索曉靜靳俊婷 曹 飛 王東升 張京政 齊永順 郭春磊*
(1河北科技師范學院園藝科技學院 河北 秦皇島 066004;2河北省板栗產業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心 河北秦皇島 066004;3河北省特色園藝種質挖掘與創(chuàng)新利用重點實驗室 河北 秦皇島 066004)
板栗是中國重要的經濟林樹種之一,抗逆性強、適應性廣,在中國分布廣泛。板栗也是重要的木本糧食,營養(yǎng)成分豐富,食用價值高,同時還具備一定藥用價值,受到國內外消費者青睞。我國傳統(tǒng)的板栗繁殖方式為實生繁殖,但容易引發(fā)產量低和品質差的問題。實生板栗樹要5~8年才能結果,耗時過長,不利于農業(yè)生產;嫁接繁殖屬于無性繁殖方式,能很好的保持植株優(yōu)良性狀,解決實生繁殖產量低、品質差的弊端,可以縮短結果時間到2~3年,利于未來板栗產業(yè)良種化的發(fā)展。
春接一般在4月中上旬進行,此時氣溫升高,樹液流動,形成層活躍,皮層與木質部容易分離,嫁接傷流少,愈合快,容易成活。嫁接時期通常不應晚于5月中上旬[1~2],但不同地區(qū)氣候不同,具體嫁接時間還要依據當地平均氣溫和樹液流動時間來定;秋接一般在8月中上旬~9月中下旬期間,可根據不同需要來決定嫁接時間。嫁接所用接穗儲存時間不宜過長,否則容易過多消耗接穗本身養(yǎng)分,使其活性下降,降低嫁接成活率。
2.1 接穗準備。從樹勢中庸健壯、果實性狀優(yōu)良、無明顯病蟲害、抗逆性好的成齡母樹上截取健壯結果枝條,枝條以3~4個飽滿芽,7~8 cm長為宜[3~4]。接穗采集后需在0℃~5℃、濕度90%左右的環(huán)境中保存[5]。可放入塑料袋保存于冷庫,注意保存時加入吸水的海綿保持接穗濕度。冷藏時間控制在70 d內為佳,否則接穗養(yǎng)分被消耗,影響嫁接成活率。此外窖藏法、土埋法、沙藏法、封蠟貯存都是很好的接穗貯藏方法[5],可根據實際生產情況結合使用。
2.2 砧木準備。砧木有吸收養(yǎng)分、水分,固定植株,支撐樹體的作用[6],作為嫁接主體要謹慎選擇。砧木有矮化砧、喬化砧等不同類型,一般嫁接選擇抗性強、親和性高、親緣相近的砧木,具體選擇什么類型則應根據建園需求來定。
板栗嫁接方法主要有枝接和芽接2種。枝接適用于春季,而芽接則春、夏、秋都適用,但更多運用在夏、秋兩季。下面就插皮接、劈接、切接、腹接等枝接方法和帶木質部芽接、嵌芽接等芽接方法進行論述。特別注意,不管哪種嫁接方式,快、平、準、緊、嚴是必要要求:削的要快,不要反復削接口,避免刀片與板栗枝條內的鞣酸發(fā)生化學反應,使單寧氧化,降低嫁接成活率;削的要平,形成層要對準,接口要緊密,以減小砧木和接穗形成層間縫隙,提高嫁接成活率;塑料薄膜封口要嚴,以保持濕度,利于嫁接成活。
3.1 插皮接。將砧木嫁接部位鋸斷或剪斷,用刀削平截面。將接穗倒拿手中,在接穗下端削4 cm左右的馬耳形斜面,當深達髓部后平直向前斜削,整個過程手要穩(wěn),要一刀削成,切面要平滑,背面及兩側輕削,露出韌皮部即可。選擇樹皮光滑處從截面向下縱切一刀,深達木質部,長度約3 cm,用刀輕撬一下切口兩側樹皮,把接穗斜面緊貼砧木木質部插進去,注意上端留白0.4 cm左右,便于愈合、成活,完成后用塑料帶包裹傷面,用塑料綁條扎緊綁縛[7]。
