駱緒美,程明偉,韓文妍,任杰
(1安徽省林業(yè)科學(xué)研究院,合肥 230031;2安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所,合肥 230031)
木蘭科(Magnoliaceae)是被子植物中最為原始的科屬之一,是研究被子植物系統(tǒng)發(fā)育及起源的寶貴材料,它集芳香、藥用、木材等多種經(jīng)濟(jì)效益于一體,具有極高的科研價(jià)值,是華東地區(qū)最重要的園林綠化植物之一[1-3]。其樹(shù)形健壯飽滿,花色豐富,觀賞價(jià)值極高,與其他樹(shù)種合理配植,可營(yíng)造豐富多樣的景觀效果[4]。除此以外,木蘭科植物也陸續(xù)被開(kāi)發(fā)作材用、藥用、工業(yè)用、香料用途等,具有廣泛的發(fā)展前景[5-6]。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有木蘭科植物11 屬100 余種,木蘭科植物具有種群上的原始性、生存上的瀕危性、數(shù)量上的稀有性,長(zhǎng)期以來(lái)一直是引種馴化的首選樹(shù)種和熱門種類[7-8]。
目前,國(guó)內(nèi)對(duì)于木蘭科的研究主要為區(qū)系研究、景觀應(yīng)用、物候期觀測(cè)、抗寒性、苗期引種研究等[9-16]。安徽省木蘭科植物引種始于1983年,30多年來(lái)取得很大進(jìn)展,諸多品種已開(kāi)花結(jié)實(shí),但當(dāng)時(shí)多為幼苗引種,沒(méi)有進(jìn)行大規(guī)模播種育苗試驗(yàn),筆者在項(xiàng)目組原有研究的基礎(chǔ)上,增加了引種、比較的樹(shù)種,在合肥地區(qū)進(jìn)行了木蘭科植物的抗性評(píng)價(jià)試驗(yàn),對(duì)供試木蘭科各品種的1~4 年生幼苗生長(zhǎng)、抗寒抗旱、病蟲(chóng)害、開(kāi)花結(jié)實(shí)等情況作長(zhǎng)期跟蹤觀測(cè)與比較,旨在為木蘭科植物播種苗在皖的總體表現(xiàn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為后期安徽地區(qū)木蘭科植物的開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供參考。
參加播種試驗(yàn)的木蘭科植物品種計(jì)6屬10種,分別為木蓮屬的紅花木蓮(Manglietia insignis)、乳源木蓮(Manglietia yuyuanensis)、桂南木蓮(Manglietia chingii),鵝掌楸屬的中國(guó)鵝掌楸(Liriodendron chinense),木蘭屬的黃山木蘭(Magnolia cylindrica),含笑屬的金葉含笑(Michelia foveolata)、闊瓣含笑(Michelia platypetala)、深山含笑(Michelia maudiae),擬單性木蘭屬的樂(lè)東擬單性木蘭(Parakmeria lotungensis),玉蘭屬的廣玉蘭(Magnolia Grandiflora),種源地為湖南省。供試材料中除中國(guó)鵝掌楸、黃山木蘭為落葉樹(shù)種外,紅花木蓮、乳源木蓮、桂南木蓮、金葉含笑、闊瓣含笑、深山含笑、樂(lè)東擬單性木蘭、廣玉蘭均為常綠樹(shù)種。
