石文革 許黨
(紅河州林業(yè)和草原科學(xué)研究所,云南蒙自 661199)
薄殼山核桃(Carya illinoinensis Koch),也稱長山核桃、美國山核桃,屬胡桃科山核桃屬,原產(chǎn)于美國密西西比河流域一帶,是世界著名的干果樹種。我國薄殼山核桃引種始于19世紀(jì)末,已有百余年歷史[1]。近10多年來,10余省市引種栽培,在砧木培育、嫁接、設(shè)施育苗等方面進(jìn)行了試驗研究[2-19]。薄殼山核桃育苗周期需2~3年[20-21],成本較高。本試驗對影響苗木生長發(fā)育的因素進(jìn)行研究,探索薄殼山核桃嫁接苗高效快速繁育技術(shù),以期為規(guī)?;N植提供技術(shù)支撐。
試驗地點位于蒙自市文瀾鎮(zhèn)紅河州林業(yè)和草原科學(xué)研究所試驗基地。該地海拔1 310 m,屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),年降雨量為856.2 mm,年蒸發(fā)量為1 478.6 mm,年平均氣溫19.5℃,最冷月均溫12.8℃,最熱月均溫23.6℃,平均最高氣溫30.8℃,平均最低氣溫6.9℃,極端最高氣溫35.4℃,極端最低氣溫-8℃,年均日照時數(shù)2 125.5 h,≥10℃積溫5 219~5 703℃,無霜期337 d,冬、春季晴天多,陽光充足,冬季較溫暖,春季升溫快,夏季降水占全年的50%以上。
供試雙拱鋼架單棟塑料大棚棚體高3.5m、寬6m、長50 m,覆蓋0.12 mm長壽膜,大棚南北走向。棚頂安裝可開閉的遮陽網(wǎng),透光率30%;棚兩端各裝1臺負(fù)壓排風(fēng)扇,機(jī)身尺寸1 000 mm×1 000 mm,功率750 W,風(fēng)量30 000 m3/h,用智能數(shù)顯溫度控制儀控制。每個棚沿長方向布4個苗床,寬度1.2 m,步道寬0.4 m。棚內(nèi)布設(shè)噴霧、噴灌系統(tǒng),配置“十”字霧化噴頭,安裝高度2 m,間距1.4 m×1.2 m,用于降溫、澆水、施肥。
1.2.1 育苗種子。不同種子育苗對比試驗選用平均單果重8.6 g的金華薄殼山核桃種子、平均單果重5.2 g的紹興薄殼山核桃種子和平均單果重2.7 g的進(jìn)口商品種子,其他試驗均選用平均單果重8.6 g的金華薄殼山核桃種子。這些種子需進(jìn)行處理,即先用清水漂洗,再用0.3%高錳酸鉀溶液浸泡30 min消毒,再用清水漂洗,晾干的種子需用清水浸泡5~7 d。
1.2.2 育苗容器。采用黑色塑料營養(yǎng)袋,規(guī)格為15 cm×25 cm,厚度0.08 mm。
1.2.3 基質(zhì)配方。除輕基質(zhì)配比試驗外,所有試驗都采用經(jīng)過前期試驗篩得到的優(yōu)選配方,其配比為園土30%、草炭35%、珍珠巖17.5%、蛭石17.5%,添加有機(jī)肥 40.0 kg/m3、復(fù)合肥(15-15-15)6.7 kg/m3、過磷酸鈣(15% P2O5)1.0 kg/m3、中微量元素肥(Mg=8.0%,S=6.0%,Zn+B+Fe+Mo+Cu+Mn=0.2%)0.1 kg/m3。
試驗采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,因試驗不同設(shè)2~4個處理,3次重復(fù),每個小區(qū)30~50株。
