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摘要 在对黑果枸杞地下垂直茎研究的基础上,首次确立了其可作为接穗使用的属性特质,并采用这种接穗,首次进行了黑果枸杞与枸杞不同方法、不同生长季的嫁接研究。结果表明:采用劈接、切接、舌接3种嫁接方法均能获得良好的成活效果,成活率均达80%以上。劈接法不同生长季嫁接,以3月下旬至6月中旬为适宜嫁接时间,成活率达40%~90%;4月中旬至5月中旬为其最佳嫁接时间,成活率达90%;7月中旬、8月中旬仅出现个别萌梢而无存活,为不宜嫁接时间。嫁接后的黑果枸杞当年萌枝生长速度明显加快,较黑果枸杞当年萌枝的平均长度和直径,分别增长29.6%和35.2%。
关键词 黑果枸杞;地下垂直茎接穗;属性;嫁接
中图分类号 S567.19 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)13-0079-02
Study on the Attribute and Characteristics of Lycium ruthenicum Underground Vertical Stems Scions and Survival Effects of Grafting with Lycium barbarum
HE Wen-ge 1 NASONGCAOKETU 1 WEI Chao-hui 2 ZHANG Li 2 ZHAO Jie 1 WANG Ying 1 LI Yu-xia 1
(1 Grassland Station of Bayingolin Mongol Autonomous Prefecture in the Xinjiang Uygur Autonomous Region,Korla Xinjiang 841000;
2 Forestry Institute of Bayingolin Mongol Autonomous Prefecture in Xinjiang Uygur Autonomous Region)
Abstract On the basis of research on Lycium ruthenicum underground vertical stem,for the first time established attribute and characteristics which could be used as scion,and for the first time using this scion,grafting of different methods,and different growth season of Lycium barbarum. The results showed that by cleft-grafting,grafting,tongue 3 grafting methods could obtain good effect of survival,the survival rate was more than 80%. Grafting with cleft grafting method in different growing season,in late march to mid-june was suitable for grafting,the survival rate could reach 40% ~ 90%.From mid April to mid May was the best time for grafting,the survival rate reached 90%.Only a few of shoots and no survival in mid July and mid August,was not suitable for grafting.Germination branches growth of Lycium ruthenicum after grafting had quickened significantly,compared to average length and diameter of Lycium ruthenicum,growth of 29.6% and 35.2% respectively.
