高福玲,徐惠鴿,趙寅曉,張江濤,陳浩
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大葉女貞國內(nèi)研究進(jìn)展
高福玲1,徐惠鴿2,趙寅曉3,張江濤3,陳浩4
(1. 河南省經(jīng)濟(jì)林和林木種苗工作站,河南 鄭州 450008;2. 洛寧縣林業(yè)局,河南 洛寧 471700;3. 河南省林業(yè)科學(xué)研究院,河南 鄭州 450008;4. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué),河南 鄭州 450002)
綜合論述了國內(nèi)學(xué)者在大葉女貞的育苗栽培、水分光合生理、抗性等相關(guān)領(lǐng)域的研究動態(tài)和進(jìn)展,并就大葉女貞育種目標(biāo)及抗性研究提出了建議。
大葉女貞;國內(nèi);研究進(jìn)展;建議
大葉女貞(Ait)為木犀科常綠小喬木或灌木,原產(chǎn)長江流域及以南各省區(qū),向西北分布至陜西、甘肅,生于海拔2 900 m以下疏密林中[1],適宜在溫暖濕潤氣候條件下生長,具有喜溫、喜光、稍耐陰、較耐寒的特性。在土質(zhì)肥沃、土層深厚,排水良好的中性或微酸性土壤中生長良好。大葉女貞適應(yīng)性較強(qiáng),被廣泛應(yīng)用于園林景觀,作為行道樹以及濱河綠地造林。我國學(xué)者從大葉女貞的育苗栽培、水分光合生理、抗性等多層次對大葉女貞進(jìn)行了研究,作者對多年來有關(guān)大葉女貞研究內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié),并就大葉女貞以后的研究提出了建議。
生產(chǎn)上多采用播種育苗,有學(xué)者對育苗方法措施進(jìn)行了改進(jìn),楊素生等[2]研究表明:采用萘乙酸處理種子,可提前發(fā)芽時(shí)間,發(fā)芽率要比對比高27.9%;幼苗緩苗期及時(shí)噴葉面生根劑和赤霉素,生長季高生長提高45.24%、地徑40.24%。何亮等[3]利用草簾覆蓋提高土壤水分,壯苗率提高10%,出苗率是對照的1.6倍。朱延林等[4]在河南于8 月中旬到9 月上旬對優(yōu)樹進(jìn)行大方塊芽接,嫁接成活率達(dá)95%以上。嫁接芽苗移栽保存率達(dá)到98%,當(dāng)年高度平均1.7 m左右。
張?zhí)鞂毜萚5]對不同施肥方式進(jìn)行了比較,在苗木種植前期人工撒施肥料節(jié)省用工,種植第3 年,人工穴施比人工撒施肥料經(jīng)濟(jì)合算。于民強(qiáng)[6]研究了大苗培育,大葉女貞種子苗生長2 a 后按行距30 cm、株距15 cm 栽于大田中,這樣培育2 a后繼續(xù)移栽,按株行距50 cm 栽植,在2.5 m 高處定干, 2 a后即可以培育成胸徑5~8 cm,樹冠豐滿姿態(tài)優(yōu)美的綠化用苗。薛明嬈年[7]觀察了大葉女貞移植苗木在不同時(shí)期的整形修剪反應(yīng),經(jīng)過分析總結(jié),提出了一套系統(tǒng)的整形修剪技術(shù)措施。
田璐洋[8]對大葉女貞莖直徑變化與樹干液流變化關(guān)系進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:大葉女貞樹干液流速率年變化總體趨勢為逐漸遞增;大葉女貞主干和各分枝液流的日變化均為單峰曲線。劉超等[9]對大葉女貞徑向10 mm、20 mm、30 mm深度處的樹干液流進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測,并分析大葉女貞徑向不同深度液流的變化規(guī)律及其與各氣象因子的關(guān)系。昝利[11]等采用草酸銨方法剝離了葉片的無氣孔角質(zhì)層,利用微蒸騰室法初步研究了水分滲透性能,并計(jì)算了其熱力學(xué)活化能。大葉女貞葉角質(zhì)層在25℃和35℃下的水分滲透性分別為8.03×10-8和6.66×10-7m/s,其熱力學(xué)活化能為160.5 kJ/mol。
