文冠果座果技術應用研究

劉書勝，韓明浩，崔玉濤，劉書艷

(吉林省林業(yè)調查規(guī)劃院)

文冠果(Xanthocerassorbifolia)又名木瓜、文登閣、僧燈毛道，屬無患子科文冠果屬，落葉喬木或灌木，高達8m，胸徑30cm以上。文冠果為北方著名的觀花和木本油料樹種，也是荒山荒地綠化的先鋒樹種。文冠果天然串根萌生繁殖力強，病蟲害少，除重鹽堿地、未固定沙地和積水洼地外到處都能生長，因此也用于水土保持、防風固沙及保護環(huán)境等方面。在土層深厚的肥沃立地條件下生長快，2～3年生可開花結實，30～60年單株可產(chǎn)種子15～35kg。其種仁含油量高達55%～66%，可生吃及榨油供食用，亦可藥用。在生物質能源工程建設中，文冠果成為中國北方發(fā)展的重要樹種，將對華北、西北的生態(tài)環(huán)境建設和國家的能源建設發(fā)揮重要的作用。此外，由于文冠果木材紋理致密、結實耐用，也經(jīng)常被用作制造家具、農(nóng)具和手工藝品。黃色的根，也可以代替染料染布。文冠果利用價值廣泛，但文冠果在天然條件下多為散生分布，單株結實量不高，因此對文冠果落花落果機制以及提高文冠果座果率等方面進行研究，具有十分重要的理論意義和實用價值。

1 文冠果“千花一果”現(xiàn)象的研究

1.1 文冠果花形態(tài)及特性

文冠果花雜性同株，可分為可孕花和不孕花，更準確的可以劃分為兩性花、雄花(單性花)和無性花，分別占花總數(shù)的1%～26%，74%～89%，1%～8%[1]。頂生總狀花序，側生花序和花序基部的花多為雄花，花萼5；花瓣5，白色，基部具黃色至橘紅色斑點；花盤5裂，裂片上有1角狀附屬物；雄蕊8；子房3室，每室7～8胚珠。據(jù)丁明秀等觀察在同一年份，文冠果不同植株間花期一般相差10d左右。每株樹花期可持續(xù)15d左右，每個花序均為自下而上開放，開放時長可達7～8d，相比于其他部位，花序中部的花易于座果[2]。

文冠果之所以有“千花一果”之稱是因為將文冠果的可孕花和不孕花做基數(shù)。其實這種說法并不準確，在總開花量中可孕花數(shù)量往往只占較少的一部分。有研究認為，在文冠果花芽發(fā)育過程中，花性的分化階段與樹體的營養(yǎng)狀態(tài)密切相關，充足且優(yōu)先的營養(yǎng)供給有利于提高文冠果可孕花的比例[4]，然而花的各個器官在這個過程中的生長會消耗大量養(yǎng)分，導致部分雌蕊子房體得不到充足的營養(yǎng)而停止發(fā)育，變?yōu)椴辉谢╗5]。