Key words Lycium ruthenicum;underground vertical stems scions;attribute;grafting
接穗是植物嫁接中用来嫁接到砧木上的芽、枝等器官或组织,对植物嫁接效果起着至关重要的作用。随着人们认识和实践的不断深入,植物的叶、花序、子房、柱头、胚芽以至于离体器官、愈伤组织和细胞等都可用于植物嫁接[1]。但在现实生产中运用最广泛的接穗还是植物的枝或芽。黑果枸杞(Lycium ruthenicum)系茄科(Solanaceae)枸杞属(Lycium L.)多棘刺灌木植物,是新疆焉耆盆地平原荒漠类、山地荒漠类和平原低地草甸类等草地类型中兼具生态和经济价值的植物之一,其果实成熟后为紫黑色,并富含天然原花青素等多种营养物质,是一种具滋补强壮等多种功效的中药材。目前,国内对黑果枸杞的人工繁育、成分分析与测定、色素提取等方面已有大量的研究报道[2-7],但在其嫁接研究方面,尤其是在与其同科、同属、不同种但植株和果实性状差异较大的枸杞(Lycium barbarum L.)嫁接研究方面,尚无相关报道。由于黑果枸杞植株密被大量短而密且尖的棘刺,以其硬枝或硬枝上的芽作为接穗嫁接使用时,极易受到其棘刺的干扰,严重影响嫁接的质量、效率和便捷性,导致嫁接效果不理想。因此,对黑果枸杞接穗的选择研究,在其嫁接研究与应用方面具有极其重要的意义。本文通过实地观察并研究分析黑果枸杞地下垂直茎的特征,探究了其作为接穗与枸杞嫁接的成活效果,并在此基础上,总结出了利用黑果枸杞地下垂直茎接穗与枸杞嫁接方法,为植物嫁接研究和现实生产应用等方面提供参考和借鉴。 1 材料与方法
1.1 研究概况
黑果枸杞地下垂直茎的研究区及其与枸杞嫁接的试验区均位于焉耆盆地南部的库尔勒市塔什店镇境内,南距库鲁克塔格山7 km,北距博斯腾湖3 km,属典型的暖温带干旱荒漠气候,全年日照时数4 440.1 h,太阳年总辐射量655.59 kJ/cm2。年均无霜冻期176 d,年均降水量74.4 mm,年均气温8.2 ℃,极端最高气温38.8 ℃,极端最低气温-35 ℃。受博斯腾湖影响,冷热变化不是十分剧烈。土壤类型均为砂砾质。黑果枸杞为研究区内平原砂砾质荒漠类型上自然生长的野生黑果枸杞,枸杞为试验区内人工栽种、篱笆用、通过根蘖逃逸、半野生状态宁夏枸杞。
1.2 研究方法
黑果枸杞地下垂直茎的研究采用全根系挖掘观察法,研究其生物特性。黑果枸杞与枸杞的嫁接,以直径0.4~1.2 cm、长4~5 cm的黑果枸杞地下垂直茎作供试接穗,以直径0.5~1.5 cm健康强壮的宁夏枸杞主枝作为供试砧木,于4月21日采用劈接、切接、舌接3种方法研究嫁接成活效果;于3—8月分期采制黑果枸杞地下垂直茎接穗,采用劈接法分期与枸杞进行嫁接,研究不同嫁接时期的成活效果。嫁接成活以萌梢续存生长60 d以上者计。
2 结果与分析
2.1 黑果枸杞地下垂直茎接穗属性特质
野外实地观察与研究表明,黑果枸杞地下垂直茎系其根蘖型根系的一个重要组成部分,是由水平根蘖生出的植株或根出条的地下部分(也有直接将其称为根出条的,但在针对地下部分时,往往造成一种模棱两可的概念),虽可分生不定根,并具根的形态和一些功能,但其根本属性仍为“茎”,因其在地下生长并呈垂直状态,故称之为地下垂直茎,具支撑固定地面植株、储存养分、吸收水分等功能。
黑果枸杞地下垂直茎其“茎”的根本属性决定了其与地面硬枝为同一“茎枝”属性,奠定了其作为接穗的基础,也决定了其作为接穗不同与其地面枝芽接穗的特质:一是黑果枸杞地下垂直茎不具棘刺、且质地较软,便于嫁接操作和接穗的裁剪处理。二是黑果枸杞地下垂直茎上密布大小不一、发育状况不同的鳞芽,这些鳞芽正常情况下并不萌发,但当地面植株死亡或被去除后,就会有鳞芽迅速萌发,在地面上生成新的植株;当与水平根和地面植株分离后,在适宜的条件下,这些鳞芽便如打开了生长“阀门”般快速陆续萌发,并形成多数萌梢。黑果枸杞地下垂直茎鳞芽的“阀式”萌发相比其硬枝芽的“到时”萌发,具有更强的“可控性”和“即时性”,再加之鳞芽数量多、密度大,用于嫁接时,其具有更快更强的萌发性和嫁接成活效果。三是黑果枸杞地下垂直茎还是营养储备器官并具主动吸收环境水分的功能,作为接穗使用时相比地上硬枝拥有更好的水分、养分等物质条件,也更利于其嫁接成活。同时,其主动吸收环境水分功能可能会促使砧穗之间的水分、营养物质等交流变得容易,而有利于砧穗结合和成活。
