孫 翊,朱建軍,殷麗青*,竺唯杰,王云峰,楊柳燕,馮友良
(1上海市農業科學院林木果樹研究所,上海 201403;2上海市林業總站,上海 200072;3上海廣林綠化苗木發展有限公司,上海 201721)
日本莽草(Illicium anisatum L.)為木蘭科八角屬植物,為常綠闊葉灌木或小喬木[1-2],原產于日本和朝鮮半島,在我國臺灣地區也有分布。在日本,日本莽草作為一種用于供奉的切枝被用于佛事,通稱佛前草。其樹體會散發香氣,所以又被稱為香花、香華,樹皮、葉片等可以用于制作抹香。此外,由于其果實含有抑制血栓形成的莽草酸,亦可作為提取莽草酸的重要植物資源[2-3]。日本莽草在日本國內的年需求量超過5億株,呈現供不應求的現象。日本莽草姿態優美、葉厚翠綠、清香、果實奇特,有香氣,能夠抗二氧化硫等有害氣體,是一種具有應用前景的優良綠化植物。近年來,日本莽草在我國的引種、繁育、栽培情況表明,該樹種能適應上海、浙江等地區的環境條件,可在上海及江浙地區作為園林綠化植物使用,具有廣泛的應用空間[1-2,4]。
目前,已有日本莽草無性繁殖的研究報道[2],但無性繁殖需要的管理成本和人工成本相對較高。在上海市青浦區開展的前期試驗顯示,7年前引進的日本莽草基本能適應該地區的環境條件,種植3年后開始開花結果。在播種育苗的過程中發現,種子的播種時期、貯藏方法、采種時期等均對其出苗有一定程度的影響,處理不好會嚴重影響種子成苗。由此,本研究擬在對日本莽草開花結實規律研究的基礎上,利用從日本莽草幼樹上采集到的種子,探討其播種育苗關鍵技術,為日本莽草實生苗的規模化繁育提供技術支撐。
育苗試驗地設在上海市青浦區西岑鄉張聯村。該村位于上海市西郊,太湖下游,黃浦江上游,地處東經 120°53′—121°17′、北緯30°59′—31°16′,地勢平坦,海拔2.8—3.5m,屬北亞熱帶季風氣候。試驗植株為上海市青浦區7年前引進的日本莽草,種植3年后開始開花結果。試驗種子來源于青浦區6—7年生的日本莽草幼樹,種子采收后,晾干、去雜待用。
1.2.1 日本莽草在上海地區開花結實規律調查方法
在上海地區,以1年作為一個生長周期對日本莽草3年生及以上樹齡植株進行開花結實規律的觀測。觀察并記錄其花期、花朵顏色、著生部位、花被片數、花后結實情況、聚合果蓇葖數量、果實成熟時期、果實成熟時的外觀表現和種子數量等。使用直尺測量花朵直徑,天平稱量采收并晾干后的種子千粒重。
1.2.2 不同處理對種子育苗的影響
通過對不同播種時期、種子貯藏方法和采收時期處理后日本莽草種子萌發狀況的觀察和成苗率的測定,研究不同處理對種子育苗的影響。設置不同播種時期,分別為種子采收當年秋季(隨采隨播)、翌年春季、夏季和秋季;采用3種不同的種子貯藏方法:普通干藏、低溫干藏和低溫層積沙藏;由于莽草果實在成熟時會出現開裂現象,根據植株上出現開裂的果實占總果實的比例設置兩個種子采收時期,分別為70%的果實略有開裂狀態和90%的果實略有開裂狀態。所有試驗的播種基質為草炭∶珍珠巖=3∶1,播種方式為撒播,播種后輕輕壓實基質并澆透水,再覆蓋一層稻草。秋季和春季在塑料大棚里的苗床上進行,播種后在苗床上覆蓋一層稻草予以遮光和保墑。夏季在無塑料膜保護的苗床上進行,用遮陽網覆蓋。每個處理播種300粒,重復3次。
通過對其開花結實規律進行觀察發現(圖1),在上海地區,日本莽草3年生及以上樹齡植株可開花。花期為3月中旬—5月中旬,黃白色的花從葉腋長出,直徑2—3 cm,花為兩性,花被片10—20,通常為花瓣狀。花后即結果實,其聚合果由8枚蓇葖組成,每枚蓇葖中含有1粒種子,果實成熟時期一般為每年10月中下旬,果實成熟表現為逐漸發黃并開裂,自然條件下,種子會從開裂較大的果實中彈出。收獲種子的千粒重為81.3—90.9 g。單位面積種子的產量在不同年份間會存在一定幅度的波動,即存在大小年周期現象。