研究田間試驗(yàn)于2009—2012年在合肥市大蜀山北麓花卉繁育中心苗圃進(jìn)行,該地區(qū)位于東經(jīng)117°03′44′′、北緯31°41′54′′。氣候溫和,雨量適中,季風(fēng)明顯,四季分明,梅雨顯著,夏雨豐沛,年均溫度為16℃,極端最高氣溫達(dá)42.0℃,極端最低氣溫達(dá)-20.6℃。1月平均氣溫為2.1℃,7 月平均氣溫為28.3℃,平均初霜日在11 月7日,無(wú)霜期約有227天,年平均降雨量為988.4 mm。本試驗(yàn)觀測(cè)期內(nèi)的氣候條件為當(dāng)?shù)卣l件,該區(qū)土質(zhì)類型為粘盤黃棕壤,成土母質(zhì)為下蜀系黃土,土層深厚,質(zhì)地粘重,呈酸性反應(yīng)。表層土較淺,棕黃色,小塊狀結(jié)構(gòu),摻雜有砂質(zhì)風(fēng)化物,中部有緊實(shí)的粘盤層。
供試木蘭科種子處理與貯藏參考?xì)W斌[17]、陳潔等[18]的方法,播種苗床冬季深耕凍垡,播種床寬1.2 m。春季4 月上旬播種,播種方式采用條播,溝寬5 cm,行距25 cm,溝深1.5~2.0 cm,種子覆土厚度為1~2 cm,并用帶噴頭的水管澆透水,加蓋稻草保溫保濕。播種后20~30 天,開(kāi)始陸續(xù)出苗,約20 天后幼苗出齊。此時(shí)揭去稻草,進(jìn)行正常水肥管理[19]。次年4 月進(jìn)行幼苗間苗、移植補(bǔ)植等工作,移植時(shí)剪除根上部2/3 葉片,根部剪去過(guò)長(zhǎng)主根和須根,約剪去根長(zhǎng)的1/3,春、秋季各施復(fù)合肥1 次,移栽苗勤澆水,以保證移栽成活率。
1 年生木蘭科各品種幼苗除正常的水肥管理外,夏季6—9月,由于陽(yáng)光較強(qiáng),對(duì)幼苗加蓋雙層遮陽(yáng)網(wǎng),遮光度50%。苗床澆水遵循“不干不澆,澆則澆透”的原則,使幼苗能正常越夏。9 月天氣轉(zhuǎn)涼,光照漸弱,揭去遮陽(yáng)網(wǎng),進(jìn)行全日照管理,雨前施氮肥1 次,促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)。11月中旬苗木生長(zhǎng)停滯,12月中旬天氣漸冷,為預(yù)防寒害,苗床間加搭拱棚塑料薄膜保溫,雪天為防雪壓及時(shí)消除棚上積雪。2~4年生苗露天過(guò)冬越夏,無(wú)任何防護(hù)措施。
每年12月,隨機(jī)選擇各品種50株測(cè)量苗高、地徑,應(yīng)用Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,繪出幼苗苗高、地徑生長(zhǎng)圖表,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差,分析各品種生長(zhǎng)情況,比較幼苗之間的生長(zhǎng)差異。持續(xù)觀測(cè)各品種首花時(shí)間、病蟲(chóng)害、抗寒抗旱等情況,并做好記錄。
2.1.1 幼苗地徑、苗高幼苗地徑和苗高是反映植株生長(zhǎng)情況的2 個(gè)重要參數(shù)。表1~2 顯示,落葉樹(shù)黃山木蘭、鵝掌楸苗高和地徑生長(zhǎng)均較好,1年生幼苗地徑達(dá)2.0、2.37 cm,苗高為107、142 cm;2 年生幼苗地徑達(dá)2.80、3.55 cm,苗高為215、275 cm;3 年生幼苗地徑達(dá)3.32、4.84 cm,苗高為280、463 cm;4 年生幼苗地徑為3.6、5.2 cm,苗高為318、488 cm。