3.2 劈接。砧木處理同插皮接。用嫁接刀將接穗削成楔形斜面,長度3 cm左右,外寬內窄,削面要光滑,利于嫁接成活。選擇光滑處將砧木從中間縱劈下去,若砧木過粗可靠邊縱劈,劈口長度與接穗一致或接近為宜,輕撬劈口,將接穗和砧木形成層對準插下,若砧木過粗,則只對準一側形成層即可。注意接穗留白,用塑料帶和塑料綁條將接口及砧木創(chuàng)面綁緊封嚴[8]。
3.3 切接。砧木處理同插皮接,后在砧木截面樹皮光滑處向上切一小斜面,從斜面處沿形成層位置向下豎切一刀,形成切口。在接穗芽背面削約3 cm的長削面,隨后在長削面背部削一與長削面呈45°的短削面,長約1 cm。將處理好的接穗長削面緊貼砧木木質部對準形成層插下,對齊及綁縛要求同上[6]。
3.4 腹接。此種嫁接技術不需斬斷砧木,只需在其適宜嫁接部位向下斜切一刀,切入砧木直徑約1/3處,稍帶木質,切口長約3 cm。腹接接穗削法類切接。將接穗插入砧木切口,長削面朝內,對準砧木形成層插下,隨后用塑料薄膜將砧木和接穗的接口綁縛扎緊。此法常用于更新枝條或者在缺少枝條的枝干上補接枝條[9]。
3.5 帶木質部芽接。倒拿接穗,用嫁接刀在芽上方1 cm左右橫切1刀,深度約為接穗直徑1/3,隨后從芽下1.5 cm左右沿45°方向斜削一刀,與第一刀相交,取下芽片。砧木削法與接穗削法基本相同,得到大小相同或稍大的切口,切勿小于接穗芽片。將接穗芽片對準砧木切口形成層,用塑料薄膜封嚴綁緊,注意露出芽口,綁縛過程不要移動芽片,以免嫁接失敗[10]。
3.6 嵌芽接。倒拿接穗,在芽上方1 cm左右處向下斜削1刀,大約2cm長,深達木質部,在芽下方0.5cm左右呈30°斜切1刀,與第1刀所切部位相接,隨后取下芽片。砧木削法與接穗削法基本相同,削口要略長于接穗芽片,將接穗芽片插入砧木削口處,對準形成層,對齊及綁縛要求同上。
4.1 病蟲害防治。嫁接愈合前較脆弱,易受一系列病蟲害侵襲,影響接穗的存活,可涂抹一些對砧木、接穗、接芽生長無害的殺菌殺蟲藥膏或藥水,并經常觀察接口及新梢有無病蟲害發(fā)生,一旦發(fā)現及時采取對應措施[11]。
4.2 除萌蘗及摘心。嫁接后砧木上易形成萌蘗,與接穗、接芽爭奪養(yǎng)分,抑制新梢生長,一般嫁接10 d左右開始除萌蘗,后每隔7 d除1次,持續(xù)3~4次[12]。嫁接成活后枝條摘心可促進側枝生長,抑制單枝強旺生長,避免形成營養(yǎng)枝,新梢長到50 cm左右時第1次摘心,二次枝30 cm左右第2次摘心[13],之后視生長狀況決定是否再次摘心。
4.3 松綁、架支棍。嫁接接穗長到30 cm左右時要松綁、架支棍。及時松綁可防止接穗被縊傷而折斷,接穗愈合不良可適當延長松綁時間;剛嫁接成活的新梢接合處較脆弱,枝條過長會形成壓力,為防止新梢被風折,要及時架支棍,新梢每長30 cm左右就綁縛1次,大約一個生長季,砧木接口愈合牢固后即可除去支棍[12,14]。
4.4 水肥管理。嫁接完成后要給予嫁接樹充足的水肥供應,保證其營養(yǎng)供給充足,水量過多也要及時排水,避免澇害。施肥時間及用量視栗樹生長時期、生長狀況而定,夏施追肥促生長,秋施基肥促雌花形成,冬施有機肥肥土,綜合考慮,水肥平衡才能促使嫁接栗樹更好的生長。
