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农业核心论文发表-垂枝小叶杨与中华红叶杨快繁技术研究

 2020-09-12 19:08  来源:lyqkw 

  1.摘要

  近年来,我国城市园林绿化行业发展迅猛,对绿化苗木的需求大大增加,而现代园林的快速发展不仅体现在绿化指标的节节攀升,还体现在绿化水平的不断提高上。进入新世纪人们对环境改善的期望越来越高,特别是北方城市,为丰富城市色彩,迫切需要性状优良的彩叶树种。

  我国近年引进和选育了不少彩叶树种,尤其是紫红色叶类和黄(金)色叶类,如美国红栌、日本红枫、红叶石楠、紫叶矮樱、金叶莸、金叶扶藤、金叶刺槐等,这些树种所独有的特色,极大地丰富了城市园林景观,提高了绿化的水平和档次,使一向色彩单调的城市绿化水平得以迅速改善。但纵观当前所使用的彩叶树种,以低矮花灌木居多,乔木树种也多为小乔木,大多存在着体量小或生长速度慢等方面的缺陷,且部分彩叶树种颜色也不够鲜艳。

  城市绿化建设中,为追求理想的绿化效果,都大量使用规格苗木,或成片群植。而当前一些彩叶树种很难短期内达到要求,要快速形成成片、大体量园林景观和色块难度较大。作为彩叶树种的中红杨不但具备杨树生长速度快、适应性强、繁殖容易的特点,而且叶面颜色鲜艳亮丽,克服了当前彩叶树种的缺陷,可迅速形成大面积、高档次的园林景观。

  作为世界唯一的高大乔木彩色速生树种,在道路、城市郊区、园林绿化中,可达到“立地成景”的效果,其叶面颜色的多变性,克服了当前彩叶树种的缺陷,可迅速形成大面积、高档次的园林景观。

  关键词:农业论文,核心论文发表,垂枝小叶杨,中华红叶杨,快繁技术

  1.1小叶杨的特性

  1.1.1分布

  小叶杨( Populussimonii Carr.)又名白达木、冬瓜杨、大白树、水桐、山白杨、南京白杨、白杨柳、明杨,为杨柳科杨属植物。在我国的黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、河南、山东、山西、陕西、甘肃、宁夏、青海、江苏、安徽、湖北、四川、新疆、云南等省(区)均有分布。其中,以河南、陕西、山东、甘肃、山西、河北、内蒙古、辽宁等省最多,为适生分布地区。垂直分布在1500m,最高可达海拔3000m,是一种分布广,适应性强,材质较好的树种,广泛用于防风固沙、保持水土、“四旁”绿化,是我国西北、华北、东北地区主要造林树种之一。

  1.1.2形态特征

  小叶杨为落叶乔木,树高15~25m,大者胸径1m以上。幼树皮灰绿色,老时暗灰色,纵沟裂。树冠卵圆形。幼枝和萌生枝常有明显棱角,呈红褐色,后变黄褐色,无毛。冬芽细长,棕褐色,光滑无毛,稍有粘质,长1~1.5cm,先端渐尖。叶菱状卵形、菱状椭圆形或菱状倒卵形长4~11cm,宽2~4cm,长枝叶中部以上最宽,先端急尖或渐尖,基部楔形,边缘有细锯齿,上面淡绿色,无毛,下面灰绿白色,无毛;叶柄圆筒形,长0.5~4cm,常呈红色延伸至中脉,无毛。雄花序长3~7cm,花轴无毛,苞片长约3mm,细条裂,暗褐色,雄蕊通常8~9枚。雌花序长2.5~7cm,苞片绿色,裂片褐色,柱头2裂。果穗长达15cm;蒴果小,卵形,无毛,成熟时变黄色,2~3瓣裂。种子具白色丝状长毛。花期4月,果期5月下旬。

  1.1.3生物学特性与抗逆性

  小叶杨为喜光树种,不耐庇荫。适应性强,耐旱、耐寒、耐贫瘠,但性喜湿润肥沃土壤。能忍受40℃高温和-36℃低温,在年降雨量400mm~700mm,年均温度10℃~15℃,相对湿度40%~70%的条件下,生长良好。有较强的抗盐碱性,在土壤含盐量低于0.4%,pH值小于8.4的情况下,可正常生长,通常雄株的耐盐碱性强于雌株。常在河岸、河滩和山沟生长最好。根系发达,固土抗风能力强。小叶杨对土壤要求不严,沙壤土、黄土、冲积土、灰钙土上均能生长。在长期积水的低洼地上不能生长。在干旱瘠薄、沙荒茅草地上常形成“小老树”。根系发达,但主根不明显,侧根水平伸展,须根密集。生长较快,寿命较短;萌芽力强。是良好的防风固沙、保持水土、固堤护岸及绿化观赏树种,城郊可选作行道树和防护林,是我国北方优良绿化和生长木材的好树种。

