申顯當，蒙進芳，董治明，石卓功,

(1.西南林業(yè)大學 西南地區(qū)生物多樣性保育國家林業(yè)和草原局重點實驗室，云南 昆明 650224；2.西南林業(yè)大學 林學院，云南 昆明 650224)

竹葉花椒(ZanthoxylumarmatumDC.)是蕓香科(Rutaceae)花椒屬(Zanthoxylum)植物，多為小喬木[1]，同時還是重要的經(jīng)濟林樹種，適應(yīng)性比較強，我國大部分地區(qū)都有栽培[2]，在日本、朝鮮、越南、老撾、緬甸、印度、尼泊爾亦有分布。與花椒(Z.bungeanumMaxim)、青花椒(Zanthoxylumschinifolium)作為花椒屬主要的調(diào)味料[3-4]。目前對竹葉花椒的研究主要是栽培技術(shù)[5]、有效成分提取[6-9]、遺傳育種學的研究[10-11]以及藥用價值的探究[12]、加工與利用等幾個方面。竹葉花椒花芽分化相關(guān)研究起步較晚，常劍文等[13]首次將竹葉花椒的花芽分化劃分為6個分化期并確定了各個階段的起止時間。朱章順等[14]研究了木芙蓉花芽分化期、花芽分化后期等主要器官內(nèi)源激素含量的變化。竹葉花椒花芽分化的研究結(jié)果尚未充分應(yīng)用到實際生產(chǎn)中，前人對花椒花芽分化的研究主要是針對某個區(qū)域內(nèi)的分化過程，沒有考慮其他因素的影響。不同區(qū)域、不同海拔的花椒花芽分化時間和進程不一樣，同時還受到不同栽培管理措施的影響。

云南省是竹葉花椒的主產(chǎn)區(qū)，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，但竹葉花椒果實采收成本高，而采用大枝(結(jié)果母枝)修剪留樁(側(cè)枝)，又沒有充分考慮不同區(qū)域小氣候條件和海拔對樁頭潛伏芽萌發(fā)抽梢及其花芽形成特性的影響。因此，本試驗采用石蠟切片法，研究不同海拔和相同海拔下采用不同修剪管理方式對竹葉花椒花芽分化時間和規(guī)律影響，以期為其種植、采收、修剪等提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于云南省昭通市大關(guān)縣竹葉花椒產(chǎn)區(qū)(27°36′～28°15′N、103°43′～104°07′E)。海拔在492～2 785 m 之間，南北地勢較高，中部偏低。屬亞熱帶季風氣候，其中氣溫水平變化相差不大，垂直性變化較為突出。年平均氣溫為14.5 ℃，年均日照時長966.3 h，平均降水量991.3 mm，土壤類型為石灰土。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣地和樣株選擇

試驗樣地設(shè)置在大關(guān)縣海拔600～1 000 m的范圍內(nèi)，從海拔600 m處開始，每升高200 m設(shè)置1個樣點，即600、800及1 000 m共3個樣地，每塊樣地面積0.2 hm2。2020年7月2日，在海拔600 m處設(shè)置2個竹葉花椒果實采收修剪試驗點，即適度采枝修剪和全下樁采收修剪。

(1)樣株 選擇4～6 a生進入結(jié)果期的竹葉花椒樹，本地實生類型，不同海拔試驗點的花椒樹的管理措施相同，采用隨機區(qū)組設(shè)計，單株小區(qū)，3個重復，即每個采樣點選擇3株標準樹進行掛牌。

(2)適度采枝修剪 將竹葉花椒結(jié)果母枝剪去4/5左右枝梢，枝條基部殘留5～8 cm，并保留部分當年萌發(fā)新梢，用于形成翌年的結(jié)果枝。

(3)全下樁采收修剪 將竹葉花椒結(jié)果母枝剪下僅只剩主干枝條樁頭的修剪方法，不保留當年萌發(fā)新梢，剪下的結(jié)果母枝置于花椒地地表，之后進行人工采收。

