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凹叶厚朴优良无性系的嫁接技术研究

2012-12-28李永欣王晓明曾慧杰

中南林业科技大学学报 2012年2期
关键词:粗度生长量砧木

李永欣 ,王晓明 ,3,曾慧杰 ,蔡 能

(1.湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004; 2.湖南省林木无性系育种重点实验室,湖南 长沙 410004;3.中南林业科技大学,湖南 长沙 410004)

凹叶厚朴优良无性系的嫁接技术研究

李永欣1,2,王晓明1,2,3,曾慧杰1,2,蔡 能1,2

(1.湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004; 2.湖南省林木无性系育种重点实验室,湖南 长沙 410004;3.中南林业科技大学,湖南 长沙 410004)

以凹叶厚朴为研究材料,研究了嫁接方法、嫁接时间、砧木及接穗粗度、砧木不同处理对凹叶厚朴嫁接成活率及生长的影响。结果表明:凹叶厚朴嫁接适宜的方法是三刀切接法;3月中、下旬嫁接,其成活率及生长量比其它时间嫁接的要高,最高成活率和生长量分别为92 %、35.5 cm;适宜砧木和接穗粗度均为0.8~1.0 cm时,嫁接成活率可达92.6% ~ 94.0%;在地栽砧木上直接嫁接,与将砧木挖出后嫁接,再移栽到营养钵中,两者的嫁接成活率没有明显差异,但生长量差异显著,前者高于后者62.7%。

凹叶厚朴;嫁接;成活率;生长量

厚朴(Magnolia officinalis)是木兰科木兰属落叶乔木,树皮为常用的重要药材,其主要活性成分为厚朴酚、和厚朴酚,具有燥湿消痰、下气除满之功效[1-3]。湖南厚朴主要以凹叶厚朴(Magnolia officinalis subsp.biloba)为主,资源极其丰富。目前,有关凹叶厚朴的嫁接,仅见周建青对厚朴种子园母树嫁接培育技术的初步探索,采用凹叶厚朴作接穗,母树嫁接成活率很低,仅有66.7%[4],至今尚未见到有关凹叶厚朴嫁接技术的系统研究报道。因此,本研究对凹叶厚朴嫁接开展了深入、系统的研究,探讨影响其嫁接成活率的因子,为凹叶厚朴优良无性系的高效繁育提供技术支撑,促进优良无性系的推广应用,从而促进厚朴产业的可持续发展。

1 试验地情况

试验地位于长沙市湖南省林业科学院杜家冲试验林场,该地年均气温17.2℃,≥10 ℃积温5 457.3℃。一月均温4.7℃,七月均温29.3℃,年均降雨量1 389.5 mm,全年无霜期274.8 d,极端最高气温40.6℃,最低气温-11.3 ℃。土壤条件:四纪红壤,土壤粘性中等,土层厚30~50 cm,肥力中等,pH值约 5.6~6.0。

2 试验材料与方法

2.1 试验材料

接穗取自湖南省林业科学院杜家冲试验林场的凹叶厚朴优良无性系当年生枝条。砧木为普通凹叶厚朴品种一年生实生苗。

2.2 试验方法

本试验采用完全随机区组设计,3次重复,每处理50株。除砧木不同处理方式试验外,其它试验用的砧木均是从地里挖出,将接穗嫁接在砧木上,再将嫁接苗栽培在装有基质(泥炭土∶珍珠岩∶黄心土=1∶1∶1)的营养钵中。嫁接60天后调查接穗成活率及接穗萌芽率,12月份观测苗木新梢长(从接穗萌芽处测量)、新梢粗等。采用Eхcel和SPSS 11.5数据统计分析软件进行数据分析。

2.2.1 嫁接方法试验

选择三刀切接法,普通切接,三刀腹接法3种方法嫁接,嫁接时间3月10~11日。

2.2.2 不同嫁接时期试验

试验设计2010年2月15 日 、3月1 日、3月15 日、 3月31日、 9月1 日、9月15日、10月1日、10月15日、10月31日共9个时期,春季采用三刀切接,秋季采用三刀腹接。

2.2.3 砧木粗度试验

设计砧木粗度为0.3、0.5、0.8、1.0 、1.2 cm,接穗粗度0.8 ~1.0 cm,于3月10~12日采用三刀切接法嫁接凹叶厚朴。

2.2.4 接穗粗度试验

接穗粗度设计0.3、0.5、0.8、1.0 、1.2 cm 5种处理,砧木粗度0.8~1.0 cm,于3月10~12日采用三刀切接法嫁接,探讨接穗粗度对凹叶厚朴嫁接的影响。

