任余艷,劉朝霞,嚴(yán)喜斌,韓易良,盧立娜,鄭玉峰,韓 梅,汪曉龍
(1.鄂爾多斯市林業(yè)治沙科學(xué)研究院,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000;2.鄂爾多斯市氣象臺(tái),內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)
文冠果(XanthocerassobifoliaBuhge)屬無患子科文冠果屬植物,具有北方油茶之稱[1],在我國分布涉及內(nèi)蒙古、河北、河南、山西、陜西、甘肅等16個(gè)省區(qū)。具有抗旱、抗寒、耐瘠薄特性,根系發(fā)達(dá),萌蘗能力強(qiáng)[2],是中國北方最有開發(fā)前景的生物能源樹種之一;文冠果樹形優(yōu)美,觀賞及藥用價(jià)值高,為珍稀藥用樹種[3]。對(duì)它的研究始于上世紀(jì)50年代,60-80年代進(jìn)入研究高峰期,之后有所減緩,到21世紀(jì)又進(jìn)入了下一波的研究高峰。2014年12月26日,國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于加快木本油料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》([2014]68號(hào)),加強(qiáng)木本油料生產(chǎn)基地建設(shè)是其中的一項(xiàng)重要目標(biāo),文冠果作為能源型樹種被列在主要任務(wù)中。不規(guī)范的栽培和粗放的經(jīng)營管理已跟不上林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐,為此,對(duì)文冠果豐產(chǎn)栽培技術(shù)進(jìn)行了研究。
文冠果花雜性,雌雄同株異花,總狀花序,花期因氣候條件不同而有差異,一般多為4—5月,高寒地區(qū)5月下旬至6月上旬[4],但開花坐果習(xí)性基本一致,花芽分化始于上一年頂芽封頂時(shí)。一般而言,二年生枝頂芽萌發(fā)形成的頂端總狀花序有30~50朵小花,子房發(fā)育正常,有花藥但花絲很短,花粉粒未正常發(fā)育,花藥不開裂散粉,起雌花作用,稱為可孕花;側(cè)芽則形成不可孕花,每一花絮約30朵小花,子房退化,雄蕊發(fā)育正常,花絲長度為可孕花退化雄蕊花絲長度的2~3倍,花藥開裂且散粉[5]。如果生境條件優(yōu)越,枝內(nèi)有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)豐富,部分側(cè)芽也可能形成可孕花,甚至受精坐果。所以枝內(nèi)有機(jī)物質(zhì)積累狀況影響著花芽和花型的分化。
文冠果植株各器官之間,各生長發(fā)育過程之間不是孤立的,而是相互聯(lián)系相互制約。大致可以分為3個(gè)階段:春天抽稍放葉與開花坐果同步進(jìn)行;夏天果實(shí)生長、種子膨大階段;秋天花芽分化樹體貯存養(yǎng)料階段。營養(yǎng)生長和生殖生長都需要從樹體中獲得足夠的養(yǎng)分供應(yīng),其實(shí)質(zhì)是有機(jī)養(yǎng)料的供應(yīng)與分配,也可以說是對(duì)有機(jī)養(yǎng)料的爭奪過程。
文冠果營養(yǎng)生長與生殖生長在時(shí)間上重疊進(jìn)行,養(yǎng)分競爭異常激烈,樹體進(jìn)行自我調(diào)節(jié)來處理這一矛盾,表現(xiàn)在大量幼果停止發(fā)育,使樹體貯存的有限養(yǎng)料供給營養(yǎng)生長和生殖生長的平衡發(fā)展。當(dāng)大部分幼果停止發(fā)育后會(huì)誘發(fā)脫落酸合成,出現(xiàn)第1次落果高峰。保存下來的幼果在充足的養(yǎng)分供應(yīng)下繼續(xù)生長,但隨著生長不斷進(jìn)行,對(duì)養(yǎng)分的需求逐漸增大,又會(huì)出現(xiàn)幼果爭奪養(yǎng)分的情況,造成長勢弱的幼果停止發(fā)育脫落,即處于幼果生長→部分停止生長→脫落→幸存者又正常生長→有一部分停止生長而脫落的動(dòng)態(tài)過程,一般持續(xù)10~15 d,直到樹體的養(yǎng)分能夠保證營養(yǎng)生長和生殖生長達(dá)到平衡。
