美國紅楓引種研究進(jìn)展情況
發(fā)布者:佚名 發(fā)布日期:2013-04-21 點(diǎn)擊次數(shù):1023132
摘要:就國內(nèi)美國紅楓引種研究及園林應(yīng)用就行了綜述,為該樹種的開發(fā)應(yīng)用提供了基礎(chǔ)材料。
槭樹科槭屬植物是現(xiàn)代園林建設(shè)中的重要造景材料,其以絢麗的葉色、豐富的葉形和雅致的翅果聞名于世。我國早期槭樹引種工作主要由植物園和樹木園開展,如廬山植物園引種了10種觀葉槭屬植物,上海植物園引種槭屬植物78種(已經(jīng)推廣應(yīng)用8種)、昆明植物園自1989年收集國內(nèi)外槭樹種子75種(篩選出21種),一些研究所、學(xué)校等單位也先后開展了槭樹資源的引種研究和種質(zhì)保存工作。近年來,國內(nèi)對(duì)槭屬植物引種越來越重視。
美國槭屬植物具有潛在適應(yīng)我國穩(wěn)定氣候地區(qū)環(huán)境的能力,其適應(yīng)能力較強(qiáng),適應(yīng)范圍廣,有針對(duì)性的從北美地區(qū)引種,是迅速擺脫園藝品種匱乏,增加城市綠化材料的重要措施。美國紅楓在槭屬中較為金華且具有較高的觀賞價(jià)值,但在21世紀(jì)之前國內(nèi)對(duì)該種關(guān)注較少,進(jìn)入21世紀(jì)之后國內(nèi)對(duì)該樹種關(guān)注逐漸增多,其應(yīng)用價(jià)值已經(jīng)引起我國園林工作者的廣泛關(guān)注。近十年來,對(duì)美國紅楓的引種研究大致分為三項(xiàng)內(nèi)容:一是美國紅楓引種可行性研究,二是美國紅楓引種(種子及品種苗木)擴(kuò)繁及栽培管理相關(guān)技術(shù)研究,三是美國紅楓引種后評(píng)價(jià)相關(guān)研究。本文對(duì)美國紅楓引種、繁育、評(píng)價(jià)及相關(guān)研究進(jìn)行歸納,以期為該樹種及其品種在今后的引種應(yīng)用上提供參考。
1 美國紅楓引種可行性研究
美國紅楓又名紅花槭,北美紅楓、加拿大紅楓、北方紅楓、紅糖槭、猩紅楓、沼澤楓等,原產(chǎn)于美國東北部,是美國三大色葉樹種之一,曾多次榮獲美國綠化品種金獎(jiǎng),也是世界各國園林綠化中應(yīng)用作為廣泛的著名的風(fēng)景觀賞樹種之一,廣泛應(yīng)用于風(fēng)景林、公園、草坪、小區(qū)、街道等綠化、美化和彩化中,深受人們的喜愛,長期以來世界各地競相引種。
在美國紅楓引種可行性研究方面,我國諸多學(xué)者,工作者主要集中對(duì)美國紅楓的區(qū)域分布、形態(tài)特征介紹及研究、觀賞特性、生物學(xué)特性分析、氣候環(huán)境條件對(duì)比、育苗技術(shù)、栽培技術(shù)、病蟲害防治及作為彩葉樹在園林中的應(yīng)用價(jià)值,進(jìn)行了詳盡的介紹。相關(guān)分析、研究表明,美國紅楓在我國北至遼寧以南、南至云南、廣西、廣東的全國大部分地區(qū)內(nèi)生長,山東濟(jì)南可從美國四海岸引種槭屬資源,是當(dāng)前我國華北至華東地區(qū)重要引種對(duì)象且極具開發(fā)應(yīng)用潛力。該種不僅自身具有重要的觀賞價(jià)值,園藝師們還從中選出許多優(yōu)良品種,并給他賦予非常動(dòng)聽的名字,如十月光輝、秋紅楓、落日楓等,部分品種抗寒性及觀賞性俱佳。另外,美國紅楓還是槭樹觀賞品種培育的重要親本,如自由人楓選育于北美紅花槭與銀白槭雜交系。
針對(duì)美國紅楓特洗洗腦個(gè)結(jié)合國外應(yīng)用現(xiàn)狀對(duì)其引種開發(fā)前景分析認(rèn)為,美國紅楓作為目前最流行的彩葉樹之一,是我國北方城市的綠化美化樹種,市場需求十分巨大,但是在一些地區(qū)引種后需要對(duì)幼齡苗木采取一定的防寒技術(shù)措施,需要加強(qiáng)光肩星天牛、星天牛、懸鈴木方翅網(wǎng)蝽等重大蛛干害蟲防治。今后應(yīng)加強(qiáng)抗寒,抗蟲品種的篩選、培育和推廣。
2 美國紅楓引種(種子及品種苗木)擴(kuò)繁及栽培管理相關(guān)技術(shù)研究
