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插皮接改良技術在油茶高接換種中的應用

2023-01-12 09:15李建安楊昕悅彭仁榮李樹戰譚曉風
經濟林研究 2022年4期
關鍵詞:低產分枝砧木

張 婷,李建安,楊昕悅,張 榮,彭仁榮,李樹戰,譚曉風,李 澤

(中南林業科技大學 a. 經濟林培育與保護教育部重點實驗室;b. 油茶研究院;c. 湖南省南方丘陵山地生態經濟林產業工程技術研究中心;d. 湖南省“一帶一路”熱帶干旱經濟林國際聯合研究中心,湖南 長沙 410004)

油茶Camellia oleifera為山茶科Theaceae山茶屬Camellia常綠灌木或小喬木,是我國特有的木本油料樹種,迄今已有2 300多年的栽培及利用歷史,與油橄欖、油棕、椰子并稱為世界四大木本油料樹種[1-4]。我國是世界上油茶種植面積最大的國家。油茶通常生長在低山和丘陵地區,有極高的經濟價值、生態效益和社會效益[5-6]。利用油茶籽榨取的茶油的不飽和脂肪酸質量分數達90%以上,聯合國糧農組織(FAO)已將其作為重點推廣的健康型高級食用植物油,茶油還可以深加工為高級天然護膚品,附加值極高[7-9]。

截至2020年,全國油茶種植面積達453萬hm2,年產茶油65萬t,平均單位面積產量僅143.4 kg/hm2,與《全國油茶產業發展規劃(2009—2020年)》中提出的“通過撫育改造的油茶林年畝產茶油達25公斤,更新、嫁接和新造油茶林年畝產茶油達40公斤以上,全國茶油產量達到250萬噸”的預期目標存在較大差距[10]。因此,必須對油茶低產林實施改造,增加其單位面積產量。油茶低產林改造的主要方法有品種改造、撫育改造、更新改造和生態化改造等[11-12],其中品種改造的主要措施是高接換種,高接換種見效快,能夠大幅度提高油茶低產林的產量[13]。利用油茶主推品種開展高接換種,普遍能做到2年恢復樹勢,3年掛果,5年即達到豐產的效果[14]。目前,撕皮接是油茶高接換種中應用較為廣泛的嫁接方式,但撕皮接具有第1年的生長量小,前期樹勢恢復慢的特點,還需要進一步改進技術方法[15]。

目前,關于油茶高接換種的研究報道較多。賈代順等[16]研究了切接、撕皮嵌接、拉皮接和枝腹接4種嫁接方法對高原山區油茶高接換種成活率、新梢生長量及新梢發枝量的影響,結果表明切接法是最適宜高原山區油茶高接換種的嫁接方法,其成活率為87.43%,嫁接當年12月底的新梢生長量為46.30 cm。張健等[15]研究了撕皮接、插皮接、改良拉皮接對油茶高接換冠的成活率及生長量的影響,結果表明撕皮接的成活率最高,為93.87%,但由于撕皮接為先嫁接后截干,枝條養分供應不足,嫁接1年后其枝條生長量僅為62 cm。徐家洪等[17]初步研究了插皮接技術在海南油茶低產林高接換冠中的應用,采用樹葉進行遮陰,換冠后第3年的平均成活枝比率為79%,平均結果枝比率達29%,但與搭建遮陽網的遮陰方式相比,若遇高溫或大風等天氣,樹葉的遮陰效果較差。雖然這些方法為我國油茶低產林改造提供了重要的技術支撐,但目前油茶高接換種仍存在嫁接后第1年生長緩慢,前2年除萌工作量大、成本高,嫁接后易枯樁等關鍵生產問題。針對以上生產問題,本試驗中采用插皮接、撕皮接2種嫁接方法進行了油茶低產林高接換種,并對嫁接后接穗的成活和生長情況進行比較,旨在為油茶低產林品種改造及品種配置提供一種經濟、簡便、可操作性強、效果較佳的高接換種技術。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于湖南省華怡農業開發有限公司所屬油茶基地(111°39′23.680″E,27°18′46.756″N),海拔270 m,坡度小于15°,坡向為東南坡。土壤為紅壤,厚度100 cm左右,土層深厚。屬中亞熱帶大陸性季風濕潤氣候,四季分明,熱量豐富,光照充足,雨量充沛,無霜期長,年平均氣溫16.7 ℃,無霜期276 d,年降水量1 309.7 mm,年日照1 387.4 h。當地的地形、氣候條件適宜油茶生長。

