杜蘭英 ,劉攀峰 ,朱景樂 ,杜紅巖
(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院 經(jīng)濟林研究開發(fā)中心,河南 鄭州 450003;2.國家林業(yè)局 杜仲工程技術(shù)研究中心,河南 鄭州 450003)
環(huán)剝與環(huán)割強度對果園化栽培條件下杜仲生長和結(jié)果的影響
杜蘭英1,2,劉攀峰1,2,朱景樂1,2,杜紅巖1,2
(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院 經(jīng)濟林研究開發(fā)中心,河南 鄭州 450003;2.國家林業(yè)局 杜仲工程技術(shù)研究中心,河南 鄭州 450003)
本研究采用‘華仲6號’果用杜仲良種,對果園化栽培條件下杜仲進行了不同強度的環(huán)剝、環(huán)割處理,通過對其第2年生長指標和生殖指標的統(tǒng)計分析,研究結(jié)果表明:杜仲采用環(huán)剝、環(huán)割處理,對杜仲第二年的營養(yǎng)生長和生殖生長均產(chǎn)生顯著的影響,不同處理間除了果實含膠率外其他指標均存在顯著或者極顯著差異,不同處理抑制新梢生長量低于對照11.84%~34.21%,單芽開花數(shù)超過對照32.35%~72.06%,單芽坐果數(shù)超過對照35.59%~69.49%,果實千粒重超過對照3.33%~8.08%,單株產(chǎn)果量比對照提高28.4%~56.2%,單株產(chǎn)膠量比對照提高33.2%~59.7%。不同的環(huán)剝環(huán)割處理均可以顯著提高單株產(chǎn)果量和產(chǎn)膠量,但存在處理閾值。本試驗研究條件下杜仲適宜的適宜環(huán)剝強度為:剝面暴露時,環(huán)剝寬度0.5cm,剝面保護時,環(huán)剝寬度1.0~3.0cm。關(guān)鍵詞:杜仲;環(huán)剝;環(huán)割;果園化栽培
杜仲為我國特有的名貴經(jīng)濟樹種,自古以取皮入藥而著稱。杜仲果實、樹皮和杜仲葉均含有杜仲膠,杜仲膠獨有橡(膠)塑(料)二重性,應(yīng)用前景十分廣闊[1]。目前杜仲膠的提取都是以杜仲葉為原料。由于杜仲葉含膠量一般為1%~3%,提膠的原料和加工成本都較高,杜仲膠價格昂貴,致使杜仲膠產(chǎn)品開發(fā)受到較大限制,也嚴重影響了杜仲產(chǎn)業(yè)化的進程。近年來研究表明,杜仲果皮含膠量高達12%~17%[2-5],是杜仲葉的5~6倍,利用杜仲果皮提膠可以顯著降低杜仲膠生產(chǎn)成本,促進杜仲產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展[6]。因此杜仲果實的利用已經(jīng)成了杜仲膠產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的焦點之一,圍繞杜仲果園化栽培技術(shù)的研究也逐步展開[7-8]。環(huán)剝與環(huán)割是經(jīng)濟林特別是果樹生產(chǎn)中應(yīng)用十分普遍的一種栽培技術(shù),通過環(huán)剝與環(huán)割,能夠有效抑制營養(yǎng)生長,促進生殖生長,有效提高了坐果率和產(chǎn)量[9-15]。二十世紀八十年代以后,在杜仲取皮入藥的經(jīng)營方式中,有關(guān)專家對杜仲剝皮再生技術(shù)進行了系統(tǒng)研究并取得了重要突破[16-21],目前已作為一項成熟的技術(shù)在杜仲生產(chǎn)中普遍應(yīng)用并取得了良好效果。杜仲果園化栽培是一種全新的栽培模式,主要目的是提高杜仲的產(chǎn)果量及其主要成分含量,針對杜仲果園化栽培條件下的環(huán)剝與環(huán)割技術(shù)尚未有研究報道。本文通過環(huán)剝、環(huán)割對果園化栽培條件下杜仲生長指標和生殖指標影響的研究,探索果園化栽培條件下杜仲適宜的環(huán)剝與環(huán)割技術(shù),大幅度提高杜仲產(chǎn)果量和產(chǎn)膠量[22-27]。
