寒冷干旱多風地區中華金葉榆高接技術研究

王巖，鄭志興，黃建明，尉文彬，宋月卿，杜春山*

（1.張家口市農業科學院，河北 張家口 075000；2.陽原縣農業農村局，河北 陽原 075800）

中華金葉榆（Ulmus pumila cv Jinye） 屬榆科榆屬，為普通白榆的天然突變體[1]。除具有白榆的優良特性外，還具有葉片金黃、枝條密集、耐修剪、可造型、喬灌皆宜等優點，在景觀生態、水土保持和防風固沙等領域得到了廣泛應用[2]。中華金葉榆為我國擁有自主知識產權的重要彩葉樹種，在我國北方14 個省的500 多個城市得到了廣泛應用，并被除港、澳、臺、重慶、貴州和云南以外的28 個省區引種[3]。國內學者對其園林應用[4，5]、繁育技術[6～9]、光合特性[10，11]和抗寒性[12，13]等進行了大量研究，其中繁育技術方面主要涉及扦插繁殖、嫁接繁殖、組織培養等。截至目前，有關中華金葉榆在極端惡劣氣候條件下的繁育技術研究較少，僅有徐發輝等[14]在西北干旱半干旱地區、楊廣樂等[15]在東北高寒地區開展了高接技術的研究。

張家口市為2022 年冬奧會舉辦地，受寒冷、干燥、終年大風等不利因素的影響，城市綠化中可選彩葉樹種極少。為豐富當地園林綠化樹種，以白榆為砧木、中華金葉榆為接穗開展高接技術的研究，以期利用現有砧木培育出優質苗木，并為寒冷、干旱、多風地區中華金葉榆的栽培與推廣提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

張家口市位于河北省西北部，屬東亞大陸性季風氣候；地理位置東經 113°50′～116°30′、北緯 39°30′～42°10′，陰山山脈橫貫中部，將全區分為壩上和壩下兩大地理單元。干旱少雨，春季氣溫較低，特別是大風天氣呈現“春季大、夏季小”的季節分布類型，對苗木嫁接極其不利。由于壩上、壩下地區氣候差異較大，因此各選1 個試點進行試驗，其中壩上地區試點選在尚義縣八道溝鎮宏達苗圃，壩下地區試點選在宣化區沙嶺子鎮張家口市農業科學院花卉園區，2 個試點的地理氣候條件明顯不同[16]（表1）。

表1 試驗地的地理氣候條件Table 1 Geographical and climatic conditions of the test sites

1.2 試驗材料

砧木品種為白榆，3～5 a 生，胸徑3 cm 以上，主干通直，高度根據需求而定。

接穗品種為中華金葉榆，采自張家口市農業科學院中華金葉榆保存圃，粗度1 cm 左右，0～5 ℃窖藏。使用前，去掉梢頭和基部芽體不飽滿部分，截成長6.0～8.0 cm 且帶 2 個飽滿芽的接穗。

1.3 試驗方法

試驗于2017 年在張家口市壩上和壩下地區同時進行。以接穗成活率高為目標，對嫁接方法、嫁接時間、接穗套袋時長和嫁接高度進行篩選；并對高接苗的枝條和樹體生長情況進行調查。

1.3.1 嫁接方法對接穗成活率的影響 嫁接方法設劈接、腹接和插皮接3 個處理。劈接具體方法：在芽下方2.0 cm 處向下削2 個2.5 cm 長的對稱偏楔形削面；在砧木斷面正中或一側下劈，劈口長3.0 cm，將接穗削面與砧木劈口緊靠，用薄膜綁實裹嚴。腹接具體方法：在芽下方2.0 cm 處向下削2 個1.5 cm 長的對稱偏楔形削面。在砧木剪口以下0.5 cm 處呈25°～40°斜剪，將接穗插入斜剪口，使一側形成層對齊，用薄膜綁實裹嚴。插皮接具體方法：在芽下方2.0 cm 處在芽眼背面向下斜削成長2.5～4.0 cm 的馬耳型平直接口；在砧木斷面皮層厚的一側，縱切3.0～4.0 cm 的切口深達木質部，將接穗削面朝里，緊貼砧木內層與木質部之間，用薄膜綁實裹嚴[17]。壩下地區2017 年4 月10 日嫁接，壩上地區2017 年5 月10 日嫁接，嫁接高度120～140 cm，每株接4 個接穗，接后套袋保濕。每處理20 株，3 次重復。嫁接30 d 后，統計成活率。