  小叶杨抗逆性强有多方面原因,目前的一些研究表明:一方面它有发达的根系和旱生植物的独特性状。在沙地,幼树主根深达70 cm以上,根系分布可达1.7 m,侧根长可达4 m以上。一级侧根水平生长较快,而下伸根的生长则相对较慢。另一方面,小叶杨叶形小而厚,叶表皮细胞小,叶肉组织排列极度紧密,叶背气孔小,叶脉密度大,小枝上有木栓质突起,以减少蒸腾。蒸腾耗水量低,除可适应于干旱地区生长外还有利于保护干旱地区地下水资源,不致因种植树木而丧失过多地下水分,引起地下水位下降,故能耐瘠薄、抗旱。

  1.2中华红叶杨的特性

  1.2.1品种来源

  中华红叶杨是由程相军2000年春发现并培育的一个杨树芽变品种。在一棵2025杨平茬苗的下端发现有一个芽码是紫红色,通过打顶促使此芽萌发,其叶、叶柄、叶脉、苗干均为深紫红。2001春到2005年春,通过扦插和不同时期、不同砧木的嫁接试验,其颜色和颜色变化情况与母株一致,红叶杨叶面颜色三季四变,这在其它绿化树种上是不多见的,且性状稳定。

  1.2.2形态特征

  中华红叶杨杆形通直圆满,与2025杨相近。在速生上,当年的扦插苗生长高度可达3米,地径粗度可达3.5cm左右,小苗高度在60cm时就开始发侧枝,在整个生长季节里,一般能发出4到7个。平茬苗的生长高度一般可达4.3米以上,地径粗度4.5cm左右,小苗高度在40cm时就开始发侧枝,在整个生长季节里,一般能发出7—13个侧枝。在夏季,侧枝的顶端就如同一朵朵盛开的鲜花,若加以修剪,侧枝更多,叶面更靓。

  1.2.3园林价值

  叶子红色:中红杨从展叶期到初夏叶片颜色紫红鲜艳,亮丽别致,有光泽,色感表现极佳,叶脉、叶柄始终为红色,是彩叶树种红色叶类中的珍品。

  叶片颜色多变:中红杨叶片颜色春夏秋三季多变,从发芽到6月中旬为紫红色,6月中旬到7月中旬紫绿色,7月中旬至10月上旬是褐绿色,10月份以后逐渐变为黄色或桔黄色,叶片颜色的多次变化,增加了其景观效果。影响其叶面颜色有三个方面:水、肥和光照。在生长季里,水、肥、光照越充足,颜色越靓,否则颜色就相对差一些。

  顶稍颜色:中红杨顶稍及新发侧顶端枝始终为紫红色。因其侧枝多,夏季每个侧枝顶端呈现鲜花状,若加以修剪,效果更为突出。

  生长迅速、树杆高大:中红杨为2025杨的芽变,和2025杨生长特性相近,为高大乔木,树杆通直、挺拔,生长迅速、树冠丰满。且中华红叶杨发芽早,落叶晚,这一特点让春天的“红花”开得更早,秋天的“黄花”落得更晚,延长了美化时间。目前还难以找到除中红杨以外的一个既是高大乔木又如此速生的彩叶树,其填补了彩叶树种的空白。

  雄性不飞絮:中红杨是从雄性植株芽变所得,从遗传角度来说,也应为雄株,在绿化上不会形成飞絮对空气的污染,可在城市中广泛种植。

  对病虫的抗性:对天牛有一定的抗性,抗叶斑锈病、抗螨虫。

  适应性:生长性能与2025杨基本一样,特别适应我国华北、东北和西北地区种植。但在广东、云南、西藏生长表现也较好,且性状稳定。以较肥沃的沙壤土、中壤土最好。pH值6~8之间生长良好,小于5或大于9的土壤不宜种植。

  2.1实验材料

  垂枝小叶杨:选自包头市建设路行道小叶杨大树的下垂变异枝条。

  中华红叶杨:选自园科所试验田内的红叶杨。

  2.2外植体的培养

  组织培养采用茎段培养的方法,取一年生小叶杨的下垂变异枝条和中华红叶杨的枝条,选择带饱满芽的枝条,将其截成带1-2个侧芽的枝段,用自来水冲洗干净,再用70%的酒精浸泡1分钟和0.1%的升汞浸泡8~10分钟,然后用无菌水冲洗4-5次。置于超净工作台中,将枝段的两端剪掉,垂枝插入培养基中。置于25-28℃的培养室中,日光灯每日照射10-12小时,光照强度在1000Lx左右。