余下8種常綠樹(shù),1年生幼苗地徑生長(zhǎng)介于1.18~1.6 cm之間,最高為闊瓣含笑,地徑達(dá)1.6 cm,最低樂(lè)東擬單性木蘭為1.18 cm;苗高生長(zhǎng)介于53.4~92.4 cm之間,最高為闊瓣含笑,苗高為92.4 cm,最低為廣玉蘭,為53.4 cm;2年生幼苗地徑介于1.77~2.3 cm 之間,最高為乳源木蓮,地徑達(dá)2.3 cm,最低桂南木蓮為1.77 cm;苗高生長(zhǎng)介于85~185 cm 之間,最高廣玉蘭為185 cm,最低紅花木蓮為85 cm;3年生幼苗地徑介于2.08~3.08 cm之間,最高為廣玉蘭,地徑為3.08 cm,最低樂(lè)東擬單性木蘭為2.08 cm;苗高生長(zhǎng)介于105~241 cm 之間,最高廣玉蘭為241 cm,最低紅花木蓮為105 cm;4年生幼苗地徑介于2.55~3.9 cm之間,最高為廣玉蘭,地徑為3.9 cm,最低樂(lè)東擬單性木蘭為2.55 cm;苗高生長(zhǎng)介于119~248 cm 之間,最高廣玉蘭為248 cm,最低紅花木蓮為119 cm。
表1 木蘭科幼苗地徑生長(zhǎng)表 cm
表2 木蘭科幼苗苗高生長(zhǎng)表 cm
由表1~2 可看出,黃山木蘭、鵝掌楸、樂(lè)東擬單性木蘭、廣玉蘭地徑和苗高標(biāo)準(zhǔn)偏差較小,均小于5%,表明各品種幼苗苗高、地徑值波動(dòng)小,數(shù)值穩(wěn)定,幼苗長(zhǎng)勢(shì)整齊,整體生長(zhǎng)健壯;闊瓣含笑、深山含笑、金葉含笑地徑、苗高標(biāo)準(zhǔn)偏差介于5%~10%之間,苗高、地徑值波動(dòng)較小,生長(zhǎng)較穩(wěn)定;紅花木蓮、桂南木蓮、乳源木蓮標(biāo)準(zhǔn)偏差大于10%,數(shù)值波動(dòng)較大,幼苗長(zhǎng)勢(shì)極不整齊,種間差異較大。
由圖1~2可看出,1~3年生木蘭科幼苗各品種每年地徑、苗高增長(zhǎng)量較大,第4年增長(zhǎng)量普遍偏小。落葉樹(shù)種中,4年生鵝掌楸生長(zhǎng)優(yōu)于黃山木蘭,平均苗高達(dá)4.88 m,地徑為5.2 cm;常綠樹(shù)種中,紅花木蓮長(zhǎng)勢(shì)最差,4 年生平均苗高僅為1.19 m,地徑為2.66 cm。2 年生廣玉蘭幼苗健壯,但苗高在各品種中最矮,僅有53.4 cm,后3 年長(zhǎng)勢(shì)迅速,在常綠樹(shù)種中生長(zhǎng)最好。4年生平均苗高達(dá)2.48 m,地徑3.9 cm。闊瓣含笑、樂(lè)東擬單性木蘭、深山含笑、金葉含笑、桂南木蓮各品種苗高和地徑相差不大,種間差異較小。落葉樹(shù)種各品種幼苗苗高和地徑生長(zhǎng)均好于常綠樹(shù)種,且落葉樹(shù)種長(zhǎng)勢(shì)整齊。
2.1.2 幼苗高徑比高徑比是反映苗木高度和粗度相關(guān)關(guān)系的一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)[20],苗高和地徑2 個(gè)指標(biāo)有機(jī)結(jié)合起來(lái),是反映苗木抗性及造林成活率的重要指標(biāo)。一般高徑比越大,說(shuō)明苗木越細(xì)越高,抗性弱;相反,高徑比越小,苗木則越矮粗,抗性強(qiáng)。