1.3.2 嫁接時間對接穗成活率的影響 采用插皮接，壩下地區嫁接時間設3 月10 日、3 月20 日、3 月30 日、4 月 10 日、4 月 20 日和 4 月 30 日 6 個處理，壩上地區嫁接時間設 3 月 30 日、4 月 10 日、4 月 20 日、4 月30 日、5 月10 日和5 月20 日 6 個處理。嫁接高度120 cm，每株接4 個接穗，接后套袋保濕。每處理20株，3 次重復。嫁接30 d 后，統計成活率。

1.3.3 接穗套袋時長對接穗成活率的影響 采用插皮接，壩下地區4 月10 日嫁接，壩上地區5 月10 日嫁接。嫁接高度120 cm，每株接4 個接穗，接后用塑料薄膜條綁扎結合部位，最后用嚴實的薄膜袋口朝下將接穗綁實裹嚴。套袋時長設5、10、15、20 和25 d 計5 個處理，以不套袋為對照（CK）。每處理10 株，3次重復。嫁接30 d 后，統計成活率。

1.3.4 嫁接高度對接穗成活率及新梢生長的影響 4月10 日在壩下地區進行插皮接，嫁接高度設40、60、80、100、120 和 140 cm 計 6 個處理，每株接 4 個接穗，接后套袋保濕。每處理15 株，3 次重復。嫁接30 d 后，統計成活率。當年秋季（9 月15 日），隨機選擇苗木15 株，分別測量冠幅和新梢生長量。

1.3.5 高接苗枝條生長規律的變化 在壩下地區4 月10 日嫁接、壩上地區5 月10 日嫁接成活的苗木中，各隨機選擇3 株，每株標記3 個新梢。從5 月15 日開始，每隔15 d 測量1 次新梢長度和樹體冠幅，10 月15 日調查結束。

1.4 數據分析

利用SPSS 軟件對試驗數據進行統計分析；采用LSD 法進行相同區域數據的方差分析和多重性比較，大、小寫英文字母不同，分別表示指標值在0.01 和0.05 水平上差異顯著。

2 結果與分析

2.1 嫁接方法對接穗成活率的影響

在壩下和壩上地區，不同嫁接方法處理的成活率順序均為插皮接＞腹接＞劈接，其中，壩下地區各處理差異均達到了極顯著水平；壩上地區腹接與插皮接處理差異不顯著，但均較劈接處理差異達到了極顯著水平（圖1）。表明嫁接方法對接穗成活率有極顯著影響，插皮接效果最好。在試驗區域，插皮接處理的成活率均達到90%以上，為首選的嫁接方法；腹接處理的成活率雖然較插皮接處理有所降低，但也均達到了80%以上，能夠滿足生產成活的要求；劈接處理的成活率壩上地區為75.00%、壩下地區為62.92%，效果最差，生產上不建議采用。

圖1 嫁接方法對接穗成活率的影響Fig.1 The effect of grafting method on survival rate of scions

相同嫁接方法，壩上地區的成活率均＜壩下地區，其中劈接處理差異最為明顯，成活率相差幅度高達12.08 個百分點。分析原因，認為與壩上地區5 月風速較大，嫁接后接口不易保濕，接穗與砧木難以愈合有關。

2.2 嫁接時間對接穗成活率的影響

在壩下和壩上地區，接穗成活率均隨嫁接時間的推遲呈先升高后降低的變化。其中，壩下地區4 月10日嫁接處理的成活率最高，與除3 月30 日和4 月20 日外的其他處理差異均達到了顯著水平；壩上地區5 月10 日嫁接處理的成活率最高，與除5 月20 日外的其他處理差異均達到了顯著水平（圖2）。表明嫁接時間對接穗成活有極顯著影響，壩下地區的嫁接適宜期為3 月30 日至4 月20 日，壩上地區的嫁接適宜期為5月10～20 日。

