龍 偉,王裕斌,都衛(wèi)東,姚小華*,任華東,呂樂(lè)燕
1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所,浙江省林木遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 杭州 311400
2.四川省青川縣青源林農(nóng)產(chǎn)品有限責(zé)任公司,四川 青川 628100
3.四川省青川縣林業(yè)和園林局,四川 青川 628100
4.浙江省同濟(jì)科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江 杭州 311200
油橄欖(Olea europaeaL)是一種重要的木本油料樹種,其果實(shí)壓榨后獲得的橄欖油,以其“液體黃金”的美譽(yù)獲得世界各地的廣泛歡迎,在全世界范圍大面積種植[1]。我國(guó)自上世紀(jì)60年代開始從阿爾巴尼亞等國(guó)引種油橄欖開始,歷經(jīng)半個(gè)世紀(jì)的選育,在適宜區(qū)和品種選擇方面取得較大進(jìn)展,篩選出一批適合我國(guó)氣候環(huán)境的油橄欖品種[2]。隨著木本油料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,油橄欖種植區(qū)域由我國(guó)金沙江河谷地區(qū)、陜西隴南地區(qū)和四川廣元地區(qū)等地逐漸擴(kuò)散到湖南、湖北和浙江等省市,這些區(qū)域的引種結(jié)果顯示出較好的生長(zhǎng)和結(jié)實(shí)能力[3-5],激發(fā)了林農(nóng)和企業(yè)的油橄欖種植積極性,使種苗需求巨大。油橄欖的繁殖方式主要為扦插,其根系萌發(fā)和生長(zhǎng)常受到溫度[6,7]、光照[8]、插床基質(zhì)[9,10],枝條木質(zhì)化[11,12]、穗條營(yíng)養(yǎng)[13]、育苗環(huán)境[14]和菌類[15,16]等因素影響;甘肅和四川等產(chǎn)區(qū)常利用冬季修剪時(shí)剪取的穗條,通過(guò)增加地溫[17,18]、激素調(diào)節(jié)[19,20]進(jìn)行沙床扦插催根,翌年春季將扦插苗移栽容器的方式培育,在促進(jìn)根系的生長(zhǎng)的同時(shí),提高苗木生長(zhǎng)量,縮短育苗周期[21-22]。同時(shí)由于油橄欖的生長(zhǎng)及物候期常受到環(huán)境、土壤等因素的影響,出現(xiàn)同品種在花期、果實(shí)成熟時(shí)間新梢生長(zhǎng)和油脂特性上存在差異[23-29],使在各地在主栽品種的選擇上有所不同,從而在苗木培育的種類存在差異;國(guó)內(nèi)各研究機(jī)構(gòu)及企業(yè)從20世紀(jì)末開展引種工作,從國(guó)外主產(chǎn)區(qū)引進(jìn)了上百個(gè)品種[30],品種較為混雜。青川縣經(jīng)過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)匾M(jìn)的油橄欖品種的長(zhǎng)期觀察和選育,初步篩選出適合當(dāng)?shù)赝寥篮蜌夂驐l件的鄂植8號(hào)、豆果、配多靈、萊星、皮削利、萊星和鐘山24號(hào)等品種[31,32],但存在從外地引進(jìn)種苗品種種類不全、種苗真?zhèn)涡噪y辨別和苗木長(zhǎng)途運(yùn)輸對(duì)造林存活率不利影響等問(wèn)題,因此迫切需要在當(dāng)?shù)貙?duì)篩選的油橄欖品種開展苗木培育工作,保證種苗的真實(shí)性,降低成本,提高造林存活率。本研究目的在于通過(guò)冬季沙床地?zé)峒訙卮吒?,翌年春季進(jìn)行移栽輕基質(zhì)容器的育苗方法,觀察各品種插穗根系和莖段的生長(zhǎng)能力,摸清品種間生長(zhǎng)差異,為后期規(guī)?;缣峁┘夹g(shù)支持。