  2.3以H为基本培养基,选择不同激素对繁殖能力的影响

  以H为基本培养基仅在少数的以树木为对象的组培研究中有所报道。垂枝小叶杨以H为基本培养基,附加BA 、NAA 、IBA和蔗糖。BA和蔗糖各两个水平,NAA或IBA各四个水平,配成8种组合,如表1。

  表1 垂枝小叶杨培养基试验方案

  NAAmg/LBAmg/L蔗糖% IBAmg/LBAmg/L蔗糖%

  H10.502.0C10.50.53.0

  H21.00.52.0C21.003.0

  H31.50.52.0C31.503.0

  H42.002.0C42.00.53.0

  H50.50.53.0C50.502.0

  H61.003.0C61.00.52.0

  H71.503.0C71.50.52.0

  H82.00.53.0C82.002.0

  中华红叶杨以H为基本培养基,各种激素,配成8种组合,如表2。

  表2 中华红叶杨培养基试验方案

  IBAmg/LBAmg/L蔗糖% NAAmg/LBAmg/L蔗糖%

  B10.50.53.0E10.50.53.0

  B20.303.0E20.303.0

  B30.20.53.0E30.20.53.0

  B40.103.0E40.103.0

  B50.503.0E50.503.0

  B60.30.53.0E60.30.53.0

  B70.203.0E70.203.0

  B80.10.53.0E80.10.53.0

  2.4试验结果分析

  试验结果见表3、4,试验表明,不同的生长素对诱导垂枝小叶杨与中华红叶杨外植体的生长、分化并不同,在这里IBA的作用效果较NAA好。以IBA代替NAA,分化生长,生根率都较强,壮苗的比率也较高。从以上两表看出,每表有一组添加了IBA的培养基作用效果来看,较高或较低的浓度,对生长都不利。垂枝小叶杨浓度为1.0%mg/L,生长壮苗中较高。中华红叶杨浓度为0.5mg/L,生长壮苗率较高。

  在H为基本培养基的配方中,BA的浓度对生长变化影响不大。蔗糖选择3.0%的浓度对以上两种杨树组培苗的生长发育较好,其壮苗率较2.0%的浓度高。

  外植体以茎段进行组培繁殖,较理想的培养基垂枝小叶杨为H+IBA1.0mg/L+蔗糖3.0%,中华红叶杨为H+IBA0.5mg/L+蔗糖3.0%。

  表3 垂枝小叶杨外植体在不同激素培养基上的表现

  培养基接种数侧芽萌芽率%生根率%壮苗率%培养基接种数侧芽萌芽率%生根率%壮苗率%

  H15871.270.360.5G15575.269.565.3

  H26075.371.565.8G26088.384.589.7

  H35569.065.258.5G35877.679.073.0

  H45875.070.569.3G45860.561.258.3

  H56060.359.055.8G55565.360.259.0

  H65879.378.271.6G66070.169.260.1

  H75873.274.871.2G75572.170.369.2

  H85550.249.550.4G86060.561.058.3

  表4 中华红叶杨外植体在不同激素培养基上的表现

  培养基接种数侧芽萌芽率%生根率%壮苗率%培养基接种数侧芽萌芽率%生根率%壮苗率%

  I14541.320.330.5J14522.321.520.1

  I24456.235.941.2J24240.035.134.2

  I34558.928.335.3J34835.228.325.6

  I44361.329.343.5J44332.427.527.3

  I54562.568.565.3J54559.550.348.5

  I64756.821.235.2J64338.530.227.3

  I74553.735.630.5J74530.125.328.1

  I84354.225.326.3J84528.820.125.2

  2.5继代培养

  继代培养是继初代培养之后的连续数代的扩繁殖培养过程。在初代培养的基础上所获得的组培苗,数量远远不够,需要进一步增殖,繁殖出相当数量的无根苗,最后能达到边繁殖边生根的目的,从而发挥快速繁殖的优势。继代培养的后代是按几何级数增加的过程。

  继代培养扩繁方法为切割茎段法。在组培苗长出8-10个叶时进行继代,把初代培养的小苗切割成带2-3个叶片的茎段,叶片保留1/2-1/3,接入新的培养基中,置于25-28℃的培养室中,日光灯每日照射10-12小时,光照强度在1000Lx左右。