1.3.1 不同種子育苗對比試驗。選用金華、紹興和進(jìn)口商品種子開展試驗,單果重分別為8.6、5.2、2.7 g,育苗方法和管理相同。
1.3.2 不同育苗方式試驗。設(shè)大棚秋冬育苗和露地春季育苗2個處理。大棚秋冬育苗,于10月12日現(xiàn)采種子清洗消毒后播入營養(yǎng)袋,置于大棚苗床內(nèi)培育,白天溫度控制為20~35℃,最高溫不超過38℃,夜間降膜保溫。露地春季育苗,于次年2月19日,種子浸泡7 d后播入營養(yǎng)袋,放于露地苗床內(nèi)培育。
1.3.3 輕基質(zhì)配比試驗。設(shè)4個處理:處理1,園土40%、草炭30%、珍珠巖15%、蛭石 15%;處理2,園土30%、草炭35%、珍珠巖17.5%、蛭石17.5%;處理3,園土 20%、草炭 40%、珍珠巖 20%、蛭石 20%;對照(CK),在園內(nèi)就地取土。3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,每個小區(qū)50株。各處理施有機(jī)肥40.0 kg/m3、復(fù)合肥(15-15-15)6.7 kg/m3、過磷酸鈣(15%P2O5)1.0 kg/m3、中微量元素肥(Mg=8.0%,S=6.0%,Zn+B+Fe+Mo+Cu+Mn=0.2%)0.1 kg/m3。
1.3.4 GA3調(diào)控試驗。在砧木苗出土后,苗高10 cm左右時(11月中旬),用不同濃度的GA3涂于砧木苗基部。 GA3設(shè) 0(CK)、200、400、600、800 mg/kg 5 個濃度處理。
1.3.5 不同砧木粗度嫁接試驗。砧木設(shè)4.0~5.0、5.0~7.0、7.0~10.0 mm 3 個粗度處理,對照(CK)為直徑40~50 mm的大規(guī)格露地苗。
嫁接方法:采用單芽切接法,挑選芽體飽滿、節(jié)間6~8 cm的穗條,在芽的對側(cè)下方5 mm左右從上向下平削一刀,刀口長2.5~3.0 cm,露出形成層,在芽的正下方3.0 cm處按45°角斜削一刀,然后在芽的正上方0.5~0.8 cm處垂直于穗條剪斷;將砧木在距地面5 cm處剪斷,選砧木較直的一側(cè)縱切一刀,長2.5~3.5 cm,厚度1 mm左右,使2條形成層寬度與接穗的相近,皮層留1.5 cm左右,以能包住接穗小削面為度,其余削去;砧木和接穗形成層對齊,插好芽穗,用厚度0.008 mm的白色塑料薄膜自下而上捆綁,留出芽,封好接口和斷面即可。
1.3.6 基質(zhì)含水量試驗。在同一棚內(nèi),3個相互隔離的苗床各選擇150株直徑6.0~8.0 mm的砧木苗,由同一人于2月14日用切接法嫁接,基質(zhì)中水分含量按3個控制范圍進(jìn)行管理,即5%~15%、15%~30%、30%~45%。土壤水分含量每天檢測,低于下限時及時調(diào)整。
1.3.7 嫁接后溫度控制試驗。在2個大棚內(nèi)進(jìn)行,按溫度控制范圍設(shè)25~30℃和25~35℃2個處理,以露地苗嫁接為對照(CK),嫁接后置于露地,且不采取任何控溫措施。
試驗數(shù)據(jù)在Microsoft Excel 2019和DPS 18.1數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件中進(jìn)行分析處理。用單因素方差分析和LSD法比較不同處理間差異水平。