試驗(yàn)地設(shè)置于四川省青川縣沙州鎮(zhèn),屬亞熱帶溫潤(rùn)季風(fēng)氣候,年平均氣溫13.7℃,>10℃積溫平均為5028℃,>19℃積溫為4247℃,氣溫從東至西逐漸降低;日照1292 h,日照率30%,年總輻射90.8千卡/cm2。年平均降水量1021.7 mm,南多北少;年無(wú)霜期243 d,空氣濕度69%~85%。
供試插穗采自青川縣青源林農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)有限責(zé)任公司位于沙洲鎮(zhèn)南豐村的油橄欖基地內(nèi),4年生樹體,品種有萊星(Leccino)、配多靈(Pendolino)、豆果(Arbequina)、科拉蒂(Coratina)、皮削利(Picholine)、鄂植8#,鐘山24#、埃蒙(Empetry)。
1.3.1 插條的剪取與處理 選取粗度在0.3~0.4 cm的1年生木質(zhì)化枝條,剪成6~8 cm的插穗,保留2~3個(gè)節(jié),去葉,下端剪成平面,下剪口要靠近節(jié)的基部,上端在節(jié)上方5~8 mm處剪斷。以50或100根枝條扎成1把,用多菌靈消毒后,在扦插前10 h用含400 mg/L的NAA水溶液浸泡備用,每個(gè)品種重復(fù)三次,每個(gè)重復(fù)1000株。
1.3.2 插床的準(zhǔn)備及扦插 參照劉金鳳等[17]和張海平[18]的方法完成溫室大棚搭建、加熱設(shè)施安裝和不同品種的扦插工作。扦插時(shí)間為2014年12月24日,使沙床溫度保持在18~22℃范圍內(nèi)內(nèi),當(dāng)插穗大部分生出白色的根時(shí),關(guān)閉電源及溫控器。
1.3.3 苗木移栽 在2015年3月份時(shí)將溫室內(nèi)沙床上的扦插苗取出,統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)扦插存活數(shù);起苗時(shí)保持根系的完整,將扦插苗種植在含壤土60%:沙土40%的基質(zhì)塑料容器內(nèi)(長(zhǎng)*高:12 cm*8 cm),按照沙床上的順序放置于搭建70%遮陽(yáng)網(wǎng)和噴淋系統(tǒng)的露天苗床上,在2015年12月份取扦插苗進(jìn)行根系和莖段生長(zhǎng)測(cè)量,并統(tǒng)計(jì)根系數(shù)量,每個(gè)品種3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)10株;待根系周圍泥土軟化后用水沖洗干凈,盡量保持根系完整;用吸水紙吸去殘余的水分后待測(cè)。采用游標(biāo)卡尺、直尺測(cè)定地徑、苗高;采用EPSONV700雙光源專用掃描儀對(duì)根系掃描,用根系圖像分析軟件WinRHIZO Pro2005b分析掃描圖片,得出根系長(zhǎng)度、根系表面積、根系體積以及不同根徑范圍(0.0 mm<d1≤1.00 mm,1.00 mm<d2≤2.0 mm,2.00 mm<d3≤3.0 mm,3.00 mm<d4≤4.00 mm<d5)的根系長(zhǎng)度、根系表面積、根系體積,根系平均直徑等指標(biāo)。
通過(guò)數(shù)據(jù)處理軟件Excel 2007版、SPSS 19.0版對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
移栽前對(duì)沙床上各品種扦插存活率進(jìn)行調(diào)查(圖1)。八個(gè)品種的扦插平均存活率表現(xiàn)為配多靈>科拉蒂>萊星>鄂植8號(hào)>皮削利>鐘山24號(hào)>埃蒙>豆果;配多靈和科拉蒂的扦插存活率在70%以上,豆果的扦插存活率最低為8%,埃蒙為20.23%,其他品種在40~55%之間。
扦插苗移栽塑料容器一年后(圖2),插穗的根系數(shù)量為配多靈>鄂植8號(hào)>萊星>鐘山24號(hào)>皮削利>豆果>科拉蒂>埃蒙,豆果、科拉蒂和皮削利平均在5~7根之間,鄂植8號(hào)、萊星、配多靈和鐘山24號(hào)較高,其中配多靈最多為22.80根。
