陳仕昌,董利軍,程琳,陳琴,梁瑞龍,戴俊,姜英,余代淵,黃開(kāi)勇*
(1廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院,國(guó)家林業(yè)局中南速生材繁育實(shí)驗(yàn)室,廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西南寧 530002;2融水苗族自治縣國(guó)營(yíng)貝江河林場(chǎng),廣西柳州 545300)
紅椿(Toona ciliata)為楝科香椿屬落葉或半落葉高大喬木,是我國(guó)特有的珍貴速生用材樹(shù)種,同時(shí)也是我國(guó)Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)樹(shù)種之一[1]。紅椿天然林呈零星分布,主要分布于我國(guó)廣東、廣西、云南、貴州、四川等省區(qū),其主干通直圓滿(mǎn),木材呈紅褐色,花紋美麗,質(zhì)地堅(jiān)韌,是制作高檔家具,享有“中國(guó)桃花心木”美名[2]。紅椿是我國(guó)南方低海拔林區(qū)的珍貴鄉(xiāng)土樹(shù)種,在樹(shù)種結(jié)構(gòu)調(diào)整和針闊混交林發(fā)揮重要作用[3-6]。
目前關(guān)于紅椿的研究報(bào)道集中于種群生態(tài)學(xué)、種質(zhì)資源收集、苗木繁育和引種栽培等方面[7-11],嫁接研究報(bào)道較少。由于紅椿天然林資源較少,且時(shí)常有盜伐現(xiàn)象發(fā)生,為了保護(hù)和發(fā)展利用該樹(shù)種,保存優(yōu)良基因,對(duì)紅椿天然林進(jìn)行摸底調(diào)查,通過(guò)建立紅椿種質(zhì)資源收集圃,保存紅椿優(yōu)良種質(zhì)材料。本文基于前期紅椿種質(zhì)資源調(diào)查的基礎(chǔ)上,通過(guò)采集優(yōu)樹(shù)穗條進(jìn)行嫁接試驗(yàn),研究不同種源的嫁接成活率及嫁接成活后新梢的生長(zhǎng)差異性,為營(yíng)建紅椿種子園及后期管理提供理論依據(jù)。
紅椿嫁接試驗(yàn)地位于廣西南寧市北郊的廣西林科院科研苗圃,該地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫21.6 ℃,最高氣溫39.4 ℃,極端最低氣溫-2.4 ℃,年均降雨量1304.2 mm,日照時(shí)間1780.9 h。
砧木:選用無(wú)病蟲(chóng)害的長(zhǎng)勢(shì)基本一致的1 年生健康紅椿容器苗作為砧木。
接穗:源自不同地方的紅椿種源,于2021 年12 月中旬在廣西隆林縣、樂(lè)業(yè)縣、西林縣、浦北,云南富寧縣開(kāi)展穗條采集工作,穗條選擇標(biāo)準(zhǔn)為處于樹(shù)中上部的枝條且無(wú)病害;四川攀枝花種源的穗條由種質(zhì)材料交換得來(lái)。
嫁接方法:采用髓心形成層對(duì)接法。嫁接時(shí)用枝剪剪斷砧木,保留長(zhǎng)度為20~25 cm。穗條切成10~15 cm 長(zhǎng),將穗條一邊削平至髓心,在砧木上切一個(gè)與穗條接口同樣大小的切口,將接穗和砧木的形成層對(duì)齊貼近,用塑料薄膜綁緊,套上塑料封口袋防止接穗水分蒸發(fā)。
試驗(yàn)處理:采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每個(gè)種源嫁接40 株,重復(fù)3 次。于2021 年12 月20 日開(kāi)始嫁接,嫁接完成后,根據(jù)天氣情況適時(shí)進(jìn)行加蓋薄膜和遮陽(yáng)網(wǎng),每天澆水1~2 次,確保容器濕潤(rùn)。
接穗萌發(fā)時(shí)間:嫁接后每3 d 觀察統(tǒng)計(jì)接穗萌發(fā)情況。
接穗新梢長(zhǎng)度:2022 年1 月30 日(嫁接后40 d),選取已嫁接成活的30 株編號(hào)后進(jìn)行生長(zhǎng)量測(cè)定,每7d 測(cè)定新梢長(zhǎng)度。
嫁接成活率:嫁接60 d 后調(diào)查成活率。
利用EXCEL 2016 和SPSS 22.0 對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與統(tǒng)計(jì)分析,并進(jìn)行顯著性分析(P<0.05)。調(diào)查數(shù)據(jù)為百分?jǐn)?shù)和天數(shù)的進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后再進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