豐產(chǎn)栽培的關(guān)鍵是有機(jī)養(yǎng)分的供給與分配。采取有效的措施促進(jìn)樹體健壯生長,加強(qiáng)撫育管護(hù),供給足夠的水肥條件,促進(jìn)光合作用合成更多的有機(jī)養(yǎng)料貯存在樹體各部位,提高坐果率是實(shí)現(xiàn)豐產(chǎn)的必要條件。
種質(zhì)的選擇是豐產(chǎn)的首要因素,缺乏優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、多抗的良種是當(dāng)前文冠果造林生產(chǎn)中存在的主要問題。徐東翔等研究表明,一定面積群體文冠果母樹分為3種類型:豐產(chǎn)類、平產(chǎn)類、低產(chǎn)類,基本上表現(xiàn)為三分之一母樹的種子產(chǎn)量構(gòu)成總產(chǎn)量的60%,稱之為豐產(chǎn)類;三分之一母樹結(jié)果平平,年年坐果不多,對(duì)總產(chǎn)值的貢獻(xiàn)僅為群體的平均水平,稱之為平產(chǎn)類;三分之一的母樹結(jié)果很少甚至一果不掛,俗稱“騾子樹”,稱之為低產(chǎn)類。豐產(chǎn)類母樹中約有一半母樹連續(xù)3年豐產(chǎn),豐產(chǎn)性能非常突出[5]。許多專家學(xué)者在2種選育方面做了大量的工作,也選育出了很多優(yōu)良品種,中國林科院王利兵副研究員在收集全國文冠果種質(zhì)資源的基礎(chǔ)上,評(píng)價(jià)、篩選出多份優(yōu)良種質(zhì)資源,其中抗旱豐產(chǎn)的有中石4號(hào)、中石9號(hào),在推廣栽培中,相同條件下坐果率比普通品種提高15%~20%,因此在豐產(chǎn)栽培中首先選對(duì)品種。
文冠果屬于喜光性樹種,適應(yīng)性強(qiáng),具有抗旱、抗寒、耐瘠薄等特性,是指在較差的環(huán)境條件下,文冠果能夠存活和生長發(fā)育,但并不是最適合的條件。如果文冠果作為能源樹種來發(fā)展,必須給予適宜的條件和集約化經(jīng)營,不能一味的強(qiáng)調(diào)適應(yīng)性。為了提高成活率,加速林木生長發(fā)育,提早結(jié)實(shí)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn),應(yīng)選擇土層較厚、坡度不大、背風(fēng)向陽的沙壤土區(qū)栽植文冠果。面積較小的坡地,經(jīng)過整治以后的沙荒地,黃土區(qū),土層厚度能夠達(dá)到50 cm以上,也可以栽植文冠果,排水不良的低濕地、重鹽堿地、尚未固定的流沙地、多石山區(qū)不適宜發(fā)展文冠果[5]。
整地:文冠果定植前必須整地,以疏松土壤、消滅雜草、提高蓄水保墑能力,為幼林成活和生長發(fā)育創(chuàng)造條件。在平坦、肥沃的宜林地,一般進(jìn)行全面整地,整地深度30 cm左右;在風(fēng)沙活動(dòng)大的沙區(qū),采取帶狀整地,保留一部分地上植被,防止土地的再次沙化;在坡度較大的山丘地,為防止水土流失,采取沿等高線修魚鱗坑、水平溝、或梯田,栽植坑錯(cuò)位排列,以攔截雨水。
栽植季節(jié):文冠果春季栽植要比秋季栽植成活率高。其原因是秋季將苗木定植后,在根系尚未活動(dòng)、吸收系統(tǒng)尚未建立時(shí),遭受一冬的大風(fēng)、干旱、寒冷的襲擊,地上部分大多干枯;而春季基本上避開了惡劣天氣的影響,栽植后根系很快萌發(fā)出新的幼根,新的吸收系統(tǒng)很快形成,保障幼株生長。