試驗在洛陽市郊區(qū)杜仲綜合試驗研究基地進行。采用‘華仲6號’果用杜仲良種建園。6月8~10日,采用環(huán)剝5 cm包扎、環(huán)剝3 cm包扎、環(huán)剝1 cm包扎、環(huán)剝1 cm暴露、環(huán)剝0.8 cm暴露、環(huán)剝0.5 cm暴露、環(huán)剝0.3 cm暴露、環(huán)割5圈、環(huán)割3圈等9個處理,設(shè)不環(huán)剝?yōu)閷φ?。隨機區(qū)組設(shè)計,12株小區(qū),3次重復(fù)。環(huán)剝方法:在主干分枝處以下10 cm左右進行環(huán)剝或環(huán)割。環(huán)剝和環(huán)割時采用芽接刀,不割傷木質(zhì)部。10月5~6日調(diào)查環(huán)剝及環(huán)割傷口愈合情況。次年3月中旬調(diào)查每處理單芽開花數(shù),6月下旬調(diào)查座果率,10月3~6日調(diào)查進行不同處理新梢生長量、單株產(chǎn)果量調(diào)查,并進行含膠率和產(chǎn)膠量測定[4]。
由表1、圖1可知,不同環(huán)割、環(huán)剝措施第2年杜仲新梢生長量表現(xiàn)出一定的差異。新梢生長量比對照減小的幅度在0.09~0.26 m之間。說明結(jié)果環(huán)剝和環(huán)割處理后的杜仲,樹體生長勢減弱,營養(yǎng)生長得到一定程度的抑制。
環(huán)剝5 cm包扎、環(huán)剝3 cm包扎、環(huán)剝1 cm包扎處理,杜仲第2年 新梢生長量分別為0.50 cm、0.57 cm、0.61 cm,抑制幅度分別為34.21%、25.00%、19.74%。說明在環(huán)剝包扎的條件下,環(huán)剝帶越寬,第2年新梢生長量越小,對營養(yǎng)生長的抑制作用越強。
表1 不同環(huán)剝、環(huán)割措施與第2年生長結(jié)果情況比較?Table 1 Fruit growth and setting situations of two-year-old E. ulmoides treated with band girdling and ring girdling
環(huán)剝1 cm暴露、環(huán)剝0.8 cm暴露、環(huán)剝0.5cm暴露、環(huán)剝0.3暴露處理,杜仲第2年新梢生長量分別為0.52 m、0.57 m、0.59 m、0.61 m,和對照相比抑制幅度分別達31.58%、25.00%、22.37%、19.74%。說明在環(huán)剝暴露的條件下,同樣是環(huán)剝寬度越大第2年新梢生長量越小,對營養(yǎng)生長的抑制作用越強。但值得注意的是,同樣的環(huán)剝1 cm寬度,包扎處理和不包扎處理,其第2年新梢生長量分別為0.61 m和0.52 m,和對照相比抑制幅度為19.74%和31.58%。進一步說明同樣環(huán)剝寬度,暴露處理比包扎處理抑制營養(yǎng)生長作用更加明顯,從另一個角度說明包扎能促進杜仲環(huán)剝口的愈合,建議生產(chǎn)上對暴露環(huán)剝愈合不良的植株進行包扎挽救處理。
圖1 不同環(huán)剝、環(huán)割處理對第2年杜仲新梢生長量的影響Fig.1 Effects of different treatments of band girdling and ring girdling on two-year-old young shoot growth of Eucommia ulmoides
間距2 mm,環(huán)割2圈和環(huán)割4圈處理,杜仲第2年新梢生長量分別為0.63 m和0.67 m,和對照相比抑制幅度分別為17.11%和11.84%。說明在一定間距條件下,環(huán)割4圈比環(huán)割2圈抑制營養(yǎng)生長作用明顯。和環(huán)剝處理相比環(huán)割對杜仲第2年新梢生長的抑制不如環(huán)剝處理;和對照相比無論環(huán)剝還是環(huán)割處理都對杜仲第2年新梢生長均有抑制作用。
表1和圖2可知,不同環(huán)割、環(huán)剝措施對杜仲的單芽開花數(shù)和單芽坐果數(shù)都有不同程度的提高。
