌,因此,在莖段培養(yǎng)中帶芽莖段的消毒較為困難。王一通過(guò)對(duì)不同消毒劑和不同消毒方式進(jìn)行篩選,得出文冠果莖段消毒的最佳方式是用5%氯化汞溶液點(diǎn)滴葉腋處,再用75%酒精消毒30s后用無(wú)菌水沖洗3次,放置在添加2滴吐溫-20的0.2%溶液進(jìn)行消毒8min后,用無(wú)菌水沖洗5~6次,待徹底沖去氯化汞后再用75%酒精消毒30s,并用無(wú)菌水清洗3~4次。莖段培養(yǎng)中主要包括芽分化增殖培養(yǎng)和生根培養(yǎng)兩部分。在芽分化培養(yǎng)過(guò)程中,蘭士波研究發(fā)現(xiàn)MS為文冠果誘導(dǎo)分化的最適基本培養(yǎng)基,其誘導(dǎo)時(shí)間較短,芽分化能力較強(qiáng)。除了基本培養(yǎng)基外,在莖段組織培養(yǎng)中添加外源生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素也是必需的,通常選用的激素為BA和NAA,且BA的濃度要低些,因?yàn)楦邼舛鹊腂A會(huì)導(dǎo)致不定芽玻璃化。在文冠果的生根培養(yǎng)中,多選用IBA和IAA組合,以促進(jìn)不定芽生根。②愈傷組織培養(yǎng)。植物愈傷組織培養(yǎng)主要是指誘導(dǎo)植物外植體產(chǎn)生無(wú)序生長(zhǎng)的薄壁細(xì)胞并對(duì)其培養(yǎng)的技術(shù),主要包括愈傷組織的誘導(dǎo)和愈傷組織的繼代培養(yǎng)。文冠果在愈傷組織培養(yǎng)中多選用成熟種胚、莖段、子葉、幼嫩葉片等做外植體,宋群雁通過(guò)比較莖段、子葉和幼嫩葉片3種類型外植體誘導(dǎo)出愈傷組織的數(shù)量和質(zhì)量發(fā)現(xiàn),采用生長(zhǎng)健壯、長(zhǎng)勢(shì)良好、無(wú)病蟲(chóng)害的嫩葉作為外植體誘導(dǎo)出的愈傷組織數(shù)量多、質(zhì)量好。在文冠果愈傷組織基本培養(yǎng)基的選擇上,多數(shù)選擇以MS為基本培養(yǎng)基,也有少數(shù)采用DKW、B5、H等為基本培養(yǎng)基,效果也較好。在愈傷組織的誘導(dǎo)和分化培養(yǎng)中,生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是不可缺少的,較為常用的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑主要有6-芐氨基嘌呤(6-BA)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、NAA、IAA,它們以不同濃度配合使用獲得愈傷組織,但不同研究的濃度配比不同。而在文冠果愈傷組織的增殖培養(yǎng)中,高述民、藏國(guó)忠和宋群雁的研究結(jié)果相一致,即6-BA、2,4-D、NAA三者濃度均為1.0mg•L-1時(shí),愈傷組織的增殖率較高,生長(zhǎng)量較大。同時(shí),他們?cè)谘芯恐羞€發(fā)現(xiàn),在文冠果愈傷組織培養(yǎng)中,若僅添加2,4-D或2,4-D和6-BA易產(chǎn)生褐化現(xiàn)象,若繼代時(shí)間相隔30d以上也容易發(fā)生褐化現(xiàn)象。因此,在愈傷組織培養(yǎng)中需要添加一定濃度的NAA,且要及時(shí)進(jìn)行繼代培養(yǎng)。③細(xì)胞胚培養(yǎng)。體細(xì)胞胚培養(yǎng)是以合子胚為外植體誘導(dǎo)體胚發(fā)生,進(jìn)而萌發(fā)形成再生植株。