喬 虹,白晉華,張蕓香,郭晉平,郭紅彥
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,山西 太谷 030801)
大果櫸(Zelkova sinica Schneid.)屬榆科(Ulmaceae)櫸屬(Zelkova)植物,又名小葉櫸,是我國(guó)的特有樹(shù)種,主要分布在甘肅、陜西等省。其具有耐干旱瘠薄、根系發(fā)達(dá)、萌蘗性強(qiáng)、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)[1]。同時(shí)大果櫸樹(shù)形優(yōu)美,是秋色葉樹(shù)種,季相變化明顯,對(duì)于改善生態(tài)環(huán)境、構(gòu)建富有地域文化特色的園林城市具有重要的意義[2]。另外,大果櫸樹(shù)皮可入藥,木材耐磨損、結(jié)構(gòu)粗、韌性強(qiáng)、有光澤,可供車輛、農(nóng)具、家具等用材,有很高的應(yīng)用價(jià)值。在民間因櫸樹(shù)中“櫸”和“舉”諧音,“硬石種櫸”與“應(yīng)試中舉”諧音,所以有心想事成和祥瑞的寓意,也常被當(dāng)成寄托希望或愿望的“許愿樹(shù)”。大果櫸是山西省珍稀的鄉(xiāng)土樹(shù)種,僅在山西省南部有少量分布,目前對(duì)大果櫸的研究也僅限于無(wú)性繁殖技術(shù)的初步試驗(yàn)、結(jié)實(shí)和種子特性等基礎(chǔ)研究,其重要的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和文化等價(jià)值未得到應(yīng)有的重視。
筆者在綜述大果櫸及其近緣種研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,從育苗、抗寒性和栽培試驗(yàn)3個(gè)方面,對(duì)今后開(kāi)展大果櫸科學(xué)試驗(yàn)與馴化栽培及生產(chǎn)應(yīng)用等進(jìn)行了探索與展望,以期為今后大果櫸的科學(xué)研究、合理保護(hù)與開(kāi)發(fā)利用提供理論參考依據(jù)。
大果櫸(Zelkova sinica Schneid)為落葉喬木,高達(dá)20 m。1年生枝被灰白色柔毛,以后漸脫落,2年生枝光滑;葉卵狀長(zhǎng)圓形或卵形,具鈍尖單鋸齒,先端漸尖或尾尖,基部稍偏斜,上面中脈及側(cè)脈凹下,疏被柔毛,下面脈腋有簇生毛;葉柄密被柔毛。核果近球形?;ㄆ?—4月;果期10—11月[3]。該種的核果較大葉櫸、櫸樹(shù)大,頂端不凹陷,具果梗,葉較小,故易于識(shí)別[4]。
大果櫸適應(yīng)性廣,較喜光,為陽(yáng)性樹(shù)種,喜溫暖濕潤(rùn)氣候,耐干旱,能適應(yīng)堿性、中性及微酸性土壤,尤其喜歡生長(zhǎng)于石灰?guī)r發(fā)育的山地鈣質(zhì)土壤上。耐干旱瘠薄,萌蘗性、抗性強(qiáng),壽命長(zhǎng)。根系發(fā)達(dá),樹(shù)冠龐大,是良好的水土保持樹(shù)種,對(duì)土壤也有一定的改良作用。
大果櫸分布在甘肅、陜西、四川北部、湖北西北部、河南、山西南部和河北等地。在山西主要產(chǎn)于中條山,如夏縣泗交、陽(yáng)城桑林、垣曲馬家河?xùn)|莊、七十二混溝、翼城大河和沁水下川,在呂梁山南端和太行山南端也有分布[1]。大果櫸常生于海拔800~2 500 m地帶的山谷、溪旁及較濕潤(rùn)的山坡疏林中,以及海拔700~1 800 m地帶之山坡、谷地、臺(tái)地、黃土丘陵、固定沙丘及巖縫中。