2.2.5 砧木不同处理方式试验

设计2个处理,①将砧木从地里挖出,将接穗嫁接在砧木上,再将嫁接苗栽培在装有基质(泥炭土∶珍珠岩∶黄心土=1∶1∶1)的营养钵中;②在地栽砧木上直接嫁接。嫁接时间3月12~13日。

3 结果与分析

3.1 不同嫁接方法对凹叶厚朴嫁接成活及生长的影响

经方差分析,不同嫁接方法(三刀切接法,普通切接,三刀腹接法)对凹叶厚朴嫁接成活率的影响差异显著(见表1)(F=9.594*,F0.05=5.14,F0.01=10.92)。采用三刀切接法嫁接成活率最高,达91.3%,而采用普通切接和三刀腹接法嫁接凹叶厚朴,其接穗(嫁接)成活率仅有80.0%和79.3%,虽然两者之间差异不显著,但与三刀切接法的嫁接成活率差异极显著。采用三刀切接法,其新梢生长量比普通切接及三刀腹接法高30.3%和35.4%,接穗萌芽率亦均比普通切接及三刀腹接法高24.1%和40.1%,说明凹叶厚朴适宜的嫁接方法是三刀切接法。这与三刀切接法比普通切接多了一个切面,增加了接穗与砧木伤口的愈合面有关。三刀腹接法的嫁接成活率较低则可能与接穗愈合面不容易削平,导致砧木与接穗接触不紧密有关。

表1 不同嫁接方法对凹叶厚朴的影响†Table 1 Influence of grafting method on Magnolia officinalis subsp. biloba

3.2 不同嫁接时间对凹叶厚朴嫁接成活及生长的影响

不同嫁接时间对凹叶厚朴嫁接的影响试验结果如表2、图1。经方差分析,嫁接时间对嫁接成活率影响极显著(见表2)(F=80.082**,F0.05=2.51,F0.01=3.71)。 3月15号和3月31号的成活率分别达92.0%和85.3%,与其它日期的嫁接成活率相比较,具有极显著差异。其它月份嫁接的成活率较差,均在80%以下,尤其是3月以前及10月中下旬,嫁接成活率仅有一半甚至更低。且3月15号嫁接的苗木新梢长、新梢粗、接穗萌芽率分别达到了35.5 cm 、10.1 mm 和68.7%,均比其它时间嫁接的苗木好。这可能是由于2月中旬至3月初气温较低,3月中旬以后气温回升快,凹叶厚朴进入萌动期,树液开始流动,形成层细胞分裂能力较强,砧木接穗易愈合,从而有助于嫁接成活;但进入秋季后,气温又开始降低,空气湿度小,嫁接后水分不易保持,且凹叶厚朴即将进入休眠期,形成层细胞分裂能力逐步下降,砧木接穗较难以愈合,降低了嫁接成活率。说明凹叶厚朴嫁接宜选择3月中旬、下旬进行。

表2 嫁接时间对凹叶厚朴成活率的影响Table 2 Influence of grafting time on survival rate of growth of Magnolia officinalis subsp. biloba

图1 不同嫁接时间对凹叶厚朴嫁接的影响Fig. 1 Influence of grafting time on Magnolia officinalis subsp. biloba

3.3 砧木粗度对凹叶厚朴嫁接成活及生长的影响

对试验数据进行曲线估计分析,以曲线拟合度最高者的函数为最适者。获得拟合度最高的三次方程Y=-39.057+381.37X-349.77X2+98.996X3,相关系数R2=0.988**(见图2)。

图2 砧木粗度对凹叶厚朴嫁接成活率的影响Fig. 2 Influence of thickness of rootstock on survival rate of growth of Magnolia officinalis subsp. biloba