對(duì)不同種源接穗嫁接后的萌芽時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果見(jiàn)表1。6 個(gè)紅椿種源嫁接后平均萌芽時(shí)間為25.11 d,大于平均值的是廣西樂(lè)業(yè)、廣西西林和四川攀枝花等3 個(gè)種源,小于平均值的是廣西隆林、廣西浦北和云南富寧等3 個(gè)種源;其中平均萌芽時(shí)間最長(zhǎng)的為廣西西林種源(27.10 d),其次是廣西樂(lè)業(yè)種源(26.41 d),最短的是廣西浦北種源(21.00 d),兩者相差近一個(gè)星期。將萌芽天數(shù)進(jìn)行平方根轉(zhuǎn)換后進(jìn)行方差分析和多重比較,不同種源的萌芽天數(shù)差異顯著,廣西西林種源平均萌芽天數(shù)顯著高于廣西隆林、廣西浦北和云南富寧等3 個(gè)種源,而與廣西樂(lè)業(yè)、四川攀枝花等2 個(gè)種源差異不顯著;廣西浦北種源的平均萌芽時(shí)間顯著低于其他5 個(gè)種源。
表1 不同種源紅椿萌芽天數(shù)差異分析
對(duì)不同種源紅椿嫁接成活率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果見(jiàn)表2。6 個(gè)紅椿種源的平均嫁接成活率為62.70%,不同種源嫁接成活率差異較大,表現(xiàn)較好的種源為四川攀枝花種源(93.33%)和廣西隆林種源(75.76%),表現(xiàn)一般的為廣西西林(68.33%)和廣西樂(lè)業(yè)種源(53.70%),表現(xiàn)較差的種源為云南富寧(46.15%)和廣西浦北種源(38.89%);嫁接成活率大于50%的有廣西隆林、廣西樂(lè)業(yè)、廣西西林和四川攀枝花等4 個(gè)種源,而云南富寧種源和廣西浦北種源表現(xiàn)較差,嫁接成活率低于50%。對(duì)6 個(gè)種源的嫁接成活率數(shù)據(jù)進(jìn)行反正弦平方根轉(zhuǎn)換后進(jìn)行方差分析和多重比較,結(jié)果表明不同種源的嫁接成活率存在顯著差異(F=5.93,P=0.005<0.05),四川攀枝花種源的平均嫁接成活率顯著高于其除廣西隆林外的4 個(gè)種源。
表2 紅椿不同種源嫁接成活率比較分析
為研究不同種源嫁接后接穗新梢生長(zhǎng)量的差異,對(duì)不同種源嫁接后新梢生長(zhǎng)進(jìn)行定期觀測(cè)分析,結(jié)果見(jiàn)下表3。云南富寧種源的新梢長(zhǎng)勢(shì)較好,在整個(gè)觀測(cè)期,其新梢長(zhǎng)度高于其他5 個(gè)種源。在首次觀測(cè)期,廣西隆林、西林和樂(lè)業(yè)種源等3 個(gè)種源與四川攀枝花種源的新梢生長(zhǎng)量相差不大;廣西隆林種源在第一、第二個(gè)觀測(cè)期內(nèi)位于第三名,在第三個(gè)觀測(cè)期,平均新梢長(zhǎng)度超過(guò)廣西浦北種源,位居第二名。廣西西林種源則是在第五個(gè)觀測(cè)期內(nèi)超過(guò)廣西浦北種源,位居第三名。廣西樂(lè)業(yè)種源在觀測(cè)前期表現(xiàn)出一定的增量,但是在整個(gè)觀測(cè)期內(nèi)均未能超過(guò)廣西浦北種源,而四川攀枝花種源的新梢平均生長(zhǎng)量在整個(gè)觀測(cè)期內(nèi)均小與其它5 個(gè)種源。嫁接2 個(gè)月后,富寧種源新梢的平均長(zhǎng)度最大,為4.83 cm,其次是隆林種源,為4.09 cm,最小的為四川攀枝花種源,為2.82 cm。
表3 不同種源嫁接新梢的生長(zhǎng)量比較分析
影響嫁接成活有諸多因素,如光照、水分、嫁接時(shí)間、嫁接方式和嫁接后管理等[12-14]。在本研究中,6 個(gè)種源的紅椿嫁接成活率存在顯著差異,成活率最高達(dá)93.33%,最低的僅為38.89%。適宜的嫁接時(shí)間和砧木苗齡是嫁接成活的重要因素,由于樹(shù)種具有獨(dú)特性,其嫁接時(shí)間也不相同。李?lèi)?ài)華等[15]研究不同季節(jié)嫁接香榧成活差異,認(rèn)為春季嫁接為最佳季節(jié),在秋季可進(jìn)行補(bǔ)接,進(jìn)一步提高嫁接成活率。而本研究團(tuán)隊(duì)前期在春季3—4 月份開(kāi)展的嫁接試驗(yàn)效果不理想,嫁接成活率未達(dá)到20%,本次嫁接選擇在12 月下旬進(jìn)行嫁接,平均成活率達(dá)62.70%,比春季嫁接效果好,認(rèn)為紅椿選擇在12月進(jìn)行嫁接較為適宜。嫁接完成后加強(qiáng)除萌蘗、解綁、立支柱、病蟲(chóng)害防治和水肥管理等精細(xì)管理措施,可有效的提高嫁接成活率[16]。
紅椿實(shí)生苗一般在10 年后開(kāi)花結(jié)實(shí),而通過(guò)嫁接的方式營(yíng)建的紅椿種子園可提前進(jìn)入開(kāi)花結(jié)實(shí)階段[6],在遺傳改良、樹(shù)體矮化和采種困難等方面具有優(yōu)勢(shì)[17-20]。結(jié)合本研究團(tuán)隊(duì)兩次嫁接試驗(yàn)結(jié)果,認(rèn)為紅椿嫁接適宜季節(jié)為冬季,可為營(yíng)建紅椿種子園提供理論依據(jù)。本試驗(yàn)僅對(duì)不同種源的嫁接成活率及新梢的生長(zhǎng)量差異性進(jìn)行研究,沒(méi)有對(duì)在嫁接愈合過(guò)程中砧木、接穗內(nèi)生理生化和愈合機(jī)制,下一步將開(kāi)展紅椿嫁接愈合過(guò)程中生理動(dòng)態(tài)變化研究,以明確紅椿嫁接愈合的機(jī)理。