2.1.1 生物學(xué)特性 張若晨等[1]系統(tǒng)介紹了大果櫸(Zelkova sinica Schneid)的分類位置、地理分布、生態(tài)習(xí)性和用途,通過(guò)綜述大果櫸及其近緣樹(shù)種的研究進(jìn)展表明,大果櫸是山西省的珍稀鄉(xiāng)土樹(shù)種,在國(guó)土綠化中具有很大的發(fā)展?jié)摿?。陳蓮蕓等[5]對(duì)大果櫸的結(jié)實(shí)和種子特性進(jìn)行了一些基礎(chǔ)研究,結(jié)果表明,大果櫸結(jié)實(shí)大小年明顯,結(jié)實(shí)率低;沙藏層積處理可大大提高大果櫸種子出芽率和整齊度。這些研究結(jié)果對(duì)大果櫸的種子繁育和推廣利用具有一定的理論和生產(chǎn)實(shí)際意義。
2.1.2 育苗 關(guān)于大果櫸的育苗,王桂萍等[6]通過(guò)對(duì)大果櫸1年生容器苗進(jìn)行施肥試驗(yàn),結(jié)果表明,各施肥處理間生長(zhǎng)節(jié)律相似,但不同施肥處理對(duì)生長(zhǎng)的影響不一,N∶P∶K為2∶4∶1的配方肥效果最好,對(duì)大果櫸的生長(zhǎng)有很好的促進(jìn)作用,而磷鉀肥處理會(huì)抑制大果櫸生長(zhǎng)。馬曉輝等[7]對(duì)大果櫸的扦插技術(shù)和條件進(jìn)行了試驗(yàn),結(jié)果表明,大果櫸春季硬枝扦插顯著優(yōu)于夏季嫩枝扦插;用500 mg/L的ABT1號(hào)生根粉處理,扦插在珍珠巖與粗砂之比為1∶1的混合基質(zhì)上效果最好;大果櫸扦插苗適宜第2年春季移栽,不宜在當(dāng)年夏季進(jìn)行。金曉玲等[8]選取大果櫸未成熟胚進(jìn)行愈傷組織的誘導(dǎo)和植株再生并取得了初步進(jìn)展。張若晨[9]用不同生根劑處理大果櫸嫩枝插穗后,對(duì)插穗長(zhǎng)出的新葉進(jìn)行光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、胞間CO2濃度4個(gè)指標(biāo)的測(cè)定,并分析了各指標(biāo)的日變化規(guī)律。這也為大果櫸生理研究提供了一定的理論參考。
2.1.3 抗寒性 朱麗[10]采用田間觀測(cè)和生理指標(biāo)測(cè)定相結(jié)合的方法對(duì)大果櫸苗木越冬及抗寒生理特性進(jìn)行了研究,并對(duì)不同類型的大果櫸苗木進(jìn)行了抗寒性比較,結(jié)果顯示,大果櫸1年生嫁接苗的抗寒性最強(qiáng),1年生移栽苗抗寒性最弱。李靜[11]研究了山西農(nóng)業(yè)大學(xué)苗圃內(nèi)大果櫸及大葉櫸(Zelkova schneideriana)實(shí)生、嫁接及移栽苗木的生長(zhǎng)量及抗寒特性。有研究表明,對(duì)植物噴施適量的外源生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,能夠提高植物的抗寒性[12-14],這也可以應(yīng)用到提高大果櫸的抗寒性研究中。
2.2.1 生物學(xué)特性 目前,有關(guān)櫸屬植物的生物學(xué)特性研究[15-16]有很多,張祺照等[17]研究結(jié)果表明,櫸樹(shù)葉醇提物不同極性部位對(duì)酪氨酸酶活性具有一定的抑制作用。劉雪梅等[18]對(duì)櫸樹(shù)(Zelkova schneideriana)秋季葉色變化類型和生長(zhǎng)特性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,櫸樹(shù)試驗(yàn)樣株的葉色在秋季呈現(xiàn)不同的變異類型,可分為紅色、黃色和綠色3個(gè)品系;秋季葉色開(kāi)始變化的時(shí)間從早到晚依次是黃色品系、紅色品系、綠色品系。沈建軍等[19]總結(jié)了櫸樹(shù)的溫室育苗試驗(yàn)方法,分析了櫸樹(shù)苗期的生長(zhǎng)特性及立地條件對(duì)苗木生長(zhǎng)的影響。
