林业科学  2009, Vol. 45 Issue (3): 167-170   PDF    
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侯元凯, 翟明普.
Hou Yuankai, Zhai Mingpu
兰考泡桐苗木顶芽的萌发与接干
Bourgeon and Main Stem Extension of Terminal Buds of Paulownia elongata Seedlings
林业科学, 2009, 45(3): 167-170.
Scientia Silvae Sinicae, 2009, 45(3): 167-170.

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收稿日期:2008-05-30

作者相关文章

侯元凯
翟明普

兰考泡桐苗木顶芽的萌发与接干
侯元凯1,2, 翟明普2     
1. 国家林业局泡桐研究开发中心 郑州 450003;
2. 北京林业大学林学院 北京 100083
关键词:兰考泡桐    顶芽萌发    顶芽接干    
Bourgeon and Main Stem Extension of Terminal Buds of Paulownia elongata Seedlings
Hou Yuankai1,2, Zhai Mingpu2    
1. Paulownia Research and Development of State Forestry Administration Zhengzhou 450003;
2. College of Forestry, Beijing Forestry University Beijing 100083
Abstract: The overwinter terminal buds of Paulownia elongata seedlings, tranplanted inFebruary or before the mid of March in Zhengzhou of Henan Province were not able to flush due to water lost from the buds, and the bud died from the dry within 15~20 days after transplantation. Supplementary measures would be used to postpone flushing of terminal buds without influencing survival of theseedlings.By burying the seedlings in soil to the last ten days of March or the first ten days of April, the flush rate of the buds was able to be promoted.The rate of height of stem extension by terminal buds in height of main stem was 96.71% in the same year, and the rate of trunk straight by main stem extension of terminal buds was 100%. The figure of main stem extension process of terminal buds of Paulownia elongata seedling trees was given in this paper for the first time.
Key words: Paulownia elongate    terminal buds shoot    stem extension by terminal buds    

泡桐(Paulownia spp.)是我国北方最著名的速生用材树种之一,具有生长快、材质好的特点,是我国亚热带和暖温带特别是华北平原地区最主要的栽培树种之一,也是我国外贸出口最主要材种(侯元凯等,1999a)。然而,在我国北方泡桐栽培区由于泡桐顶芽在冬季死亡,通过假二叉分枝的方式进行自然接干,出现了“冠大干低”的问题,不仅直接影响到桐材的产量和质量,而且也影响到农作物的产量和品质(刘震等,2005a)。为此,从20世纪60年代开始,我国科技工作者通过人工接干等方法探讨了泡桐高干材的培育技术(河南省睢县孙砦公社革委会,1977侯元凯等,19962004蒋建平,19881990李发,1995李占民,1996苗金波等,1982潘俭,1986睢县林业局,1976许昌地区林科所用材林组,1980许昌郊区人民公社等,1980许昌林科所,1982王保平等,2005),但是这个问题仍没有从根本上得到解决。于是,研究人员开始转而对导致泡桐干形问题的根本原因,即对泡桐顶芽的死亡机理进行研究。刘震等(2004)研究认为泡桐顶芽枯死可能是进化过程中采取的一种适应策略,而不是冬季寒冷冻死的结果,这与侯元凯等(2001)侯元凯(2004)研究的结果相一致。刘震等(2004; 2005b)对泡桐侧芽萌发成枝接干规律和泡桐下侧芽萌发成枝与上侧芽萌发接干间关系进行了研究,然而至今尚无对泡桐顶芽萌发接干规律方面的报道。作者在对泡桐苗木顶芽进行了大量的越冬试验(侯元凯等,200020012002侯元凯,2004张存义等,1981)的基础上,对兰考泡桐苗木顶芽的萌发及顶芽接干进行研究,以期泡桐的干形得到改善。

1 材料与方法 1.1 试验地自然条件

试验地位于河南省郑州北郊,34°9′ N,113°6′ E。属暖温带季风型气候,年日照时数2 438.1 h,日照百分率为55%,年平均气温14.2 ℃,月平均气温以7月份最高,平均气温29.5 ℃,1月份最低,平均气温为-0.3 ℃,10 ℃以上活动积温为4 600 ℃,平均无霜期为216 d,初霜11月初,晚霜期4月中下旬。土壤属潮土类过渡带性质似两合土属两合土种,结构疏松,土壤呈中性至微碱性反应,pH值7.5~8.0。

