文章编号= 1001-7380(2016)06-0045-04
江苏林业科技
Journal of Jiangsu Forestry Science & Technology
Vol. 4 3 No . 6
Dec .2016
榆树繁育技术及抗逆性研究进展
唐凌凌,教忠意*
(江苏省林业科学研究院,江苏南京211153)
摘要:文章对榆树在繁殖、栽培与管理、抗性生理和综合应用等方面的研究现状进行了总结和分析,并提出了今后
研究与开发利用的方向。
关键词:榆树;繁育技术;抗逆性;抗污染;抗盐;抗旱中图分类号:S792.19 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1001-7380.2016.06.012榆树(Wmus pumila L.)为榆科榆属落叶乔木, 又名榆、白榆、家榆、钱榆、钻天榆等,分布于中国东 北、华北、西北、西南各省区,以及朝鲜、前苏联、蒙 古等地[1]。植物化石和孢子粉资料显示,新生代第 三纪时,我国即有榆树生存繁衍[2]。古代文献《诗 经》、《管子》、《尔雅》、《群芳谱》和《汉书》等也都有 对它的记载[3]。江苏滩涂面积约占全国的1/4,扣 除侵蚀部分,每年的淤涨面积在1 330 hm2以上,是 继续推进绿色江苏建设的主战场。受立地条件限 制,选择适生耐盐碱树种,及培育良种以用于造林 绿化,成为江苏今后一个时期林业科研的重要任 务。榆树生长速度快,材质优良,是我国主要造林 树种之一,也可供食用、药用、雕刻及工业用;又因 其对中度盐碱土壤具有较强的适应性,而被广泛用 于适生地区的盐碱土植被恢复,在江苏沿海造林绿 化中应用前景广阔[4-10]。近年来,相关学者在榆树 的繁殖、栽培与管理、抗性生理和综合应用等方面 都开展了一系列研究,本文将其主要研究进展综述 如下,以期为今后的相关研究提供参考。
应选择15—30年生健壮母树,采用人工震落、承接 收集和成熟撒落地面后扫集等方式采集果实,每公
斤翅果12至16万粒,宜随采随播,发芽率65%— 85%[12]。如果不能及时播种,应清除杂物后,放置 于阴凉通风处阴干后密封贮藏,发芽率可保持近2 a[13]。选择地势平坦、排水良好、土层深厚的沙壤土 或壤土,且含盐量小于0.1%的立地作床[14]。播种 常采用条播形式,行距15—20 cm,覆土厚度0.5—1 cm,每公顷用种量37. 5—45 kg[15]。榆树硬枝扦插 不易生根成活,采用全光照嫩枝扦插技术,并用2x 10-6的ABT生根粉处理30 min,其生根率可达 99%;10月中旬半硬枝扦插,5x10-6的NAA溶液速 蘸10 s或浸泡10—20 min,其生根率可达 88%[16-17]。吕占江等[18]认为,4月中下旬地温在18 丈左右时,选用2年生一级壮苗做砧木,采用袋接方 法,嫁接成活率可逾92%。在榆树微体快速繁殖方 面,王静华等研究发现,榆树最适增殖培养基为MS + 0. 1 m#L 6-BA +0. 005 mg/L IBA,叶片再生最适 培养基为 MS +0. 005 m#L TDZ + 0. 005 mg/L IAA, 最适生根培养基为MS+0. 01 mg/L IBA,但玻璃苗发 生率高,叶片再生能力弱[19]。李天珍等[20]研究了 糖和无机氮源对榆树组织培养时新梢、不定根形成 的影响,认为含高质量浓度蔗糖的培养基比低质量 浓度蔗糖的培养基新梢生根率高,即糖/氮比值高 有利于榆树生根。目前,榆树组织培养体系并不完 全成熟,依然存在外植体经常褐变,以及继代培养 中玻璃化苗、白化苗成因和克服方法尚未明确等
1
繁殖研究
榆树结实量大,采收及播种繁殖容易,但优良
无性系的繁育需要通过扦插、嫁接或组织培养等方 式来实现,为此很多学者对榆树的繁殖进行了研究 和探索。榆树花果期3—6月,4一6月翅果(种子) 成熟,从盛花期到种子成熟约40 d[ll]。当翅果由绿 色变为浅黄色或黄白色时即可采集。培育实生苗
收稿日期=2016-11-01;修回日期=2016-11-19
基金项目:江苏省林业三新工程项目“耐盐速生白榆无性系区域试验及培育技术研究”(LYSX[2015]06)
作者简介:唐凌凌( 1982-),女,上海嘉定人,硕士。主要从事植物抗逆优良品种选育和园林植物栽培与利用研究。 ■■并列第一作者:教忠意( 1978-),男,辽宁凤城人,副研究员,硕士。主要从事园林植物遗传育种和景观生态研究