对试验数据进行方差分析,结果表明,砧木粗度对凹叶厚朴嫁接成活率影响极显著(F=51.950**,F0.05=3.48, F0.01=5.99)。从以上分析结果及表3可见,砧木不同粗度对凹叶厚朴嫁接成活率影响极大。砧木粗度在0.3~1.0 cm范围内,成活率随砧木粗度的增加而增大,当砧木粗度为1.0 cm时,嫁接成活率最高,达94.0%;但当砧木粗度超过1.0 cm后,嫁接成活率呈下降趋势,但仍比砧木粗度0.5 cm的苗木嫁接成活率高7.1%。砧木粗度0.5 cm以下,成活率嫁接成活率呈现越来越低的趋势。所以,凹叶厚朴嫁接宜选择粗度为0.8~1.0 cm砧木,嫁接成活率均大于90.0%。刘德良研究认为玉兰嫁接成活率随砧木粗度增粗而呈现递增的效应,嫁接玉兰时应选砧木基径粗度>0.6 cm 的苗木, 最好选择粗度>1.0 cm 的苗木[5]。本试验研究结果表明,当凹叶厚朴接穗粗度> 1.0 cm后,嫁接成活率逐步下降,这可能与砧木太粗,砧木与接穗削面不容易对准有关,也可能是不同树种之间嫁接适宜的条件会有所区别的原因。由表3还可以看出,新梢长和粗度与砧木粗度成正相关,随着砧木粗度的增大,新梢长和粗度均有增加趋势,砧木越粗,对新梢的生长和新梢的发育越有利。

表3 砧木粗度对新梢生长量、新梢粗的影响试验结果Table 3 Influence of thickness of rootstock on amount of shoot growth and thick

3.4 接穗粗度对凹叶厚朴嫁接成活及生长的影响

对试验数据进行曲线拟合度分析,以曲线拟合度最高者的函数为最适者。获得拟合度最高的三次方程Y= 60.009-142.79X+405.52X2-233.97X3,相关系数R2=0.917**(见图3)。

图3 接穗粗度对凹叶厚朴嫁接成活率的影响Fig. 3 Influence of thickness of scions on survival rate of grafting of Magnolia officinalis subsp. biloba

经方差分析,接穗粗度对嫁接成活率影响极显著 (见表4)(F=28.945**,F0.05=3.48, F0.01=5.99)。这表明,接穗粗度对凹叶厚朴嫁接的成活率影响较大。接穗粗度在0.8~1.0 cm之间比较适合凹叶厚朴嫁接,嫁接成活率高于80%,显著高于接穗粗度为0.3、0.5、1.2 cm的穗条嫁接成活率,其中成活率最低的是粗度为0.3 cm的穗条,其嫁接成活率仅有48.7%;由试验结果可以看出,新梢长随着接穗粗度的增加而增加,接穗粗度在0.8~1.0 cm之间,嫁接后新梢生长量均大于30 cm,苗木生长势较好。

表4 接穗粗度对凹叶厚朴嫁接成活率、新梢生长量的影响Table 4 Influence of thickness of scions on amount of shoot growth and survival rate of grafting

3.5 砧木不同处理对凹叶厚朴嫁接成活及生长的影响

砧木不同处理试验结果见表5。由表5可以看出,无论是在地栽砧木上直接嫁接,还是将砧木挖出后嫁接,再移栽到营养钵中,两者处理方法对嫁接成活率影响不大(营养钵为91.3%、地栽为93.3%),但对新梢生长量有明显影响。在地栽砧木上直接嫁接,其新梢生长量(56.3 cm)比砧木挖出后嫁接,再移栽到营养钵的生长量(34.6 cm)高出62.7%,且前者的新梢粗度和接穗萌芽率均比后者高,这可能是砧木挖出后嫁接,再移栽到营养钵,砧木根系切断后再恢复需较长时间,导致嫁接后其接穗生长缓慢,萌芽率降低。但嫁接后移栽到营养钵中,由于是容器苗,其造林成活率比裸根苗要高。因此,建议在生产上先容器实生苗,再嫁接,既能确保嫁接苗当年的生长量,又可提高凹叶厚朴苗木的造林成活率。

表5 砧木不同处理对凹叶厚朴嫁接成活的影响Table 5 Effects of different treatments of rootstocks on survival rate of Magnolia officinalis subsp. biloba’s grafting

4 结 论

厚朴是中国特有药、材两用经济树种,主要有厚朴和凹叶厚朴两个种。本试验对凹叶厚朴嫁接技术开展了系统的研究,建立了凹叶厚朴嫁接技术体系,为凹叶厚朴优良无性系推广应用提供技术支撑,促进湖南厚朴产业的可持续发展。

