文冠果繁育技術(shù)研究

李永福，王冬梅，李永紅，史常青

(1.北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院水土保持與荒漠化防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100083;2.沃德蘭特(北京)生態(tài)環(huán)境技術(shù)研究院，北京100080;3.吉縣林業(yè)局，吉縣042200)

文冠果繁育技術(shù)研究

李永福1，2，王冬梅1*，李永紅3，史常青1

(1.北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院水土保持與荒漠化防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100083;2.沃德蘭特(北京)生態(tài)環(huán)境技術(shù)研究院，北京100080;3.吉縣林業(yè)局，吉縣042200)

文冠果作為北方地區(qū)一種兼具生物質(zhì)能源潛力和生態(tài)功能的樹種，近年來逐漸成為研究熱點(diǎn)。文章從文冠果的優(yōu)良品種選育、繁殖技術(shù)和苗期管理三個(gè)大的方面進(jìn)行了綜述，以期在文冠果繁育研究方面提供參考;其中，建立雜交種子園是選育優(yōu)良品種的有效途徑;秋播和根插是現(xiàn)有的快速可行的繁殖技術(shù);文冠果抗性品種選育也需注重。最后主要探討了其各種繁殖技術(shù)的研究現(xiàn)狀及存在的問題。認(rèn)為，優(yōu)良品種選育體系和快速育苗技術(shù)將是文冠果相關(guān)研究的主要方向，同時(shí)也是推動(dòng)文冠果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)動(dòng)力。

文冠果;品種選育;繁殖技術(shù)

文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge.)又名木瓜等，隸屬于無患子科文冠果屬，為單種屬，落葉喬木或灌木，天然種分布在北方地區(qū)，以陜西、山西、河北、內(nèi)蒙古比較集中［1］。文冠果具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和抗逆性，是北方水土保持和困難立地生態(tài)環(huán)境改造的優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種，同時(shí)也是是我國北方重要的經(jīng)濟(jì)樹種，現(xiàn)已經(jīng)被確定為重要的能源植物［2］。作為我國特有的珍稀木本油料植物，文冠果以其較高的能源價(jià)值、種子豐富的含油量以及及其較高醫(yī)藥工業(yè)價(jià)值，日益受到人們的關(guān)注［3］。基于文冠果的用途以及國家政策的支持，20世紀(jì)70年代我國許多地區(qū)就已開始了栽培推廣試驗(yàn)，但由于文冠果長期處于野生狀態(tài)，粗放型的管理以及人們的大量砍伐使得選出的優(yōu)良單株無從查起，找不到母樹［4］。雖然隨著文冠果種植的推廣，在早期選育基礎(chǔ)上，形成了以優(yōu)良單株與優(yōu)良類型選擇為主的選育途徑;在繁殖方法上產(chǎn)生了有性繁殖和無性繁殖。但后來由于種種原因關(guān)于文冠果的繁育研究一度陷入停滯狀態(tài)［5］。目前文冠果林仍處于半野生狀態(tài)，生長慢，產(chǎn)量低，經(jīng)濟(jì)效益不高，并且品種分類不明確，尚沒有建立系統(tǒng)地選育優(yōu)良品種的體系，繁殖技術(shù)也有待提高。因此，在當(dāng)今能源枯竭，生物產(chǎn)業(yè)正逐漸成為全球主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的背景下，文冠果種質(zhì)資源的開發(fā)及成熟繁育技術(shù)體系的建立亟待開展。

1 品種選育

文冠果處于半栽培半野生狀態(tài)，屬于異花授粉植物，多系自然雜交品種(類型)，具有廣泛的遺傳變異基礎(chǔ)，基于此，諸多學(xué)者利用不同方式對(duì)文冠果進(jìn)行了繁育推廣。縱觀文冠果品種選育主要有兩種方式：一是直接在當(dāng)?shù)睾Y選優(yōu)良品種或引種之后進(jìn)行無性繁殖快速推廣，二是建立雜交種子園選出優(yōu)勢(shì)種直接造林［1］。對(duì)于前者的研究，多集中在20世紀(jì)80～90年代，其中1974年內(nèi)蒙古林學(xué)院就開始了選育工作，經(jīng)過6年最終選育出內(nèi)林53號(hào);之后繆禮科、雷開壽［6］用“田字形”八株對(duì)照法進(jìn)行了文冠果早期優(yōu)選研究，為優(yōu)良種質(zhì)的篩選提供了借鑒。另外，董云嵐［7］提出了樹齡5年以上、果枝健壯、果皮薄、種仁含油率70%以上的文冠果優(yōu)樹選擇標(biāo)準(zhǔn);白金友、李翠舫［8］運(yùn)用綜合指數(shù)法對(duì)文冠果優(yōu)樹無性系做了鑒定研究，指出文冠果種子產(chǎn)量、種子出仁率和種仁含油率是優(yōu)樹選擇的主要特征。近期，劉克武等在牡丹江地區(qū)采取多種源引種措施，通過無性系的優(yōu)選和比較試驗(yàn)，初步篩選出適宜本地區(qū)的8個(gè)優(yōu)良無性系;敖妍［9］應(yīng)用因子分析法，對(duì)文冠果的種子產(chǎn)量、果實(shí)鮮質(zhì)量、結(jié)果數(shù)、百果質(zhì)量、出籽率以及種子含油率進(jìn)行分析，提出了2個(gè)反映文冠果產(chǎn)量、含油率的主因子及其函數(shù)式，為文冠果品質(zhì)判斷提供了新的科學(xué)依據(jù)。