1.2 試驗材料

在生長勢旺盛的油茶林中,選用10年生本地實生低產油茶樹體為砧木。接穗為中南林業科技大學選育的油茶良種‘華鑫’當年生半木質化新梢,發育充實、腋芽飽滿、生長健壯且無病蟲害。

1.3 嫁接方法

采用插皮接和撕皮接2種嫁接方法對低產油茶樹體進行高接換種,實施常規水肥管理、病蟲害防治及除萌工作。

1.3.1 插皮接

分別于2020、2021年的5月下旬—6月下旬進行插皮接。在嫁接前1個月對試驗林地進行清理,篩選出結果少的不良樹體掛牌標記。

1)穗條采集與保存。有當地采摘和外地調運2種接穗。于早晨或傍晚采集‘華鑫’半木質化新梢為接穗,現采現用,不做任何預處理。在外地采集的接穗,采好后捆扎并掛上標簽,裝在加冰袋的紙箱或泡沫箱中,防止高溫下葉片失水,運到基地后放于陰涼通風處(地窖)或將穗條根部埋在樹陰下存放,將葉片適當噴水保濕,可連續保存3~5 d。

2)斷砧。嫁接前對提前掛牌標記的樹體進行整形定干,每棵油茶樹選留2~5根分枝角度較大、干直且光滑、無病蟲害的主枝(直徑2~5 cm)作為高接換種砧木。將砧木主枝于離地面40~80 cm處鋸斷,斷砧時注意防止砧木皮層撕裂(圖1A)。保留1根較高的主干用于支撐遮陽網,除留作營養枝的少許枝條外,將其他枝條和樹體附近地面雜灌草全部清除,剪枝時盡量不留樁。

3)削砧與削穗。用電鋸將砧木鋸口斷面削得光滑平整,要求中間高、外緣略低、有斜度,以防鋸口斷面積水(圖1A)。用枝剪將接穗剪成5~6 cm小段,每段至少有1個腋芽,葉片剪掉1/2。削穗時左手握住枝條,右手用單面刀片在芽的另一側下方1 cm處削長斜面,長2~3 cm,以切面稍見木質部為宜,基部可見髓心,保持切面平滑;在芽側下方切短斜面,長度在1 cm以內;于芽的上方斷下接穗(圖1B)?,F削現用,以便保濕。

4)切砧與插穗。根據接穗直徑和長度,用單面刀片在砧木斷面的木質部邊緣選光滑處向下直切一刀,長2~3 cm,深達木質部,然后將皮向左邊挑起、拉開。再將接穗長切面對準砧木嵌入拉皮槽內,并使一側的形成層對齊,接穗切面稍高出砧木斷面,以利于砧穗的愈合生長(圖1C)。然后將砧木上被挑起的皮覆蓋在接穗的短切面上。每棵樹接2~4根主枝,每根枝接2~3個芽(按砧木直徑確定接穗數量),每個處理接100個接穗,3次重復。

5)綁扎和套袋。用寬1.5 cm左右的PVC黑色膠帶,自下而上、沿逆時針方向綁扎接穗,綁扎時將膜條拉緊,防止接穗移動(圖1D)。將砧木綁扎完成后,隨即套上白色透明塑料罩袋(罩袋大小根據砧木直徑和接穗數量而定,其平鋪一般為長15 cm、寬8 cm),并用塑料繩將罩袋口打活結綁扎好,松緊度適宜,以便截干后樹干汁液流出,以防發霉(圖1E)。塑料罩袋主要起保溫保濕的作用,在綁扎罩袋時或綁扎完成后調整塑料袋形狀,以免影響接穗生長(圖1F)。

6)搭建遮陽網。嫁接后,用削好的細竹竿和保留的油茶樹主干撐起加厚黑色遮陽網,遮陽網面積約為1.5 m2,高度為離嫁接芽15 cm以上(圖1G)。確保搭建的遮陽網牢固,防止被風刮倒。

7)接后管理。待穗芽長到2 cm以上且充滿塑料袋時(約為嫁接后第40天),在陰天或者晴天的傍晚逐漸去除塑料袋,讓萌發的腋芽逐漸適應。同時,剪掉除嫁接外的所有枝條及萌芽條,防止與嫁接芽競爭水肥。后期注意蚜蟲、小葉綠蟬、金龜子等害蟲危害嫩梢,去除塑料袋后1周內噴藥1次,之后若發現有病蟲害,及時噴藥。9月,待嫁接芽長度達10 cm以上時,在陰天或者晴天的傍晚去除遮陽網。當年冬季或次年春天,待新梢生長健壯后,解除綁帶,并開展常規施肥等撫育管理。