表3表明,除常綠樹(shù)種廣玉蘭外,落葉樹(shù)種黃山木蘭、鵝掌楸的高徑比略高于其他常綠樹(shù)種,分別為75.7、81.8,觀測(cè)期內(nèi)年高徑比差值也較大,分別為34.8、35.7,表明落葉樹(shù)種在幼苗期高生長(zhǎng)優(yōu)于地徑生長(zhǎng);常綠樹(shù)種中,高徑比最低為紅花木蓮(40.2),其次為廣玉蘭(52.3),最高為樂(lè)東擬單性木蘭(77.3),高徑比從低到高分別為紅花木蓮<廣玉蘭<乳源木蓮<闊瓣含笑<桂南木蓮<金葉含笑<深山含笑<樂(lè)東擬單性木蘭。常綠樹(shù)種中,除廣玉蘭外,幼苗年高徑比差值均較小,比值較穩(wěn)定,最低為樂(lè)東擬單性木蘭(11.5),其次為闊瓣含笑(12.2),最高為廣玉蘭(49.6),生長(zhǎng)波動(dòng)較大,可能與其受生長(zhǎng)空間限制導(dǎo)致其高生長(zhǎng)偏大有關(guān)。
2.2.1 幼苗開(kāi)花結(jié)實(shí)情況聶東伶[21]、曠柏根[22]等對(duì)于木蘭科植物開(kāi)花結(jié)實(shí)情況等物候期的觀測(cè)均為木蘭科大苗,對(duì)于幼苗的首花特性少有系統(tǒng)報(bào)道。表4表明,3 年生深山含笑、金葉含笑可開(kāi)花,首花為乳白色、淡黃綠色,且比正?;ò昶。猩贁?shù)結(jié)果,但種子質(zhì)量欠佳,有待后續(xù)觀測(cè)研究。3.5 年生紅花木蓮現(xiàn)首花,且為秋季開(kāi)花,首花紅中帶白,比正?;ò昶?,可能與當(dāng)時(shí)秋季溫度較高有關(guān),觀測(cè)期內(nèi)未有結(jié)實(shí)現(xiàn)象。4年生黃山木蘭、乳源木蓮出現(xiàn)首花,黃山木蘭花潔白,基部絳紫色,乳源木蓮首花乳白色,比正常偏小,觀測(cè)期內(nèi)未有結(jié)實(shí)現(xiàn)象。闊瓣含笑、樂(lè)東擬單性木蘭、廣玉蘭、桂南木蓮、鵝掌楸在4年觀測(cè)期內(nèi)未有開(kāi)花現(xiàn)象。
表3 4年生木蘭科幼苗高徑比
表4 4年生木蘭科幼苗開(kāi)花結(jié)實(shí)情況
2.2.2 幼苗抗寒性持續(xù)對(duì)4年生木蘭科各品種幼苗抗逆性進(jìn)行觀測(cè),結(jié)果見(jiàn)表5。1年生木蘭科幼苗由于夏季有遮陰措施、冬季有薄膜保溫,基本沒(méi)有日灼、寒害現(xiàn)象發(fā)生;苗齡2 年以上的木蘭科幼苗未見(jiàn)明顯日灼。從寒害角度看,實(shí)生廣玉蘭、樂(lè)東擬單性木蘭、鵝掌楸、黃山木蘭抗寒性最強(qiáng),冬季一直未見(jiàn)有幼葉或芽尖凍傷。闊瓣含笑、金葉含笑、乳源木蓮、紅花木蓮次之,幼苗均有不同程度的凍害,除桂南木蓮有不同程度的寒害、芽尖凍傷、影響來(lái)年生長(zhǎng)以外,其他品種的寒害對(duì)來(lái)年的生長(zhǎng)影響不大;深山含笑抗寒性最差,每年均有大量?jī)龊θ~,春季需剪除枯死葉1 次。本研究報(bào)道的部分木蘭科樹(shù)種,在李曉儲(chǔ)等[23]、李瑞雪[24]、丁增成[25]等基于不同的試驗(yàn)點(diǎn)有部分報(bào)道。持續(xù)4年的觀測(cè)表明,木蘭科幼苗隨著苗齡的增加,抗寒性明顯增強(qiáng),寒害減少。
2.2.3 幼苗病蟲(chóng)害情況4 年持續(xù)觀測(cè)表明,木蘭科播種苗病害有少量發(fā)生,蟲(chóng)害較少。其發(fā)生的主要病蟲(chóng)害為根腐病、莖腐病、炭疽病、黑斑病、蠐螬等。各品種在1年生幼苗期間,由于受地下害蟲(chóng)蠐螬危害較多,幼苗根腐病和幼苗斷根斷莖現(xiàn)象有少量發(fā)生,后期隨著苗齡增長(zhǎng),根莖生長(zhǎng)較好,病害轉(zhuǎn)至葉片,炭疽病和黑斑病有少量發(fā)生。初步研究表明,木蘭科各品種幼苗抗病蟲(chóng)害能力較強(qiáng)。其中廣玉蘭幼苗抗性最強(qiáng),基本未發(fā)現(xiàn)病蟲(chóng)害;其次是黃山木蘭、金葉含笑、桂南木蓮、鵝掌楸、乳源木蓮等;幼苗抗病性相對(duì)較弱的是闊瓣含笑、樂(lè)東擬單性木蘭、紅花木蓮、深山含笑等,詳見(jiàn)表6。
