龍 偉,姚小華,王開良,林 萍,曹永慶
(中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所,浙江 富陽 311400)
油茶是中國特有的木本食用油料樹種之一,在我國南方栽培甚廣。油茶種植歷來多采用實生苗繁殖方式,但隨著農(nóng)作物良種選育工作的不斷提高和無性系的廣泛利用,很多無性繁殖方式也在油茶生產(chǎn)中得到改進和推廣應用,油茶苗木繁育已由過去單一的實生苗繁殖發(fā)展到扦插、嫁接和組織培養(yǎng)等。扦插是傳統(tǒng)的無性繁殖法中應用最廣的一種方法。與嫁接、埋條等相比,它具有簡單易行、繁殖速度快、不受樹種限制、繁殖系數(shù)較高、成本低的優(yōu)點。本文主要對油茶扦插研究進展及其應用進行論述。
扦插過程中,扦插苗前期根系生長的營養(yǎng)消耗主要來源于穗條,因此,穗條的營養(yǎng)狀態(tài),對扦插的成活有著顯著的影響。與夏梢和秋梢相比,春梢經(jīng)過了一個冬天的營養(yǎng)積累,儲存物質(zhì)較多,穗條質(zhì)量較好,更利于扦插。李玉善[1]認為當年春梢比上年老枝愈合生根效能高,而老枝芽插比葉插易于愈合生根。春梢芽插與葉插之間愈合生根的差異不顯著;短穗比長穗利于扦插。建德林科所[2]在扦插中發(fā)現(xiàn),單葉插穗發(fā)根部位大都在切口愈合組織處,而雙葉插穗除基部切口愈合組織處生根外,在入土的插穗皮層上也能大量生根。雙葉插穗的根幅與重量均高于單葉插穗。胡心怡[3]對枝條老嫩程度、枝條粗細與長短、插穗留葉量、腋芽動態(tài)等不同處理對油茶扦插發(fā)根的影響試驗表明,插穗以當年生枝、粗壯、已木質(zhì)化、腋芽飽滿、葉片完整的短截穗成活率高,發(fā)根率高。
莊瑞林[4]通過試驗認為春插是利用去年生枝條,由于其養(yǎng)分不足和氣溫偏低,生根率比夏插低;秋插是利用當年生枝條進行,由于其大量形成花芽,枝條養(yǎng)分不足和氣候干燥,愈合生根率不如夏插。在浙江和江西地區(qū)的研究表明,扦插時間以夏季6月中下旬為好,因為當年生春梢已木質(zhì)化,而腋芽剛開始分化,花芽未形成,插穗內(nèi)養(yǎng)分積累較多,這時氣溫25~30℃,只要保持濕度,容易產(chǎn)生愈傷組織長出新根。而秋插由于插穗已大量形成花芽,有的已長出秋梢,枝條內(nèi)含養(yǎng)分相對減少,因此影響插穗切口的愈合和發(fā)根[1-2,5-6]。目前油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭較好,苗木需求量大,因此可以根據(jù)各地的實際情況,摸索出適合當?shù)氐纳a(chǎn)時間,加大苗木生產(chǎn),延長生產(chǎn)周期。在江西,浙江,湖南等中部省份,基本以一年兩次,但在氣候相對較好的云南和海南等地區(qū),由于休眠期較短,一年內(nèi)可以多次嫁接和扦插,利于油茶的扦插繁殖。
扦插育苗過程中,不同溫濕度對扦插苗生根有著重要的影響。氣溫、地溫和葉面溫度對扦插是否成功有著明顯的影響。氣溫可以通過遮蔭來實現(xiàn),而地溫和葉面溫度,就需要調(diào)節(jié)光照和水分。因此,扦插前期不僅要測定氣溫,更需要對葉面溫度進行測定,及時噴霧或進行葉面淋水予以調(diào)節(jié)。采用全光自動間歇噴霧方法進行了油茶快速扦插育苗的有關因素試驗,取得了較好效果,可以縮短愈合生根時間,成活率90.9%[7]。
總之,插條生根過程中,扦插環(huán)境和扦插基質(zhì)中空氣、水分、溫度是相互依存和相互制約的。如扦插環(huán)境透氣性好,導致濕度低、溫度低,插條易失水萎蔫;如環(huán)境透氣性不好,導致濕度高、溫度高,引起高溫高濕;如扦插基質(zhì)保水力好,導致透氣性差、溫度高,易引起插條腐爛;如扦插基質(zhì)透水性好,導致透氣性好、溫度低。因此,在生產(chǎn)實踐中,應通過各種方法來尋找光照、溫度、濕度、空氣之間的合理關系是扦插成敗的關鍵。