尤揚(yáng)等[12]研究發(fā)現(xiàn),大葉女貞葉片凈光合速率兩次高峰分別出現(xiàn)在 10:00時(shí)和13:00 時(shí),前者為最高峰,后者為次高峰,而日最大凈光合速率為 10.8 umol/m2·s。植物的凈光合速率與氣孔導(dǎo)度及蒸騰速率呈正相關(guān),胞間 CO2濃度與凈光合速率呈負(fù)相關(guān)。大葉女貞葉片的光補(bǔ)償點(diǎn)為 8.806 umo1/m2·s,光飽和點(diǎn)為 1 499 umol/ m2·s,是具有一定耐蔭能力的植物。
2.3.1抗旱研究
王小蘭[13]對大葉女貞PV曲線的水分參數(shù)研究結(jié)果表明,當(dāng)大葉女貞受到嚴(yán)重干旱脅迫下,施高磷能使其維持膨壓的能力增強(qiáng),加強(qiáng)吸水保水作用,降低滲透勢,提高植物的抗旱能力,說明磷元素在參與大葉女貞的滲透調(diào)節(jié)作用方面起著重要的作用。王念等[14]利用盆栽方式,測定干旱脅迫下6個(gè)類型大葉女貞2年生嫁接苗的丙二醛、細(xì)胞膜透性、脯氨酸等生理指標(biāo),研究其對干旱脅迫的生理響應(yīng),并用隸屬函數(shù)法進(jìn)行抗旱性綜合評價(jià)。
2.3.2抗鹽研究
王春芳等[15]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)大葉女貞遭受鹽脅迫時(shí),可溶性糖和游離脯氨酸等滲透調(diào)節(jié)劑在細(xì)胞內(nèi)積累,以調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的滲透勢,維持水分平衡;大葉女貞葉片丙二醛含量以及游離脯氨酸含量都會隨著鹽脅迫強(qiáng)度的增大而表現(xiàn)為上升趨勢,可溶性糖含量隨土壤鹽脅迫強(qiáng)度的增大略有下降的趨勢;大葉女貞對鹽脅迫具有較強(qiáng)的抗性。,但在重鹽堿區(qū),只有可行的隔堿、避堿措施,才能成功栽植大葉女貞。惠毓坤等[16]研究發(fā)現(xiàn):大葉女貞有相當(dāng)強(qiáng)的抗鹽堿能力,一般在土壤含鹽量不超過0.3%時(shí),可正常成活生存。因此,大葉女貞可向干旱、鹽堿等土壤環(huán)境惡劣地區(qū)引種馴化的潛力。
2.3.3抗污染研究
樊后保等[17]研究表明大葉女貞對酸雨也有一定的抗逆能力,模擬酸雨條件下對大葉女貞種子及種苗觀測并分析發(fā)現(xiàn):種子發(fā)芽能力在pH 2.0 和 pH 3.5酸雨條件下受抑制作用明顯。在 pH 3.5處理下種苗只有生長量呈現(xiàn)下降趨勢,植株形態(tài)和生理均無明顯變化,而pH 5.0的酸雨處理對植株生長產(chǎn)生了促進(jìn)作用,pH 6.0 的模擬酸雨條件下種子萌發(fā)和種苗生長無明顯變化。
童方平等[18]對生長于冷水江嚴(yán)重Sb、As、Cd、Hg污染土壤的大葉女貞進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:大葉女貞能耐較嚴(yán)重重金屬脅迫,其生長量、生物量受影響較??;各重金屬在大葉女貞根、莖、葉器官內(nèi)的富集量有極顯著差異,根、莖、葉等器官間富集的重金屬有極顯著差異,大葉女貞可作為重金屬污染土壤生態(tài)修復(fù)優(yōu)良樹種。
王會霞等[19]用激光粒度分析儀(濕法)測定葉面塵的粒徑分布,同時(shí)用圖像處理軟件(圖像法)分析葉面顆粒物的粒徑特征,結(jié)果表明,大葉女貞葉面滯留顆粒物粒徑呈雙峰分布,圖像法測定的顆粒物粒徑范圍為0.4~27.8μm,葉表面分布有大量的突起和凹陷,凹陷直徑介于0.6~30μm,直徑小于2.5μm和10μm的凹陷約占到總量的50%和80%。
