無患子高接換種配套栽培技術優化及應用

黃華明 余榮卓 邱群 陳杰 黃靜怡

(1福建林業職業技術學院 福建南平 353000;2福建省洋口國有林場 福建順昌 353200;3福建省建陽范橋國有林場 福建建陽 354200;4吉林農業大學 吉林長春 130118)

無患子（Sapindus mukorossiGaertn.）作為中國生物質能源重點發展樹種［1］，其果肉含有皂素，可提取之用于制作高檔生物洗滌劑；種仁含脂肪油高達43.18%，可用來提取油脂，用于制造天然滑潤油和生物柴油。無患子經濟價值高，集生物質能源、“天然”日用化工原料、園林觀賞、中藥等功能于一體，具有極高的開發價值，產業化生產前景廣闊。根據國家林業局《全國林業生物質能源發展規劃（2011－2020年）》，2020年全國油料能源林建設達422萬hm2，無患子油料能源林規模將達到25萬hm2。2019年福建省無患子油料能源林建設近2.5萬hm2。可前期對種苗重視不夠，規模種植普遍使用實生苗，造成品種良莠不齊；加上無患子成片栽培，采用造林模式管理，缺乏精細化管理，導致樹體高大、冠幅窄，造成少花少果現象，嚴重影響無患子油料能源林高效培育和產業化發展。研究無患子優質高效栽培技術在造林方面的應用有重要意義。果用經濟林普遍存在使用實生苗造林、生理落果現象嚴重、坐果率低等問題。羅國光［2］認為，經濟林生理落果主要是由于花器發育不良、授粉受精不完全、胚珠退化和發育不良，而作為無患子科植物的一員，無患子在此方面表現尤為突出。無患子科植物的坐果率一般偏低。蔡小林等［3］研究顯示，荔枝坐果率僅有1.38%～4.75%，荔枝的生理落果過程有3次落果高峰：授粉受精不良；內源激素減少，胚停止發育；營養供應失調。刁松鋒［4］研究顯示，無患子單花序總花量最高可達2萬個左右，70%的花序為雄花，生理落果過程也有3次落果高峰。針對果用經濟林可用以下保果措施，如修剪［6-8］、施肥料［9-11］和激素［12-14］等方法。關于無患子低產林改造的綜合措施研究未見相關報道。本研究利用種苗攻關選育出的無患子良種對低產無患子林進行改良，選用2年生無患子實生苗和2＋6年生無患子黃果直序型（straight infructescenceyellow fruit type，SIYFT）［4］jj10［5］良種嫁接樹作為試驗材料，經高接換種后，用修剪與常規施肥、添加外源激素相結合的優化栽培方法，以提高無患子的坐果率和產量，為無患子經濟林改良和造林果實高產提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 無患子

無患子結果樹種植于福建省南平市延平區洋口國有林場市郊管護點和現代田園農業有限公司。選用2年生無患子實生苗（種植6年）和2＋6年生高接換種樹（2年生實生苗嫁接品系jj10后種植6年）無患子成年樹為試驗材料。

1.1.2 主要儀器設備

磨粉機（JYS-M01，九陽股份有限公司）；恒溫鼓風干燥箱（HB881-8，蘇州市豪貝節能烘箱廠）；索氏提取器（NAI-ZFCDY-8Z，上海那艾精密儀器有限公司）；短程分子蒸餾器［FMD-60（A），上海科興儀器有限公司］；低速離心機（TD6M，山東博科科學儀器有限公司）；冰箱（BCD-580WIPDCL，珠海格力電器股份有限公司）；天平，（JT3010N/0.1g，上海精天電子儀器有限公司）；游標卡尺（哈爾濱北量工具制造有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 試驗樹選擇

在坡向、土壤基本一致的條件下，從2＋6年生的無患子品系jj10中選擇生長樹勢、地徑大小、冠幅冠層、枝條生長量基本一致的60株作為試驗材料，共6個處理，分別記為1、2、3、4、5、6，每個處理10株；同時選擇8年生實生苗6株作對照。試驗樣株均無病蟲害，樹體健壯，能正常開花結果。

1.2.2 試驗方法

1.2.2.1 無患子高接換種對投產和品質的影響

2014年12月中旬對無患子優良品系jj10進行修剪，用500倍液多菌靈消毒；采集無患子優良品系jj10發育枝，在2～4℃冰箱中用保鮮膜全封閉后保鮮保濕，至次年2月初開始嫁接（接穗可以貯藏保鮮2個月以上）。2015年春季對無患子試驗林進行高位換種，2016年起對無患子實生苗和嫁接苗進行整形，2017—2019年（開花期為5月下旬，5—11月調查）觀察無患子實生苗和嫁接苗開花和結果情況。調查高接樹和實生苗單位面積花穗數量和結果量；用電子天平測定無患子果實質量，計算單果重；采用醇提法萃取無患子果肉皂苷［15］，索氏提取法提取無患子籽油總量［16］。

1.2.2.2 不同修剪強度對無患子開花和結果影響

2016年起對無患子嫁接苗進行修剪，選留3個骨干枝，開展角度45°，枝角45°［6］，每個主枝分枝選留2～3個，保持自然開心形。2019年（11月落葉后）對結果樹采用長放（不對枝條修剪）、輕短剪（剪除枝條長度1/3）、中短剪（剪除枝條長度1/2）、重短剪（剪除枝條長度2/3）等修剪方式，春季調查抽梢數量和開花結果情況，冬季調查結果數量和產量。