不同植物生長物質(zhì)在扦插中扮演的角色是不同的,不同濃度、不同種類的外源激素對不同類型插穗采取不同時間處理后,可能會對內(nèi)源激素合成和分配產(chǎn)生一定的影響,最終引起插穗生根效果的差異,目前對油茶生產(chǎn)上多采用萘乙酸、吲哚乙酸、吲哚丁酸和ABT。夏德飛[8]采用200 mg/L的吲哚乙酸浸泡穗條12 h后,大幅提高油茶存活率。莊朱輝[9]以吲哚丁酸100×10-6最適宜油茶扦插。劉國敏[10]利用油茶樹截干后第1年秋梢上萌發(fā)的半木質(zhì)化春梢為插穗,ABT1號生根粉10 mg/kg可顯著地提高油茶水培扦插成苗率和苗木質(zhì)量,平均成苗率與苗木質(zhì)量指數(shù)分別達到68.93%和49.95%。雷進聲[11]采用10~100 g/L的吲哚丁酸溶液浸泡處理后扦插,提高油茶扦插成活率。林光平[12]采用ABT6號生根粉處理油茶穗條比用萘乙酸處理油茶穗條成活率高15.9%~22.78%,生根數(shù)多1.1~4.6條,根長長0.2~1.9 cm。采用速蘸法處理育苗,成活率高、生根多、根系發(fā)達。何宇凡等[13]以云南紅花油茶當年生半木質(zhì)化的春季枝條進行扦插,在NAA(500 mg/L)+KT(100 mg/L)激素組合中,生根率達65%,在營養(yǎng)液配方是MV中,生根率達到了80%。劉應珍等[14]對貴州銅仁地區(qū)栽培油茶種子的研究中,發(fā)現(xiàn)不同激素和濃度對栽培油茶種子的發(fā)芽率和油茶扦插苗的成活率的影響存在明顯差異,在種子繁殖試驗中,以200 mg/L赤霉素處理的種子發(fā)芽率最高;在硬枝扦插繁殖試驗中,以100 mg/L的生根粉處理16 h比其它處理的成活率高,在軟枝扦插試驗中,以150 mg/L的生根粉處理20 h的成活率最高。田如英[15]以ABT處理生根效果最好,生根率可達94.0%;NAA處理效果較差,生根率僅為78.0%。幾種生根促進劑均能有效提高插穗生根率。生根劑不同濃度和處理時間以ABT 100 mg/L處理2 h生根效果最好,生根率可達93.3%。
扦插基質(zhì)的配置和處理關系到扦插生根的快慢和成功率的高低,不同的扦插基質(zhì)在持水力、透氣性、透水性方面有著各自的特點。目前扦插基質(zhì)的研究,主要是以蛭石、石英砂、珍珠巖、泥炭、黃泥土、河沙等為材料,篩選不同材料的配比。建德林科所認為黃泥床的成活率和發(fā)根率均高于砂床,但黃泥床插穗根系產(chǎn)量生長情況不如砂床[2]。田如英[15]采用不同處理對銅仁地區(qū)優(yōu)良油茶品種進行了夏季扦插繁殖試驗中,扦插基質(zhì)以60%的黃心土+40%細砂為基質(zhì)插條生根效果最好,生根率可達92.7%。張漢永在對軟枝油茶扦插育苗中,插床基質(zhì)、促根激素、插條類型及留葉量等對比試驗中,發(fā)現(xiàn)以帶頂芽保留2片以上小葉的插條,用ABT6號生根粉溶液泡浸,扦插于90%黃心土加10%細沙的基質(zhì)中,在大面積育苗生產(chǎn)應用中,插條生根率達93%,移苗成活率達98%[16]。
與我國傳統(tǒng)的大地育苗相比,容器苗的優(yōu)點顯而易見?,F(xiàn)在國內(nèi)的絕大多數(shù)苗圃出于成本的考慮,苗木栽植過于緊湊,造成通風不良,植株徒長,苗木生長狀況不佳。而容器苗則不會產(chǎn)生這些問題,由于容器育苗采用具有良好透氣性和排水性的基質(zhì),并使用能夠提供給木本植物最佳養(yǎng)分的緩釋性肥料,苗木繁殖速度快,出苗率高,生產(chǎn)周期短,苗木質(zhì)量高。如在設施栽培條件下,還可以周年進行生產(chǎn),苗圃將得到更大的經(jīng)濟效益。
油茶裸根苗造林,受較多因素影響,成活率維持在一個相對較低水平,需要大量的補苗,造林成本高,阻礙了油茶發(fā)展。肖圣棋在1979年夏季扦插5368株,成活4101株,成活率76%,1980年肖圣棋[17]采用營養(yǎng)缽扦插19071株,成活18499株,成活率97%。江澤鵬通過容器苗與裸根苗的對比造林試驗,表明容器苗造林時能保持造林時苗木根系完整性,造林成活率高,適宜土壤干旱貧瘠、裸根苗造林困難的地區(qū)。容器苗造林比裸根苗造林在成活率、抽梢率、樹高、冠幅表現(xiàn)出顯著差異。容器苗比裸根苗表現(xiàn)出較強的抗旱性、適生性和穩(wěn)定性。容器苗造林的第1年成活率均在92%以上,裸根苗造林成活率只有70%左右,容器苗成活率比裸根苗成活率提高31.4%;第2年容器苗造林的保存率也在90%以上,而裸根苗的保存率只有60%左右,容器苗保存率比裸根苗保存率提高50%。容器苗具有較強的抗旱性,容器苗造林能保持根系的完整性,幼苗不需經(jīng)過緩苗過程,能較快地適應林地環(huán)境,從而提高成活率,能有效的提高造林質(zhì)量[18]。
