王雪純,黃德帥,楊夢妮,陸燕元
(1.西南林業(yè)大學(xué)林學(xué)院,云南 昆明 650224;2.西南林業(yè)大學(xué)生物多樣性保護(hù)學(xué)院,云南 昆明 650224;3.國家林業(yè)局西南地區(qū)生物多樣性保育重點實驗室,云南 昆明 650024)
楊樹是楊柳科楊屬的一種落葉喬木,遍及我國東北、西北、華北和西南等地,是一種速生豐產(chǎn)樹種,木材優(yōu)良,生長快速,樹干筆直,適合多地種植,是造紙和家具的重要工業(yè)原料,有較高的工業(yè)價值。在全球氣候變化背景下,沙塵暴、干旱等極端天氣頻繁出現(xiàn)。楊樹作為三北防護(hù)林的主要樹種,在防風(fēng)固沙方面發(fā)揮著非常重要的作用。
西南地區(qū)特殊的地理環(huán)境和歷史條件,蘊(yùn)藏著大量的古楊樹基因資源,其中含有抗衰老、抗逆性等優(yōu)良基因品種,如何有效地保護(hù)和利用古楊樹基因是非常重要的研究課題。
扦插育苗作為楊樹的主要栽培技術(shù)之一,主要利用在一定條件下插入土壤或其他基質(zhì)中的根、莖、葉等孤立的植物營養(yǎng)器官,利用植物的再生能力,通過人工栽培發(fā)育成完整的植株。該方法高效、快速、成活率高、成本低。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),部分古楊樹資源的樹齡在300 年以上,有的甚至超過500 年,已經(jīng)進(jìn)入楊樹的老齡化階段,因此林木生長潛力較弱,結(jié)實率較低,種子活力低,后代繁衍困難[1]。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),插條活力低,常規(guī)扦插育苗技術(shù)成活率較低。因此,研究古楊樹扦插育苗技術(shù)尤為重要。
2021 年春季在西南地區(qū)楊樹的主要分布區(qū)內(nèi),分別選取川楊、昌都楊、鄉(xiāng)城楊、康定楊、西南楊和三脈青楊等6 個具有代表性的古楊樹(胸徑>1 m,樹齡300~500 年)進(jìn)行采樣,樹種采集地信息如表1 所示。收集樹枝時,選擇生長在陽面樹冠上層的1~2 年生枝條,選擇的枝條需長勢較高,側(cè)芽飽滿,無病蟲害。將枝條按45°斜切為70 cm 左右的長條,頂部只留3 片左右的葉片,其余葉片全部剪下,以減少水分蒸發(fā),并立即采取浸泡、噴灑等措施,提高枝條的保水能力,然后使用消毒劑和催化劑對枝條進(jìn)行處理并帶回苗圃扦插[2]。
2.2.1 截取
截取采集帶回的枝條,保證枝條的長度合理,一般在20~30 cm 為宜,確保每個枝條上有3~4 個飽滿的芽。在截取枝條時,要注意枝條的形態(tài)學(xué)上下端,防止顛倒,促進(jìn)苗木生根發(fā)育。同時,需確保切口光滑平整,下端切口最好為45°斜切,便于之后的扦插以及生根發(fā)育[3]。
2.2.2 浸泡消毒
將切好的插條以15~20 個為一組捆綁,用多菌靈和生根粉溶液浸泡24 h,溶液與水的質(zhì)量比分別為1∶1 000 和1∶1 200。
苗圃地應(yīng)選擇地勢平坦、排水較好的地塊。苗圃土壤應(yīng)為紅壤土,苗圃的坡度在3°~5°,若土壤不積水,苗圃的坡度可選擇0°~3°,防止因傾斜導(dǎo)致灌溉出現(xiàn)積水。同時,需確保光照充足,水源充足,周圍無病蟲害侵?jǐn)_,土層深厚肥沃,土壤pH 值為6.5~7.5。