圖2 嫁接時間對接穗成活率的影響Fig.2 The effect of grafting time on survival rate of scions

嫁接成活率受溫度影響較大，過早或過晚嫁接均不利于接穗成活。在壩下地區，3 月10 日嫁接處理的成活率最低，僅為62.92%，明顯低于除4 月30 日嫁接外的其他處理；3 月20 日嫁接處理的成活率明顯提高，達到80%以上，能夠滿足生產成活的要求，可以開始嫁接；3 月30 日至4 月20 日嫁接處理的成活率均保持在90%以上，此時為最適宜嫁接時間；4 月30日嫁接處理的成活率（72.50%）較4 月20 日嫁接處理極顯著降低，可能與溫度升高后接穗不易保濕有關。在壩上地區，3 月嫁接不能成活；4 月10 日嫁接處理的成活率也很低，僅24.58%；4 月20 日嫁接處理的成活率快速升高至近80%，此后嫁接的成活率均保持在80%以上，其中5 月10 日嫁接處理的成活率達到最高值90.00%。可以看出，壩下地區在3 月中旬至4 月下旬均可以嫁接，嫁接適宜期為3 月30 日至4 月20 日；壩上地區在4 月下旬到5 月中旬均可以嫁接，嫁接適宜期為 5 月 10～20 日。

2.3 接穗套袋時長對接穗成活率的影響

接穗套袋對壩下與壩上地區嫁接成活率的影響不同，其中對壩上地區影響更大（圖3）。

圖3 套袋對接穗成活率的影響Fig.3 The effect of bagging on survival rate of scions

在壩下地區，CK 的成活率在80%以上，能夠滿足生產成活的要求。接穗套袋后，隨著套袋時長的增加，成活率呈先升高后降低的變化，其中，套袋時長15 d 處理的成活率（95.00%）最高，與CK 差異達顯著水平；套袋時長25 d 處理的成活率（56.67%）最低，與CK 和其他套袋處理差異均達到了極顯著水平；其他3 個處理的成活率均較CK 略有提高，但差異并不顯著。總體來看，接后套袋時長不超過20 d 效果較好，最適套袋時長為15 d。

在壩上地區，CK 的成活率僅41.67%；接穗套袋后，嫁接成活率明顯提高。隨著套袋時長的增加，成活率呈先升高后降低的變化，其中，套袋20 d 處理的成活率（91.67%）最高，與除套袋15 d（87.50%）外的其他處理差異均達到了顯著水平；套袋時長5 d 處理的成活率最低，與其他套袋處理差異均達到了極顯著水平；套袋時長10 d 和25 d 處理的成活率均接近80%，二者差異不顯著，但均較CK 和套袋5 d 處理極顯著升高。表明接穗套袋可以明顯提高嫁接成活率，套袋時長10～25 d 效果較好，適宜時長為15～20 d。

相同套袋時長，不同地區的成活率順序不同。套袋時長5～15 d 處理，壩下地區的成活率＞壩上地區，二者差異隨著套袋時長的增加而逐漸減小；套袋時長15 d 以上處理，壩下地區的成活率＜壩上地區，二者差異隨著套袋時長的增加而逐漸增大。分析原因，認為與壩下地區氣溫較高有關。壩上地區較壩下地區溫度低，風大且持續時間長，嫁接后接穗套袋可降低風吹的影響，保證袋內溫度和濕度，因此能夠促進接口愈合，有效提高接穗成活率，效果明顯優于壩下地區。

2.4 嫁接高度對接穗成活率及新梢生長的影響

2.4.1 對接穗成活率的影響 隨著嫁接高度的上升，成活率呈降低—升高—降低的變化，但差異均不顯著；不同嫁接高度處理的成活率為89.44%～93.89%，除140 cm 高度處理外，其他處理的成活率均在90%以上，其中40 cm 高度處理的成活率最高（93.89%）（圖4）。表明嫁接高度對接穗成活率影響不大，其中40 cm 高接成活率最高。