黑果枸杞地下垂直茎的这些属性特质,使黑果枸杞嫁接用接穗的取材由地上转为地下,造就了其比传统的地上接穗更加便利、更易成活、更优成活效果的嫁接特性,进一步扩大了植物接穗的取材范围,丰富接穗种类。
2.2 黑果枸杞与枸杞不同枝接方法的成活效果
4月21日,以黑果枸杞地下垂直茎接穗分别与枸杞采用劈接、切接、舌接3种枝接方法的结果表明:舌接的成活率为80%,劈接法、切接法的成活率相同且略高于舌接法,均为90%(表1)。
从上述结果来看,3种枝接方法的成活率有所不同,但并无较大的差别,均具有良好的嫁接成活效果,而劈接法具有成活率高、对接穗和砧木的适应范围广且处理简单、嫁接方法简洁、嫁接效率高等特点,更适宜黑果枸杞地下垂直茎接穗与枸杞的嫁接。由于试验数量较少,可能导致了3种枝接方法的试验结果不够精准和细致,但从总体上仍能反映出3种方法的嫁接效果及这种接穗与枸杞嫁接具有的成活率高、受嫁接方法影响较小、可采用方法较多等特性。
2.3 黑果枸杞与枸杞不同嫁接时期的成活效果
从表2可以看出,3月中下旬至6月中旬嫁接均有萌梢和成活,且萌梢数与成活数对应一致,说明这一时期只要在接穗上出现萌梢,就基本可保障其成活。3月中下旬的萌梢数和成活率相对较低,可能与环境温度偏低且极不稳定,影响了接穗鳞芽的萌发等因素有关。于4月21日和5月19日的萌梢数、成活数、成活率均为最高,可能与气温适宜且有利于接穗鳞芽的萌发,砧木树液流动增强,砧穗之间的物质交流较为容易,有利于接穗很快从砧木中获得水分和养分等因素有关,也说明4月中旬至5月中旬这段时间嫁接效果最好,为最佳嫁接时期。6月中旬的萌梢数和成活率高于3月中下旬而低于4月中旬和5月中旬,可能与砧穗植物均进入有性繁殖期,营养生长放缓等因素有关。7月25日与8月22日虽有萌梢,但分别为次低和最低、且与成活数严重背离而无成活率,可能与天气酷热,砧穗植物正在经历或刚经历过有性繁殖期,而营养生长机能尚处停滞或恢复状态等因素有关,说明7月中下旬以后为不宜嫁接时期,即使出现萌梢,也未必成活。
2.4 黑果枸杞与枸杞嫁接后的当年生长表现
黑果枸杞地下垂直茎接穗与枸杞砧木嫁接后15 d左右,接穗上的鳞芽即出现萌发迹象,25 d左右多数萌梢就可长至3~5 cm,90 d左右多数萌梢可长成60 cm左右的萌枝,至11月当年生长停止时,当年萌枝平均生长高度为92.63 cm,当年萌枝平均直径为0.73 cm(基部最粗处),较黑果枸杞当年萌枝平均生长高度71.47 cm和平均直径0.54 cm存在显著差异,并分别增长了29.6%和35.2%,说明利用黑果枸杞地下垂直茎接穗与枸杞嫁接,可使嫁接黑果枸杞当年的营养生长速度显著加快,具有明显的嫁接生长优势,并会对其生理机能产生影响,最终很可能会促使其提前进入开花结果生育期。
3 结论
黑果枸杞地下垂直茎接穗的采用,是在对其本质属性和特质研究的基础上,针对黑果枸杞植株密被棘刺、枝条坚硬的特性,为解决以其硬枝或硬枝上的芽作为接穗使用存在的极易受到其棘刺的干扰、严重影响嫁接的质量效率和便捷性、嫁接效果不理想、并时常造成人员被扎等问题而进行的创新,它的选用不仅解决了上述问题,使黑果枸杞的嫁接变得轻松、方便、高效,更重要的是它将接穗的选择范围由传统的地上部分深入到了地下,极大地拓展了人们对接穗选用的视野,并首次实现了黑果枸杞与不同种枸杞的成功嫁接,成活效果良好,验证了这种接穗的可靠性和实用性,这对黑果枸杞的嫁接研究和现实生产应用具有重要意义。
4 参考文献
[1] 杨世杰,卢善发.植物嫁接基础理论研究(上)[J].生物学通报,1995,30(9):10-12.
[2] 陈斌.柴达木盆地资源植物黑果枸杞育苗技术[J].北方园艺,2008(4):138-139.
[3] 杨春树,马明呈,李文.不同种源野生黑果枸杞容器育苗试验[J].陕西农业科学,2007(3):61-64.
[4] 陈红军,侯旭杰,白红进,等.黑果枸杞中的几种营养成分的分析[J].中国野生植物资源,2002(2):55.