  继代培养基:H+IBA0.5mg/L+蔗糖30%

  2.6生根培养

  在继代培养的培养基生长过程中,形成的不定芽和侧芽等一般没有根,必须转到生根培养基上进行生根培养。1个月后即可获得键壮根系,为下一步过渡移植作准备。

  生根培养基:H+IBA0.1mg/L+蔗糖30%

  2.7过渡移植

  组培苗生根壮苗后,要从无菌的光、温、湿稳定的环境进入自然环境,必须进行炼苗,以使其适应外界的环境条件。

  炼苗一般在4月初进行,将培养瓶置于温室中15~20天后,将培养瓶盖打开,于室内自然光照下放5天,然后取出小苗,用自来水把根系上的培养基冲洗干净,后放入500倍液的多菌灵浸泡5分钟,再栽入已准备好的苗床中。苗床为珍珠岩,铺设厚度20cm,栽植前用浓度为800~1 000 mg /kg的高锰酸钾、多菌灵各喷2-3次,以后视情况喷洒。移栽后浇透水并加盖塑料布和遮阴网,加强水分管理,保持较高的空气湿度(相对湿度98%左右),但基质不宜过湿,以防烂苗。上午9-10点至下午3-4点钟要揭开塑料布进行通风,1周后去掉塑料布和遮阴网。

  苗床的温度过高会使蒸腾加强,还会引起菌类滋生。温度过低使幼苗生长迟缓,或不易成活。一般使基质温度略高于气温2-3℃,这不但有利于生根和促进根系发达,而且有利于提前成活。

  在苗床中生长3-4周以后,组培苗已形成较完整的根系,可以将其移栽到基质中。基质为1田园土+1蛭石+1羊粪+1草炭。加强水肥管理。

  3.讨论与建议

  中国是世界上杨树人工林最多的国家,杨树是中国“三北”地区重要的绿化树种。包头市地处祖国北疆,为干旱、半干旱大陆性气候,年平均降水量小,不足300毫米,蒸发量大,高达2300多毫米,在植物物种特别是树种的选择使用上,以选择乡土树种和耐旱、耐寒植物为主,故在园林绿化中杨树是必不可少的优选树种。

  小叶杨为中国原产树种,华北各地常见分布,以黄河中下游地区分布最为集中,内蒙古大部分地区均有栽培。为了弥补我区绿化树种特别是杨树树种单一,以及保护小叶杨的垂枝变种,本研究从包头市建设路行道小叶杨大树上,选取变异的小叶杨垂枝枝条,进行抢救性保护,并积极扩繁以应用于生产实践。采取组织培养方法对垂枝小叶杨进行扩大繁殖,技术方法经过本试验和总结,以趋于成熟,为今后的科研和生产实际打下良好基础和提供了理论依据。建议今后在此科研的基础上进行技术推广,发展规模生产,早日将垂枝小叶杨应用于城市绿化中。

  中华红叶杨作为彩叶树种,具备杨树生长快、适应性强、繁殖容易的特点,是其它彩叶树种所无法比拟的。它是一个多用途树种:一、该树种集彩叶、速生、大乔木等优良性状于一身,绿化、彩化效果好,不污染环境,侧枝多、发芽早、落叶晚,树干通直、圆滑、挺拔,顶端始终为紫红色,观赏效果好,符合现代社会对环境美化的要求,更是当今生态林建设、退耕还林工程以及山川秀美工程的首选和最佳品种。二、利用该品种生长速度快的特点,用作营造速生丰产林,效益非常可观;三、该树种适栽区域广阔,抗逆性、抗病虫害、抗风沙、抗旱涝能力强,对土壤要求不严,沙、碱、轻壤土均可种植,在零下30℃越冬不受冻害,40℃高温下也能正常生长。

  中华红叶杨这一高大乔木彩色新树种的出现,引起了国际著名杨树专家的关注,展示了它非常广阔的市场前景。

  本研究通过组培的方法,成功扩繁了中华红叶杨,为中华红叶杨的生产及推广提供了切实可行的办法。随着我区乃至国内盐碱地开发利用以及城乡建设的快速发展,在今后的时间内,积极发展抗盐碱中华红叶杨,发展成规模生产林地,早日将其应用于盐碱地的美化绿化,既增加了经济效益又增加了社会效益。

  参 考 文 献

  [1]梁胜发.小叶杨资源现状与发展前景[J].山西林业科技.2002(1).

  [2]吕文.中国北方小叶杨概述[J].科技简报.2000.

  [3]印道胜.中华红叶杨扦插育苗技术研究[J].湖南林业科技.2007(3).

  [4]李树丽.中华红叶杨的繁育及应用[J].现代园艺.2008(8).

  [5]李树丽.中华红叶杨无菌繁殖体系建立的影响因素研究[D].2008.

  [6]田素华.中华红叶杨的选育与试验研究[J].农业科技通讯.2007(10).

  [7]焦传礼.中华红叶杨种苗培育[J].林业实用技术.2006(1).

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