1.2.2 采芽與固定

從每個海拔和不同修剪處理的樹冠外圍選取2個抽生的新梢，并在枝條中部切取2個芽，每個樣株每次采芽4個。從11月10日開始取樣，前3次每隔20 d采樣1次，直至花芽萌發(fā)；共采樣5次，芽樣及時放入FPA70固定液中固定，帶回實驗室置于4 ℃冰箱內(nèi)保存，備用。

1.2.3 石蠟切片制作

采用常規(guī)的石蠟切片法[15-16]制作花芽石蠟切片，實驗流程包括：取材→解剖處理→切片→顯微鏡觀測拍照等一系列步驟，具體實驗流程參照李華良等[17]、熊利權(quán)[18]石蠟切片制作方法?；ㄑ恐破贏xio Vision系統(tǒng)下觀察、拍照。

2 結(jié)果與分析

2.1 竹葉花椒葉芽和花芽的結(jié)構(gòu)特征

竹葉花椒的花芽形態(tài)分化期有：未分化期、花序軸分化期、花蕾分化期、花被分化期及雌蕊分化期。竹葉花椒花芽和葉芽的外部形態(tài)特征(圖1a和圖1b)表現(xiàn)出花芽鈍圓寬大，基部幼葉包裹緊密，芽頂中間呈紅褐色；葉芽錐形，頂部較尖、暗綠色，基部幼葉松動。由圖1a可知，在花蕾分化期花芽已出現(xiàn)明顯的花序軸原基、花蕾原基；由圖1b可知，葉芽內(nèi)的節(jié)間從下往上僅見細小的凸起，為幼芽原始體，無花序軸原基分化。圖1c和圖1d分別是竹葉花椒的花芽和葉芽的外部形態(tài)。由圖1c可以看出花蕾分化期芽整體中上部較為膨大，形似橄欖球。芽的長直徑略大于寬直徑。

2.2 竹葉花椒花芽在不同海拔的切片結(jié)構(gòu)特征

在云南省大關(guān)縣海拔600 m處，竹葉花椒花芽分化進程明顯早于海拔800、1 000 m，且在同一個時期海拔600 m處的花芽分化形成的花蕾原基更大更多。11月20日海拔600 m處的花芽就已進入花蕾分化期(圖2a)，11月30日進入花蕾原始體分化后期(圖2b)，12月20日進入萼片形成期(圖2c)。

注：a.花芽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，b.葉芽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，c.花芽外部形態(tài)圖，d.葉芽外部形態(tài)圖；觀測時間為11月10日。圖4～圖7同

注：a.11月10日,b.11月30日,c.12月20。圖3同

處于花蕾分化期的花芽外部形態(tài)：芽整體中上部較為膨大，形似橄欖球，芽外幼葉呈深褐色，半展開，外側(cè)有凸起的黑色斑塊(圖3a)。處于花蕾原始體分化期的花芽外部形態(tài)：芽體表面覆蓋有一層粘稠的透明膠狀物質(zhì)(圖3b)。處于萼片分化期芽外部形態(tài)：基部變化較小，上部變圓，呈橢圓狀。芽體的大小較之前沒有明顯變化。芽外幼葉呈褐色，其外側(cè)黑色斑塊逐漸脫落。在體式顯微鏡下可觀察到部分幼葉的葉脈(圖3c)。海拔800 m處，花芽11月10日從花序軸分化期開始進入到花蕾分化期(圖4)，整個交替過程芽體在持續(xù)增長增大(圖5)。海拔 1 000 m處，花芽11月20日還處在花序軸分化期(圖6)，其芽體的增長過程較緩慢，芽外幼葉半展開(圖7)。

圖3 海拔600 m處竹葉花椒外部形態(tài)Fig.3 Flower bud differentiation of Z.armatum at 600 m

圖4 海拔800 m處竹葉花椒花芽分化Fig.4 Bud differentiation of Z.armatum at 800 m

圖5 海拔800 m處竹葉花椒花芽外部形態(tài)Fig.5 External morphology of Z.armatum at 800 m

圖6 海拔1 000 m處竹葉花椒花芽分化Fig.6 External morphology of Z.armatum at 800 m

圖7 海拔1 000 m處花芽外部形態(tài)Fig.7 External morphology of Z.armatum at 800 m

表1 大關(guān)縣竹葉花椒不同海拔的花芽分化期時間Tab.1 Time of flower bud differentiation of Z.armatum at different altitudes in Daguan County