2.2.2 抗性 櫸樹(shù)幼苗可以通過(guò)增加SOD,POD等的抗氧化酶的活性,來(lái)降低鹽脅迫產(chǎn)生的影響。竇全琴等[20]研究了土壤NaCl含量對(duì)櫸樹(shù)幼苗生理特性的影響,結(jié)果表明,低鹽處理下,隨著NaCl濃度的升高以及脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),植株死亡率逐漸提高,抗氧化系統(tǒng)酶活性逐漸減弱。研究發(fā)現(xiàn),櫸樹(shù)種子萌發(fā)時(shí)對(duì)NaCl脅迫較為敏感[21]。
2.2.3 良種選育 對(duì)櫸屬植物的遺傳改良研究目前并不多。曹嫻等[22]對(duì)同一區(qū)域內(nèi)的23株櫸樹(shù)及進(jìn)行了遺傳差異分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),櫸樹(shù)有較高的遺傳多樣性,這為櫸樹(shù)進(jìn)化研究和優(yōu)良選育提供了基礎(chǔ)。仲磊等[23]綜述了櫸屬樹(shù)種分類、資源分布、遺傳變異、良種選育及種苗繁殖等方面的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展,分析探討了目前我國(guó)櫸樹(shù)良種生產(chǎn)面臨的問(wèn)題及發(fā)展?jié)摿?,提出了今后櫸?shù)的遺傳改良策略,為櫸樹(shù)育種研究提供參考。郁世軍等在2011年通過(guò)江蘇省林木品種審定會(huì)認(rèn)定了一個(gè)新的良種,是從大葉櫸中選育出的一種幼樹(shù)生長(zhǎng)速度較快、樹(shù)皮呈青色的變異類型,定名為青皮櫸[24]。金曉玲等從大葉櫸樹(shù)實(shí)生苗中選育出了一種名為恨天高的品種,生長(zhǎng)呈灌木狀、分枝短、枝葉濃密,并申請(qǐng)了國(guó)家植物新品種權(quán)[25]。很多國(guó)家從光葉櫸(Zelkova serrata)中選育出的觀賞園藝品種多達(dá)40多個(gè),代表性品種有綠花瓶(Green vase)、哈爾卡(Halka)、小丑(Goblin)等[26]。
2.2.4 繁殖與栽培技術(shù) 近年來(lái),對(duì)櫸屬植物的繁殖技術(shù)有大量研究[27-30],包括種子繁殖、扦插繁殖、嫁接繁殖、組織培養(yǎng)繁殖和栽培技術(shù)等。劉海龍等[31]研究了GGR的不同質(zhì)量濃度、不同浸泡時(shí)間、插穗粗度及扦插時(shí)間對(duì)櫸樹(shù)嫩枝扦插生根的影響。王虹等[32]對(duì)櫸樹(shù)嫩葉進(jìn)行了愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)技術(shù)研究,為櫸樹(shù)快繁育苗奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。