[5] 王航宇,邓峰美,刘金荣,等.黑枸杞无机元素分析[J].中药材,2002(4):267.
[6] 陈红军,陈新萍,王小明,等.黑果枸杞中色素提取工艺及其性质研究[J].中国野生植物资源,2000(6):44-46.
[7] 陈红军,白红进,王小明,等.黑果枸杞中红色素提取方法的研究[J].塔里木农垦大学学报,2000,12(2):13-16.
关键词 黑果枸杞;地下垂直茎接穗;属性;嫁接
中图分类号 S567.19 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)13-0079-02
Study on the Attribute and Characteristics of Lycium ruthenicum Underground Vertical Stems Scions and Survival Effects of Grafting with Lycium barbarum
HE Wen-ge 1 NASONGCAOKETU 1 WEI Chao-hui 2 ZHANG Li 2 ZHAO Jie 1 WANG Ying 1 LI Yu-xia 1
(1 Grassland Station of Bayingolin Mongol Autonomous Prefecture in the Xinjiang Uygur Autonomous Region,Korla Xinjiang 841000;
2 Forestry Institute of Bayingolin Mongol Autonomous Prefecture in Xinjiang Uygur Autonomous Region)
Abstract On the basis of research on Lycium ruthenicum underground vertical stem,for the first time established attribute and characteristics which could be used as scion,and for the first time using this scion,grafting of different methods,and different growth season of Lycium barbarum. The results showed that by cleft-grafting,grafting,tongue 3 grafting methods could obtain good effect of survival,the survival rate was more than 80%. Grafting with cleft grafting method in different growing season,in late march to mid-june was suitable for grafting,the survival rate could reach 40% ~ 90%.From mid April to mid May was the best time for grafting,the survival rate reached 90%.Only a few of shoots and no survival in mid July and mid August,was not suitable for grafting.Germination branches growth of Lycium ruthenicum after grafting had quickened significantly,compared to average length and diameter of Lycium ruthenicum,growth of 29.6% and 35.2% respectively.
Key words Lycium ruthenicum;underground vertical stems scions;attribute;grafting