2 育苗技術(shù)

文冠果的育苗技術(shù)有多種，除了正常的播種育苗外，還有扦插、嫁接、組培等無性繁殖方法［10］。自從20世紀(jì)60～70年代文冠果推廣種植以來，其繁殖技術(shù)不論有性繁殖還是無性繁殖都得到了一定發(fā)展，其中無性繁殖具有育苗時(shí)間短且優(yōu)良性狀可穩(wěn)定遺傳的優(yōu)點(diǎn)成為研究熱點(diǎn)。但從整個(gè)文冠果繁育研究領(lǐng)域來看，由于對(duì)文冠果研究的不連續(xù)性，無性繁殖體系還沒有建立，目前文冠果繁殖主要以播種育苗為主。

2.1 有性繁殖

2.1.1 種子處理

播種育苗時(shí)，為了保證文冠果出苗生長均勻，提高苗木的生長質(zhì)量。在播種前一般要對(duì)種子分級(jí)，如姜宗仰［11］認(rèn)為，種子應(yīng)分三級(jí)，6mm粒徑以下的種子不適于育苗。文冠果種皮厚且含油，吸水困難，播種前需對(duì)種子進(jìn)行催芽處理。文冠果種子處理的方法有多種，在過去的研究中曾出現(xiàn)過埋藏法(沙藏和雪藏)、快速催芽法、低頻電流及鈷輻射處理等方法。但實(shí)際操作中，仍以埋藏法、快速處理法為主，且根據(jù)吳明山等采用雪藏、沙藏和快速處理三種方法進(jìn)行種子催芽處理，結(jié)果表明以雪藏最為適宜［12］。

2.1.2 播種

播種時(shí)間，文冠果播種有春播和秋播兩種方式，北方地區(qū)春播一般在3月下旬～4月上旬，在10月份可直接播種。目前文冠果播種以春播為主。實(shí)際上，秋播也是一種較好的播種方式，據(jù)研究，秋播文冠果出苗時(shí)間短，出苗率高于春播且無需種子處理［13］。另外，若遇當(dāng)?shù)厥笙x害嚴(yán)重時(shí)須藥物拌種防鼠蟲害，春播時(shí)，應(yīng)提前5～7天灌足底水。

播種密度，一般優(yōu)良度89%的文冠果種子，每畝播種30 kg左右。

播種方法，在底水下滲后，順苗床開深約3 cm～4 cm，行距20 cm～30 cm，株距5 cm～7 cm進(jìn)行點(diǎn)播，覆播后覆土3 cm～4 cm［13］。然后踩踏一遍，使種子與土壤密接。另外，還有一些文冠果的播種育苗配套技術(shù)如：文冠果種子萌發(fā)期間，進(jìn)行斷胚根處理，增強(qiáng)其胚根愈傷組織分生能力，促進(jìn)側(cè)根生長［14］;播后覆蓋地膜提高土溫保持土壤濕度［15］;采用容器育苗提高造林成活率等。

2.2 無性繁殖

2.2.1 嫁接

嫁接是解決目前文冠果栽培品種混雜最有效的方法之一，也是提高產(chǎn)量、提高品質(zhì)的主要捷徑［16］。文冠果嫁接有多種形式，分帶木質(zhì)部大片芽接、劈接、插皮接、嫩稍芽接等，其中以帶木質(zhì)部大片芽接效果較好。嫁接方法簡單，同一般果樹嫁接即：于1～3月上旬，在綜合性狀都好的母樹上采集1年生枝條，束成小捆，放入菜窖里，用濕河沙培埋至枝條高度的1/2～1/4處保管期，于3月下旬至5月上旬嫁接［17］。實(shí)際生產(chǎn)中，文冠果嫁接成活率很低，但根據(jù)于國荷、宋春蘭［18］研究，采用子苗嫁接并適當(dāng)套袋防護(hù)成活率可達(dá)到85%。