扦插苗利用母樹上的穗條進行扦插,保證了品種的一致性,防止了嫁接過程中假苗情況的出現(xiàn)。但是由于扦插苗無主根,側根為主,使其在移栽造林時種受到較多的質(zhì)疑。熊年康[19]對油茶優(yōu)樹扦插苗造林及其效果的綜合評定,保存率最高為71.6%,最低為50%,平均保存率為63.3%。李振紀[20]采用大枝帶葉扦插的方法營造油茶林,扦插0.1 hm2,121枝,成活率高達95%,且生長良好,扦插后,苗生長較好,產(chǎn)量未降低。扦插過程中,繼承了母樹的樹齡和遺傳性狀,保持優(yōu)良的性狀。方培華[21]以岑溪軟枝油茶1號、2號等8個無性系進行扦插繁殖中,其優(yōu)良性狀并沒有出現(xiàn)與母樹的差異性。潘磊[22]通過對扦插林和嫁接林造林30 a后觀察,發(fā)現(xiàn)扦插林或嫁接林,生長量差異小,基本保持一致,但嫁接林的地徑粗生長變幅范圍大,植株間地徑大小相差有4 cm,扦插林的地徑生長變幅范圍小,在立地條件相對較好的林地上,豐產(chǎn)性總產(chǎn)量與嫁接林相一致。
隨著油茶產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,特別是林權制度改革,林業(yè)成為了關系千家外戶切身利益的事,得到了各方的關注。油茶生產(chǎn)的發(fā)展存在一些迫切需要解決的問題:
(1)扦插繁殖與嫁接繁殖相比,具有繁殖快、成苗率高、保持母本的優(yōu)良性狀,生長周期短,開花結實早等優(yōu)點,在擴大苗木繁殖和種植面積上具有較明顯的優(yōu)勢,但是,由于根系發(fā)育生長中,以不定根為主,故在造林過程中,根系不能較快地深入土壤底層,僅在淺層向四周生長,在遇到高溫干旱的情況下,易導致苗木死亡,保存率低。
(2)科技水平較低。由于長期關注較少,油茶科技力量投入不足;有關油茶生產(chǎn)扦插繁殖機理研究未見報道;生產(chǎn)管理技術多以經(jīng)驗為主,缺乏理論基礎支持。需要加大對扦插繁殖機理研究,利用相關樹種的研究成果,促進油茶扦插繁殖技術的進步。
(3)扦插繁殖生長周期較長,出圃時間晚于嫁接苗,不能充分滿足生產(chǎn)需要。雖然扦插繁殖在技術難度上低于嫁接方法,但是工人的熟練程度,在一定程度上也影響了扦插成活率。雷進聲[9],莊朱輝[11]采用不同技術人員進行的扦插,發(fā)現(xiàn)成活率及其苗木的頂芽數(shù)、側芽數(shù)、不定根數(shù)都存在顯著差異,不同的技術水平影響了扦插的成功。
針對以上實際,為解決油茶扦插中存在的問題,筆者認為需要進一步研究:
(1)推廣使用容器苗。加大扦插基質(zhì)、激素處理和容器選擇上的機理和應用研究,提高根系的生長數(shù)量和質(zhì)量。容器苗在繁殖中具有明顯的優(yōu)勢,根系生長情況較好,運輸過程中降低了對根系的傷害,移栽后抗旱能力強,成活率和保存率高。
(2)提高扦插育苗管理水平。扦插育苗中,對水肥溫濕度等措施的要求較高,良好的管理措施水平,有利根系的生長,降低死亡率,提高生根率。但在實際操作中,大多以粗放式管理,根生長不好,限制了扦插苗的應用。在一些氣候較好的區(qū)域可以開展跨區(qū)域育苗,如云南德宏和海南三亞,生長周期短,年內(nèi)可多次扦插。
隨著科學技術的飛速發(fā)展,學科領域和高新技術相互滲透、共同發(fā)展之勢已勢不可擋。扦插繁殖也同樣受到其他學科如生理學、遺傳學、分子遺傳學、生物化學、遺傳工程的滲透和沖擊[23]。因此扦插繁殖不只是單純的無性繁殖,基因保純、染色體加倍、良種選育等林木遺傳改良的方式方法也可廣泛運用其中,并把單一的繁殖方法與各種現(xiàn)代先進設施和各種圃地組合配套使用,以構成多學科的繁殖體系。扦插繁殖現(xiàn)在不僅僅是要解決“量”的問題,更要在解決“質(zhì)”的問題上有所突破,使其應用領域不斷擴大。油茶作為新興的油料樹種,其發(fā)展越來越受到重視,加大技術投入,綜合應用各個學科的高新成果,必將解決油茶目前所面臨的難題。
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