周忠勝,張文豹,曾雷,王津?qū)?,金雅?/p>
(1.南京濱江公園管理有限公司,江蘇南京210019;2.金陵科技學(xué)院園林園藝學(xué)院,江蘇南京210038)
從植物分類學(xué)來說,紅果榆(Ulmus szechuanica Fang)屬榆科(Ulmaceae)榆屬植物,在我國主要分布在長(zhǎng)江以南,但面積零星,很少有成片資源,為我國珍貴稀有樹種之一[1,2]。紅果榆為高大喬木,樹體雄偉、通直圓滿,枝葉平展、纖細(xì)婆娑,生長(zhǎng)期長(zhǎng),深秋葉片轉(zhuǎn)黃。該種春季掛果,果核部分位于翅果的中部,上端接近缺口,淡紅色,極具觀賞價(jià)值,為極具發(fā)展?jié)摿Φ膱@林觀賞樹種。紅果榆為南京鄉(xiāng)土地產(chǎn)珍稀樹種,現(xiàn)僅有母樹2株(分布于江蘇南京東郊的明孝陵和長(zhǎng)江岸邊的棲霞山)。由于鄭萬鈞教授于1958年在南京明孝陵發(fā)現(xiàn)該種,故又名明陵榆(Ulmus erythrocarpar)[3-4]。目前,國內(nèi)文獻(xiàn)資料有關(guān)紅果榆育苗實(shí)踐的研究報(bào)道極少,國內(nèi)尚未見有關(guān)種源試驗(yàn)的文獻(xiàn)報(bào)道[5-6]。為保存紅果榆這一珍貴的植物資源,作者在我國浙江西天目山和鎮(zhèn)江南山進(jìn)行了種源搜集,并于江蘇南京開展了播種育苗試驗(yàn),研究不同種源對(duì)紅果榆實(shí)生苗生長(zhǎng)及生物量的影響,以期為生產(chǎn)實(shí)踐提供參考。
2018年春季搜集到江蘇鎮(zhèn)江南山景區(qū)(東經(jīng)119°27'11'',北緯32°10'38'')和杭州西天目山(東經(jīng)119°27'15'',北緯30°19'17'')種源2個(gè),分別標(biāo)記為種源Ⅰ和種源Ⅱ(表1)。果實(shí)成熟時(shí)翅果由綠色變?yōu)闇\褐色,濕度逐漸降低,表明已經(jīng)成熟。采集完后,稍作晾曬,并人工過篩,人工清除雜物后待測(cè)和播種。
試驗(yàn)地位于江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)苗圃地(江蘇省南京市江寧區(qū)東善橋,東經(jīng)118°46'00'',北緯31°51'25'')。地處北亞熱帶的邊緣,季風(fēng)氣候,年均氣溫15.0~15.9℃,極端最高氣溫39.0~40.5℃,極端最低氣溫﹣9.5~﹣13.1℃,年相對(duì)濕度78%~80%,年均降雨量1 034~1 276 mm,年均日照時(shí)數(shù)2 212.8 h。土壤類型為山地黃棕壤,土壤pH為6.8。
試驗(yàn)場(chǎng)所為背風(fēng)向陽的苗圃地,緊鄰寧丹大道,交通方便。育苗土壤經(jīng)過精細(xì)整地,去除石塊、草根、蟲蛹和垃圾等物,并適量施有機(jī)肥。為防止水淹,作高床,床高25~30 cm,床寬1.2~1.5 m,步道間鋪地布控草。為防止病蟲危害,育苗前用20%的FeSO4水溶液進(jìn)行了苗床消毒滅菌,播前1周均勻澆施土壤表面(用量為3~4 kg/m2)。
1.4.1 沙床制作
催芽采取拱棚提溫催芽法。野外選取背風(fēng)向陽的地帶用紅磚砌成北高南低、東西走向的沙池,沙池制作規(guī)格為高30 cm,寬1.2 m。池內(nèi)填中粗黃沙,填后鎮(zhèn)壓使沙面高度比磚墻高度低10~20 cm,鋪沙后用20%的FeSO4水溶液和0.5%的KMnO4水溶液噴灑消毒1次。
1.4.2 播種
當(dāng)年3月下旬,將采集的種子經(jīng)過嚴(yán)格的凈種、過篩后,放入清水(水溫45℃)中浸泡2 d,撈出后均勻撒在預(yù)先制作的沙床上,播種密度為1 800~2 000粒/m2,播后覆沙1.0~1.5 cm,并用5%的KMnO4溶液噴灑消毒。
1.4.3 搭設(shè)蔭棚