圖2 日本莽草種子實生苗育苗情況Fig.2 Conditions of grow ing seed lings of I.anisatum
為研究不同播種時期及種子貯藏方法對日本莽草種子成苗的影響,將秋季采收并處理后的種子(圖2a)進行普通干藏、低溫干藏和低溫層積沙藏。分別在當年秋季(隨采隨播)和翌年的春季進行播種并觀察成苗情況。結果顯示,當年秋季播種的種子(圖2b)于翌年3月中旬開始萌發(圖2c),到5月初大多數幼苗的子葉已經展開(圖2d),至5月上旬萌發基本完成,種子萌發形成的幼苗基本都能成苗,出苗整齊且小苗生長勢旺盛,播種翌年秋季統計成苗率可達89.11%(表1)。而經過普通干藏在翌年春季播種的種子,大多數種子不萌發,少數種子于4月下旬開始萌發,至6月上旬幼苗子葉逐漸展開,小苗生長勢較弱,秋季統計成苗率僅為6.33%。在普通干藏條件下,翌年春季播的種子,其成苗率僅為當年秋季播的(隨采隨播)7.10%。上述結果顯示,當年秋季播種的日本莽草種子成苗效果顯著優于翌年春季播種的種子,在普通干藏條件下,日本莽草的種子成苗率急劇下降。

表1 不同播種時期對日本莽草種子成苗的影響Table 1 Effects of living seed lings of I.anisatum in different sow ing time
對不同貯藏方法處理的日本莽草種子在翌年春季進行播種,觀察記錄其成苗狀況(圖3)。

圖3 不同貯藏方法處理的日本莽草種子成苗情況Fig.3 Observation of living seed lings of I.anisatum by different storagemethods
表1結果顯示,低溫層積沙藏處理的種子于4月上旬開始萌發,6月上旬種子萌發基本完成,出苗較整齊且幼苗大小比較一致,生長勢較好,播種當年秋季統計成苗率能夠達到48.33%。而低溫干藏處理的種子于4月下旬才開始萌發,至6月中旬仍然陸續萌發,出苗參差不齊。低溫干藏處理條件下獲得的實生苗長勢較差,幼苗大小不均一。播種當年秋季統計成苗率高于普通干藏處理的成苗率,為18.44%。本研究表明,在不同的貯藏方法中,低溫層積沙藏處理效果最好,該處理的日本莽草種子能夠保持相對較好的活力,其次為低溫干藏處理。
根據試驗結果認為,日本莽草采用秋季播種(隨采隨播的方法)育苗效果最好,成苗率達89.11%,其次是將種子進行低溫層積沙藏后翌年春季育苗,成苗率為48.33%。普通干藏和低溫干藏后種子成苗率非常低,只有6.33%和18.44%。在不具備隨采隨播育苗條件的情況下,如果需要通過對種子的貯藏來調整播種時間,宜采用低溫層積沙藏的方法進行。
試驗結果表明,不同采種時期對日本莽草的成苗產生顯著影響(圖4和表2),植株上70%的果實略有開裂時(2015年10月25日)采收的日本莽草種子,播種后成苗效果顯著優于植株上90%的果實略有開裂時(2015年11月7日)采收的,具體表現為前者的種子萌發早且出苗整齊(出苗時間為1個半月),幼苗生長勢旺盛,成苗率高達90.89%,為后者的1.60倍。說明上海地區10月下旬采收的種子成苗率較高,當植株70%的果實出現略微開裂狀態的時期為其適宜的采種時期。