不同種子培育的砧木生長有明顯差異(表1),金華種子、紹興種子、進(jìn)口商品種子培育的砧木苗地徑均值分別為6.2、4.5、3.7 mm。采用LSD多重比較,金華種子砧木苗地徑與紹興種子砧木苗和進(jìn)口商品種子砧木苗之間差異極顯著,紹興種子砧木苗和進(jìn)口商品種子砧木苗之間地徑差異顯著。金華種子砧木苗、紹興種子砧木苗和進(jìn)口商品種子砧木苗的高度均值分別為44.9、38.0、29.8 cm,各處理間差異顯著。金華種子砧木苗生長最好,進(jìn)口商品種子砧木苗生長最差。薄殼山核桃砧木粗度達(dá)到6 mm以上才便于嫁接,因而宜選用大粒金華種子育苗。小粒種子培育的當(dāng)年生砧木苗干徑與嫁接要求相差較遠(yuǎn),不利于快速培育砧木苗。
表1 不同種子培育砧木苗生長的差異
在棚內(nèi)育苗,砧木苗地徑、苗高分別為6.87 mm和44.23 cm,分別為露地育苗的2.02倍和2.88倍,差異極顯著;2種育苗方式培育的砧木苗冠幅差異不顯著(表2)。露地育苗砧木苗生長緩慢,一般一年生苗木能達(dá)到嫁接粗度的很少,兩年生以上的砧木苗才適宜嫁接。大棚育苗顯著促進(jìn)了生長,5個月即可達(dá)到嫁接粗度,是一種快速育苗方式。
表2 不同育苗方式砧木苗的生長差異
不同基質(zhì)對砧木生長的影響具有顯著差異(表3)。處理1、2、3培育的砧木苗生長均優(yōu)于對照(CK)。其中:處理2表現(xiàn)最優(yōu),地徑均值比對照(CK)高2.1 mm,增幅51.2%,與對照(CK)差異極顯著;苗高均值46.0 cm,比對照(CK)高18.6 cm,增幅67.9%。處理1和處理3地徑平均值分別為5.5mm和5.3mm,比對照(CK)分別增長34.1%和29.3%,均與CK差異顯著。處理1和處理3苗高平均值分別為44.0 cm和43.0 cm,比對照(CK)分別增長60.6%和56.9%。處理1、2、3 與對照(CK)差異均極顯著,處理 1、2、3 間差異不顯著。根系調(diào)查發(fā)現(xiàn),輕基質(zhì)處理1、2、3中主根上一級側(cè)根數(shù)為28~85條,平均為45.6條;而園土基質(zhì)(CK)中一級側(cè)根則只有5~15條,平均為7.2條。說明輕基質(zhì)疏松透氣,有利于生長,效果明顯優(yōu)于園土基質(zhì),且以園土30%、草炭35%、珍珠巖17.5%、蛭石17.5%的配比最好。
表3 不同基質(zhì)中砧木苗生長差異
由表 4 可知,GA3濃度為 200、400、600、800 mg/kg時,砧木苗地徑分別比對照(CK)增長 16.98%、43.40%、62.26%、64.15%,GA3濃度為 600 mg/kg處理與GA3濃度為800 mg/kg處理之間差異不顯著,GA3濃度為 400、600、800 mg/kg 處理與 GA3濃度為200 mg/kg處理、對照(CK)之間差異極顯著;GA3濃度為 200、400、600、800 mg/kg 處理苗高分別比對照(CK) 增長 42.44%、53.00%、70.70%、72.06%,GA3濃度為600 mg/kg與800 mg/kg處理之間差異不顯著,4個GA3處理與對照(CK)之間差異均極顯著;GA3濃度為 200、400、600、800 mg/kg 處理的冠幅分別比對照(CK)減少 9.72%、26.50%、30.47%、31.65%,GA3濃度為400、600、800mg/kg處理與GA3濃度為200mg/kg處理、對照(CK)之間差異極顯著,GA3濃度為400、600、800 mg/kg處理間差異不顯著。