苗木規(guī)格及種類:苗木規(guī)格對(duì)造林成活率及幼林生長有很大的影響,一級(jí)苗木造林成活率比二、三級(jí)苗木最高出5%~14%,株高、地徑、冠幅也有大幅度提高,從豐產(chǎn)的角度來講,必須選用優(yōu)質(zhì)壯苗。
容器苗造林成活率要高于裸根苗,在鄂爾多斯市鄂托克前旗碧園文冠果種植基地采用3—4年生的容器苗,造林成活率達(dá)93%以上。
栽植密度和栽培模式:單位面積株樹是10年乃至更長時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量的關(guān)鍵因素,多年多地區(qū)的試驗(yàn)結(jié)果表明,適當(dāng)密植可以提高單位面積種子產(chǎn)量。推行矮化、密植、灌型栽培模式可實(shí)現(xiàn)豐產(chǎn)效果。徐東翔等[2]提出1.5 m×1.5 m×1.5 m×4 m和1 m×1 m×1 m×4 m兩種豐產(chǎn)栽培型,按50~60 cm定干,或基部平茬,培養(yǎng)3個(gè)左右盟條形成灌叢型,以增加10年以內(nèi)單株種子產(chǎn)量[5]。當(dāng)樹體長到一定冠幅造成相互郁閉、擁擠時(shí),采取輪流平茬復(fù)壯技術(shù)。以此為基礎(chǔ),大行距可以增加,小行距和株距也可以改變,衍生出多種栽培型。
“小區(qū)的衛(wèi)生,二狗子也不管,臟、亂、差??!反映了幾回,單位和社區(qū)一找他談話,他就躺在地上,說自己犯病了,無賴一個(gè)。”父親邊說著,邊無可奈何地?fù)u著頭。
栽植:按確定好的株行距挖栽植穴,栽植穴大小視苗木規(guī)格而定,一般為60 cm×60 cm×60 cm,挖栽植穴時(shí)將表土和心土分開。栽植前,苗木在起苗、分級(jí)、包裝運(yùn)輸、假植要全程保濕。定植前將分級(jí)苗木分別栽植在不同的小區(qū),避免在幼株生長發(fā)育過程中“大欺小”從而影響弱株的現(xiàn)象發(fā)生。在挖好的栽植坑內(nèi)底層填入25 cm左右的底土,如有條件拌施腐熟的農(nóng)家肥。裸根苗栽植,將苗木放在坑中央,一手提苗,一手填土,填土至一半時(shí),用腳將浮土輕輕踩實(shí),邊踩邊向上提一提苗,使根系舒展,避免窩根,如此2~3次,封土至苗木原土印處,栽后及時(shí)灌水。注意根莖一定露在土層外(根莖覆在土層下易腐爛);容器苗栽植前將包裝輕輕去掉,然后將苗木放在栽植穴中央扶正填土,杯體外圍踏實(shí),封土至苗木原土印處,同樣栽后及時(shí)灌水。
“三分造,七分管”,林木的撫育管護(hù)是豐產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。幼林撫育,促進(jìn)林木生長發(fā)育,形成健旺樹體,培養(yǎng)豐產(chǎn)樹型;成林撫育,保障足夠的養(yǎng)分供給,提高坐果率與種子產(chǎn)量。
2.4.1除草與留草
為避免雜草與林木爭奪養(yǎng)分,除草是一項(xiàng)重要的撫育措施,每年至少除草3次,即春天和雨季到來前各1次。春天5月末至6月初,正是抽稍放葉與開花坐果期,需有足夠的養(yǎng)分供應(yīng),避免雜草爭水爭肥,將苗木周圍1 m2內(nèi)的嫩草除掉,結(jié)合松土壓青;6月下旬至7月雨季到來,雜草生長迅速,很快將苗木包圍,被欺壓的苗木無法正常生長發(fā)育,而這一時(shí)期也是果實(shí)生長與種子膨大期,進(jìn)行全面除草,結(jié)合松土壓青,避免在草中找樹的現(xiàn)象。第3次除草在10月份,處于花芽分化期,進(jìn)行行間除草,以苗木為中心1 m內(nèi)留草,沙區(qū)風(fēng)大沙多,對(duì)苗木和地表都起到保護(hù)作用,以保證苗木順利過冬。
2.4.2水肥一體化灌溉