表2 不同采種時期對日本莽草成苗的影響Table 2 Effects of living seedlings of I.anisatum by different seed collection periods

圖4 不同采種時期種子成苗情況Fig.4 Observation of living seed lings of I.anisatum by seed collection periods
日本莽草作為一種多用途樹種,其大苗不僅可以出口日本,進行外匯創收,也可以作為上海及其周邊地區適生的闊葉常綠景觀綠化植物進行推廣應用,具有一定的生態及觀賞價值,對豐富本地區綠化樹種資源,凈化環境意義重大[1-2,4]。此外,近年來在林下進行莽草種植的實踐表明,莽草具有一定的耐陰性,是開展林下種植的優良樹種,不僅經濟價值高,又可有效改善林地景觀,是上海地區發展林下經濟不可多得的珍貴資源。
鑒于國內對其苗木需求量不斷攀升的現狀,研究推廣日本莽草種苗繁育技術具有重要的意義。有關日本莽草的種苗繁育技術鮮有報道,對于實生苗的繁育雖有方法報道[4],但未見育苗效果。實生苗繁育具有繁殖系數高、管理成本低、獲得的種苗根系發達且生長勢強等優勢,既可以實現栽培種群的建立和林下種植推廣應用[5],也是新品種選育的重要途徑之一[6]。本研究通過對不同播種時期、種子貯藏方法和采收時期處理后日本莽草種子成苗情況的統計和觀察,提出了上海地區日本莽草實生苗繁育的關鍵技術為:在植株上有約70%的果實略有開裂時(上海地區為10月中下旬)進行種子采集,并進行隨采隨播,如果不具備及時播種的條件,應采用低溫層積沙藏的方法貯藏種子,于翌年春季進行播種。采用該規?;庇夹g,目前已經在上海青浦區繁育日本莽草實生苗100萬株以上(圖2e,2f),經適當的栽培撫育,長勢良好,為日本莽草的推廣應用奠定了良好的基礎。
本研究發現,不同采種時期對日本莽草的成苗有較大影響,10月中下旬是上海地區日本莽草種子的適宜采收時期,這與前人的研究結果類似[4]。不同采收時期獲得種子質量的不同,是影響日本莽草種子成苗率的重要原因之一。采收時期過早,種子尚未發育成熟,影響種子質量。采收時期過晚,也會影響采收獲得的種子質量。這是由于在自然條件下,日本莽草果實成熟后,發育良好的種子會從開裂較大的果實中彈出,因此在果實內留存種子中發育不良種子的比例會升高。此外,采收過晚也會影響采收獲得的種子數量,也不利于其實生苗的規?;庇?。上海地區10月中下旬約70%日本莽草的果實出現略微開裂狀態,為果實成熟中期,11月初約90%日本莽草的果實出現略微開裂狀態,為其果實成熟后期。根據本研究結果認為,上海地區10月中下旬采收的日本莽草種子成熟度適宜,質量較好,數量較多,是其適宜的采收時期。
本研究結果顯示,日本莽草種子隨采隨播能夠取得最佳成苗效果,隨著貯藏時間的延長,種子的成苗效果會急劇下降,在秋楓、白芨等研究中也發現類似的現象[7-8]。在林木樹種的實生苗繁育中,較多采用地下沙藏種子的方法進行種子貯藏,可取得良好的效果[9-12]。本研究中,采用隨采隨播的方法,可獲得89.11%的成苗率,而采用低溫層積沙藏種子的方法進行種苗繁育,成苗率為48.33%,僅達前者的54.24%。推測這可能跟日本莽草果皮或種皮含有抑制種子萌發的有害物,在種子沙藏過程中釋放出來有關,從而影響了日本莽草的種子萌發,相關機理有待進一步研究。
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