土壤準(zhǔn)備是較為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),土壤是枝條的生存環(huán)境,苗木需從土壤中吸收水分和養(yǎng)分。準(zhǔn)備期間需疏松林下表面土壤,使其變?yōu)榧?xì)土,將細(xì)土與腐殖質(zhì)土以4∶1 的比例均勻混合制成苗床,苗床厚度為10~20 cm。土壤中含有很多細(xì)菌、真菌、地下害蟲或雜草等,需要對土壤進(jìn)行消毒,減輕對扦插枝條的危害。在扦插前3 d 用高錳酸鉀溶液均勻噴灑土壤,并用薄膜覆蓋。
消毒后充分深層翻土,使土壤結(jié)構(gòu)疏松,增加土壤的透氣性和透水性,提高土壤的蓄水能力,促進(jìn)施肥后有機(jī)質(zhì)的分解和利用,提高土壤肥力。扦插當(dāng)天應(yīng)使用清水徹底澆灌地面[4]。
扦插枝條時需注意保護(hù)上切口處的芽,保證枝條插入土壤的部分為形態(tài)學(xué)下端,防止因為倒置而導(dǎo)致無法生根發(fā)芽。同時,應(yīng)將土壤壓緊,讓枝條與土壤充分接觸,使枝條更好地吸收水分與養(yǎng)分,促使枝條盡快生根發(fā)芽。之后將消毒液與激素澆在枝條周圍,進(jìn)一步對土壤進(jìn)行消毒,促使枝條生根發(fā)芽。第一次澆水水量要足,需將土壤澆透,保證枝條吸收充足的水分??梢赃m當(dāng)提高苗床的溫度,促進(jìn)枝條根部發(fā)育[5]。
扦插后21 d 左右長出新葉,42 d 左右扦插的枝條生根。楊樹為速生樹種,用氮磷鉀質(zhì)量比為15∶10∶10 的水溶肥每30 d 噴施1 次,3~4 個月后,株高可達(dá)40 cm 左右。
此時需移栽幼苗,與上述方法相同,在春季采集并截取枝條,扦插之前用消毒劑和激素浸泡,使用高錳酸鉀對土壤消毒,扦插后用激素與消毒液澆在枝條周圍澆透水,7 d 內(nèi)每天均需澆水。楊樹是耗水樹種,7 d 之后每1~2 d 澆1 次水。
在苗木生長期給苗木施肥可以加快苗木的生長速度。扦插之后,合理噴施含氮磷鉀的水溶肥,根據(jù)苗木生長規(guī)律追肥2~3 次,追肥時間間隔15 d,追肥目的在于補(bǔ)充基肥。追肥不應(yīng)太遲,苗木生長后期可以不施肥,以免苗木徒長,影響苗木木質(zhì)化[6]。
完成扦插之后,枝條上端會長出新枝,生長出較多枝條時需留下生長較好的枝條,剪去過密的樹枝、直立的徒長枝以及病蟲害枝。修剪的目的是提高苗木生長率,促使苗木快速生長,增強(qiáng)苗木抗性。
在苗木生長期間,需定期清理苗圃,及時拔去弱苗和病苗并補(bǔ)種。灌溉后要及時松土保墑,并在封壟前多次松土。同時,要定期除草,通常采用人工除草、機(jī)械設(shè)備除草以及化學(xué)藥劑除草等方式,要堅持“除早、除小、除了”原則,以免雜草與苗木爭奪養(yǎng)分和水分,避免引發(fā)病蟲害,防止影響苗木生長發(fā)育。此外,要及時疏松土壤、清除雜草,提高新栽楊樹苗木的成活率[7]。
楊小丹蛾是一種具有趨光性的食葉類昆蟲,可以采用燈光誘捕法或噴灑蘇云桿菌等藥物滅殺,也可使用90%敵百蟲、80%敵敵畏乳油等防治。
美國白蛾是一種食葉性害蟲,具有趨光性,可以使用黑光燈引誘捕殺,也可采取人工措施防治,例如剪除網(wǎng)幕、清除蛹期害蟲、噴灑適量的農(nóng)藥等。
草履蚧為取食幼葉、幼芽以及嫩枝的害蟲,可以采用人工涂膠與藥劑處理方法,或使用40%久效磷可濕性粉劑2 500 倍液防治[8]。
楊樹天牛是為害狀況極為嚴(yán)重的蛀干類害蟲,常見的楊樹天牛害蟲有桑天牛、青楊枝天牛、光肩星天牛等,其中為害較為嚴(yán)重的是光肩星天牛。