開花坐果和抽稍放葉約1個(gè)月時(shí)間,2個(gè)過程所需的有機(jī)養(yǎng)料約一半來自二年生枝(先一年的春梢)的貯存,其余來自更老枝條或主干或根系,因此采種后采取措施促進(jìn)樹體復(fù)壯和貯存盡可能豐富的有機(jī)養(yǎng)料,是提高次年坐果率和保證新梢合理生長的基礎(chǔ);提高產(chǎn)量的關(guān)鍵是促進(jìn)樹體7月上旬光合作用生產(chǎn)盡可能多的有機(jī)養(yǎng)料,來保障果實(shí)和種子生長發(fā)育。因此文冠果成林“兩肥兩水”措施必不可少,即6月末施果肥并灌水,促進(jìn)果實(shí)和種子生長發(fā)育,從而提高種子產(chǎn)量;7月末或8月初施復(fù)壯肥并灌水,促進(jìn)第2次光合高峰期合成更多的養(yǎng)料,保證母樹采種后復(fù)壯對(duì)有機(jī)養(yǎng)料的需求和樹體各部位貯存養(yǎng)料的需要。
除了“兩肥兩水”措施外,其它月份的灌水也是必須的。在干旱半干旱地區(qū),水資源比較缺乏,水肥一體化滲滴灌系統(tǒng)的應(yīng)用,在節(jié)約水資源的同時(shí),大大提高了文冠果豐產(chǎn)能力。鄂爾多斯市碧園文冠果種植專業(yè)合作社已將“水肥一體化滲滴灌系統(tǒng)”申請(qǐng)了發(fā)明專利,在該合作社的文冠果豐產(chǎn)栽培示范基地,應(yīng)用水肥一體化滲滴灌系統(tǒng)灌溉,4—11月,灌水9~12次,具體視土壤墑情而定,每次灌水定額為0.84 m3/667 m2,不但節(jié)約水資源,而且文冠果的生長情況特別好。
2.4.3樹體合理修剪,培養(yǎng)結(jié)果樹型
樹體進(jìn)行合理修剪,有效地控制主枝和側(cè)枝空間配置,調(diào)節(jié)生長和結(jié)果的關(guān)系,為促進(jìn)文冠果豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)奠定基礎(chǔ),最大限度地延長結(jié)果年限。
幼樹修剪:文冠果幼樹修剪以定干和培養(yǎng)利于結(jié)實(shí)的樹型為目的[5]。文冠果按灌木培養(yǎng)已在技術(shù)層面達(dá)成共識(shí),樹體不易過高,因文冠果枝條脆而易折,采果時(shí)不能鉤拉敲打,避免新梢及頂芽受傷,樹體高度應(yīng)控制在2.5 m以內(nèi),定干高度以50~60 cm為宜。文冠果栽植當(dāng)年成活,第2年春季即可定干。
文冠果剪口萌生能力很強(qiáng),定干后,剪口周圍將萌生出多個(gè)萌芽,應(yīng)按4個(gè)不同方位選留3~4個(gè)間隔生長的粗壯芽,其余全部盡早抹去,使保留下來的芽盡早形成盟條,長成健旺的新梢,形成樹體的骨干枝。
為了培養(yǎng)利于結(jié)果的良好樹型,栽植后3—4年內(nèi)要控制其開花結(jié)果,適度修剪,剪除花芽,適度縮回枝條,使本來用于生殖生長的有機(jī)養(yǎng)料集中供給新梢的生長發(fā)育,促使樹體健壯。
母樹的修剪:文冠果為頂芽開花結(jié)果樹種,母樹修剪以疏枝為主,重點(diǎn)疏除細(xì)弱枝、病蟲枝及重疊密集大枝,保持通風(fēng)透光。疏除或短截過多的結(jié)果枝,調(diào)整結(jié)果枝組。
文冠果一般三年生樹均可掛果,此階段修剪要注意控制橫向生長、防止郁閉,留好二層主枝,養(yǎng)成優(yōu)良樹形提高產(chǎn)量。二層主枝與第一層間距40 cm左右,選留2~3個(gè)。層間中央干上的分枝可回縮一半,培養(yǎng)成結(jié)果枝組,待過于郁閉時(shí)再進(jìn)行疏除。第一層主枝應(yīng)繼續(xù)打頭,促生分枝。郁閉處應(yīng)適度疏除或回縮。
以后的修剪應(yīng)本著以“依樹造型,促進(jìn)豐產(chǎn)”的原則進(jìn)行。四、五年生以后的樹每年均能形成大量花芽,春季大量開花,但落花落果十分嚴(yán)重,此時(shí)應(yīng)適度剪除花芽,使養(yǎng)分集中,提高坐果率。