圖 2 不同環(huán)剝環(huán)割處理杜仲開花及坐果情況比較Fig. 2 Effects of different treatments of band girdling and ring girdling on blossom and fruit setting of twoyear-old Eucommia ulmoides
環(huán)剝5 cm包扎、環(huán)剝3 cm包扎、環(huán)剝1 cm包扎處理,杜仲第2年單芽開花數(shù)分別為11.6、10.4、9.8個,和對照相比分別增加了70.59%、52.94%、44.12%;單芽坐果數(shù)分別為10.0、9.0、8.4個,和對照相比分別增加了69.49%、52.54%、42.37%。在環(huán)剝包扎條件下,環(huán)剝寬度越大,第2年單芽開花數(shù)和單芽座果數(shù)就越多。
環(huán)剝1 cm暴露、環(huán)剝0.8 cm暴露、環(huán)剝0.5 cm暴露、環(huán)剝0.3暴露處理,杜仲第2年單芽開花數(shù)分別為11.7、10.4、10.3、9.9個,和對照相比分別增加了72.06%、52.94%、51.47%、45.96%;單芽坐果數(shù)分別為9.9、9.2、8.9、8.6個,和對照相比分別增加了67.80%、55.93%、50.85%、45.76%。說明在環(huán)剝暴露的條件下,環(huán)剝寬度越大,第2年單芽開花數(shù)越多。需要注意的是,同樣的環(huán)剝1 cm寬度,包扎處理和不包扎處理,其第2年單芽開花數(shù)分別為9.8個和11.7個,和對照相比分別增加了44.12%和72.06%;單芽坐果數(shù)分別為8.4個和9.9個,和對照相比分別增加了42.37%和67.80%。同樣環(huán)剝寬度,暴露處理單芽開花數(shù)和坐果數(shù)都比包扎處理多。
環(huán)剝處理對杜仲開花和坐果的影響說明,環(huán)剝越重,樹體對葉片營養(yǎng)的臨時阻斷效果越明顯,樹體由以生長旺盛的營養(yǎng)生長向以結(jié)果為主的生殖生長轉(zhuǎn)化程度越高。
不同環(huán)割處理第2年單芽開花數(shù)和坐果數(shù)試驗結(jié)果(表1和圖2),間距2 mm,環(huán)割2圈和環(huán)割4圈處理,杜仲第2年單芽開花數(shù)分別為9.9個和9.0個,和對照相比分別增加了45.59%和32.35%;單芽坐果數(shù)分別為8.4和8.0個,和對照相比分別增加了42.37%和35.59%。說明在一定間距條件下,環(huán)割4圈和環(huán)割2圈相比,其營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)化的程度高。但是和各環(huán)剝處理相比則低一些。從表中還可以得出,環(huán)割4圈的作用和環(huán)剝1 cm包扎、環(huán)剝0.3 cm暴露兩種處理對單芽開花數(shù)和單芽坐果數(shù)的影響相近,建議對生長中庸樹處理時采用環(huán)割4圈處理,這樣既可達到增加單芽開花數(shù)和單芽坐果率的效果,又可避免因環(huán)剝技術(shù)不熟練造成不必要的損失和減少勞動強度。
9種不同的環(huán)剝、環(huán)割措施第2年座果率在84.86%~88.79%之間,方差分析和多重比較結(jié)果顯示,不同處理間座果率的差異達到了極顯著水平。9種處理和對照(不環(huán)剝)進行比較,環(huán)割2圈,環(huán)間距2 mm和環(huán)剝0.8 cm暴露對第2年座果率有極顯著促進作用;但是環(huán)割4圈,環(huán)間距2 mm和環(huán)剝1 cm暴露對第2年 座果率有極顯著的負影響。說明環(huán)剝寬度和環(huán)割圈數(shù)對座果率的影響有一定的閾值,建議生產(chǎn)上暴露環(huán)剝寬度不應(yīng)超過1 cm,環(huán)間距2 mm時環(huán)割圈數(shù)不應(yīng)超過4圈。
圖3 不同環(huán)剝環(huán)割處理第2年杜仲產(chǎn)果量和產(chǎn)膠量比較Fig.3 Fruit and Gutta-percha yield of Eucommia on different treatment of girdling and ringing