表明濃度為200~800 mg/kg的GA3處理都能促進(jìn)砧木的地徑和高生長,濃度為400~800 mg/kg的GA3能顯著減小砧木苗的冠幅,原因在于施用CA3后葉片與主干的夾角變小。這一變化有效改善了在容器高密度育苗情況下的光照和通風(fēng)條件。濃度為800 mg/kg與600 mg/kg的GA3處理砧木苗地徑、苗高、冠幅差異不明顯。綜合考慮成本與效果,GA3處理濃度以600 mg/kg較為適宜。
表4 不同濃度GA3對砧木苗生長的影響
各個試驗處理之間嫁接成活率差異極顯著,以對照(CK)最高,達(dá) 94.67%;砧木粗度為 4.0~5.0 mm時嫁接成活率最低,只有12.73%;砧木粗度為5.0~7.0 mm和7.0~10.0 mm時,嫁接成活率分別為44.77%和60.53%(表5)。嫁接成活率隨地徑的增加呈現(xiàn)增高趨勢,說明促進(jìn)砧木苗干徑生長是提高嫁接成活率的有效途徑。從生產(chǎn)實際情況、成本和效率等方面綜合考慮,砧木粗度以7~10 mm較為適宜。
表5 不同粗度砧木嫁接成活率差異
基質(zhì)含水量為15%~30%的處理嫁接成活率最高,達(dá)到52.43%,與其他2個處理差異極顯著;基質(zhì)含水量為5%~15%和30%~45%的處理嫁接成活率分別為11.60%和7.10%(表6)。通過觀察未成活植株嫁接口可知,基質(zhì)含水量為5%~15%處理愈傷組織形成少或不產(chǎn)生愈傷組織,基質(zhì)含水量為30%~45%處理切口變黑或有傷流。說明嫁接后基質(zhì)含水量過高或過低都不利于嫁接口愈合,應(yīng)控制在15%~30%。
表6 不同基質(zhì)含水量對嫁接成活率的影響 單位:%
溫度為25~30℃的處理嫁接成活率最高,達(dá)到52.43%,顯著高于溫度為25~35℃處理和對照(CK);其次是對照 (CK),嫁接成活率為30.43%;溫度為25~35℃處理嫁接成活率最低,為22.13%(表7)。從嫁接口情況分析,對照(CK)愈傷組織形成少或沒有形成愈傷組織;溫度為25~35℃處理能形成愈傷組織,但粗糙而厚,砧木與接穗不易愈合,成活率也不高。說明溫度過高或過低都不利于嫁接口愈合,應(yīng)將溫度控制在25~30℃,短時高溫以不超過33℃為好[22]。
表7 不同溫度下嫁接成活率的差異
在多年試驗的基礎(chǔ)上,將各個育苗關(guān)鍵環(huán)節(jié)的最優(yōu)或最適宜技術(shù)進(jìn)行組合并集成設(shè)施育苗技術(shù),形成了一套完整、可靠的薄殼山核桃嫁接苗快速繁育技術(shù)(圖1)。首先建設(shè)具有一定控溫控濕能力的溫室大棚,配備遮陽網(wǎng)、簡易溫控儀、排風(fēng)扇和微噴系統(tǒng)。育苗在秋季進(jìn)行,果實成熟時(9月下旬至10月上旬),當(dāng)天采收當(dāng)天播種,采用果實較大的金華種子,種子先用0.3%高錳酸鉀溶液浸泡30 min,清水沖洗后播入營養(yǎng)袋中,深度2 cm。容器用黑色塑料營養(yǎng)袋,規(guī)格15 cm×25 cm,厚度0.08 mm?;|(zhì)配比為園土30%、草炭35%、珍珠巖17.5%、蛭石17.5%。