經(jīng)石蠟切片觀察及其綜合分析可得出，不同海拔高度各花芽分化期的時間如表1。

2.3 兩種果實采收修剪方式下的花芽分化進程

在海拔600 m試驗地，兩種果實采收修剪方式在不同時期的花芽顯微結(jié)構(gòu)特征(圖8～圖12)。

圖8顯示，適度剪枝果實采收后，花芽分化11月10日處于花蕾分化期，生長錐周邊泡狀凸起明顯；全下樁采收的芽仍處在未分化期，圖中葉芽生長錐明顯，可見各節(jié)位上的葉芽原始體。

注：a.適度采枝修剪；b.全下樁修剪。圖9～圖10同

圖9顯示，適度采枝修剪采收的花芽11月30日已到花蕾分化后期，此時芽內(nèi)各節(jié)位上均可見泡狀凸起逐漸增大，基部節(jié)位可見萼片原基；全下樁采收的花芽，相對較小，正處于花芽花序軸分化期，生長錐周邊的泡狀凸起發(fā)育明顯。

圖9 11月30日竹葉花椒的花芽結(jié)構(gòu)特征Fig.9 Characteristics of flower bud structure on November 30

12月20日，此時適度采枝修剪的花芽分化處在花被分化期，花芽中可明顯看到基部幾個節(jié)位上花序軸上著生花蕾四周的凸起，即花被原基(圖10a)；在全下樁采收的花芽內(nèi)可觀察到基部節(jié)位上增長的花序軸原基及其上的花蕾原基(圖10b)。

圖10 12月20日竹葉花椒的花芽結(jié)構(gòu)特征Fig.9 Characteristics of bud structure on December 20

至翌年1月20日，適度采枝修剪的花芽分化已進入到雌蕊分化期，在花被原基內(nèi)可見明顯的凸起，即雌蕊原基(圖11a)；在全下樁采收的花芽內(nèi)，可見基部節(jié)位上花蕾原基頂部四周的凸起，即花被原基，此時為花被分化期(圖11b)。由此可知，采用適度采枝修剪方式竹葉花椒花芽分化時間明顯早于全下樁采收方式。

至翌年1月20日，適度采枝修剪的花芽分化已進入到雌蕊分化期，在花被原基內(nèi)可見明顯的凸起；至翌年3月上旬，花芽已萌發(fā)，萌發(fā)后的每一朵花內(nèi)子房開始膨大，具兩個心室。適度采枝修剪方式的花已進入了雌配子體發(fā)育時期，在胚珠內(nèi)可觀察到明顯的空腔，即雌配子體(圖12a)；而全下樁采收修剪方式的花朵的子房小于適度采枝修剪方式，還處在胚珠發(fā)育時期(圖12b)。

圖11 1月20日竹葉花椒的花芽結(jié)構(gòu)特征Fig.11 Characteristics of bud structure on January 20

圖12 3月10日竹葉花椒的花芽結(jié)構(gòu)特征Fig.12 Structural characteristics of flower buds on March 10

由上述分析可得，兩種不同采收修剪方式不同分化期出現(xiàn)的時間如表2。

表2 兩種不同采收修剪方式不同分化期出現(xiàn)的時間Tab.2 The emergence time of different differentiation periods of two different harvesting methods