接穗是植物嫁接中用来嫁接到砧木上的芽、枝等器官或组织,对植物嫁接效果起着至关重要的作用。随着人们认识和实践的不断深入,植物的叶、花序、子房、柱头、胚芽以至于离体器官、愈伤组织和细胞等都可用于植物嫁接[1]。但在现实生产中运用最广泛的接穗还是植物的枝或芽。黑果枸杞(Lycium ruthenicum)系茄科(Solanaceae)枸杞属(Lycium L.)多棘刺灌木植物,是新疆焉耆盆地平原荒漠类、山地荒漠类和平原低地草甸类等草地类型中兼具生态和经济价值的植物之一,其果实成熟后为紫黑色,并富含天然原花青素等多种营养物质,是一种具滋补强壮等多种功效的中药材。目前,国内对黑果枸杞的人工繁育、成分分析与测定、色素提取等方面已有大量的研究报道[2-7],但在其嫁接研究方面,尤其是在与其同科、同属、不同种但植株和果实性状差异较大的枸杞(Lycium barbarum L.)嫁接研究方面,尚无相关报道。由于黑果枸杞植株密被大量短而密且尖的棘刺,以其硬枝或硬枝上的芽作为接穗嫁接使用时,极易受到其棘刺的干扰,严重影响嫁接的质量、效率和便捷性,导致嫁接效果不理想。因此,对黑果枸杞接穗的选择研究,在其嫁接研究与应用方面具有极其重要的意义。本文通过实地观察并研究分析黑果枸杞地下垂直茎的特征,探究了其作为接穗与枸杞嫁接的成活效果,并在此基础上,总结出了利用黑果枸杞地下垂直茎接穗与枸杞嫁接方法,为植物嫁接研究和现实生产应用等方面提供参考和借鉴。 1 材料与方法
1.1 研究概况
黑果枸杞地下垂直茎的研究区及其与枸杞嫁接的试验区均位于焉耆盆地南部的库尔勒市塔什店镇境内,南距库鲁克塔格山7 km,北距博斯腾湖3 km,属典型的暖温带干旱荒漠气候,全年日照时数4 440.1 h,太阳年总辐射量655.59 kJ/cm2。年均无霜冻期176 d,年均降水量74.4 mm,年均气温8.2 ℃,极端最高气温38.8 ℃,极端最低气温-35 ℃。受博斯腾湖影响,冷热变化不是十分剧烈。土壤类型均为砂砾质。黑果枸杞为研究区内平原砂砾质荒漠类型上自然生长的野生黑果枸杞,枸杞为试验区内人工栽种、篱笆用、通过根蘖逃逸、半野生状态宁夏枸杞。
1.2 研究方法
黑果枸杞地下垂直茎的研究采用全根系挖掘观察法,研究其生物特性。黑果枸杞与枸杞的嫁接,以直径0.4~1.2 cm、长4~5 cm的黑果枸杞地下垂直茎作供试接穗,以直径0.5~1.5 cm健康强壮的宁夏枸杞主枝作为供试砧木,于4月21日采用劈接、切接、舌接3种方法研究嫁接成活效果;于3—8月分期采制黑果枸杞地下垂直茎接穗,采用劈接法分期与枸杞进行嫁接,研究不同嫁接时期的成活效果。嫁接成活以萌梢续存生长60 d以上者计。
2 结果与分析
2.1 黑果枸杞地下垂直茎接穗属性特质
野外实地观察与研究表明,黑果枸杞地下垂直茎系其根蘖型根系的一个重要组成部分,是由水平根蘖生出的植株或根出条的地下部分(也有直接将其称为根出条的,但在针对地下部分时,往往造成一种模棱两可的概念),虽可分生不定根,并具根的形态和一些功能,但其根本属性仍为“茎”,因其在地下生长并呈垂直状态,故称之为地下垂直茎,具支撑固定地面植株、储存养分、吸收水分等功能。
黑果枸杞地下垂直茎其“茎”的根本属性决定了其与地面硬枝为同一“茎枝”属性,奠定了其作为接穗的基础,也决定了其作为接穗不同与其地面枝芽接穗的特质:一是黑果枸杞地下垂直茎不具棘刺、且质地较软,便于嫁接操作和接穗的裁剪处理。二是黑果枸杞地下垂直茎上密布大小不一、发育状况不同的鳞芽,这些鳞芽正常情况下并不萌发,但当地面植株死亡或被去除后,就会有鳞芽迅速萌发,在地面上生成新的植株;当与水平根和地面植株分离后,在适宜的条件下,这些鳞芽便如打开了生长“阀门”般快速陆续萌发,并形成多数萌梢。黑果枸杞地下垂直茎鳞芽的“阀式”萌发相比其硬枝芽的“到时”萌发,具有更强的“可控性”和“即时性”,再加之鳞芽数量多、密度大,用于嫁接时,其具有更快更强的萌发性和嫁接成活效果。三是黑果枸杞地下垂直茎还是营养储备器官并具主动吸收环境水分的功能,作为接穗使用时相比地上硬枝拥有更好的水分、养分等物质条件,也更利于其嫁接成活。同时,其主动吸收环境水分功能可能会促使砧穗之间的水分、营养物质等交流变得容易,而有利于砧穗结合和成活。