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江苏林业科技第43卷
问题[2|]。
2
栽培与管理
栽培与管理是榆树育苗和营林过程中不可或
缺的过程。管理的到位与否,直接关系到榆树的生 长。榆树实生苗长到2—3片真叶时需开始间苗补 苗;待苗高10—15 cm时需定苗并摘除侧芽;株距 8—15 cm 时,留苗量应为(1. 5—2. 25) x 1〇5 株/ hm2[|4,22]。幼苗生长发育当年灌水3—6次,除草松 土 3—5次,间苗定苗2次,抹芽3—4次,追肥1—2 次。当年生苗高50—80 cm,地径0. 5 cm左右即可 出圃[23]。榆树造林密度应根据立地条件和林种而
定。“四旁”植树宜采用3年生大苗;营造片林可选 用2—3年生苗木,株彳了距2 mX3 m或3 mX4 m,考 虑复合经营可适当放宽行距,栽植穴规格一般为50 cmx50 cmx50 cm[24]。造林后应及时开展除草松 土、培土、施肥、浇水、抹芽、修枝、病虫害控制等田 间管理工作。榆树主要病害是立枯病、溃瘍病等, 可喷施50%多菌灵可湿性粉剂1 500倍液或75%百 菌清可湿性粉剂500倍液防治[25—27]。虫害主要有 榆紫金花虫、黑绒金龟子、榆天社蛾、芳香木蠹蛾和 榆毒蛾等。上述虫害可分别用90%敌百虫800— 1 000倍液、50%敌敌畏乳液800—1 000倍液、50%倍 硫磷400—500倍液、50%杀螟松乳剂800—1 000倍 液等喷杀,同时可结合诱虫灯的使用,以减少农药 残留[28]。
3
抗性研究
3.1抗盐性
榆树具有较强的耐盐碱能力,是盐碱地造林的
重要树种。目前,围绕榆树耐盐机理、耐盐能力评 价及品种的筛选等方面开展了大量研究。榆树种 子具有一定的耐盐性,在萌发过程中能够忍受盐浓 度100 mm〇l/L,只有当盐胁迫达到一定程度时,其 种子的萌发才会受影响,且随盐胁迫程度的增大, 发芽率和发芽指数呈下降趋势,平均发芽时间逐渐 延长[29]。一些研究表明,榆树可通过控制叶片中淀 粉含量从而调节可溶性糖含量,来维持渗透平衡, 增加抗盐性[30]。Song等[31]研究发现,一定浓度范 围的盐胁迫下,榆树叶片电解质相对外渗率上升趋 势缓慢,其细胞质膜对盐离子伤害有较强抗性。实 验室沙培条件下,200 mmol/L及以下的盐胁迫对榆 树幼苗影响不大,300 mmol/L高盐胁迫下榆树叶片
含水量下降、细胞膜透性及膜脂过氧化程度增大, Na+和Cl—含量较高,且优先积累于老叶和成熟叶片 中,随着盐浓度的增加,叶片中叶绿素含量呈下降 趋势,光合作用能力降低[9]。榆树能在轻度盐胁迫 条件下,通过下调气孔导度等方式,进行自我保护, 从而降低盐胁迫对自身的伤害;在高浓度盐胁迫条 件下,主要通过Na+,Cl—聚集的老叶和成熟叶自然 脱落来实现避盐的目的。有学者认为榆树可耐土 壤含盐量0. 6%的胁迫强度,也有人认为榆树属中 等耐盐树种[10,32]。实验室NaCl模拟盐胁迫条件与 沿海盐碱立地条件有较大差异,但目前盐碱立地下 榆树耐盐碱特性的相关研究开展较少。3.2抗旱性
榆树属于亚低水势忍耐脱水耐干旱树种,在一 定水势范围内,能够通过木质部传导阻力来降低木 质部的导水率,以及通过增加叶片中束缚水的比重 等方式来提高对干旱胁迫的适应能力[33—35]。田间 最大持水量40%—50%的中度和轻度干旱胁迫,能 促进榆树幼苗根系的生长,对其所造成的诸如生物 量减少、叶面积和叶绿素的轻微下降等,也能在复 水后迅速恢复,但田间最大持水量25%的重度干旱 胁迫会使其地上部分生物量、叶面积、叶绿素含量 大幅下降,且复水后难以恢复到正常水平[36]。重度 干旱胁迫会使榆树光合色素发生明显降解,质膜透 性增大,叶片中可溶性糖和可溶性蛋白含量上 升[37—38]。王强等[39]对沙地白榆等树种在干旱胁迫 下的光合生理参数进行了测定和分析,认为供试树 种均较耐旱,而作为榆树变种的沙地白榆,净光合 速率和气孔导度随干旱胁迫程度的增大呈先增后 减趋势,蒸腾速率缓慢减小,其抗旱性优于榆树原 种,这与其长期适应干旱环境有关。3.3抗污染
榆树具有较强的抗污染能力,常用于空气或土 壤污染地区的绿化造林。围绕榆树在多类空气和 土壤污染条件下的生长、生理反应等方面开展了相 关研究。曹军合[40]研究了城市污泥对榆树等树种 生长的影响,结果显示:榆树在镉含量高达64.253 mg/kg的污泥与其他材料混合组成的试验基质中成 活率均为100%,虽苗高和茎粗等生长指标受到一 定程度的抑制,但在供试的8种植物中表现较优。 粉煤灰复田立地条件下,榆树根系能够正常生长发 育,且具有生长直、弯曲少的特点,根系量大,粗根 较多[41]。在煤矸石露天排土场立地条件下,榆树纯