1.2 试验材料与方法

顶芽萌发试验材料为1年生具有越冬顶芽的兰考泡桐苗木。促顶芽萌发处理方法有抹去侧芽促萌发、层积催芽和自然条件下顶芽萌发。以TTC染色法鉴定顶芽的生命力。

相对含水量:仪器有METTLER AE240分析天平、烘箱。参照王万里(1981)方法。试材在METTLER AE240型分析天平上称量,按相对含水量(RWC)=(原初鲜质量-干质量)×100%/(水饱和鲜质量-干质量)的公式计算,其中水饱和鲜质量和干质量分别指试材在水中浸泡4 h和85 ℃干燥烘箱烘干24 h的质量(分别以相同的5~10个材料取平均值)。

解除平埋日期设置在2002年3月1日、3月15日、3月28日、4月4日和4月11日。

对2002年3月下旬栽植的具有越冬顶芽的泡桐苗木,于同年12月,对实现顶芽接干的泡桐通直(接干部位没有弯曲的情况)和弯曲株数及其接干高度进行调查,以抹芽接干作对照。

2 结果与分析 2.1 兰考泡桐苗木顶芽的萌发

1999年3月25日检查平埋处理兰考泡桐(Paulownia elongata)苗木顶芽越冬成活率为85%(TTC染色)(侯元凯等,2002),自然条件下于1999年3月25日前取出平埋处理越冬顶芽的苗木进行就地栽植,样本量为325株,顶芽无萌发的情况(侯元凯等,200020012002)。从抹去侧芽对顶芽萌发无效的结果来看,顶芽萌发可能不为侧芽萌发所抑制。表 1为对兰考泡桐苗木越冬顶芽分别做抹去侧芽促顶芽萌发(2002年3月15栽植),层积催芽(2002年4月20日栽植),自然条件下顶芽萌发(2002年3月15日栽植)等处理。结果表明:对顶芽进行层积催芽,并延迟栽植,顶芽萌发并实现顶芽接干率为51.32%。至2002年3月25日泡桐花期开始,4月10日进入开花盛期,4月20日花期即将结束,叶芽均已萌发,并绽放叶子,此时进行泡桐苗木栽植对泡桐苗木的成活无不利影响。从层积催芽的效果来看,一方面层积处理有利于顶芽萌发,另一方面也避免了顶芽在萌发前失水导致顶芽死亡。2002年3月15日栽植的具有越冬顶芽的苗木没有萌发,原因是在解除层积处理后,顶芽不会自行萌发,并发生干枯死亡。在苗木栽植后侧芽已经萌发、顶芽仍没有萌发的情况下,抹去已经萌发的侧芽,试图促进顶芽萌发。试验结果表明:抹去侧芽无助于顶芽的萌发。由此看来,顶芽不萌发可能与2002年3月15日栽植的具有越冬顶芽的苗木的休眠未被打破有关。层积处理的泡桐顶芽有萌发的情况,说明顶芽已发育成熟,且具有萌发能力。

表 1 不同处理对兰考泡桐苗木栽植后顶芽萌发率的影响 Tab.1 Shooting rate of P. elongata terminal buds treated in different ways after planting

表 2为2002年2月11日对具有越冬顶芽苗木栽植后顶芽的水分变化规律,表 3为2002年3月11日对平埋处理的带有越冬顶芽苗木解除平埋并栽植后顶芽的水分变化规律。表 23均表明顶芽RWC(相对含水量)则急剧下降,均在栽植15 d以后顶芽开始死亡。待树液开始流动的时候,已无力补充自身的水分。侧芽的RWC起初下降,随着气温的回升而增大,此时树液开始流动,可以从土壤中吸取水分,使其RWC增大。

表 2 具有越冬顶芽的兰考泡桐苗木顶芽的失水情况 Tab.2 The situation of terminal buds losing water of P. elongata seedling with terminal buds living through winter
表 3 带越冬顶芽的苗木栽植后顶芽的失水情况(2002-03—2002-04) Tab.3 The situation of terminal buds losing water of P. elongata seedling with terminal buds living through winter after forestation from March 2002 to April 2002

