李瑞云,張清元,劉雨霞,武新艷,劉群龍
(1.山西農業大學園藝學院,山西 太谷 030801;2.中陽縣經濟林技術服務中心,山西 中陽 033400)
灌木玉蘭為木蘭科(Magnoliaceae) 木蘭屬(Magnolia)落葉灌木,是美國在20 世紀50年代中期通過雜交選育出來的一類優良灌木類玉蘭品種,株型矮小,可盆栽用于庭院,也可用于公共綠地系統,具有較高的觀賞價值。近些年來,隨著我國經濟的迅速發展和物質文化水平的不斷提高,人們對美化環境的要求也越來越高,灌木玉蘭因其具有節短枝密、花大色艷、花期長、適應性廣和抗污能力強等特點,在城市園林綠化及景觀建設中具有極高的觀賞及經濟價值[1-3]。目前,國內對木蘭科的引種馴化多集中在喬木[4-6],而對灌木玉蘭的引種研究較少[3,7]。引種馴化灌木玉蘭對豐富我國園林植物種類、改善和美化環境等具有重要意義。
本研究通過對美國灌木玉蘭的引種栽培,并對其植物學特性、物候期和抗逆性等特性進行研究,旨在為其引種栽培和推廣應用提供參考依據。
試驗于2017年2月至2018年11月在山西農業大學園藝試驗站進行,該站位于山西省晉中市太谷縣,屬暖溫帶大陸性季風氣候。年均氣溫5~10 ℃,極端最高溫38.5 ℃,極端最低溫-26.5 ℃。無霜期160 d 左右。年均降雨量約460 mm,6—8月為全年降雨最多的時期,12—2月是全年降雨最少的時期。
以從美國佐治亞州引進的灌木玉蘭品種簡愛(Magnolia Jane)和貝蒂(Magnolia Betty)為試驗材料,以紫玉蘭(Magnolia liliiflora)為對照。
植株栽植于直徑33 cm 的塑料桶中,基質為園土+腐熟羊糞+粗沙(三者體積比為2∶1∶0.5),共20 株。每年越冬前把植株放于3 m×3 m×1 m 的土坑中,灌封凍水,并架設拱棚;春季氣溫變暖后撤除防寒物。每年于萌芽前、萌芽后和枝條速長期各施一次復合肥,每次每株施10 g。試驗采用單因素隨機區組設計,各品種隨機選取生長勢一致、開花正常的植株作為研究對象,單株為1 個小區,3 次重復,定期觀察植物學特性、物候期、生長情況、抗逆性等。
1.3.1 生態限制因子比較 查閱有關氣象資料,比較分析試驗地與引種地在年降雨量、年平均氣溫、海拔高度等生態因子的差異,分析影響引種植株正常生長的主導生態因子。
1.3.2 物候期觀察 參考石雅琴等[8]和劉曉蘭[9]的物候期觀察標準,即萌芽期為葉芽開始萌動的時期;葉芽膨大期為全株25%芽已萌動;展葉開始期為芽苞中伸出的嫩葉有1~2 片平展;展葉盛期為全株萌發芽中75%展葉;現蕾期為全株叢5%花蕾出現;開花始期為全株叢5%花瓣完全展開;開花盛期為超過50%的花開放;開花末期為全株殘留花約5%;開始落葉期為全株5%葉開始脫落;落葉末期為全株殘留葉約5%;總花期為開花始期到開花末期。
1.3.3 植物學特性觀察 每個植株上隨機選取當年生和多年生枝條各3 根,觀察枝條和葉片的顏色、質地和形狀,并用游標卡尺測定葉的長度和寬度,每種類型各測定10 片葉,結果取平均值;每個植株隨機選取5 朵花,觀察花的顏色和形狀,用游標卡尺測量花直徑、花瓣長度和寬度,并記錄花被片數目,結果取平均值。
1.3.4 生長情況測定 萌芽后,對多年生枝條上的新枝生長量進行測定。測定時,每個植株隨機選取3 個生長健壯的新枝,于4月中旬開始第1 次測定,以后每15 d 測定一次,7月底結束。
1.3.5 抗逆性觀察 在生長期內,每周觀察統計植株葉片病蟲害情況,主要為炭疽病、葉斑病、白粉病等病害和葉螨、蚜蟲、卷葉蟲等蟲害;春季萌芽后,統計植株凍害情況,并記錄受害程度。
用WPS Excel 2016 軟件整理和分析數據。
從表1可以看出,除7月平均氣溫相差較小外,試驗地和引種地的坐標、海拔、年均降雨量、年均氣溫以及1月平均氣溫都相差較大,佐治亞州年平均氣溫和1月平均氣溫分別比太谷縣高10.2,12.1 ℃,年均降雨量比太谷縣高810 mm。由此可見,在山西太谷縣引種灌木玉蘭,可在夏季高溫期對其進行噴灌或增加澆水次數,冬季放入溫室或拱棚進行越冬保護,以提高灌木玉蘭的引種成功率。