為防止床面水分散失,消毒完成后將沙床淋水一遍,使苗床含水量保持在40%~45%。每隔1 m插設(shè)弓竿支撐,拱高55 cm,覆膜封閉,兩側(cè)用石塊壓實(shí),完成后用黑色6針遮陽網(wǎng)在苗床上搭設(shè)活動(dòng)陰棚。陰棚兩側(cè)各放1個(gè)溫濕度計(jì),記錄棚內(nèi)溫濕度的變化。
1.4.4 芽苗移植
采用人工移栽芽苗。幼苗出土后,用竹簽挑取具有2片真葉、高4~5 cm芽苗,放入盛有清水的無菌容器中,后移栽至預(yù)先用20%的FeSO4水溶液消毒處理后的苗床進(jìn)行大苗培育。
種實(shí)形態(tài)采用肉眼觀察法,芽苗出土形態(tài)采用數(shù)顯游標(biāo)卡尺,每2 d測(cè)量1次;發(fā)芽指標(biāo)采用樣方法,樣方面積30 cm 30 cm,在固定樣方面積內(nèi)統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì),重復(fù)計(jì)算3次。幼苗生長(zhǎng)量測(cè)定采用標(biāo)準(zhǔn)木量測(cè)法,當(dāng)年12月20日取50株樣本作為樣木測(cè)定年生長(zhǎng)量及生物量。高生長(zhǎng)用直尺測(cè)量,地徑用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)量,全株生物量采用85℃烘干稱重法。所有數(shù)據(jù)用SPSS 17.0軟件進(jìn)行方差分析,測(cè)定結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(±SD)。
經(jīng)觀察,紅果榆為典型的翅果,兩種種源的紅果榆果實(shí)均呈倒卵形,大小相近,種源Ⅰ和種源Ⅱ平均長(zhǎng)度分別為1.1 cm和1.0cm,寬度分別為0.8cm和0.9cm,種子位居中央,外圍為圓形的果翅,果實(shí)顏色分別為淺褐色和暗褐色。果翅上端有小缺口,果翅去除后得到種子。種子均為卵圓形,種源Ⅰ和種源Ⅱ種子表面分別為褐色或暗褐色,長(zhǎng)度相近,平均長(zhǎng)度分別為0.25 cm和0.24 cm;種源Ⅰ種子寬度大于種源Ⅱ,平均值分別為0.31 cm、0.22 cm,見表1。
試驗(yàn)結(jié)果表明,不同種源紅果榆幼苗出土后的形態(tài)幾乎無差異。經(jīng)綜合觀察,紅果榆為典型的出土萌發(fā),子葉2枚,圓狀倒卵形或倒卵形,長(zhǎng)5.5~7.5 mm,寬4.5~6 mm,先端平圓,基部箭形,邊緣全緣,上部綠色,被微毛。柄長(zhǎng)1.0~1.7 mm。上胚軸長(zhǎng)0.5~1 mm,淡褐色,被毛。初生葉對(duì)生,橢圓形或窄橢圓形,長(zhǎng)0.8~6.7 cm,寬0.7~3.3 cm,先端鈍尖,基部窄楔形,邊緣重鋸齒,上部綠色,下部粉綠色,兩邊被毛。手觸上面略粗糙。葉柄長(zhǎng)1~1.6 mm,下胚軸長(zhǎng)0.9~2.2 cm,褐色至褐綠色,被毛。幼苗主根發(fā)達(dá),側(cè)根平展,先端白色。
兩種不同種源的紅果榆種子發(fā)芽情況,見表2。可見,不同種源紅果榆種子的發(fā)芽指標(biāo)存在一定差異。種源Ⅰ的種子發(fā)芽出土始期、出土盛期和出土末期均早于種源Ⅱ,兩者相差近15 d。方差分析表明,不同種源紅果榆種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)均存在顯著差異(P<0.05)。
表2 不同種源紅果榆種子的發(fā)芽情況Table 2 Germination of U.szechuanica seeds from different provenances
從兩種種源的紅果榆發(fā)芽效率來看,種源Ⅱ的發(fā)芽率(8.457%)和發(fā)芽勢(shì)(76.33%)要大于種源Ⅰ,分別比種源Ⅰ提高22.25%和20.83%;其發(fā)芽持續(xù)的時(shí)間(25 d)要稍長(zhǎng)于種源Ⅰ。因此,盡管種源Ⅱ發(fā)芽遲,但發(fā)芽效率較高,有利于節(jié)約種子,提高育苗效率。