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

(1)本試驗結(jié)合前人對竹葉花椒花芽分化時期的劃分[19]， 王永平等[20]從多個領(lǐng)域研究了竹葉花椒的研究進展，胡梅等[21]研究了四川竹葉花椒的花芽形態(tài)分化及其芽的結(jié)構(gòu)，將竹葉花椒花芽形態(tài)分化劃分為7個時期。通過本試驗的顯微切片觀察，將竹葉花椒花芽分化分為5個時期，即未分化期(葉芽期)、花序軸分化期、花蕾分化期、花被分化期和雌蕊分化期，與胡梅等[19]研究相比，少了2個期，分別是花芽分化始期及花柱分化期。同一個花芽內(nèi)不同節(jié)位上的花器官分化是從下往上逐漸進行，同一時間基部已進入到花蕾分化期，而上部才開始進行花序軸分化。本文所闡述的各個花芽分化時期是以中部1～2個節(jié)位的分化狀態(tài)為依據(jù)。

(2)海拔對竹葉花椒花芽分化的影響，除熱量和水分等氣候條件外，還取決于新梢所抽生的時間，新梢抽生的時間越早，花芽分化開始時間就越早。本試驗11月10日，在海拔1 000 m采集的花芽是著生在春季抽生的枝梢上，已處在花序軸分化期，而同時在海拔600 m采集的芽是著生7月2日全下樁采收修剪后所抽生的新梢，還處在花芽未分化期。所以，在花芽分化期應(yīng)及時采取相應(yīng)修剪措施，尤其是在水肥和熱量條件較好的花椒種植地，如壓枝和施用收老藥等，來抑制枝梢徒長。

(3)在四川綿陽和重慶江津等地竹葉花椒普遍采用大枝(結(jié)果母枝)采收修剪摘取果穗，即以采代剪，果實采收后只留下的樁頭潛伏芽以萌發(fā)新梢，并作為翌年的結(jié)果枝[22]。但在云南大關(guān)縣，海拔600 m處采用全下樁采收修剪方式，竹葉花椒新梢生長偏旺，不能及時進行花芽分化，至萌芽前只有少部分花芽完成分化過程。因此，在云南大關(guān)縣海拔600 m及其以上海拔不適宜采用全下樁采收修剪方式，適度采枝修剪應(yīng)根據(jù)竹葉花椒生長狀況和不同海拔的熱量條件確定適宜的留樁高度，隨海拔升高，增加留樁高度和選留的新梢數(shù)量，且采枝修剪時間應(yīng)在7月前后，最晚宜在7月下旬以前進行。

(4)本試驗兩種果穗采收修剪方式對竹葉花椒花芽分化影響僅針對海拔600 m處的花椒林，可能在高海拔地區(qū)對花芽分化的影響更為明顯。今后應(yīng)在海拔800 m以上區(qū)域開展不同采收修剪方式對花芽分化影響的試驗，并進一步研究花芽分化質(zhì)量與開花結(jié)實的相關(guān)性，更好地指導當?shù)刂袢~花椒生產(chǎn)。

3.2 結(jié)論

(1)竹葉花椒花芽一般為雌花芽，其內(nèi)各節(jié)位上具花序軸、花原基，花原基包括花被和雌花原始體；葉芽內(nèi)的各節(jié)間從下往上僅見細小的凸起，為幼芽原基原始體，無花序軸原基分化。

(2)海拔600 m至1 000 m地帶為云南大關(guān)縣竹葉花椒的適宜栽培區(qū)，但因氣溫、降水等差異，隨著海拔的升高竹葉花椒的花芽形態(tài)分化開始時間延遲，分化進程減緩。例如：在海拔600 m處于11月10日進入花蕾分化期，而海拔800 m處花芽從花序軸分化期才開始進入到花蕾分化期，在海拔1 000 m處花芽還處在花序軸分化期。

(3)在海拔600 m處，全下樁采收修剪后形成的枝梢其花芽形態(tài)分化時間較“適度采枝修剪”開始較晚，芽體偏小，且結(jié)果枝上的花芽數(shù)量偏少。適度采枝修剪的枝條11月10日其花芽已進入到花蕾分化期，而全下樁采收修剪的枝條其花芽還處在葉芽期；至翌年1月20日適度采枝修剪的枝條其花芽進入到雌蕊分化期，已基本完成花芽形態(tài)分化，全下樁采收修剪的枝條其花芽還處在花被分化期。