表5 4年生木蘭科幼苗抗寒性
引進(jìn)的木蘭科種子種源地與合肥地區(qū)自然條件有較大差異,幼苗生長(zhǎng)易受影響,綜合播種苗整體生長(zhǎng)勢(shì),樂(lè)東擬單性木蘭、廣玉蘭、黃山木蘭、鵝掌楸出苗整齊,生長(zhǎng)健壯,長(zhǎng)勢(shì)旺;闊瓣含笑、深山含笑、金葉含笑、乳源木蓮生長(zhǎng)尚可;紅花木蓮、桂南木蓮則長(zhǎng)勢(shì)不齊,幼苗生長(zhǎng)表現(xiàn)較差。
木蘭科各品種始花年齡差異較大。觀測(cè)期內(nèi),3年生深山含笑、金葉含笑即可開(kāi)花;4 年生黃山木蘭、乳源木蓮出現(xiàn)首花;而闊瓣含笑、樂(lè)東擬單性木蘭、廣玉蘭、桂南木蓮、鵝掌楸在觀測(cè)期內(nèi)一直未見(jiàn)有首花。木蘭科供試落葉樹(shù)種在幼苗期株高生長(zhǎng)優(yōu)于地徑生長(zhǎng),高徑比差值較大,常綠樹(shù)幼苗年高徑比差值較小,生長(zhǎng)較穩(wěn)定。
表6 4年生木蘭科各品種幼苗病蟲(chóng)害
持續(xù)觀察表明,木蘭科幼苗抗病蟲(chóng)害能力較強(qiáng)。播種苗雖有部分病蟲(chóng)害發(fā)生,但發(fā)病率較小,未影響幼苗的正常生長(zhǎng)。除深山含笑、桂南木蓮?fù)?,其?個(gè)品種2年生幼苗過(guò)冬越夏均不存在問(wèn)題,深山含笑、桂南木蓮幼苗雖有凍害,但隨苗齡增長(zhǎng),凍害葉逐年減少,抗凍能力明顯增強(qiáng)。
(1)木蘭科為優(yōu)良的觀賞綠化樹(shù)種,耐寒性、病蟲(chóng)害發(fā)生情況一直是其引種馴化成功的重要參考指標(biāo),筆者對(duì)10種木蘭科的抗逆性觀測(cè)結(jié)果與李瑞雪[24]、丁增成[25]、吳躍開(kāi)[26]等前人研究結(jié)果基本一致,即深山含笑幼苗易受凍害,各品種抗病蟲(chóng)、抗寒能力均較強(qiáng)。本試驗(yàn)材料為木蘭科種子幼苗,與大苗生長(zhǎng)表現(xiàn)有一定的差異性。筆者近幾年調(diào)查表明,木蘭科大苗在皖生長(zhǎng)表現(xiàn)基本較好,如紅花木蓮雖幼苗生長(zhǎng)表現(xiàn)一般,但目前在皖播種的實(shí)生苗已經(jīng)開(kāi)花,且枝葉繁茂,長(zhǎng)勢(shì)良好。
(2)本試驗(yàn)觀測(cè)期歷時(shí)4 年,1~3 年生幼苗各品種每年地徑、苗高增長(zhǎng)量較大,第4 年增長(zhǎng)量普遍偏小,可能是幼苗密度較密、未及時(shí)施肥等人為管理造成的,有待于后續(xù)觀察和數(shù)據(jù)的測(cè)量。另外,本研究所述幼苗苗高、地徑數(shù)值僅代表在皖的生長(zhǎng)表現(xiàn)情況,由于各樹(shù)種的生長(zhǎng)速度不同,文獻(xiàn)中針對(duì)木蘭科幼苗的觀測(cè)數(shù)據(jù)少之又少,故本次試驗(yàn)缺乏同一樹(shù)種幼苗生長(zhǎng)數(shù)據(jù)的對(duì)比性,后期將持續(xù)觀測(cè),進(jìn)一步完善和驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果。