2.3.4抗寒研究
目前大葉女貞廣泛栽植于北方,有一定的抗寒能力,能忍受-12℃低溫環(huán)境而正常生長。
趙志新等[20]對不同家系及家系內(nèi)不同單株2年生苗木自然條件下越冬后抽梢率進(jìn)行了觀測,表明不同家系間抗寒性的差異達(dá)到顯著水平,最優(yōu)良家系的平均抽梢率為31.9%;家系內(nèi)不同個(gè)體間抗寒性的差異亦達(dá)到顯著水平。
林艷等[21]以不同樹齡、不同抗寒性植株葉片為材料,于冬季每月中旬分別采樣,測定葉片丙二醛及可溶性糖的含量,并在第2年春節(jié)初對每個(gè)采樣樹冬季受凍情況進(jìn)行調(diào)查。結(jié)果表明:不同樹齡及不同抗寒性的植株冬季葉片丙二醛及可溶性糖具有不同的變化曲線,低溫脅迫下葉片丙二醛及可溶性糖含量出現(xiàn)上升趨勢越早、上升幅度越大的植株,其抗寒性越差。
李忠喜等[22]采用5株優(yōu)勢木法對鄭州市區(qū)的大葉女貞進(jìn)行了選優(yōu),在此基礎(chǔ)上,對其抗寒性與相對電導(dǎo)率的關(guān)系進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:大葉女貞的抗寒能力與其葉片相對電導(dǎo)率關(guān)系密切;8月份-15℃、-20℃處理和12月份-20℃處理時(shí)的葉片相對電導(dǎo)率可以直接用來鑒定無性系間抗寒性強(qiáng)弱。
惠毓坤等[16]試驗(yàn)證明,通過在樹坑上打4個(gè)深40~50 cm的施肥孔,將肥料施入40~50 cm深的地下澆水,誘使大葉女貞的根系大部分布在地面以下30 cm的深處,處于凍土以下,使根系得到保護(hù),避免凍害。只要栽培措施適當(dāng),大葉女貞完全可以在魯北地區(qū)正常越冬。 王長憲等[23]以大葉女貞為受體材料,利用農(nóng)桿菌浸染方法對沙冬青抗寒基因AmEBP1進(jìn)行轉(zhuǎn)化試驗(yàn),結(jié)果表明:轉(zhuǎn)化材料為莖段,菌液濃度稀釋為50%,浸染時(shí)間15 min;其中浸染部位是影響基因高效轉(zhuǎn)化的最主要因素,在50 mg/L濃度的卡那霉素培養(yǎng)基篩選培養(yǎng),獲得一批抗性植株,經(jīng)PCR檢測獲得5株轉(zhuǎn)化株系。
國內(nèi)學(xué)者從大葉女貞的育苗栽培、水分光合生理、抗性等層面進(jìn)行了卓有成效的研究工作,并取得了可喜的進(jìn)展,但作者認(rèn)為在大葉女貞研究中也存在問題。
良種選育研究較少,不能滿足園林綠化需要。一是缺乏速生良種,大部分都是種子苗,生長較慢,遺傳分化較大;二是缺乏耐寒良種,由于大葉女貞作為北方少見的常綠闊葉樹種,能夠豐富北方冬季景觀,耐寒良種對于大葉女貞向北發(fā)展尤為重要;三是大葉女貞結(jié)實(shí)量大,種子嚴(yán)重污染環(huán)境。針對以上問題,應(yīng)加大良種選育研究力度,特別是圍繞抗寒性、少果或無果等研究方向育種,以向北拓展大葉女貞的栽培區(qū)域和凈化栽植環(huán)境。
大葉女貞栽培技術(shù)有待提高,目前栽植的苗木主干過低,應(yīng)通過修枝、接干等措施提高主干高度。
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(責(zé)任編輯:王團(tuán)榮)
2017-12-03
河南省科技攻關(guān)“大葉女貞種源收集及評價(jià)利用研究(152102110118)”
張江濤(1974-),男,高級工程師,從事林木育種研究工作。
S 687.1
B
1003-2630(2017)04-0028-03