圖1 各品種的扦插苗存活率Fig.1 Survivalrate of different varieties of cutting seedlings
圖2 移栽后扦插苗根系數(shù)量Fig.2 Rooting number of cutting seedlings after transplanting
移栽后苗高和地徑生長(zhǎng)趨勢(shì)(圖3、4)。苗高生長(zhǎng)量為科拉蒂>配多靈>皮削利>豆果>萊星>鐘山24號(hào)>鄂植8號(hào)>埃蒙,地徑為科拉蒂>配多靈>皮削利>豆果>鄂植8號(hào)>萊星>鐘山24號(hào)>埃蒙;科拉蒂生長(zhǎng)旺盛,在苗高和地徑上高于其他品種,埃蒙生長(zhǎng)緩慢,苗高和地徑低于其他品種。苗高的生長(zhǎng)受根系萌發(fā)和插穗營(yíng)養(yǎng)的影響,在根系未萌發(fā)的情況下,莖段生長(zhǎng)由插穗提供營(yíng)養(yǎng),在根系的適時(shí)萌發(fā)后,促進(jìn)新梢的生長(zhǎng),否則新梢逐漸開始枯萎。從圖1可知,科拉蒂和配多靈在沙床扦插存活率較高,說(shuō)明根系萌發(fā)能力較強(qiáng),促進(jìn)莖段的生長(zhǎng),使兩者的苗高高于其他品種。
圖3 扦插苗移栽后苗高生長(zhǎng)量Fig.3 Height growth of cutting seedlings after transplanting
圖4 扦插苗移栽后地徑生長(zhǎng)情況Fig.4 Growth of ground diameter after cutting seeding transplanting
表1 根系和莖段生長(zhǎng)的方差分析Table 1 Variance analysis of root and stem growth
方差分析結(jié)果如表1,各品種扦插苗根系和莖段測(cè)量指標(biāo)中除根系體積外,其他指標(biāo)存在極顯著差異。經(jīng)過(guò)多重比較分析(表2),地上生長(zhǎng)部分的苗高和地徑趨勢(shì)較為一致,其中埃蒙與其他品種存在顯著差異;鄂植8號(hào)和鐘山24號(hào)的根冠比與其他品種存在顯著差異,體現(xiàn)出該品種根梢間根系生長(zhǎng)相對(duì)于其他品種要高于新梢的生長(zhǎng)。根系數(shù)量在埃蒙、豆果、科拉蒂和皮削利品種間無(wú)顯著差異,鄂植8號(hào)與萊星、配多靈和鐘山24號(hào)無(wú)差異;根系的多重比較顯示根系平均直徑在各品種間無(wú)顯著差異;根系長(zhǎng)度最短的埃蒙與其他品種存在顯著差異,最長(zhǎng)的配多靈除萊星和鐘山24號(hào)外,與其他品種存在顯著差異;埃蒙和鐘山24號(hào)的根系表面積和根系體積與其他品種存在顯著差異。根冠比在品種間的無(wú)差異,體現(xiàn)出各品種根梢生長(zhǎng)趨勢(shì)較為一致。根系間的多重比較結(jié)果體現(xiàn)出扦插后根系在大部分品種間的差異較小,但部分品種間因生根困難和生長(zhǎng)旺盛的存在顯著差異。
表2 品種間根系生長(zhǎng)多重比較分析Table 2 Multiple comparative analysis of root and stem growth among cultivars