2.2.2 扦插

扦插尤其是根插，也是實(shí)際生產(chǎn)中一種有效的快速育苗方法。扦插主要有根插和枝插(枝插又分為硬枝插和嫩枝插)。根插一般在秋季于1～2年生幼齡樹木距主干0.5 m處采根，根穗長10～15 cm，大頭粗度0.5～2.0 cm，經(jīng)過越冬濕藏，春季扦插;枝插分硬枝扦插和嫩枝扦插，一般在10月下旬扦插，10 cm長插條為最佳選擇，扦插方法同一般果樹扦插。在兩種扦插方法中，根插成活率可高達(dá)82.9%，顯著高于硬枝扦插(29.8%)和嫩枝扦插(41.2%)［19］，更適宜在生產(chǎn)上應(yīng)用。但不論根插還是枝插，其成活率除受扦插方法的影響外，還受生長調(diào)節(jié)劑(類型、濃度)、扦插前處理、插條長度的影響，如據(jù)趙國錦、于明禮［16］研究，扦插前用250 mg/L的NAA或250 mg/L的ABT處理插根基部30 s提高生根率。同樣根據(jù)馬明呈等［20］研究，在枝插時(shí)，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 100×10－6～200×10－6濃度的IBA浸泡1 h，能大幅度地提高扦插成活率，且硬枝母株的年齡越大，扦插成活的可能性越小。另外，插穗用40～45℃變溫水浸，容易成活，且生長快，而經(jīng)機(jī)械處理其苗高，地徑，根數(shù)和生根率都比較低［21］。

2.2.3 組織培養(yǎng)

由于組織培養(yǎng)具有育苗時(shí)間短、增殖率高、無病毒和全年連續(xù)育苗等優(yōu)點(diǎn)，利用組織培養(yǎng)快速育苗的研究逐漸受到人們的重視。我國從20世紀(jì)80年代初就開始了用嫩莖、莖尖端的嫩莖為外植體進(jìn)行了文冠果離體培養(yǎng)起始研究［22－23］，2000 年以后開始了文冠果組培的各方面研究。如2005年顧玉紅等［24］通過固體和液體懸浮培養(yǎng)技術(shù)，篩選出適合文冠果體細(xì)胞胚胎發(fā)生的多種培養(yǎng)因子，建立了穩(wěn)定的文冠果體細(xì)胞胚胎發(fā)生的培養(yǎng)體系。2007年王玉珍等在的文冠果組織培養(yǎng)快速繁殖發(fā)明專利中，提出文冠果啟動(dòng)培養(yǎng)的最佳啟動(dòng)培養(yǎng)為：在4736.4 mg/L的MS基本培養(yǎng)基中添加水解乳蛋白200 mg/L，6－BA 2.0～3.0 mg/L，AC 0.5 ～1.0 mg/L，食用糖30 ～40 g/L［25］。臧國忠等［26］以成熟種子的子葉為外植體，通過組織培養(yǎng)法獲得了文冠果的無性幼苗。隨之柳金鳳［27］等又以文冠果莖段和種子苗的嫩莖、葉片為外植體，分別進(jìn)行了相關(guān)重復(fù)試驗(yàn)，結(jié)果均發(fā)現(xiàn)，對(duì)難生根的植物，兩種不同濃度的生長素混合使用才能起到促進(jìn)生根的作用。類似的，徐占平等［28］以1/2MS培養(yǎng)基為基礎(chǔ)，加入不同濃度的植物激素，對(duì)紫花文冠果莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)，結(jié)果認(rèn)為不同濃度的植物激素對(duì)紫花文冠果莖尖的分化增殖、生根效果不同。

2.2.4 分蘗

分蘗繁殖主要是在春、秋兩季，距母株1 m處開環(huán)形溝，切斷根系，促其自然分蘗，然后分栽母株上發(fā)出的根蘗苗。分蘗育苗雖能保持親本的優(yōu)良性狀，成活率也較高，但受萌蘗能力的限制，繁殖速度非常慢。

3 苗期管理

3.1 肥水等管理

文冠果幼苗怕水澇，要掌握好澆水次數(shù)和數(shù)量。一般5～6月，文冠果幼苗需水量較大，每7天左右噴1次水，土層濕潤到10 cm以下即可。遇連雨天要及時(shí)排水避免苗木根頸腐爛死亡［29］。結(jié)合澆水，6月中旬進(jìn)行追肥1次，每667 m2施復(fù)合肥20 kg左右。7月份以后，一般不再補(bǔ)水，當(dāng)幼苗高達(dá)10～15 cm時(shí)間苗，株距20 cm［30］。育苗期間要勤松土，并適當(dāng)煉苗。6月下旬～8月上旬，日照強(qiáng)度大，需用遮陽網(wǎng)對(duì)幼苗進(jìn)行遮陽保護(hù)，霜降前澆封凍水，并注意防寒［31］。