(1)试验研究表明,凹叶厚朴适宜的嫁接方法是三刀切接法,嫁接成活率高于90%,新梢生长量和接穗萌芽率也分别达到31.0 cm 和65.3%,嫁接苗生长较好。

(2)凹叶厚朴不同嫁接时间试验研究表明,无论是嫁接成活率,还是新梢生长量、新梢粗、接穗萌芽率等,3月中旬和下旬嫁接均比其它时间嫁接的效果好,说明选择嫁接时间很重要,合适的嫁接时间可以显著提高嫁接成活率,促进新梢生长和发育,提高萌芽率,从而降低生产成本。

(3)砧木粗度对嫁接成活及生长影响较大。研究结果表明,成活率随砧木粗度的增加而增大,当砧木粗度为1.0 cm 时,成活率高达94.0%,砧木越细,成活率越低,但砧木并不是越粗越好,当砧木粗度超过1.0 cm时,成活率反而降为85.3%,说明凹叶厚朴嫁接过程中,选择合适的砧木粗度对提高嫁接成活也很重要。

(4)从试验结果可见,不同接穗粗度对嫁接影响亦较大。接穗粗度为0.3、0.5、0.8、1.0 、1.2 cm的5个处理中,接穗粗度在0.8~1.0 cm之间嫁接成活率较高,大于80%。嫁接8个月后新梢生长量大于30 cm,显著高于其它接穗粗度的嫁接成活率及新梢生长量。

(5)在地栽砧木上直接嫁接,或将砧木挖出后嫁接,再移栽到营养钵中,两种处理对凹叶厚朴嫁接成活率影响不大。但前者的新梢生长量高于后者62.7%,而后者的造林成活率要高于前者。容器苗造林是现代林业营林的发展方向,建议先培养适宜粗度的砧木容器苗,再嫁接,既可确保嫁接成活率,提高当年新梢生长量,又能提高造林成活率。

[1] 潘清平,周日宝,贺又舜,等.湖南省厚朴种植基地概况[J].湖南中医药导报,2003,9(7):47-48.

[2] 张永太,吴 皓.厚朴药理学研究进展[J].中国中医药信息杂志,2005,12(5):96-99.

[3] 陈 笈,王伯初.厚朴的药理研究进展[J]. 重庆大学学报(自然科学版),2005,28(9):136-139.

[4] 周建青, 张少华, 李小华.厚朴种子园母树嫁接培育技术初步研究[J].中国林副特产,2010,12(6):34-35.

[5] 刘德良, 张 琴. 广玉兰嫁接繁殖技术研究[J].广西农业生物科学,2001,20(2):113-116.

Study on grafting technique of Magnolia officinalis subsp. biloba superior clones

LI Yong-хin1,2,WANG Xiao-ming1,2,3, ZENG Hui-jie1,2, CAI Neng1,2
(1. Hunan Academy of Forestry,Changsha 410004,China;2. Hunan Key Laboratory of Trees Clones Breeding Technology,Changsha 410004,China;3.Central South Forestry and technology University,Changsha 410004,China)

By taking Magnolia officinalis subsp. Biloba as studying materials, the effects of grafting method, grafting time, rootstock and thickness of scions, rootstocks of different treatments on survival rate of grafting and growth of Magnolia officinalis subsp. biloba. were researched. The results indicate that three-cutting grafting method was a suitable method for the grafting of Magnolia officinalis subsp. biloba; the first ten-day last to the last ten-day of March is the best season for Magnolia officinalis subsp. biloba’s grafting, the survival rate and growth of grafting at the periods of of March was higher than other time, and the highest survival rate and growth volume was 92% , 35.5 cm repectively; The survival rate of grafting up to 92.6% ~94.0% , as both of rootstock and thickness of scions in 0.8~1.0 cm. The survival rate of grafting had no difference in the method of grafting in the common rootstock and the method of getting the rootstock from land, then transplanting in nutrient solution, but the difference was significant in growth volume,the survival rate in the method of grafting in the common rootstock was 62.7% higher than the other method.

Magnolia officinalis subsp.biloba; grafting; survival rate; growth volume

S794.05

A

1673-923X(2012)02-0031-04

2011-1-24

国家林业公益性行业科研专项:金银花、厚朴优良新品种创制及利用技术研究(201104023)

李永欣(1976—),女,山东平度人,硕士研究生;主要从事林木遗传育种、栽培与生物技术研究;E-mail: yh5403@sohu.com

王晓明(1964—),男,湖南永兴人,研究员,主要从事木本药用植物及观赏植物育种与栽培研究;E-mail:wхm1964@163.com

[本文编校:邱德勇]

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