各品種根系生長(zhǎng)上存在差異(表1和表2)。除根系體積外,各根系生長(zhǎng)指標(biāo)在品種間均存在極顯著相關(guān)。如圖5所示,根系長(zhǎng)度:配多靈>皮削利>鐘山24號(hào)>科拉蒂>鄂植8號(hào)>萊星>豆果>埃蒙;根系表面積:配多靈>鐘山24號(hào)>萊星>皮削利>科拉蒂>鄂植8號(hào)>豆果>埃蒙,根系體積:配多靈>鐘山24號(hào)>萊星>鄂植8號(hào)>科拉蒂>皮削利>豆果>埃蒙;根系平均直徑:鐘山24號(hào)>配多靈>鄂植8號(hào)>萊星>埃蒙>科拉蒂>皮削利>豆果。配多靈的各項(xiàng)根系生長(zhǎng)指標(biāo)是所測(cè)試品種中最高,根系生長(zhǎng)能力強(qiáng);而埃蒙除根系平均直徑外,其他根系生長(zhǎng)指標(biāo)均最低,與其它品種相比差距較大,反映出該品種根系生長(zhǎng)能力相對(duì)較差。對(duì)單位根系數(shù)量的根系長(zhǎng)度進(jìn)行方差分析(表3),單位平均根系長(zhǎng)度為科拉蒂>皮削利>豆果>鐘山24號(hào)>埃蒙>配多靈>鄂植8號(hào),埃蒙、鄂植8號(hào)、萊星、配多靈和鐘山24號(hào)無(wú)顯著差異,豆果與鐘山24號(hào)無(wú)顯著差異,科拉蒂與皮削利無(wú)顯著差異。
表3 移栽后單位平均根系長(zhǎng)度方差分析Table 3 Variance analysis of root length per unit after transplanting
圖5 扦插苗移栽后根系生長(zhǎng)情況a:根系長(zhǎng)度;b.根系表面積;c.根系平均直徑;d.根系體積Fig.5 Root growth of cutting seedlings after transplanting a:Length of rooting;b.Surface of rooting;c.Average diagram of rooting;d.Volume of rooting
對(duì)根系長(zhǎng)度按照根徑范圍0.0<d1≤1.00 mm、1.00 mm<d2≤2.00mm、2.00 mm<d3≤3.00 mm、3.00 mm<d4≤4.00 mm和4.00 mm<d5進(jìn)行分類,結(jié)果如圖6所示,在d1范圍內(nèi),豆果>埃蒙>皮削利>萊星>鄂植8號(hào)>科拉蒂>配多靈>鐘山24號(hào),豆果所在比例最高,達(dá)到91.73%,鐘山24號(hào)最低85.35%;d2根徑范圍內(nèi)鐘山24號(hào)>配多靈>科拉蒂>鄂植8號(hào)>皮削利>萊星>埃蒙>豆果;在d3根徑范圍內(nèi)鐘山24號(hào)>配多靈>科拉蒂>萊星>埃蒙>鄂植8號(hào)>皮削利>豆果;d4根徑范圍內(nèi)配多靈>鐘山24號(hào)>埃蒙>萊星>科拉蒂>鄂植8號(hào)>皮削利>豆果;d5根徑范圍內(nèi)埃蒙>萊星>豆果>鄂植8號(hào)>鐘山24號(hào)>配多靈>科拉蒂>皮削利。綜上所述,細(xì)根系的d1根徑范圍內(nèi),豆果在該根徑范圍內(nèi)最多,鐘山24號(hào)則最少;d2,d3根徑范圍內(nèi)的鐘山24號(hào)所占比例較高,豆果則最低;d4根徑范圍內(nèi)配多靈所在比例最高,豆果最低;在d5根徑范圍內(nèi)則埃蒙所占比例最高,接下來(lái)為豆果,皮削利最低。
圖6 根徑范圍內(nèi)的根系長(zhǎng)度Fig.6 Root length in root diameter range
根冠比的高低反應(yīng)出扦插后根系和莖段間生長(zhǎng)的狀況,根冠比越高,根系生長(zhǎng)旺盛,反之則較弱。如表2所示,鐘山24號(hào)的根冠比與其他品種存在顯著差異,其他品種間無(wú)顯著差異。如圖7所示,根冠比為鐘山24號(hào)>鄂植8號(hào)>配多靈>皮削利>萊星>豆果>科拉蒂>埃蒙,最高為鐘山24號(hào)0.59,其次為鄂植8號(hào)0.55,最低為埃蒙0.29,其他品種根冠比在0.30~0.40之間。鐘山24號(hào)和鄂植8號(hào)的莖段生長(zhǎng)相對(duì)旺盛,根系長(zhǎng)度最長(zhǎng)的配多靈,其莖段生長(zhǎng)保持著較大的生長(zhǎng)量,其根冠比為0.40;科拉蒂苗高最高,其根冠比較低,僅為0.31,其根系生長(zhǎng)相對(duì)較弱。綜上所述,根冠比反映出根系和莖段生長(zhǎng)的協(xié)同效應(yīng),八個(gè)品種扦插后以根系生長(zhǎng)為主,莖段的生長(zhǎng)在品種間差異明顯;因此為為后期標(biāo)準(zhǔn)化育苗,需要充分考慮品種特性,有針對(duì)性進(jìn)行采取適宜的育苗措施。