3.2 病蟲害防治

文冠果的主要病蟲害有根結(jié)線蟲引起的黃化病，木虱引起的煤污病及黑絨金龜子等。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，在苗期應(yīng)注意采取防治病蟲害的措施，如早春噴灑50%樂果乳油2 000倍液以防止煤污病的發(fā)生［32］，噴施800～1 000倍50%的敵敵畏乳劑殺滅黑絨金龜子，補(bǔ)充鐵等微肥防治黃化病等［29］。另外，雖然在生產(chǎn)中我們已經(jīng)積累了文冠果病蟲害防治的部分經(jīng)驗(yàn)，但其品種選育和繁育過程中的處理措施與病蟲害發(fā)生的關(guān)系卻鮮有研究。因此，文冠果抗性品種的選育和苗期病蟲害預(yù)防措施有待深入研究。

4 總 結(jié)

文冠果作為我國北方最重要的能源林樹種，其繁育技術(shù)的形成直接影響文冠果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而間接影響我國能源戰(zhàn)略問題。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，文冠果的繁育技術(shù)在種子育苗(有性繁殖)方面的研究基本成熟，但種子育苗不論在造林還是優(yōu)良品系篩選方面都有程序繁瑣、耗時(shí)較長的弊端;如在播種育苗中種子處理時(shí)間較長，雖然秋播能免去種子處理，節(jié)省時(shí)間但仍不能穩(wěn)定保持優(yōu)良性狀。嫁接和扦插是林業(yè)生產(chǎn)中快速繁育優(yōu)良品種及提高產(chǎn)品質(zhì)量的常用技術(shù)，其在文冠果繁育方面也得到推廣應(yīng)用，且經(jīng)過前人的不斷研究和探索發(fā)現(xiàn)，根插的繁育效果優(yōu)于嫁接和其他方式的扦插。但由于受枝插成活率及根插采穗數(shù)量限制，扦插還不適于大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。組織培養(yǎng)是一項(xiàng)既能保持品種優(yōu)良性狀又能快速繁育的技術(shù)，且隨著組織培養(yǎng)技術(shù)在果樹上應(yīng)用的發(fā)展，文冠果的組織培養(yǎng)研究經(jīng)過諸多學(xué)著的努力，也取得了值得肯定的成果。但以往的文冠果組織培養(yǎng)研究成果沒有從根本上解決繁殖系數(shù)低，重復(fù)性較差的關(guān)鍵問題，在實(shí)際生產(chǎn)中仍難以普遍應(yīng)用該技術(shù)。

綜上所述，目前落后的種子繁殖仍是文冠果繁殖的主要方式，能用于大規(guī)模生產(chǎn)且有效的無性繁殖體系有待建立。并且不論哪種方式的無性繁殖技術(shù)，都要在合適的環(huán)境和正確的處理下才能有效發(fā)揮作用。因此，研究文冠果繁育技術(shù)體系有利于文冠果產(chǎn)業(yè)的推廣和我國生物能源林建設(shè)，能為發(fā)展未來生物能源事業(yè)提供科學(xué)依據(jù)。

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Studies on Propagation Technology of Xanthoceras sorbifolia Bunge

Li Yongfu1，2，Wang Dongmei1*，Li Yonghong3，Shi Changqing1
(1.College of Soil and Water Conservation of Beijing Forestry University，Key Laboratory of Soil and Water Conservation＆ Desertification Combating，Ministry of Education，Beijing 100083，China;2.Water－Land(Beijing)Environment Technology Institution，Beijing 100083，China;3.Department of Forestry of Jixian，Jixian 042200，China)

As a biomass energy tree species with great environment benefit，Xanthoceras sorbifolia Bunge has become a focus recently.This paper summarizes the present situation of propagation technology of Xanthoceras sorbifolia Bunge from three aspects：good variety selection，propagation techniques and seedling management to provide relative reference.Among them，building crossbreeding seed orchard is an efficient path to obtain improved variety of seed;fall seeding and root cutting were available rapid propagation technologies;resistant variety selection as well as other ways of creation.Finally，the paper mainly explores current research situation and problems of Xanthoceras sorbifolia Bunge.This text thinks that breeding system and rapid seedling raising were the main research fields in the future，also were the fundamental motivation of Xanthoceras sorbifolia Bunge industry.

Xanthoceras sorbifolia Bunge;good variety selection;propagation techniques

Q949.93

A

1006－9690(2012)03－0074－04

10.3969/j.issn.1006－9690.2012.03.021

2011－06－18

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(30872075)

李永福(1987－)，男，在讀研究生，主要從事工程綠化研究。

*通訊作者：王冬梅。E －mail：dmwang@126.com