劉海龍等[33]總結(jié)了國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)大葉櫸的相關(guān)研究,對(duì)有效保護(hù)和合理開(kāi)發(fā)利用大葉櫸具有重要意義。陳小樺等[34]研究了在智能化控制條件下小葉櫸枝條年齡、粗度和KF8生根劑溶液浸漬時(shí)間對(duì)枝條扦插的影響。在櫸屬植物栽培技術(shù)方面,羅明芳等[35]通過(guò)對(duì)櫸樹(shù)苗木培育技術(shù)的研究總結(jié)出櫸樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律與注意事項(xiàng)。王國(guó)祥[36]闡述了櫸樹(shù)的栽培技術(shù),包括母樹(shù)選擇與采種、育苗、移栽造林、撫育管理、病蟲(chóng)害防治等內(nèi)容。張立軍等[37]對(duì)大葉櫸進(jìn)行了人工栽培技術(shù)研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),櫸樹(shù)優(yōu)于同等條件下的馬尾松,次于杉樹(shù),是優(yōu)良的速生硬闊葉樹(shù)種。除此之外,茹雷鳴等[38]、何平等[39]、周文明等[40]對(duì)櫸樹(shù)栽培技術(shù)都進(jìn)行了相關(guān)研究。
大果櫸集觀賞價(jià)值、藥用價(jià)值、實(shí)用價(jià)值、生態(tài)價(jià)值于一身,是一種很好的潛在園林綠化樹(shù)種。大果櫸適應(yīng)范圍較廣,但目前在山西分布范圍較小,大家對(duì)其了解很少,在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)植物園內(nèi)種植有一株50多年的大果櫸,生長(zhǎng)良好,所以大果櫸應(yīng)該是適應(yīng)山西晉中地區(qū)生長(zhǎng)的。但多年來(lái)未在山西地區(qū)廣泛種植,可能原因是由于對(duì)大果櫸的認(rèn)知不足,或繁殖技術(shù)有限。
雖然已有大果櫸育苗技術(shù)的相關(guān)研究,但在無(wú)性繁殖中,扦插和嫁接繁殖大果櫸的成活率依然不高,并且對(duì)于大果櫸的植物組織培養(yǎng)技術(shù)的研究尚處于起步階段,所以,大果櫸的無(wú)性繁殖技術(shù)是今后研究的一個(gè)方向。植物無(wú)性繁殖技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)植物苗木的快速繁殖,可篩選出適用于不同造林綠化目的的大果櫸苗木,這樣可以解決大果櫸苗木量少的問(wèn)題。櫸屬其他植物在扦插、嫁接、組培方面的研究可作為大果櫸在育苗方面的參考。在扦插方面,可以多進(jìn)行幾次試驗(yàn)研究,選出最適合大果櫸生長(zhǎng)的處理,后期濕度和溫度的管理也很重要。在植物組培方面,培養(yǎng)基的種類以及添加激素的成分、外植體的消毒與種類選擇都是重要的影響因素。
近年來(lái),櫸屬植物的研究多集中在生物學(xué)特性、自然分布、繁殖和栽培、資源利用等方面。對(duì)于大果櫸及其近緣種的抗寒性研究極少,而若想將櫸屬植物引入北方地區(qū)栽植,必須攻克的一大難題就是提高其抗寒性。關(guān)于植物抗寒性的研究很多,主要圍繞在大田作物、果樹(shù)、蔬菜以及一些主要的園林植物中進(jìn)行,而對(duì)大果櫸及其近緣種的抗寒性研究比較少,但是植物抗寒性研究都是相通的,所以,可以借鑒其他植物的抗寒性研究方法來(lái)對(duì)櫸屬植物進(jìn)行抗寒性研究。相關(guān)研究[41-45]表明,植物抗寒性的測(cè)定方法主要有生態(tài)學(xué)鑒定法、越冬適應(yīng)性觀察法、生長(zhǎng)恢復(fù)法、生理指標(biāo)測(cè)定法以及全株冰凍測(cè)試法、葉綠素?zé)晒夥ā岱治龇?、電阻抗圖譜法以及核磁共振顯微鏡圖譜法和可視+近紅外線光譜法等。