由表1可知,不同環(huán)割、環(huán)剝措施對第2年果實千粒質(zhì)量均有不同程度的影響,與對照相比增加幅度分別在2.07~5.02 g之間,不同環(huán)割、環(huán)剝措施第2年果實千粒質(zhì)量的差異達到極顯著性水平。
處理后第2年,環(huán)剝1 cm暴露處理果實千粒重最高,為67.12 g,比對照增加5.02 g;環(huán)間距2 mm環(huán)割2圈果實千粒重最低,為64.17 g,比對照增加2.07 g。各處理間無明顯規(guī)律性出現(xiàn)。
由表1可知,不同環(huán)割、環(huán)剝措施處理間在第2年單株產(chǎn)量和單株產(chǎn)膠量上均存在極顯著差異,其中環(huán)剝5 cm包扎、環(huán)剝3 cm包扎、環(huán)剝1 cm包扎處理,杜仲第2年單株產(chǎn)果量,分別為0.83 kg、0.82 kg、0.75 kg,比對照分別增加53.70%、51.85%、38.89%;第2年單株產(chǎn)膠量,分別為0.094 kg、0.093 kg、0.084 kg,比對照分別增加56.67%、55.00%、40.00%。說明在環(huán)剝包扎處理的條件下,可以提高單株產(chǎn)果量和產(chǎn)膠量。
環(huán)剝1 cm暴露、環(huán)剝0.8 cm暴露、環(huán)剝0.5 cm暴露、環(huán)剝0.3 cm暴露處理,杜仲第2年單株產(chǎn)果量,分別為0.71 kg、0.84 kg、0.83 kg、0.79 kg,比對照分別增加了31.48%、55.56%、53.70%、46.30%;第2年 單株產(chǎn)膠量,分別為0.081 kg、0.094 kg、0.096 kg、0.091 kg,比對照分別增加35.00%、56.67%、60.00%、51.67%。說明在環(huán)割暴露處理條件下,也能明顯提高單株產(chǎn)果量和單株產(chǎn)膠量。在這組數(shù)據(jù)中間環(huán)割1 cm暴露處理,沒有出現(xiàn)規(guī)律性的高產(chǎn),其原因是由于環(huán)剝1 cm暴露處理,環(huán)剝口部位受外界因素影響較多,容易造成樹勢衰弱現(xiàn)象,導(dǎo)致單株產(chǎn)果量和單株產(chǎn)膠量水平低下,建議生產(chǎn)上注意觀察,及時追肥灌水,恢復(fù)樹勢。
杜仲采用環(huán)剝、環(huán)割處理,可以顯著提高單株產(chǎn)果量和產(chǎn)膠量,但存在處理閾值。不同環(huán)剝和環(huán)割處理單株產(chǎn)果量比對照提高28.4%~56.2%,單株產(chǎn)膠量比對照提高33.2%~59.7%。杜仲適宜的環(huán)剝強度為:剝面暴露時,環(huán)剝寬度0.5 cm,剝面保護時,環(huán)剝寬度1.0~3.0 cm;不同環(huán)剝時間單株產(chǎn)果量比對照提高7.7%~56.0%,單株產(chǎn)膠量比對照提高11.5%~57.3%。本試驗9種不同環(huán)剝、不同處理間單株產(chǎn)果量和產(chǎn)膠量的差異均達到了極顯著水平。環(huán)剝與環(huán)割后,能夠暫時切斷葉片制造的碳水化合物通過皮層向根系的輸送,從而積累在樹冠的枝、芽、葉等部位,促進新梢老熟,有效地促進花芽分化、成花和坐果。適當強度的環(huán)剝與環(huán)割對提高杜仲產(chǎn)果量和產(chǎn)膠量具有明顯的促進作用。但是,環(huán)剝和環(huán)割強度過大,對杜仲生長的抑制作用過大,樹勢出現(xiàn)衰弱現(xiàn)象,影響了杜仲產(chǎn)果量的提高。另外,環(huán)剝與環(huán)割技術(shù)適宜在立地條件較好,樹勢較旺的樹上應(yīng)用,而在立地條件較差,樹勢偏弱的樹上應(yīng)謹慎應(yīng)用。
[1] 杜紅巖. 杜仲優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培[M]. 北京:中國林業(yè)出版社,1996.