鑒于板栗自花授粉能力差,嫁接時要注意不要大范圍嫁接同一品種的板栗,以免造成板栗空苞、落花落果等問題,可采用混種配植授粉樹的方式解決這個問題[15]。要合理選擇嫁接砧木粗度,研究發(fā)現砧木粗度在2.5~4.2 cm時嫁接成活率和傷口愈合率最高[16],不同砧木粗度選用嫁接方法也不同,如砧木直徑1~2 cm采用切接,2~6 cm采用插皮舌接等,嫁接方法選擇要靈活[17]。嫁接時要根據當地水肥土壤條件選擇合適的嫁接品種,不可盲目追求市場,以免水土不服導致減產。
研究發(fā)現植物嫁接愈合過程分隔離層形成,愈傷組織形成,愈傷組織分裂、增殖、抱合、連接,形成層恢復和輸導組織連接4個階段,并伴隨發(fā)生一系列生理生化和分子方面的變化[18]。馮金玲等[19]研究油茶芽苗砧嫁接口愈合時發(fā)現多種內源激素互作,影響嫁接成活過程;蘇文川[20]研究薄殼山核桃嫁接愈合過程發(fā)現可溶性糖、淀粉含量與嫁接成活成正比,可溶性蛋白質可促進愈傷組織和維管束橋形成;魏菊等[21]對山杏嫁接愈合研究發(fā)現POD、CAT等酶活性升高利于嫁接體愈傷組織形成;孫華麗等[22]研究梨嫁接愈合時發(fā)現嫁接后酚類物質總體呈下降趨勢,酚類物質過多會形成隔離層,還影響IAA含量,不利于嫁接口愈合;陳哲、徐媛媛及莫正海等[23~25]的研究證實,植物嫁接愈合過程還會受到基因差異表達、miRNA及差異蛋白的調控影響。
板栗嫁接成活同樣受到植物激素、活性氧類及酚類物質活性的調控。牛曉丹[26]研究板栗芽苗砧嫁接時發(fā)現嫁接初期IAA、ZT協(xié)同促進愈傷組織形成,中期ZT促進愈傷組織細胞分裂分化,后期IAA促進維管組織分化,形成維管束橋;ABA則可以抑制愈傷組織形成,與IAA產生拮抗作用,共同調節(jié)愈傷組織的生長[26~28];PPO、PAL等酶活性變化與IAA、ZT等植物激素變化呈現協(xié)同性,推測二者通過影響植物激素變化間接影響板栗嫁接愈合進程[26]。張靜會等[29]研究“燕龍”板栗嫁接時發(fā)現可溶性糖和淀粉含量與嫁接成活相關性很大,推測二者高含量可以為愈傷組織形成提供能量,促進愈傷組織形成,提高嫁接成活率;適量活性氧類物質(O2-、H2O2、OH-)可以避免嫁接傷口感染病原菌,促進傷口木質化及成活生長,但過量又會導致細胞損傷,SOD、POD、CAT等作為植物體內主要的抗氧化酶,對清除細胞自由基、抵御活性氧危害、提高植物抗逆性有重要作用,研究發(fā)現POD、SOD與“燕龍”板栗嫁接成活率呈正相關,CAT則呈負相關[29]。郭大勇等[30]研究發(fā)現,砧穗酚類物質含量差值與板栗嫁接親和力呈現顯著負相關,表明酚類物質過高不利于嫁接成活,板栗單寧含量較多,而單寧易被空氣氧化成不溶性物質,不利于嫁接傷口愈合。
本文通過對板栗嫁接技術及愈合內在機理的綜述,為未來板栗良種化的建設提供技術及理論支撐。由于我國工業(yè)和城鎮(zhèn)化進程加快,耕地面積連年減少,糧食種植空間有限,板栗作為重要的木本糧食,在此時發(fā)揮重要的作用,發(fā)展板栗產業(yè)可有效利用山坡資源,促進農民致富。針對板栗市場發(fā)展前景,提高板栗質量、產量,實現板栗良種化是必然趨勢,依據樹形樹勢、建園需求,研究選用更好的板栗嫁接技術,學會利用嫁接技術是必然,本文提供了系統(tǒng)的參考,但是目前在板栗嫁接愈合過程中相關生理生化、分子機理等方面研究較少,接下來應在此方面多研究,了解板栗嫁接愈合內在機理,更好的發(fā)揮嫁接技術的優(yōu)勢,為板栗良種化建設提供技術支撐。