在測(cè)定植物的抗寒性時(shí),可以根據(jù)植物的組織特點(diǎn)、生理狀況來(lái)選擇適合的測(cè)定方法,外部條件如儀器設(shè)備、使用方法等也是選擇植物抗寒性測(cè)定方法的重要依據(jù),并且,研究目的不同,測(cè)定的生理指標(biāo)也不同,選擇的方法也會(huì)不同。每一種測(cè)定方法都有優(yōu)缺點(diǎn),在確定了方法之后,要盡量減少使用該方法的誤差,或者綜合其他方法進(jìn)行測(cè)定,使研究結(jié)果更具有科學(xué)性。
在大果櫸突破了育苗和抗寒性問(wèn)題后,就要進(jìn)行大果櫸的栽培試驗(yàn)研究,才能實(shí)現(xiàn)大果櫸的大面積栽培,進(jìn)而運(yùn)用到山西北方地區(qū)園林綠化中,豐富園林綠化效果。目前,櫸屬植物的引種試驗(yàn)研究并不多,趙玲等[46]研究發(fā)現(xiàn),紅櫸樹(shù)對(duì)立地條件要求高,生長(zhǎng)快,但耐寒性差,在南陽(yáng)市適應(yīng)性強(qiáng),影響紅櫸樹(shù)栽培的限制因子是土壤酸性、極端低溫與低溫持續(xù)時(shí)間及瘠薄土壤。根據(jù)不同的立地條件,加強(qiáng)土肥水管理,防治凍害,是紅櫸樹(shù)引種成功的關(guān)鍵。許國(guó)勝[47]在肥東縣對(duì)紅櫸進(jìn)行了引種試驗(yàn)的初步研究。李玉發(fā)等[48]從良種引進(jìn)、整地、苗木栽植、水肥管理、修剪、病蟲(chóng)害防治等方面介紹了櫸樹(shù)的高效培育技術(shù),討論了栽植時(shí)間、栽培密度和苗木修剪對(duì)櫸樹(shù)苗木生長(zhǎng)的影響。
通過(guò)這些研究可以發(fā)現(xiàn),大果櫸在山西引種栽培土壤因子影響不大,其次,大果櫸是陽(yáng)性樹(shù)種,喜溫暖濕潤(rùn)氣候,耐干旱,所以低溫和水濕是限制大果櫸引種栽培成功的關(guān)鍵因子。溫度適宜、濕度較小有利于大果櫸生長(zhǎng)發(fā)育。從分布區(qū)域來(lái)看,華南地區(qū)溫度和濕度對(duì)大果櫸都很合適,因此,可以在華南地區(qū)進(jìn)行引種試驗(yàn),進(jìn)而推廣應(yīng)用。我國(guó)北方地區(qū)冬季溫度低,引種栽培比較困難,但可嘗試部分地區(qū)進(jìn)行栽培試驗(yàn),通過(guò)提高大果櫸抗寒性試驗(yàn)研究來(lái)解決這一問(wèn)題,或可以嘗試將大果櫸小苗在溫室栽植,1 a后移栽到室外,看是否可以克服越冬問(wèn)題。從總體上來(lái)看,大果櫸具有良好的開(kāi)發(fā)前景,引種栽培也可以進(jìn)行多個(gè)地區(qū)試驗(yàn),在我國(guó)推廣應(yīng)用是值得期待的。
另外,還可以進(jìn)行大果櫸的抗病蟲(chóng)害研究和選育分枝少的新品種研究,大果櫸樹(shù)苗有較嚴(yán)重的食葉害蟲(chóng)和蚜蟲(chóng)等,所以需要做進(jìn)一步研究,以減少病蟲(chóng)害的發(fā)生。大果櫸分枝特別早而多,因此很適合在園林綠化中作為單植景觀樹(shù)配置,但作為行道樹(shù)則需要整枝。所以選育分枝少的新品種在園林綠化中有很重要的應(yīng)用價(jià)值。