防治楊樹天牛需加強(qiáng)對楊樹的培育,清除雜草,保證室內(nèi)的通風(fēng)性和透光性良好,噴灑適量的殺蟲劑。在幼蟲期可以用有機(jī)磷殺蟲劑防治。
灰斑病會影響幼年楊樹苗木生長發(fā)育,受害較嚴(yán)重的是葉片與嫩梢部位。染病早期,葉面上會有水漬樣的斑點,晚期會出現(xiàn)暗綠的毛狀凸出物,外部環(huán)境對此類病害影響較大。
防治灰斑病可用81%多菌靈藥劑輪種,適度增加撫育管理,提高楊樹的抗病性。
楊樹常在3 月中下旬受到潰瘍病的為害,染病后楊樹葉片出現(xiàn)卵圓形病斑,并附有水泡,水泡被破壞后會流出散發(fā)腥臭味的液體。為預(yù)防病害蔓延,應(yīng)及時清除潰瘍面,確保正常發(fā)育的樹木免受潰瘍病為害。潰瘍病的流行時期為每年6—7 月,此時應(yīng)按時按期排查并記錄樹木的生長狀況,避免遭受潰瘍病侵害。
楊樹葉銹病多發(fā)于樹木密集、空氣流通不良、濕度大的環(huán)境中。感染該病后楊樹葉面會出現(xiàn)黃褐色的粉狀斑點。出現(xiàn)該病害可用藥劑控制,例如噴灑粉銹寧可濕性粉劑配合代森鋅溶液,每隔10 h 均勻噴灑1 次即可[9-10]。
本試驗使用古楊樹的樹種有鄉(xiāng)城楊、西南楊、川楊、昌都楊、康定楊以及三脈青楊。運用上述扦插方法與栽培管理,對古楊樹進(jìn)行扦插試驗。運用式(1)、式(2)計算古楊樹扦插栽培的成活率以及病蟲害發(fā)生率,驗證經(jīng)過上述扦插方法與栽培管理之后的成活率與病蟲害發(fā)生率,古楊樹扦插試驗結(jié)果如表2 所示。
表2 古楊樹扦插試驗結(jié)果
成活率=(成活株數(shù)/扦插總株數(shù))×100%(1)
病蟲害死亡率=(病蟲害死亡株數(shù)/扦插總株數(shù))×100%(2)
從本次試驗結(jié)果可以看出,運用上述古楊樹扦插與栽培管理方法,古楊樹成活率均在85%以上,病蟲害發(fā)病率在10%以下,可見此方法可以提高古楊樹扦插成活率,降低古楊樹的發(fā)病率。此外,不同古楊樹樹種的成活率和病蟲害發(fā)生率均有差異,西南楊和鄉(xiāng)城楊成活率最高,其次是昌都楊、三脈青楊、康定楊、川楊;鄉(xiāng)城楊和西南楊病蟲害發(fā)病率最高,其次是三脈青楊、康定楊、川楊和昌都楊。
本次試驗培養(yǎng)繁育古楊樹樹苗采用的方法為硬枝扦插,成活率較高,病蟲害較少,所獲得的苗木品質(zhì)較好,可以穩(wěn)定延續(xù)古楊樹的優(yōu)良基因。古楊樹生存上百年后長勢較弱,與其他楊樹相比扦插成活率較低,古楊樹病蟲害死亡率遠(yuǎn)大于正常楊樹扦插病蟲害死亡率。
相比于正常楊樹,古楊樹扦插的成活率較低、病蟲害發(fā)生率較高。不同古楊樹樹種的成活率和病蟲害發(fā)生率均有差異。
本次試驗用同樣的方法對不同古楊樹樹種進(jìn)行扦插培育試驗,討論古楊樹樹種在不同環(huán)境下的扦插培育成活率以及病蟲害死亡率。大量對比不同古楊樹樹種的扦插成活率以及生長特性,從中找到古楊樹不同樹種的最適條件,進(jìn)一步調(diào)整古楊樹試驗中扦插方法中的溫度、濕度、光照等外界環(huán)境因素,提高古楊樹各樹種的成活率,保護(hù)古楊樹各樹種的優(yōu)良基因,利用古楊樹樹種間的不同特性細(xì)分不同用途。此研究對繼承和發(fā)揮古楊樹優(yōu)點具有重要意義,為古楊樹在分子方面的研究提供高效、穩(wěn)定、高質(zhì)的研究材料,為其他古樹繁育提供研究方向和理論基礎(chǔ)。