1.3.2 撕皮接

于2020年5月下旬—6月下旬進行撕皮接。在嫁接前1個月對試驗林地進行清理,篩選出結果少的不良樹體掛牌標記。撕皮接步驟:在待嫁接部位,平行縱切2刀,深達木質部,長約3 cm,寬度視接穗直徑而定,一般為0.3~0.5 cm,再橫切1刀,挑開樹皮,使切口呈“H”形。取帶有1芽1葉的接穗,長約2.5 cm,在葉柄對面帶木質部削成長條形平口,平口兩側用刀片削去皮線,將接穗嵌入砧木切口內,嚴密包扎,只留葉柄和腋芽。然后用1塊透明薄膜包封整個嫁接部位,內留3~5 cm空間,形成保濕罩。每個處理接100個接穗,3次重復。

1.4 生長指標測量和統計

分別于嫁接當年的7、8、10月及次年的4、6、7月進行調查。用卷尺測量枝條長度、冠幅,用游標卡尺測量枝條的直徑,采用計數法統計分枝數量。計算嫁接成活率,嫁接成活指標為嫁接口愈合良好,葉片生長正常,芽眼開始膨大,成活率為嫁接芽成活數量占嫁接芽總數量的比例。

1.5 數據分析

使用Excel 2019和SPSS 23.0軟件進行數據處理和差異顯著性分析。

圖1 油茶插皮接步驟Fig. 1 Bark grafting steps of C. oleifera

2 結果與分析

2.1 2種嫁接方法對油茶接穗生長的影響

2種嫁接方法處理下油茶接穗生長情況見表1。由表1可知,嫁接當年7月,插皮接的枝條長度和分枝數量分別比撕皮接高58.93%、90.00%,差異顯著(P<0.05);嫁接當年8月,插皮接的枝條長度和分枝數量分別比撕皮接高169.86%、200.00%,差異極顯著(P<0.01);嫁接當年10月,插皮接的枝條長度、嫁接枝條基部直徑和分枝數量分別比撕皮接高208.85%、57.69%和258.33%,差異極顯著(P<0.01);嫁接次年4月,插皮接的枝條長度、嫁接枝條基部直徑和分枝數量分別比撕皮接高195.77%、55.07%和72.97%,差異極顯著(P<0.01);油茶嫁接次年6月,插皮接的枝條長度、嫁接枝條基部直徑和分枝數量分別比撕皮接高135.62%、62.72%和175.60%,差異極顯著(P<0.01);嫁接次年7月,插皮接的枝條長度、嫁接枝條基部直徑和分枝數量分別比撕皮接高188.85%、114.07%和115.99%,差異極顯著(P<0.01)。結果表明在嫁接后前2 a,插皮接的油茶樹體比撕皮接的樹體生長更旺盛,高接換種的改良效果更顯著。

采用插皮接法對油茶進行高接換種,嫁接后第45天左右進行去袋,砧穗之間的隔離層形成,隔離層形成后可密封傷口使其不被病菌感染,并且能阻止有機物大量外滲,減少嫁接面水分蒸發。嫁接當年8月,砧木與接穗的接合面發生明顯隆起,砧穗緊密結合,愈傷組織形成(圖2A、A1)。當年10月,大量新葉生長,愈傷組織不斷分裂、體積擴增,砧穗間的空隙逐漸縮?。▓D2B、B1)。嫁接后次年4月,樹體開始抽梢(圖2C、C1)。嫁接后次年6—7月,樹體生長旺盛,枝條明顯增粗,嫁接傷口愈合情況較好(圖2D、E、D1、E1)。其中,1砧嫁接3穗的愈傷組織形成快,愈合好。

表1 2種嫁接方法處理下油茶接穗的生長情況?Table 1 The growth of C. oleifera used bark grafting and inlaying grafting

圖2 采用插皮接法油茶生長和愈合情況Fig. 2 Growth status of C. oleifera by bark grafting

2.2 2種嫁接方法對油茶成活率及冠幅的影響

次年12月,采用插皮接法嫁接的油茶嫁接成活率為94.50%,采用撕皮接法嫁接的成活率為93.87%[15],比前者低0.63個百分點;采用插皮接法嫁接的油茶樹體平均冠幅(東西×南北)為0.81 m×0.62 m,采用撕皮接法嫁接的樹體平均冠幅僅為0.34 m×0.29 m。采用插皮接高接換種第2年,部分油茶樹體可實現開花結果,比撕皮接提前1 a獲得收益,且樹干嫁接口愈傷組織生長較快,不易出現枯樁現象,而撕皮接樹體萌芽條生長旺盛,后期除萌工作量大。采用撕皮接法油茶接穗的生長過程如圖3A—E所示。綜合比較2種嫁接方法,插皮接法明顯優于撕皮接法。