另外，學者根據(jù)文冠果花形態(tài)將花進行了分類，如表1。

表1 花形態(tài)分類Tab.1 The Classification of Flower Form

綜合類型劃分和開花特性，文冠果“千花一果”的主要原因是:花性原因，即側枝多萌發(fā)雄花，雄花占總花數(shù)約80%，還有些重瓣型植株花不結實。

1.2 文冠果落花落果現(xiàn)象的研究

從樹體營養(yǎng)限制的角度研究文冠果落花落果的原因中，敖妍分析優(yōu)良類型文冠果座果率多是中等水平的原因，可能是為了維持植株整體養(yǎng)分供需平衡[9]。在文冠果開花到果實形成的這段時間中，丁明秀等觀察到，文冠果頂生花序兩性花與側生花序雄花的花期非常接近，這一現(xiàn)象可以保證文冠果授粉[2]。而頂生花序中的雄花由于花期晚于頂生花序兩性花與側生花序雄花，所以起不到授粉作用。這段時間未受精的花大量脫落。授粉后子房開始膨大，大概兩周，此時授粉受精不完全的花也開始脫落。在文冠果果實的發(fā)育過程中，樹體營養(yǎng)不良不能滿足幼果生長需要，會導致部分幼果因養(yǎng)分不足而脫落[10]。高述民等觀察到，文冠果多數(shù)幼果胚珠萎縮、褐化，停止生長后很快便脫落。這也證明了樹體營養(yǎng)對幼果生長的必要性[11]。徐東翔認為，開花及幼果期所需的養(yǎng)分不足和遺傳因素均是幼果落果的重要原因[12]。

此外，文冠果的落果現(xiàn)象可能還與各種內源激素的含量有關。杜盛等人發(fā)現(xiàn)，正常果實中的脫落酸含量明顯低于即將脫落的文冠果果實，并分析出文冠果幼果中內源脫落酸含量峰值的出現(xiàn)，是引起果柄形成離層致使落果的重要因素[13]。

1.3 有性繁殖功能退化

《文冠果開花的生物學特性》中提出，文冠果開花繁多，結果稀少。主要是文冠果根系發(fā)達，萌孽能力強。由于這種特性文冠果有性繁殖能力逐漸下降、有性繁殖方式逐漸被取代，進而花器官大部分退化，這是文冠果“千花一果”的成因之一。據(jù)董云嵐調查，4年生文冠果林地每公頃自然萌生幼樹株數(shù)為母樹的1～2倍，達到2700～4920株。

2 針對“千花一果”現(xiàn)象的應對措施

2.1 土壤水肥管理

不同季節(jié)文冠果處在不同生長期，因此對文冠果施肥效果也不同。早春時期對文冠果施速效氮肥會提高文冠果的產(chǎn)量[14]。果實采摘后及時灌水、施肥，使樹體積累充足的有機物質，能提高第二年文冠果的座果率。在肥料種類的選擇上，糞肥具有較明顯的增產(chǎn)效果，且作用時效長。文冠果不耐水濕，盛花期、花謝期和果生長期對文冠果進行灌水，會造成花果的大量脫落，尤以盛花期最為嚴重。因此為了提高座果率，在盛花期不對文冠果進行灌水，并在盛花期噴施50 mg/kg 的萘乙酸(NAA)，以達到提高座果率的效果[15]。丁明秀調查發(fā)現(xiàn)，在花期少量噴水，通過保持柱頭濕潤，有利于粘附花粉，進而達到提高座果率的目的[2]。

2.2 樹體管理

對文冠果的樹體管理可以改善文冠果的干型及花芽形成的質量和花量。文冠果的結果習性是頂花芽結果，但多年生枝條上結果枝數(shù)目較少，如果不進行合理修剪，文冠果座果部位會不斷外移，導致座果枝數(shù)目不斷減少，產(chǎn)量逐年降低。修剪能促使枝條剪口下芽抽生的花序開放雌能花，提高側能花比例，進而提高單株產(chǎn)量，因此可以通過合理修剪來提高文冠果座果率。春天修剪頂芽應在開花前30～40d進行，過早會形成凍傷，過晚修剪，花芽已經(jīng)開始萌動，營養(yǎng)不能集中，側芽不能或很少形成可孕花芽。剪掉1/3部分后，座果率提高較為明顯。夏季修剪分為兩次進行，文冠果落花座果后當年生枝條長到30cm時進行摘心處理，時間大致在5月末6月初。經(jīng)過摘心處理后，留下的2個二次枝頂芽還會萌發(fā)，二次枝的長度保留20-30cm，最有利于提高來年的座果率[16]。

2.3 人工授粉方式

楊森研究發(fā)現(xiàn)，對文冠果花期進行不同方式人工輔助授粉，以液體噴霧授粉方式處理提高文冠果座果率效果最為顯著。人工點授處理座果率為3.35%，人工噴霧處理方式座果率為4.12%，分別比自然座果率提1.1%和1.87%[17]。但有關此方面的試驗案例并不多，此方法在實踐中還有花粉收集困難等問題。