選擇合適的外植體是誘導(dǎo)體細(xì)胞胚胎發(fā)生的首要環(huán)節(jié)。在文冠果體細(xì)胞胚培養(yǎng)中,種胚、實(shí)生苗的莖、葉片、葉柄、根都可以作為外植體進(jìn)行誘導(dǎo)愈傷組織,但顧玉紅試驗(yàn)證明種胚是誘導(dǎo)愈傷組織的最佳外植體,另外,該研究還發(fā)現(xiàn)在文冠果的種胚中若有液體胚乳存在時(shí),很難產(chǎn)生愈傷組織,不適合用于誘導(dǎo)體細(xì)胞胚胎發(fā)生的外植體。李晶進(jìn)一步比較了以幼果期、中果期和成熟期種胚為外植體誘導(dǎo)愈傷組織的誘導(dǎo)率發(fā)現(xiàn),發(fā)育中期的種胚其愈傷組織誘導(dǎo)率最大,可達(dá)96.30%。在文冠果體細(xì)胞胚胎發(fā)生培養(yǎng)中,顧玉紅通過(guò)固體和液體懸浮培養(yǎng)技術(shù),篩選出適合文冠果體細(xì)胞胚胎發(fā)生的多種培養(yǎng)因子,建立了文冠果體細(xì)胞胚胎發(fā)生的培養(yǎng)體系。而盛德策進(jìn)一步研究了各種因素對(duì)文冠果體細(xì)胞胚發(fā)生發(fā)育的影響,結(jié)果表明,在文冠果胚性愈傷組織誘導(dǎo)中,B5基本培養(yǎng)基效果好于MS基本培養(yǎng)基,生長(zhǎng)素2,4-D在胚性愈傷組織誘導(dǎo)過(guò)程中是不可或缺的,而在胚性愈傷組織形成后,應(yīng)及時(shí)降低或去除2,4-D,否則,胚狀體不能正常生長(zhǎng)。6-BA在文冠果愈傷組織的誘導(dǎo)過(guò)程中不是必須的,但是繼代培養(yǎng)中,在轉(zhuǎn)向體胚發(fā)育過(guò)程中是必須的,但要嚴(yán)格控制其濃度,否則容易導(dǎo)致愈傷組織褐化,一般濃度應(yīng)控制在0.1mg•L-1左右,最高極限應(yīng)為0.5mg•L-1。ABA能夠抑制細(xì)胞生長(zhǎng)分裂,可以調(diào)控體胚發(fā)育進(jìn)程。
2文冠果栽培技術(shù)
2.1土壤選擇由于文冠果耐鹽堿,不耐澇,故栽植時(shí)宜選擇土層深厚肥沃,土壤pH值7.5~8.0的微堿性土壤中,不宜選擇低洼和水澇的土壤。同時(shí),我們?cè)趯?shí)踐中總結(jié)出一條經(jīng)驗(yàn):文冠果不怕栽進(jìn)瘦地,就怕栽進(jìn)貧坑,這說(shuō)明造林前的整地很是重要。春栽一般在前一年入冬前進(jìn)行整地,挖好栽植穴,栽植穴規(guī)格長(zhǎng)、寬、高均為60~80cm,這樣有利于冬季穴內(nèi)積雪,增加土壤水分。
2.2栽植季節(jié)及苗木選擇栽植季節(jié)春、秋兩季均可。春栽應(yīng)在土壤解凍深達(dá)30cm后進(jìn)行,秋栽在苗木落葉后土壤結(jié)凍前進(jìn)行,為防止抽干,可先截干再栽植,保留主干15cm左右,有研究表明,秋季截干造林效果好于春季。在干旱地區(qū)栽后應(yīng)埋土堆,翌春再適時(shí)扒開(kāi)。在苗木的選擇上采用1年生苗木其造林保存率顯著高于2年生苗木,新梢生長(zhǎng)量也較高。
2.3栽植密度及栽植方法在栽植密度上,應(yīng)根據(jù)立地條件決定,在立地條件較差的陡坡地可適當(dāng)密植,一般按2m×2m的株行距栽植,立地條件較好的梯田、緩坡地應(yīng)適當(dāng)稀植,可按2m×3m或3m×3m株行距栽植,在殘塬、土石質(zhì)山地、地埂等可按株行距為3m×4m栽植。栽植前,可每穴施入土雜肥70kg左右,碳銨、過(guò)磷酸鈣0.5~1.0kg。由于文冠果根頸部分易腐爛,培土深度不得超過(guò)原土跡或適當(dāng)淺栽1~2cm,培土一定要充分踏實(shí),防止灌水后根系和土壤下沉。