[2] 謝碧霞, 杜紅巖, 杜蘭英, 等. 不同變異類型杜仲果實含膠量變異研究[J]. 林業(yè)科學(xué), 2005,41(6):144-146.
[3] 杜紅巖, 李芳東, 杜蘭英. 不同產(chǎn)地杜仲果實含膠量的差異及其相關(guān)性分析[J]. 林業(yè)科學(xué), 2006,42(3):35-39.
[4] 杜紅巖, 杜蘭英, 李芳東. 杜仲果實內(nèi)杜仲膠形成積累規(guī)律的研究[J]. 林業(yè)科學(xué)研究,2004,17(2):185-191.
[5] 杜紅巖, 杜蘭英, 李芳東, 等. 杜仲果實含膠特性的個體變異規(guī)律[J]. 林業(yè)科學(xué)研究,2004,17(6):706-710.
[6] 李芳東,杜紅巖. 杜仲[M]. 北京:中國中醫(yī)藥出版社,2001.
[7] 杜紅巖,譚運德,張保懷. 杜仲良種果園、種子園的營建與整形修剪技術(shù) [J]. 林業(yè)科技開發(fā),1997, (5):15-17.
[8] 杜紅巖,李芳東,杜蘭英. 一種提高杜仲產(chǎn)果量和產(chǎn)膠量的培育方法 [P].中國專利: Z L98123324.4,2002-10-16
[9] 張運濤. 核果類果樹環(huán)剝技術(shù)研究概述[J]. 果樹科學(xué),1997,14(3):193-197.
[10] 孫 偉,丁志國,吳維春,等. 沈陽地區(qū)栽培杜仲環(huán)剝試驗初報 [J]. 遼寧林業(yè)科技,1998,(6):24-25.
[11] 許樹德. 荔枝環(huán)割環(huán)剝試驗總結(jié)[J].寶安科技,1991,(3):17-18.
[12] 牛小勇. 柚樹兩次環(huán)割環(huán)剝促花技術(shù)[J]. 柑桔與亞熱帶果樹信息, 2001,17(6):23-23.
[13] 周建秋. 環(huán)剝植物樹干韌皮部的成活探究[J]. 生物學(xué)雜志,2005, 22(3):61-62.
[14] 武 婷, 武之新. 冬棗樹環(huán)剝技術(shù)研究進展(上)[J].西北園藝:果樹,2008,(2):5-6.
[15] 武 婷, 武之新. 冬棗樹環(huán)剝技術(shù)研究進展(下) [J].西北園藝:果樹,2008,(3):6-7.
[16] 李正理,崔克明,袁正道,等. 杜仲剝皮后植皮再生的研究[J]. 中國科學(xué), 1983, (1): 34-40.
[17] 崔克明. 杜仲剝皮再生的原理和技術(shù)[J]. 中國中藥雜志,1993,18: 248-249.
[18] 李正理. 杜仲莖部剝皮后塑料薄膜包裹的效應(yīng)[J]. 中國科學(xué),1981, (12):1524-1527.
[19] 崔克明,王新書,林玉壽. 杜仲剝皮對植株生長的影響[J]. 中藥材,1986, (1): 1-4.