表 3可以看出2002年3月中旬—4月上旬的旬平均气温和旬极端低温均逐旬上升,这样的气温条件下,不可能导致泡桐顶芽发生冷害,但是在3月11日解除顶芽的辅助条件(侯元凯等,2000),顶芽不萌发并死亡。

表 4可以看出,于树液开始流动时候,栽植泡桐苗木,顶芽失水速率大于由树液流动补充的水分,成活的顶芽依旧死亡。2002年3月28日移植到大田里苗木的顶芽已露白或萌发的有23株,至4月4日顶芽萌发并继续生长只有4株,萌发并继续生长率为17.39%,顶芽死亡率高达82.61%;顶端侧芽萌发率为100%。自然条件下顶端侧芽萌发率为0(侯元凯等,2002)。2002年4月4日栽植的、在地下顶芽已萌发的泡桐苗木29株,栽植后萌发并继续生长的为41.37%,顶芽死亡率高达58.33%。在人工辅助顶芽越冬条件下(3月28日—4月11日),顶芽均保持正常的生命力。顶芽继续萌发率均随着解除辅助的时间延迟而上升,在不影响苗木移植成活率的情况下,延迟解除辅助有利于顶芽的萌发。

表 4 不同栽植时期兰考泡桐苗木顶芽、顶端侧芽萌发率及栽植后继续萌发率 Tab.4 Bourgeon rate and grow rate of P. elongata seedling terminal buds and terminal lateral buds in different forestation term
2.2 兰考泡桐顶芽的接干

表 5可以看出,苗木栽植后,除了顶芽萌发,周围会萌发出很多侧芽,当顶芽长到5 cm时,把顶芽作为接干芽,把其周围的侧芽全部抹去。栽植当年实现一次接干高占主干高的比例96.71%,最高达到125.2%。对未作任何处理的兰考泡桐苗木栽植后,第一对可越冬侧芽及以下芽均萌发,当侧芽萌发抽枝5 cm时,抹去其中一个较弱的芽及下部的竞争枝,促使高生长。

表 5 兰考泡桐抹芽接干和顶芽接干新梢生长发育比较 Tab.5 Main stem extension compare between by buds slipped off and by terminal buds of P. elongata seedling

顶芽萌发的物候观察结果是在2002年3月1日—4月11日期间,移植苗木顶芽和顶端侧芽均处于成活状态;于3月初,顶芽和顶端侧芽均未萌发;于3月中旬以后,顶端侧芽开始露白,顶芽没有萌动;于3月下旬,顶端侧芽均已萌发,移植后顶端侧芽均继续萌发并且生长。图 1所示顶芽的萌发,图 2所示侧芽的徒长,图 3所示顶芽的生长,图 4为顶芽当年接干的效果。

图 1 兰考泡桐顶芽的萌发(栽植后7 d) Figure 1 Bourgeon of P. elongata seedling terminal buds in 7 d after cultivation
图 2 兰考泡桐顶芽死亡与侧芽萌发并徒长 Figure 2 Death of P. elongate seedling terminal buds and bourgeon and fast growing of P. elongata seedling lateral buds
图 3 兰考泡桐顶芽的生长(栽植后30 d) Figure 3 Growth of P. elongata seedling terminal buds in 30 d after cultivation
图 4 兰考泡桐顶芽接干部位的上下过渡(1 a后) Figure 4 Main stem extension of P. elongata seedling terminal buds after 1 years after cultivation
3 结论

2—3月中旬以前栽植的带越冬顶芽的苗木,顶芽无萌发的情况,未萌发的顶芽在栽植后的15~20 d内干枯而死。在不影响苗木栽植成活的情况下,可延迟解除辅助措施促顶芽萌发。栽植的最佳时期应当是树液开始流动的10~20 d后。当田间栽植的其他泡桐苗木或大树开始萌发,顶芽在土壤或人工包扎的袋中(侯元凯等,2000)已经开始萌发或刚刚露白时,再进行栽植可以成活并萌发。

在通常情况下,兰考泡桐苗木栽植当年有缓苗现象,不定芽接干一般是在栽植后2~5年发生(侯元凯等,1999b)。如果泡桐苗木越冬顶芽在栽植当年即可发生接干,且接干高度达1.5~2.5 m。顶芽接干主干通直率为100%,其接干效果远远优于自然接干或抹芽接干的情况。

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