底肥用復(fù)合肥(15-15-15)6.7 kg/m3、過磷酸鈣(15% P2O5)1.0 kg/m3、中微量元素肥(Mg=8.0%,S=6.0%,Zn+B+Fe+Mo+Cu+Mn=0.2%)0.1 kg/m3。 播種后開啟遮陽網(wǎng),全光升溫,最高溫度控制在38℃以下即可;夜間降膜保溫。苗高10 cm之后噴施600 mg/kg GA3溶液2次,間隔10~15 d;12月中旬追施硫基三元復(fù)合肥(20-10-21)15 g/株,使砧木苗地徑盡快達(dá)到7 mm嫁接粗度。翌年2月上旬進(jìn)行單芽切接,接穗直徑為7~10 mm。嫁接后開啟溫度控制系統(tǒng),將大棚內(nèi)溫度控制在25~30℃;將基質(zhì)中水分含量控制在15%~30%。嫁接后30~40 d,檢查成活情況,將未成活者移出集中到另一大棚內(nèi)再次嫁接。成活者除萌蘗、定梢,淋施2次水溶性三元復(fù)合肥600~1 000倍液,間隔7~10 d。5月中旬去棚膜,全光照煉苗,葉面噴施0.3%磷酸二氫鉀溶液2次,間隔10 d。6月中旬后出圃。
試驗通過一系列關(guān)鍵技術(shù)集成,形成以秋季設(shè)施育苗、溫濕度調(diào)控、生長調(diào)劑應(yīng)用、輕基質(zhì)容器育苗、全營養(yǎng)素施肥、嫁接為核心的薄殼山核桃嫁接苗快速繁育技術(shù)體系,可實現(xiàn)薄殼山核桃嫁接苗快速繁育,育苗周期8~9個月。
薄殼山核桃嫁接苗快速繁育關(guān)鍵技術(shù):以秋季育苗為前提,采用當(dāng)年新鮮果實,隨采隨播,省去種子浸泡過程,不需要冷藏、沙藏或激素進(jìn)行催芽處理,種子只需用0.3%高錳酸鉀溶液浸泡30 min,沖洗后播種,出苗率在95%以上,其優(yōu)點是使育苗時間提前,提高了出苗率,省工省時;選擇單果重量較大的金華種子(平均單果重8 g以上)是培養(yǎng)壯苗的基礎(chǔ)[23],大果型品種培育的砧木地徑均值較高,易在短期內(nèi)達(dá)到嫁接粗度;在溫室大棚內(nèi)育苗是關(guān)鍵,可充分利用秋冬季的光照以及優(yōu)越的越冬條件,從播種后到嫁接用全光照,提升溫度,使白天溫度保持在20~35℃,促進(jìn)砧木苗快速生長;用全營養(yǎng)素輕基質(zhì)進(jìn)行容器育苗,基質(zhì)配比為園土30%、草炭35%、珍珠巖17.5%、蛭石17.5%,底肥用量為復(fù)合肥(15-15-15)6.7 kg/m3、過磷酸鈣(15% P2O5)1.0 kg/m3、中微量元素肥(Mg=8.0%,S=6.0%,Zn+B+Fe+Mo+Cu+Mn=0.2%)0.1 kg/m3,基質(zhì)結(jié)構(gòu)疏松、透氣性好、營養(yǎng)元素齊全,有利于根系生長,使苗木須根發(fā)達(dá)、生長快;出苗后10~20 d噴施600 mg/kg GA3,能有效促進(jìn)砧木苗干徑生長,同時顯著減小冠幅,改善光照條件,有利于溫室高密度育苗;2月中旬選擇直徑6 mm以上的砧木苗,采用切接法嫁接,工效高,適宜規(guī)模生產(chǎn);嫁接后控制氣溫和基質(zhì)水分含量對成活率至關(guān)重要,白天溫度應(yīng)控制在20~30℃,基質(zhì)水分含量控制在15%~30%;嫁接后30 d,抹除砧木上的所有萌蘗,只留1個健壯梢進(jìn)行培育,追施1~2次水溶性三元復(fù)合肥;5月中旬全光照煉苗,葉面噴施0.3%磷酸二氫鉀液1~2次,促進(jìn)枝條老熟;6月中旬后即可出圃。