黑果枸杞地下垂直茎的这些属性特质,使黑果枸杞嫁接用接穗的取材由地上转为地下,造就了其比传统的地上接穗更加便利、更易成活、更优成活效果的嫁接特性,进一步扩大了植物接穗的取材范围,丰富接穗种类。
2.2 黑果枸杞与枸杞不同枝接方法的成活效果
4月21日,以黑果枸杞地下垂直茎接穗分别与枸杞采用劈接、切接、舌接3种枝接方法的结果表明:舌接的成活率为80%,劈接法、切接法的成活率相同且略高于舌接法,均为90%(表1)。
从上述结果来看,3种枝接方法的成活率有所不同,但并无较大的差别,均具有良好的嫁接成活效果,而劈接法具有成活率高、对接穗和砧木的适应范围广且处理简单、嫁接方法简洁、嫁接效率高等特点,更适宜黑果枸杞地下垂直茎接穗与枸杞的嫁接。由于试验数量较少,可能导致了3种枝接方法的试验结果不够精准和细致,但从总体上仍能反映出3种方法的嫁接效果及这种接穗与枸杞嫁接具有的成活率高、受嫁接方法影响较小、可采用方法较多等特性。
2.3 黑果枸杞与枸杞不同嫁接时期的成活效果
从表2可以看出,3月中下旬至6月中旬嫁接均有萌梢和成活,且萌梢数与成活数对应一致,说明这一时期只要在接穗上出现萌梢,就基本可保障其成活。3月中下旬的萌梢数和成活率相对较低,可能与环境温度偏低且极不稳定,影响了接穗鳞芽的萌发等因素有关。于4月21日和5月19日的萌梢数、成活数、成活率均为最高,可能与气温适宜且有利于接穗鳞芽的萌发,砧木树液流动增强,砧穗之间的物质交流较为容易,有利于接穗很快从砧木中获得水分和养分等因素有关,也说明4月中旬至5月中旬这段时间嫁接效果最好,为最佳嫁接时期。6月中旬的萌梢数和成活率高于3月中下旬而低于4月中旬和5月中旬,可能与砧穗植物均进入有性繁殖期,营养生长放缓等因素有关。7月25日与8月22日虽有萌梢,但分别为次低和最低、且与成活数严重背离而无成活率,可能与天气酷热,砧穗植物正在经历或刚经历过有性繁殖期,而营养生长机能尚处停滞或恢复状态等因素有关,说明7月中下旬以后为不宜嫁接时期,即使出现萌梢,也未必成活。
2.4 黑果枸杞与枸杞嫁接后的当年生长表现
黑果枸杞地下垂直茎接穗与枸杞砧木嫁接后15 d左右,接穗上的鳞芽即出现萌发迹象,25 d左右多数萌梢就可长至3~5 cm,90 d左右多数萌梢可长成60 cm左右的萌枝,至11月当年生长停止时,当年萌枝平均生长高度为92.63 cm,当年萌枝平均直径为0.73 cm(基部最粗处),较黑果枸杞当年萌枝平均生长高度71.47 cm和平均直径0.54 cm存在显著差异,并分别增长了29.6%和35.2%,说明利用黑果枸杞地下垂直茎接穗与枸杞嫁接,可使嫁接黑果枸杞当年的营养生长速度显著加快,具有明显的嫁接生长优势,并会对其生理机能产生影响,最终很可能会促使其提前进入开花结果生育期。
3 结论
黑果枸杞地下垂直茎接穗的采用,是在对其本质属性和特质研究的基础上,针对黑果枸杞植株密被棘刺、枝条坚硬的特性,为解决以其硬枝或硬枝上的芽作为接穗使用存在的极易受到其棘刺的干扰、严重影响嫁接的质量效率和便捷性、嫁接效果不理想、并时常造成人员被扎等问题而进行的创新,它的选用不仅解决了上述问题,使黑果枸杞的嫁接变得轻松、方便、高效,更重要的是它将接穗的选择范围由传统的地上部分深入到了地下,极大地拓展了人们对接穗选用的视野,并首次实现了黑果枸杞与不同种枸杞的成功嫁接,成活效果良好,验证了这种接穗的可靠性和实用性,这对黑果枸杞的嫁接研究和现实生产应用具有重要意义。
4 参考文献
[1] 杨世杰,卢善发.植物嫁接基础理论研究(上)[J].生物学通报,1995,30(9):10-12.
[2] 陈斌.柴达木盆地资源植物黑果枸杞育苗技术[J].北方园艺,2008(4):138-139.
[3] 杨春树,马明呈,李文.不同种源野生黑果枸杞容器育苗试验[J].陕西农业科学,2007(3):61-64.
[4] 陈红军,侯旭杰,白红进,等.黑果枸杞中的几种营养成分的分析[J].中国野生植物资源,2002(2):55.
[5] 王航宇,邓峰美,刘金荣,等.黑枸杞无机元素分析[J].中药材,2002(4):267.
[6] 陈红军,陈新萍,王小明,等.黑果枸杞中色素提取工艺及其性质研究[J].中国野生植物资源,2000(6):44-46.
[7] 陈红军,白红进,王小明,等.黑果枸杞中红色素提取方法的研究[J].塔里木农垦大学学报,2000,12(2):13-16.