表1 試驗地與引種地生態因子分析
簡愛和貝蒂為落葉灌木,株型矮小,當年生枝由綠色漸變為紅褐色,有皮孔。葉片長卵形,較薄,紙質,基部楔形,顏色較紫玉蘭淺,先端鈍或漸尖,表面略帶光澤,嫩葉頂端為銅紅色,秋天葉片顏色變為黃色或銅紅色;當年生枝條的葉片較大,長15~20 cm,寬8~10 cm,而多年生枝條的葉片較小,長 5~15 cm,寬 3~8 cm;葉柄長為0.5~1.5 cm,較紫玉蘭短0.3~1.5 cm。
簡愛和貝蒂花先于葉開放,杯狀大花,單生枝頂,花萼3 枚,紫綠色線型,花瓣7~10 片,肉質,未開放時,形似郁金香,紫色;完全開放時,花瓣外面為紫色,里面為粉白色。其中,簡愛的花瓣形狀為長圓狀匙形,與紫玉蘭極為相似,邊緣光滑,花瓣長8~12 cm,寬1~2 cm;貝蒂的花瓣較為特殊,狹長,邊緣波狀扭曲,花瓣長10~11 cm,寬2~3.5 cm。
從表2可以看出,與紫玉蘭相比,簡愛和貝蒂的花期、展葉期和落葉期均較晚。簡愛和貝蒂的花先于葉開放,在山西太谷花期主要集中于4月上中旬,平均較紫玉蘭晚14 d,4月中下旬進入開花盛期,總花期20 d 左右,平均較紫玉蘭少4.5 d。

表2 3種玉蘭的花期觀測
由表3可知,在山西太谷,簡愛和貝蒂在4月中下旬開始萌芽,4月底至5月初開始展葉,較紫玉蘭晚約20 d,于5月中旬進入展葉盛期;簡愛和貝蒂的落葉期較紫玉蘭略晚4 d,10月底完全落葉。

表3 3種玉蘭葉片生長期觀測
由圖1可知,灌木玉蘭枝條的生長速度呈先增加后降低的趨勢,在山西太谷生長速度較快的時期主要集中在 5月1日至 6月15日,6月25日之后生長速度開始變慢;簡愛和貝蒂的生長速度較紫玉蘭慢,枝條的生長總量分別為紫玉蘭的41.26%和42.92%,紫玉蘭于5月中旬生長速度達到最快,而簡愛和貝蒂于5月底生長速度達到最快,此時簡愛和貝蒂的枝條生長增長量分別為紫玉蘭枝條生長增長量的53.33%和55.61%。

灌木玉蘭的抗病性和耐寒性較紫玉蘭差,而抗蟲害較紫玉蘭強。在7月中旬到8月底,簡愛和貝蒂葉片均發生了炭疽病,其中,簡愛發病較輕,發病率達30%,貝蒂發病較為嚴重,發病率達50%;簡愛和貝蒂在整個生長期內無蟲害發生,而紫玉蘭在5月初發生了蚜蟲危害;越冬期間,2 個灌木玉蘭品種耐寒性差,雖無整株死亡,但枝條有凍死的現象,死亡率達5%。
木蘭科植物多為喬木,樹體高大,花香襲人,株形優美,可用作行道樹,通常給人以賞心悅目的景觀效果[10-12];簡愛和貝蒂屬于灌木玉蘭,植株矮小,可盆栽用于庭院綠化,也可用于小區、公園或公共綠地系統,豐富了園林綠化的材料。在植物引種時,“氣候相似論”[13-14]受到業界的推崇和認可,它指出引種植物時應遵循生態學原則,以增大引種成功的概率。由本試驗結果可知,山西省太谷縣的地理位置及氣候條件與引種地相差較大,給灌木玉蘭的引種帶來了一定的難度,但通過夏季噴灌或增加澆水次數,冬季放入溫室或拱棚進行越冬保護,可以保證玉蘭的正常生長[15]。
研究引種植物的抗逆性,不僅可減少引種工作的盲目性,也可為引種植物的保護和利用提供有效途徑[16]。吳躍開等[17]通過對貴陽地區木蘭科觀賞植物主要病蟲害的調查發現,木蘭科植物易發生木蘭巨小卷蛾、木蘭突細蛾等蟲害,以及炭疽病、葉枯病、根腐病等病害。蔡夢穎等[18]研究認為,低溫是限制木蘭科植物景觀應用的重要因子。本試驗結果表明,簡愛和貝蒂在整個生長期內,葉片發生了不同程度的炭疽病,但未發生蟲害,枝條有凍死現象,而丁世民等[2]和曹穎等[7]通過對從美國引進的灌木玉蘭品種簡愛和貝蒂的適應性觀察發現,2 個玉蘭品種不僅能正常開花,而且表現出極佳的抗逆性與觀賞性,這可能與人工管理和種植密度有關。炭疽病多發生在酷熱濕潤的季節,噴水過多、放置過密都會引發炭疽病。因此,在引種灌木玉蘭時,要注意通風和光照,保證盆土排水良好;當植株葉片發生炭疽病時,可以噴灑百菌清或托布津等藥液予以防治,冬季做好保護措施,以免受到凍害[19-20]。
由于引種灌木玉蘭的時間短,仍需進一步深入研究并優化栽培管理措施,以充分挖掘灌木玉蘭的優良特性,為其引種栽培和推廣應用提供理論參考。