2.4整形修剪文冠果3~4a即可開(kāi)花結(jié)果,為了便于采收果實(shí),一般將主干高度控制在80cm左右,樹(shù)形以多主枝叢生形和開(kāi)心形的產(chǎn)果量高。在每年的落葉后或者開(kāi)花前1個(gè)月剪去過(guò)密枝、重疊枝、交叉枝、病蟲(chóng)枝和根蘗枝等。文冠果是頂花芽開(kāi)花樹(shù)種,在修剪時(shí)不能見(jiàn)頭就剪,該留的頂芽必須留住。4~5年生的幼樹(shù)每年均形成大量花芽,春季大量開(kāi)花,但落花落果現(xiàn)象嚴(yán)重,此時(shí)應(yīng)適度剪除花芽,以提高座果率。在花期,如遇風(fēng)雨天氣,除了增加基肥,增強(qiáng)樹(shù)勢(shì)外,應(yīng)輔以整形修剪和固定枝干等方法避免落花。
2.5水肥管理在有條件的地區(qū),每年的秋季結(jié)合深翻改土施基肥,施量可按當(dāng)?shù)赝寥婪柿ΧāW贩室话忝磕?~3次,于花前追施氮肥,以保花,果實(shí)膨大期追施鉀和磷肥以保果[13]。灌水應(yīng)結(jié)合施肥進(jìn)行,在雨季應(yīng)及時(shí)排水,以防爛根。
3展望
文冠果是我國(guó)北方重要的荒山綠化樹(shù)種,也是我國(guó)特有的生物質(zhì)能源樹(shù)種,具有較高的生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。近年來(lái)我國(guó)科研工作者在文冠果的繁殖和栽培方面做了大量研究,取得了不少的成果,但有些瓶頸性問(wèn)題還有待解決。在繁殖方面,有性繁殖存在種子發(fā)芽率低、萌發(fā)期長(zhǎng)、育苗成本高、怕重茬、子代分離現(xiàn)象嚴(yán)重等問(wèn)題。無(wú)性繁殖存在嫁接不親和及異變,扦插生根難,組織繁殖系數(shù)低,組培苗生根難、體胚萌發(fā)成苗率低等問(wèn)題。因此,在今后的研究中,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)嫁接不親和機(jī)制、組培生理機(jī)制及扦插生根問(wèn)題的研究。在文冠果豐產(chǎn)栽培技術(shù)方面,其研究成果較少,針對(duì)性不強(qiáng)且技術(shù)粗放,因此,應(yīng)根據(jù)文冠果不同分布區(qū)、不同立地條件,分類指導(dǎo)、建立區(qū)域種苗培育技術(shù),加強(qiáng)文冠果的苗木質(zhì)量控制、密度控制、立地條件控制、花果控制、樹(shù)體水肥管理及病蟲(chóng)害管理等方面的研究,建立快速、穩(wěn)產(chǎn)、高效的繁殖體系勢(shì)在必行。以往,從專家學(xué)者到廣大群眾都認(rèn)為文冠果是“千花一果”的低產(chǎn)樹(shù)種。但實(shí)踐證明,只要采取合理施肥、科學(xué)修剪、及時(shí)除蘗、適度環(huán)割、花期噴灑生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、盡可能選用4裂心皮品種和地理遠(yuǎn)緣混交等措施,可使產(chǎn)量大幅提升。
作者:董莉莉曾凡順劉陽(yáng)王力華于景華于震單位:遼寧省林業(yè)科學(xué)研究院中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)生態(tài)應(yīng)用研究所建平縣林業(yè)局