圖4 嫁接高度對接穗成活率的影響Fig.4 The effect of grafting height on survival rate of scions

2.4.2 對新梢生長的影響 隨著嫁接高度的上升，新梢長度和苗木冠幅均呈先增加后降低的變化，其中，40 cm 高度處理的指標值均為最小，與其他處理差異均達到了極顯著水平；120 cm 高度處理的指標值均為最大，與其他處理差異均達到了顯著水平（圖5 和6）。嫁接高度≤120 cm 時，新梢長度和苗木冠幅均隨嫁接高度的上升呈顯著遞增趨勢；嫁接高度為140 cm 時，2 個指標值均較120 cm 高度處理明顯降低，其中，新梢長度與100 cm 高度處理相當，冠幅與80 cm 高度處理相當。可以看出，嫁接高度120 cm 處理的苗木生長勢最強，嫁接高度過低會導致苗木長勢較弱。

圖5 嫁接高度對新梢長度的影響Fig.5 The effect of grafting height on shoots length

圖6 嫁接高度對苗木冠幅的影響Fig.6 The effect of grafting height on crown width

2.5 高接苗枝條生長規律的變化

在壩下和壩上地區，高接苗的新梢生長均呈先快后慢的變化趨勢（圖7）。在壩下地區，新梢5 月開始生長，月生長量為30.14 cm；6 月生長最快，月生長量為39.40 cm，枝條長度達69.54 cm；7 月開始生長逐漸減緩，9 月上旬生長基本停止，當年枝條生長量90 cm以上。在壩上地區，新梢5 月下旬開始生長；6月生長相對緩慢，月生長量為26.57 cm；7 月生長最快，月生長量為30.30 cm，新梢長度為56.87 cm；8 月開始生長逐漸減緩，8 月中下旬生長基本停止，當年枝條生長量70 cm 以上。可以看出，與壩下地區相比，壩上地區由于氣溫較低，新梢開始生長和快速生長的時間均晚近1 個月，而停止生長的時間較早，導致枝條生長期明顯縮短，因此生長量明顯較小。

圖7 高接苗新梢的生長規律Fig.7 The shoot growth regularity of top grafting seedlings

3 結論與討論

3.1 嫁接方式對中華金葉榆成活率的影響

目前，中華金葉榆嫁接主要采用枝接和芽接（熱粘皮），其中，芽接主要用于苗木繁育；枝接主要用高接換種及苗木繁育，具有成苗快（當年成苗）、快速改良原有品種的特點，但對接穗質量要求高，且需求量大。每生產1 hm2的灌叢型中華金葉榆，需要接穗15萬根，直接影響了其推廣速度[18]。枝接主要包括切接、劈接、腹接、靠接及插皮接等形式，前人研 究[14，15，17，19]表明，在金葉榆上采用插皮接、切接和腹接較為適宜。嫁接成活率除受接穗質量、嫁接方式和操作技術影響外，還與當地氣候環境密切相關。干燥多風天氣不利于接穗與砧木愈合，容易造成接穗死亡或愈合不良，影響后期枝條木質化程度；氣溫較低，導致嫁接時間延遲、生長停止時間提前，枝條生長期縮短，影響枝條后期發育。張家口市尤其是壩上地區，受寒冷、干燥、終年大風等不利氣候條件的制約，在城市園林綠化中可選樹種極少，外來樹種引進馴化及嫁接技術要求極高。在張家口地區，采用目前生產中常用的插皮接、劈接和腹接進行中華金葉榆高接，研究了不同嫁接方法對接穗成活率的影響，結果表明，插皮接成活率最高，是寒冷、干旱、多風地區苗木嫁接的最好方法，與徐發輝等[14]等在甘肅、楊廣樂等[15]在黑龍江、朱芳等[19]在內蒙古烏蘭察布的研究結論一致。試驗的3 種嫁接方法中，劈接成活率最低，且壩上與壩下地區差異明顯，可能與壩上地區苗木嫁接期正值風速最大的時期，且砧木切口過大，不利于砧木與接穗愈合有關。