3 結論與討論

分別采用插皮接和撕皮接2種嫁接方法進行油茶高接換種,插皮接與撕皮接的嫁接成活率無顯著差異,嫁接成活率均可達90%以上。嫁接當年8月,插皮接的枝條長度和分枝數量分別比撕皮接增加了169.86%、200.00%;嫁接當年10月,插皮接的枝條長度、嫁接枝條基部直徑和分枝數量分別比撕皮接高出208.85%、57.69%和258.33%;嫁接次年7月,插皮接的枝條長度、枝條基部直徑和分枝數量分別比撕皮接高188.85%、114.07%和115.99%。由此可見,油茶插皮接改良技術能在保持較高成活率的基礎上,第1年具有生長快的優勢,且不易留樁,嫁接及后期管護成本低,適宜用于油茶低產林品種改造。

圖3 采用撕皮接法油茶生長情況Fig. 3 Growth status of C. oleifera by inlaying grafting

油茶在我國的種植面積較廣,低產低效是油茶產業長期以來面臨的難題。從20世紀80年代開始,我國已對低產油茶進行改造,并提出去劣換優、換樹改地等改造措施[18]。品種更新是油茶低產林改造的關鍵技術。目前,常見的高接換種技術有撕皮接、拉皮接等[15]。不同嫁接方法的成活率不同,嫁接成活率是選擇嫁接方法的依據。影響油茶高接換種成活的因素是多方面的,包括嫁接方法、嫁接時間、嫁接后的天氣、遮陰材料等,還取決于接穗和砧木形成層的結合程度、接穗內營養物質的含量等[15]。

本研究中發現1砧嫁接3穗的愈傷組織形成更快,愈合更好。說明嫁接傷口的愈合狀況可能與砧木上接穗的數量有關。王法偉[19]的研究結果表明,接穗數量與傷口愈合速度為正比關系,接穗數量多,制造和回流的有機營養多,促進了營養物質的輸導,截面傷口愈合快??妈\峰[20]在研究中也發現,在進行油茶高接換冠時,嫁接2個或以上接穗比嫁接1個接穗的成活率明顯提高,與本研究結果相符。

本研究結果表明,油茶嫁接次年4月,插皮接的枝條長度、嫁接枝條基部直徑和分枝數量分別比撕皮接增加了195.77%、55.07%和72.97%,且差異極顯著(P<0.01)。這可能與截干和嫁接順序有關,插皮接為先截干后嫁接,而撕皮接為先嫁接后截干,采用插皮接時截干后頂端營養供應充分,因此枝條生長量顯著高于撕皮接。而且在撕皮接后生長前期,由于頂端優勢,油茶新梢生長速度快,會出現“頭重腳輕”的現象,遇風則基部易折斷,宜用竹條等綁在砧樁上保護成活的嫩枝。

柯鑌峰等[21]的研究結果表明,在一定范圍內,接穗數量越多,枯樁現象越少,且枯樁程度越低,當僅1個接穗時,枯樁現象增多,枯樁程度加重。本研究中發現,撕皮接后砧木上枯樁較多,在插皮接中極少發現此現象,可能是由于插皮接是1砧2~3穗,而撕皮接是1砧1穗,更易導致枯樁發生。此外,插皮接時將接穗嫁接在木樁的頂端,傷口愈合后便無枯樁,而撕皮接時是在木樁側面進行嫁接,嫁接成活后在嫁接口以上截干,容易出現枯樁。

與撕皮接相比,采用插皮接進行油茶高接換種,解決了嫁接當年生長慢,截干傷口愈合程度差,部分樹干截干后易枯樁,除萌工作量大,枝條第2年易被風吹斷等生產中的關鍵問題,該方法具有操作簡單、成本低、嫁接成活率高、前期生長快、愈合程度高的優勢。該方法已在湖南省新邵縣展開大面積實施,在油茶低產林改造方面具有較好的效果。但本試驗中未開展嫁接時間、砧木直徑、嫁接高度、遮陰方式等因素對油茶高接換種效果影響的研究。為給油茶低產林改造提供技術參考,還應基于插皮接技術,繼續探究多因素對油茶高接換種的影響,優化該嫁接技術。

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