開花量過大的樹,可適度疏花。文冠果掛果過密的,應(yīng)在果實(shí)有拇指大時(shí)及時(shí)疏果。留果量應(yīng)控制在40~50片復(fù)葉養(yǎng)1個(gè)果的水平上。留果過多,極易落果,并造成大小年現(xiàn)象。
文冠果具有較強(qiáng)的抗病性,但如果栽培措施不當(dāng),就容易染病。目前,對(duì)文冠果造成危害的主要病害有:莖腐病、煤污?。恢饕x害有文冠果隆脈木虱、黑絨鰓金龜[5]。此外還有鼠害和兔害。
根據(jù)文冠果有害生物發(fā)生情況,其防治應(yīng)堅(jiān)持“預(yù)防為主,綜合治理”的原則,積極預(yù)防,并采取生物防治、物理防治、營造林技術(shù)措施等相結(jié)合的病蟲害防治方法,原則上不用或少用農(nóng)藥,嚴(yán)禁使用劇毒、殘留期長的農(nóng)藥。
1) 抓好檢驗(yàn)檢疫工作,嚴(yán)防病、蟲傳入基地。
2) 加強(qiáng)撫育管理,使林木生長健壯,提高抗病蟲能力,減少病蟲害的發(fā)生。
3) 如果病蟲害達(dá)到一定規(guī)模,應(yīng)進(jìn)行藥物防治,控制災(zāi)情,降低損失。
4) 保護(hù)基地內(nèi)益鳥及害蟲天敵等有益生物,提高生物防治功能,少用化學(xué)農(nóng)藥,減少污染,保護(hù)森林生態(tài)環(huán)境。
豐產(chǎn)能助推文冠果種植業(yè)的發(fā)展,種植業(yè)的發(fā)展促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈條的形成。文冠果渾身都是寶,不同部位都有可開發(fā)利用的價(jià)值。
文冠果種仁含油率高達(dá)55%~67%,不飽和脂肪酸含量高達(dá)93%,油脂不飽和程度越大,脂肪越軟,越容易被人體吸收,具有更好的降膽固醇的作用;提取的食用油,對(duì)軟化血管、防治心血管疾病非常有益,在醫(yī)學(xué)和營養(yǎng)上具有重要作用[5-8]。在藥用方面,利用文冠果富含亞油酸的特點(diǎn),已研制出亞油酸丸,對(duì)心血管疾病的預(yù)防和治療有很好的效果[9];在工業(yè)方面,文冠果油所含脂肪酸碳鏈長度有80%在石化柴油范圍內(nèi),從中提取生物柴油在實(shí)驗(yàn)室已取得了成功,將成為新的環(huán)保能源。種仁油凝固點(diǎn)為-37 ℃,可作為飛機(jī)潤滑油等高級(jí)潤滑油。文冠果油脂還可作為工業(yè)原料或輔料,如增塑劑、油漆、肥皂等。
果實(shí)包括種仁、種皮、果殼。
種仁可以做罐藏食品、蛋白質(zhì)食品、蛋白口服液開發(fā)利用;種仁經(jīng)脫脂后可以制成治療小兒遺尿癥的良藥,中國科學(xué)院應(yīng)用生態(tài)研究所根據(jù)這一藥理,研發(fā)出文冠果種仁霜和遺尿停膠囊,用于治療小兒遺尿癥[5]。
種皮中含有的香豆素類化合物、甾醇類化合物具有很好的開發(fā)利用價(jià)值,可作為功能單體參與藥物的配伍,或是重要的藥源,具有消炎、抗過敏、止咳化痰、降血脂、防治癌癥等作用。
殼苷從藥理上可以治療阿爾茨海默病,齊墩果烷型(OTS)五環(huán)三萜皂甙類、三萜類能抗癌。阿爾茨海默病實(shí)際上就是指老年癡呆癥,目前尚未特效藥,如果能將殼苷開發(fā)出一類特效藥,將為文冠果的綜合利用開辟一條新途徑,大大提高其經(jīng)濟(jì)效益。
文冠果枝是蒙藥原料,春夏采莖干,消去外皮,取木材曬干入藥,或取鮮枝切碎熬膏,主治風(fēng)濕癥、壞血病等;文冠木甲醇提取物可抑制HIV蛋白酶活性,若能以文冠木為原料研制出抗HIV-1藥物,也是文冠果綜合利用的絕好機(jī)會(huì)。
文冠木質(zhì)較硬,紋理美觀,可做雕塑和串珠等工藝品開發(fā)利用。
文冠果葉含蛋白19.8%~23%,在民間早就有將葉子熬制飲料的習(xí)慣,很有市場前景。