不同種源紅果榆移植苗木的生長(zhǎng)量及生物量,見表3。結(jié)果表明,種源不同對(duì)苗木生長(zhǎng)量有顯著的影響。在水分供應(yīng)良好、土肥狀況一致的條件下,種源Ⅱ的幼苗年生長(zhǎng)量大于種源Ⅰ的年生長(zhǎng)量,并存在顯著差異(P<0.05)。其中,種源Ⅱ年均苗高生長(zhǎng)量為116.25cm,是種源Ⅰ年均苗高生長(zhǎng)量的1.17倍;種源Ⅱ幼苗的地徑年生長(zhǎng)量為12.27 mm,是種源Ⅰ年生長(zhǎng)量1.04倍;種源Ⅱ幼苗的平均根長(zhǎng)、單株鮮重和單株干重是種源Ⅰ的1.51、1.11和1.18倍,表現(xiàn)為生物量指標(biāo)的顯著提高,相應(yīng)苗木質(zhì)量較好。
表3 不同種源紅果榆移植苗生長(zhǎng)量及生物量Table 3 Growth and biomass of transplanted seedlings of U.szechuanica from different provenances
3.1 試驗(yàn)表明,紅果榆為典型的翅果,種子形態(tài)為卵圓形,種子較小,長(zhǎng)0.24~0.25 cm,寬0.22~0.31 cm,屬于細(xì)粒型。紅果榆種子無休眠習(xí)性,不同種源幼苗的形態(tài)無差異,當(dāng)年采種當(dāng)年播種的發(fā)芽率均在65%以上,高于同屬的瑯琊榆(U.chenmouii)和糙葉榆(U.gaussenii)的發(fā)芽率[7]。本試驗(yàn)中采用黃沙作為紅果榆種子催芽后播種的基質(zhì),表明種子發(fā)芽率較高,子葉正常出土萌發(fā),幼芽主根發(fā)達(dá),側(cè)根平展,幼苗生長(zhǎng)快,育苗效率較高。黃沙做為發(fā)芽基質(zhì)為種子發(fā)芽創(chuàng)造一個(gè)疏松多孔、濕潤透氣的小環(huán)境,規(guī)避大田育苗土壤質(zhì)地致密、不利于幼苗出土的弊端。因此,生產(chǎn)上沙床催芽、芽苗培育的方法育苗比較合理,有利于育苗效率的提高。
3.2 種源不同對(duì)紅果榆種子發(fā)芽時(shí)間和發(fā)芽效率均有一定影響。杭州西天目山種源的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)要明顯大于鎮(zhèn)江南山種源,其發(fā)芽持續(xù)的時(shí)間也較短,這應(yīng)該是不同種源結(jié)果母樹所處的地理環(huán)境要素和群體遺傳性特性共同作用的必然結(jié)果。鎮(zhèn)江南山紅果榆種源的種實(shí)成熟期較早,但發(fā)芽效率卻低于杭州西天目山種源。杭州地處我國中亞熱帶向北亞熱帶過渡氣候區(qū),加上臨近我國東海岸夏季受季風(fēng)影響明顯[8],與植物生長(zhǎng)緊密相關(guān)的水熱條件要明顯優(yōu)越于地理緯度偏北、屬北亞熱帶向暖溫帶過渡氣候區(qū)的鎮(zhèn)江南山[9],這是不同種源紅果榆發(fā)芽特性產(chǎn)生差異的主因??梢?,要提高種子育苗的發(fā)芽率,提升育苗生產(chǎn)的效率,選擇合理的地理種源同樣是育苗成功的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。
3.3 種源不同對(duì)苗期年生長(zhǎng)量有顯著的影響。在水分供應(yīng)良好、土肥狀況一致的條件下,杭州西天目山種源的年苗高生長(zhǎng)量明顯大于鎮(zhèn)江南山種源的年苗高生長(zhǎng)量,地徑生長(zhǎng)量的比較也呈現(xiàn)出同樣的結(jié)果。在正常生產(chǎn)管理狀態(tài)下,天目山種源紅果榆幼苗生長(zhǎng)速度快、成熟早,1年生實(shí)生苗的苗高生長(zhǎng)量可達(dá)116 cm,地徑生長(zhǎng)量可達(dá)12.7 mm,單株鮮重可達(dá)24.22 g,單株干重可達(dá)9.17 g,可以滿足生產(chǎn)上優(yōu)質(zhì)苗的培育需求。所以,杭州天目山種源是生產(chǎn)紅果榆繁育的優(yōu)良種源,可開展播種育苗和生產(chǎn)應(yīng)用推廣。