[20] 杜紅巖, 張再元, 劉本端, 等. 杜仲優(yōu)良無性系剝皮再生能力及剝皮綜合技術(shù)研究[J]. 西北林學(xué)院學(xué)報, 1996,11(2):18-22.
[21] 崔克明,李正理. 杜仲剝皮再生對生長的影響 [J]. 植物學(xué)報,2000, 42(11): 1115-1121.
[22] 呂 強, 彭密軍, 彭 勝, 等. 不同栽培模式對杜仲葉及枝皮中多種活性成分含量的影響[J]. 經(jīng)濟林研究,2012,30(1):73-76.
[23] 杜紅巖, 劉攀峰, 孫志強, 等. 我國杜仲產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局探討[J]. 經(jīng)濟林研究, 2012, 30(3): 130-133.
[24] 杜紅巖, 劉昌勇, 李 欽, 等. 杜仲葉中3種主要活性成分含量的季節(jié)變化[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報, 2011,31(8):6-9.
[25] 任 濤, 李多偉, 閆 釗, 等. 杜仲葉殘渣酶預(yù)處理提取杜仲膠生產(chǎn)工藝[J]. 經(jīng)濟林研究, 2013,31(1):97-101.
[26] 張玲玲, 蘇印泉, 何德飛. 杜仲不同栽培模式的光合、水分生理及負離子效應(yīng)對比[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報, 2012,32(10):24-28.
[27] 何文廣. 杜仲葉中杜仲膠含量與相對分子質(zhì)量的動態(tài)變化[J]. 經(jīng)濟林研究, 2011,29(1):46-51.
Effects of intensity of ring and band girdling on growth and fruiting production of Eucommia ulmoides Oliv under orchard-style cultivation
DU Lan-ying1,2, LIU Pan-feng1,2, ZHU Jing-le1,2, DU Hong-yan1,2
(1. Non-timber Forestry Research and Development Center of CAF, Zhengzhou 450003, Henan, China; 2. The Eucommia Engineering Research Center of National Forestry Administrator, Zhengzhou 450003, Henan, China)
By Taking Huazhong No. 6 (an improved variety) as the tested material, the tested Huazhong No. 6 under the condition of orchard-style cultivation were treated through ring and band girdling with different intensity. The statistical analysis of second year growth and reproductive indicators were conducted. The results show that the use of ring girdling and band girdling both had a signifcant impact on the nutrition growth and reproductive growth in the second year. There were signifcant or extremely signifcant effects on the nutrition growth and reproductive growth with different treatments of ring girdling and band girdling except the fruit guttapercha content;compared with the control, the inhibited shoot growth with different treatments was lower than the control by 11.84% ~34.21%, single bud blossom number increased by 32.35% ~ 72.06%, single bud fruit setting number surpassed the control by 35.59%~ 69.49%, the thousand-grain weight of the tested exceed the control by 8.08% ~ 3.33%, the fruit yield per plant improved by 28.4% ~56.2%, and the gutta production per plant increased by 33.2% ~ 59.7%. It was found that the treatments with different intensity could obviously raised fruit yield and gutta-percha content per tree, there was a threshold of treatment intensity. Under the experimental conditions, the appropriate intensity for the ring girdling and band girdling are: with surface exposed, the girdling width 0.5 cm; with peel surface protection, the girdling width 1.0~3.0 cm.
Eucommia ulmoides Olive.; band girdling; ring girdling; orchard-style cultivation
S727.3
A
1673-923X(2013)08-0014-05
2013-01-05
國家十二五科技支撐計劃(2012BAD21B0502);國家公益性行業(yè)科研專項(201004029);國家948項目(2008-4-66)
杜蘭英(1965-),女,河南中牟人,高級工程師。主要從事杜仲育種與栽培的研究
杜紅巖(1963-),男,河南中牟人,博士,研究員,博士生導(dǎo)師, 主要從事杜仲育種、栽培與綜合利用的研究;
E-mail:dhy515@126.com
[本文編校:吳 彬]