3.2 嫁接時間對中華金葉榆成活率的影響

嫁接時間與樹種生物學特性、物候期以及當地氣候條件密切相關，是林木嫁接成功的關鍵因素之一，尤其是枝接適宜的時間非常短，一般為20 d 左右。通過試驗篩選適宜的嫁接時間，可有效提高嫁接成活率。前人研究顯示，枝接應在春季樹液開始流動、接穗尚未萌芽，砧木皮質層與木質層最易剝離的時期進行[20，21]。黃印冉等[22]指出，華北地區最好在5 月底以前完成嫁接；6 月以后嫁接的接穗生長量較小，影響當年成苗率。閆淑芳等[23]認為，華北地區喬木高接的最適時期為3 月30 日至4 月30 日。

本究結果表明，受氣溫影響，壩上與壩下地區的嫁接時間和最適期差異較大，壩上地區較壩下地區晚15～20 d。生產中，壩下地區在3 月中旬至4 月下旬均可以嫁接，嫁接適宜期為3 月30 日至4 月20 日；壩上地區在4 月下旬到5 月中旬均可以嫁接，嫁接適宜期為5 月10～20 日。在壩上地區，3 月嫁接不能成活，4 月上旬嫁接成活率（僅25%）極低，原因可能是外界溫度低，樹液尚未開始流動，木質部與形成層尚未分離，接穗插入時阻力較大。壩下、壩上地區分別在4 月10 日和5 月10 日嫁接成活率達到最高，而后逐漸下降，可能與樹體生長進入旺盛期，消耗了大量營養和水分，同時砧木與接穗的生理活動差異加大，影響了嫁接部位的愈合有關。

3.3 接后套袋時長對中華金葉榆成活率的影響

閆淑芳等[24]發現華北地區金葉榆插皮接后套袋可明顯提高嫁接成活率，但其對套袋時長未進行深入研究。本研究結果表明，接后套袋對壩上與壩下地區嫁接成活率的影響不同，其中在壩上地區效果尤為明顯，套袋后可明顯提高接穗成活率，較不套袋（CK）提高1 倍以上。原因可能是高接后套袋保證了袋內溫度和濕度，降低了大風的不利影響，進而促進了接口愈合以及接穗發芽。壩下地區，套袋后時長不超過20 d 效果較好，最適套袋時長為15 d；壩上地區，套袋時長10～25 d 效果較好，適宜時長為15～20 d。

3.4 嫁接高度對中華金葉榆成活率和新梢長勢的影響

本研究結果表明，嫁接高度對中華金葉榆嫁接效果的影響主要體現在接后樹體冠幅增大和新梢生長量上，對接穗成活率影響不大。嫁接高度對接穗成活率的影響，因樹種和嫁接高度而異。前人對雞爪槭[25]、紅松[26]、油茶[27]及羅望子[28]等樹種嫁接高度的研究結論有所差異。李雪等[27]在油茶大樹嫁接的研究結果顯示，砧木高度對接后新梢生長量有一定影響，但對成活率影響不大，與本研究結論一致。康義[26]研究表明，嫁接高度對紅松嫁接成活率和新梢長勢均有顯著影響，其中對長勢影響的結論與本研究結論一致。而楊福清[25]對雞爪槭、張夢寅等[28]對羅望子的研究結果則與本研究不一致。嫁接高度越低，對接后成活率的影響越明顯，可能與嫁接口距砧木根系近，來自砧木根系的養分供給充足有關；但嫁接高度升高后，這一效應逐漸變得不明顯。在對新梢長勢的影響上，多數研究認為，中位嫁接時生長量最大，可能是由于嫁接高度過高，接穗易受陽光直接照射，水分蒸發較快，不利于接穗快速生長；而嫁接高度過低，受空間影響較大，也不利于接穗生長。陳湘云等[29]在研究嫁接高度對葡萄生物學性狀及抗病性的影響時發現，高位嫁接有利于接穗花芽分化，并能增強接穗品種的抗病能力。在中華金葉榆上是否也有類似結論，尚待進一步研究。

綜上所述，插皮接配合接后套袋技術是張家口壩上等高寒、干旱、多風地區金葉榆高接的最適方法，高接苗木生長良好，枝條發育快，形成景觀效果好。同時由于受氣溫和嫁接時期的影響，壩上地區物候期較壩下地區基本推遲1 個月。