圖7 移栽后扦插苗的根冠比Fig.7 The root-shoot ratio of cutting seeding after transplanting
通過(guò)對(duì)青川縣八個(gè)油橄欖主栽品種扦插后根系和莖段生長(zhǎng)進(jìn)行分析和比較,結(jié)果顯示各品種的根系和莖段生長(zhǎng)中存在差異。在沙床加熱催根試驗(yàn)中,配多靈和科拉蒂的扦插存活率在70%以上,豆果的扦插存活率最低為8%,埃蒙為23%,其他品種在40~55%之間。
苗高和地徑作為莖段生長(zhǎng)量的重要指標(biāo),旺盛的莖段生長(zhǎng)也反映出插穗具有較強(qiáng)的根系萌發(fā)能力;苗高生長(zhǎng)情況為科拉蒂平均高度為64.42 cm,配多靈56.1 cm,皮削利和豆果在40~50 cm之間,萊星、鐘山24號(hào)和鄂植8號(hào)為30~40 cm之間,最低為埃蒙20.24 cm,與沙床扦插存活率狀況相對(duì)照,存活率較高的品種,移栽后苗高生長(zhǎng)較為旺盛,對(duì)于存活率較低的品種,可能由于根系生長(zhǎng)較為困難,不利于根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,抑制了苗高的生長(zhǎng)。
為獲得較好的造林效果,一般要求苗木具有發(fā)育良好的根系。通過(guò)對(duì)各品種扦插后根系數(shù)量、根徑范圍、根系長(zhǎng)度和單位根系長(zhǎng)度等指標(biāo)分析:配多靈、皮削利和鐘山24號(hào)的根系生長(zhǎng)能力較強(qiáng),埃蒙的根系生長(zhǎng)能力最弱;從扦插傷口根系萌發(fā)能力來(lái)看,配多靈最好,其次為鄂植8號(hào)、鐘山24號(hào)和萊星,最低為埃蒙;各品種根系狀態(tài)為科拉蒂、皮削利和豆果的根系長(zhǎng)且較少,鄂植8號(hào)、萊星和鐘山24號(hào)根系較短且較多,配多靈根系較短且最多。品種間在各根徑范圍內(nèi)呈現(xiàn)出明顯的梯度變化趨勢(shì),根系直徑多集中在0.0<d1≤1.0 mm范圍內(nèi),豆果在d1范圍最高為91.73%,鐘山24號(hào)最低為85.35%。
通過(guò)以上研究,可以看出油橄欖品種間根系萌發(fā)和生長(zhǎng)存在明顯差異。根系萌發(fā)越好,該品種的根系和莖段生長(zhǎng)表現(xiàn)越好,同時(shí)對(duì)于存活率低的品種如豆果,在有根系萌發(fā)的情況下,苗木的生長(zhǎng)也得到較好的保障,使生長(zhǎng)量不弱于其他品種,說(shuō)明通過(guò)采取合理的調(diào)控措施,提高根系的萌發(fā)和生長(zhǎng),有助于提高苗木生長(zhǎng)效果。因此有必要摸清品種插穗生長(zhǎng)情況下,開展針對(duì)性的育苗措施,有助于提高扦插的生根率和存活率。
根系作為樹體的主要承載體,影響著樹木生長(zhǎng)和發(fā)育。油橄欖作為從國(guó)外引進(jìn)的木本油料樹種,由地中海地區(qū)含鈣微堿性土壤到國(guó)內(nèi)酸性為主的種植地區(qū),根系首先需要適應(yīng)差別巨大的土壤環(huán)境,表現(xiàn)出來(lái)的情況是各品種的根系生長(zhǎng)能力的差異。本研究?jī)H是對(duì)青川地區(qū)篩選的品種的在苗木生長(zhǎng)能力進(jìn)行分析,對(duì)于根系造林后的生長(zhǎng)和適應(yīng)性還有待于進(jìn)一步研究。
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山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2018年1期