第6期唐凌凌等:榆树繁育技术及抗逆性研究进展
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林林下植被多样性指数、均勻度指数、总生物量等 指标均表现最优,具有较强的适应能力[42]。有研究 显示,在重金属元素镉、铅、锌严重污染的环境下, 榆树具有较强的重金属富集能力,其综合富集系数 达1.218,在供试12个树种中表现最优[43]。榆树枝 干层次分明,叶片着生密集,对空气中的粉尘具有 较强的留滞能力,叶片平均滞尘量可达1.894 7 g/m2[44]。童贯和[45]研究认为,S〇2大气污染会造成 榆树叶片中叶绿素含量和可溶性糖含量的下降,但 在所有供试树种中其下降幅度最小,对SO。污染抗 性最强。
4
综合利用研究
榆树用途较为广泛,在人民群众生产生活中发
挥了重要作用。榆树木材的边材窄,淡黄褐色,心 材暗灰褐色,纹理直,结构略粗,气干密度0. 434— 0. 644 g/(:m3,体积干缩系数 0. 429%—0. 564%,静 曲强度60. 5—109.5 MPa,弹性模量6 013. 5— 9 521. 4 MPa,顺纹抗压强度33. 4—60. 3 MPa,端面 硬度 34. 5—66.2 MPa,抗冲击强度 40.5—115. 3 kj/m2,可供家具、车辆、农具、器具、桥梁、建筑等 用[46]。榆木也可制作胶合板,其pH值5.716— 6. 853,碱缓冲容量18.2—28.9 mL,调胶工艺配比 较为关键[47]。榆树枝丫燃烧时间长,发热量大,是 较好的薪炭材;枝条柔软有韧性,常用于编织筐篮 等;木段富含纤维素、半纤维素、糖类和无机盐,可 用作培养香菇和木耳的饵木[48]。榆树叶片干物质、 粗蛋白、粗脂肪、粗纤维占比分别达88. 10%, 15. 12% ,4. 90%,9. 43%,营养成分较为全面,是优 质的禽畜饲料[49]。榆树皮内含淀粉及粘性物质,可 磨成粉,掺合面粉中食用,并用作制醋原料;枝皮纤 维坚韧,可制作绳索、麻袋或作人造棉、造纸原料。 未成熟的果实富含蛋白质、糖类、脂肪和胡萝卜素 等,以及多种微量元素,可炒食或作为馅料;老果含 油25%,可供医药和轻、化工业用。树皮、叶、翅果 均可人药,能安神、利小便。叶可作土农药,煎水喷 洒,能防治棉蚜。榆树分布范围广,生长速度快,是 西北荒漠、华北及淮北平原和丘陵,以及东北荒山、 砂地、滨海盐碱地造林的重要树种和“四旁”绿化树 种。此外,因其树型美观,果实繁茂,且能有效吸滞 粉尘、富集重金属污染物质,常用于园林及污染区、 排土场等绿化和植被恢复。
5
展望
榆树分布及栽培范围广,适应性强,易于繁殖,
是一个集工业用材、环境保护、景观绿化和资源开 发等为一体的多功能优良树种,开发利用潜力大。 目前,对榆树的研究主要集中于繁殖和营林等领 域,对其在良种选育、用材和生理生态等方面的研 究还相对较少。利用目标树种及其良种耐盐碱、耐 干旱、耐水涝、抗污染等方面的特性在相关困难立 地造林,是解决造林绿化与宜林地相对短缺这一矛 盾的有效途径。尤其是在当前江苏沿海造林绿化 稳步推进的过程中,充分发挥榆树耐盐、速生的特 性,在种质资源收集保存的基础上,深人研究榆树 良种选育、快速繁殖、栽培等相关配套技术,同时结 合盐碱土壤改良相关技术措施的应用,推广良种壮 苗营建速生丰产林,将有助于江苏沿海地区林木覆 盖率的增加和当地农民收人水平的提高。参考文献:
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(上接第44页)3.3地栽技术要点
选择地势平坦无低洼积水的中性及酸性土种 植。黏土或者生土等种植地块,种植前宜加人大量 有机质,如锯末、碎木片、泥炭及人工基质等,并可 加人适量的硫酸亚铁,深翻50 cm以上,搅拌均勻。 适宜种植的时间(长江以南)为9月下旬到春季花 前。刚种植1一2 a的杜鹃花干旱季节及时补水,后 叶片萎蔫时补水即可。花后适度轻剪2—3 cm或不 剪。病虫害防治主要需于3—5月、8—10月防治红 蜘蛛、杜鹃网蝽。
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