2.4 增施維生素和微量元素

文冠果在開花座果的過程中有多種維生素參與。辛東華等研究發(fā)現(xiàn)，通過維生素處理文冠果花粉，維生素濃度在5～20mg/L范圍內，文冠果花粉萌發(fā)率隨著維生素濃度的升高有明顯升高的趨勢。同時也驗證了文冠果子房或柱頭必然存在合成維生素的功能[18]。微量元素是植物生長發(fā)育必不可少的物質，在文冠果營養(yǎng)物質的合成、運輸與轉化中起著重要作用。吳尚等人通過對文冠果噴施蔗糖和及硼酸溶液得出，在生產(chǎn)實際中文冠果花芽萌發(fā)期可噴施0.3%～0.5% 的蔗糖溶液以增加可孕花的比例，文冠果盛花期可噴施0.2%的噴硼酸溶液以達到提高座果率和果實品質的目的，結合兩種噴施方法可提高結實率5%左右[19]。在文冠果花期噴施硫酸亞鐵，以及對文冠果葉面噴施一定濃度的硼酸等4種微量元素都能提高文冠果的座果率[10,20]。硼和鈣2種元素對文冠果花粉萌發(fā)有明顯促進作用，而鉬、銅、錳對花粉萌發(fā)有抑制作用[18]。

2.5 施用外源植物激素

植物激素種類很多，作用原理不同，且效果不同。因此為了控制文冠果的落花落果現(xiàn)象，可通過施用人工合成植物生長調節(jié)劑或外源植物激素以調節(jié)植物體內的激素水平，進而達到提高文冠果座果率的目的。辛東華等驗證了赤霉素(GA)、萘乙酸(NAA)、吲哚乙酸(IAA)、2，4-D對花粉萌發(fā)都有不同程度的促進作用。楊越等在文冠果盛花期，分別噴施濃度為20mg/kg的2，4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)和200mg/kg的赤霉素(GA3)，兩種植物激素都顯著地提高文冠果的坐座果率[18]。楊森通過噴施50mg/L的赤霉素、2000mg/L的丁酰肼、2000mg/L的丁酰肼，驗證了三種植物激素均能提高座果率，其中50mg/L的赤霉素效果最佳，可達5.47%[17]。汪智軍在盛花期噴施50mg/kg的萘乙酸，驗證了萘乙酸提高座果率的效果[15]。

3 結語

結合以上文冠果開花座果的研究進展，筆者認為有以下研究需要深入：

針對文冠果“千花一果”現(xiàn)象的研究有很多，也都從不同方面給出了結論。但目前還沒有綜合這些因素給出最根本的決定因素。因此應該深入對文冠果“千花一果”現(xiàn)象的研究。綜合文冠果生物學特性、系統(tǒng)發(fā)育、樹體營養(yǎng)分配及內分泌源激素調節(jié)等因素進行分析，明確各因素的作用及其關系，找出主導因素。

現(xiàn)有解決文冠果“千花一果”現(xiàn)象的研究成果，雖然在一定程度上提高了單位面積產(chǎn)量。但這些研究成果還沒有在現(xiàn)實生產(chǎn)中得以驗證。這些研究成果在現(xiàn)實生產(chǎn)中是否有可操作性還有待確認。因此，應繼續(xù)解決文冠果“千花一果”現(xiàn)象的試驗研究并將研究成果在生產(chǎn)中應用，以確認其可操作性。綜合各種研究成果及栽培措施，制訂出一套最高效的栽培管理措施。

應加強文冠果優(yōu)良品種選育的研究，充分利用文冠果在表型形狀和單株產(chǎn)量等存在的個體遺傳差異，通過合理的育種途徑及技術，保持其優(yōu)良性狀，擴大無性系。在此基礎上，不斷提高育種研究水平并積極開展優(yōu)良性狀遺傳的分子生物學研究和分子育種研究，使文冠果“千花一果”現(xiàn)象通過育種手段得以解決。