1.2.3 調查內容和測定

采用單株小區法，重復3次。在每個處理植株的東、南、西、北4個方位分別選擇3個長勢、大小、物候期相似的花穗進行固定調查，2020年5月20日調查各處理每株花穗的雌雄花數量；6月1日生理落果前調查各處理每株花穗的幼果量；8月20日進行結果數量統計；12月上旬果實完全成熟時采收，以調查果穗為單位，采用游標卡尺和天平進行果實大小和果實質量測定。

1.2.4 數據處理

使用Mircosoft Excel 2019軟件對以上所得數據進行計算、整理和圖表繪制；采用SPSS 22.0軟件對單因素24個處理的結果量指標進行方差分析（One-way ANOVA）。

2 結果與分析

2.1 高接換種對無患子結果的影響

良種是提高農作物產量、質量、經濟效益的主要影響因素，高接換種是無患子低產林改造有效且顯著的途徑［17］。從試驗結果觀察，2015年高接無患子品系jj10，2017年全部結果，見圖1。而此期間無患子實生苗均未開花結果，直至2019年才開花結果。可見通過高接換種可提早2 a結果。從表1可知，高接的品系jj10單位結果面積的花穗量顯著高于實生苗（p＜0.05）；結果數量、單果重、果肉總皂苷含量、種子含油量等與對照（實生苗）相比均達極顯著差異水平（p＜0.01）。通過高接良種，不僅可讓無患子實生苗提早結果，同時提高了其果實的產量和品質。

圖1 2019年高接換種jj10結果情況

表1 高接jj10與實生苗的結果情況分析

2.2 修剪對無患子坐果率影響

修剪處理可調節無患子植株營養分配、光照條件，合理的修剪有助于無患子開花結果［6］。由圖2、3可知，2020年12月上旬采收時，經中短剪處理的無患子實生苗和品系jj10坐果率明顯高于其它處理。從表2可知，重短剪的無患子坐果率總體上明顯低于其它處理（p＜0.05），表現為中短剪＞輕短剪＞長放＞重短剪。說明中短剪可提高無患子坐果率。由圖4可以看出，品系jj10經過中短剪的坐果率要比實生樹的坐果率明顯提高。

圖2 不同修剪方法對無患子實生樹坐果率的影響

圖3 不同修剪方法對無患子良種jj10坐果率的影響

圖4 2020年無患子實生樹和品系jj10中短剪開花坐果比較

3 討論與結論

3.1 討論

3.1.1 修剪對無患子坐果率的影響

修剪就是調整樹冠的冠層結構、枝葉空間分布，對樹體光能截獲、能量流動、光合作用和蒸騰作用有重要的影響［18-19］，可使樹冠的有效光合面積達到最大；調節營養生長和生殖生長，使其適量成花、結實而不削弱樹勢。修剪對枝、葉、果等器官生長發育均具有調節作用。修剪可促進合理的葉面積生長，合理的葉面積指數是果樹充分利用光能、保證高產優質的主要條件。

修剪促進坐果技術已在果樹生產中得到廣泛應用，也是目前公認的無公害生產技術之一，修剪可人為調整植株的枝葉分布、光照，平衡營養生長和生殖生長，從而達到提高坐果率的目的。有效枝條量選留數量對植株的光合能力及果實數量和品質等方面都有很大影響，其選擇是由樹種、品種、樹齡、樹勢、立地條件以及管理水平等諸多方面綜合決定的［18］。不同果樹結果習性有很大差異，因此應通過不同修剪方法、修剪強度，篩選出最合適的修剪方法，以期提高無患子坐果率。

3.1.2 利用激素和施肥促進坐果

人為誘導植物雌、雄發生的有效手段主要是利用外源激素或生長調節劑處理。研究認為，在花芽分化階段對植物噴施外源激素或生長調節劑可改變植物內源激素水平。在荔枝開花期噴施氯吡苯脲能夠使花穗花期延長，并促使花蕾萌動批次增加，這可能是因為氯吡苯脲提高了花穗內源細胞分裂素含量［20］。氯吡苯脲對研究無患子花芽性別分化歷程及花期調控具有一定意義。

施肥是果用經濟林管理的重要基礎，也是豐產的保證條件。許多農業學者研究表明，礦質營養元素種類和比例，施用肥料的種類、形態、數量、時期與方法，對果用經濟林的產量與品質均具有明顯作用，同時對樹體的生長發育有重大的影響［21-22］。果用經濟林施肥試驗的基礎研究積累較少，施肥的實踐體系尚不完善，但也可為無患子的施肥管理實踐提供一定理論依據。

3.1.3 提高無患子造林效益途徑

經濟林實生苗造林，普遍存在樹體間生長差異大、結果遲、產量低、品質差等問題，投資回報遲，經濟效益低。果樹高產優質的主要途徑是通過良種改良及規范化和精細化管理。無患子果用原料林要達到高產，應對實生苗造型進行良種嫁接，采用科學的經營方法，精心撫育；根據無患子品種生長、結果習性進行合理修剪，按無患子生長規律進行規范施肥，于開花期和生理落果期進行保花保果處理，即可達到增產、增收的目的。優良無患子盛產期果實產量可達12 t/hm2，產值可達46萬元/hm2［17］。無患子種植不僅可帶來造林的生態效益，同時可帶來巨大的經濟效益。

3.2 結論

本試驗通過良種高接，解決了無患子品種良莠不齊的難題，同時可使無患子提早進入投產期，果實的產量和品質顯著提升；利用不同修剪方法處理無患子結果樹，結果明顯提高無患子坐果率和產量。綜合考慮上述處理方法對無患子坐果率的影響，高接良種和中短剪可顯著提高無患子坐果率、產量及經濟效益。