美國紅楓除觀賞效果好之外,還耐寒抗旱生長速度快,但是早期只能依靠進(jìn)口種子或苗木。2000年前后,我國開始引種美國紅楓并開展相關(guān)生物學(xué)研究,自2003年以來,我國不同省份均開展了美國紅楓的引種工作,在(工廠化)育苗技術(shù)、栽培基質(zhì)、苗期施肥、組培技術(shù)及高接換頭更新品種等方面取得了突出的成績。
2004年山東省趙之峰等在全國范圍內(nèi)首先利用美國紅楓種子開展工廠化育苗技術(shù)研究,包括種子處理技術(shù)(種子消毒、溫水浸種和沙藏催芽技術(shù))、播種準(zhǔn)備、播種及播后管理、移栽等技術(shù),取得了良好的效果,并初步總結(jié)處理一套美國紅楓工廠化育苗技術(shù)體系;美國紅楓種子幼苗能適應(yīng)不同育苗基質(zhì)類型,泥炭:蛭石:珍珠巖=8:4:1、泥炭:蛭石:珍珠巖=4:2:1和草炭:泥炭:蛭石:珍珠巖=8:3:6:3,均可用于美國紅楓種子穴盤育苗,但以草炭:泥炭:蛭石:珍珠巖混配基質(zhì)類型為佳;對(duì)美國紅楓的穴盤育苗技術(shù)環(huán)節(jié)研究發(fā)展,在正常管理下,穴盤規(guī)格對(duì)幼苗生長質(zhì)量和培育成本影響較大,工廠化穴盤育苗生產(chǎn)中以74孔穴盤為佳。2006年江蘇省桂勇武等以72孔穴盤詳細(xì)開展了層積時(shí)間對(duì)北美紅花槭種子發(fā)芽率的影響試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果以25天層積時(shí)間發(fā)芽率最高(發(fā)芽率為67%)。2006年云南省李家孔等對(duì)云南當(dāng)?shù)貧夂驐l件下的美國紅楓種子育苗技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
為篩選種子育苗最佳基質(zhì)類型,2006年桂勇武等研究了蛭石:泥炭=1:1、蛭石:泥炭:珍珠巖=1:1:1、蛭石:泥炭=2:1和純黃土四種基質(zhì),以蛭石:泥炭=2:1出苗率最高,并認(rèn)為基質(zhì)對(duì)美國紅楓種子出苗率影響不大。為降低生產(chǎn)成本并促進(jìn)實(shí)際收益,2007年劉英武等以充分腐熟后的食用菌下腳料:蛭石=3:1的混合料作為栽培基質(zhì),結(jié)果表明該混合基質(zhì)能保證美國紅楓小苗所需養(yǎng)分,可用于美國紅楓穴盤育苗及相關(guān)研究。2008年李玉娟等對(duì)美國紅楓容器苗育苗過程中不同基質(zhì)進(jìn)行了對(duì)比研究,認(rèn)為泥炭酸性較強(qiáng),對(duì)植株?duì)I養(yǎng)生長有一定的限制,不宜作為容器苗的純基質(zhì),綜合各種基質(zhì)的配比,充分腐熟的食用菌下腳料,可代替泥炭用于美國紅楓容器苗的培育,其不僅能夠提供植株正常生長的養(yǎng)分、PH值較適宜、有利于植株?duì)I養(yǎng)生長,而且成本低廉。
為降低成本、更好地繁殖美國紅楓穴盤苗以及加強(qiáng)美國紅楓大苗引進(jìn)馴化和栽培管理的科學(xué)性,還開展了穴盤苗施肥研究以及引進(jìn)嫁接大苗施肥研究。2007年劉英武等研究了不同肥料對(duì)美國紅楓實(shí)生苗栽培影響,認(rèn)為在穴盤苗育苗過程中苗期追肥以尿素為好,且不宜使用過早。2006年張建等試驗(yàn)表明苗期使用尿素作為追肥較好,株高超過對(duì)照5.6%,側(cè)根數(shù)超過對(duì)照20.7%,植株干重超過植株35.7%,但是容器苗幼苗苗生長中肥料使用不宜過早,與劉英武等人試驗(yàn)結(jié)果基本一致。2007年商侃侃等研究了3種不同肥料配方的3個(gè)濃度梯度對(duì)美國紅楓葉綠素含量的影響,結(jié)果表明,施肥增加了葉片葉綠素a、b和總?cè)~綠素的含量,不同的處理對(duì)葉綠素含量的影響不同,土壤肥力提高尤其是土壤中N含量增加,促進(jìn)植物光合色素合成,進(jìn)而提高植株光能固定能力。
由于我國對(duì)美國紅楓引進(jìn)、繁殖技術(shù)、應(yīng)用方面研究處于初步階段,為解決引種成本高、一些品種發(fā)芽率低、種子繁殖易發(fā)生變異、常規(guī)繁殖周期長、繁殖系數(shù)低、快速繁殖技術(shù)研究少、苗木數(shù)量短期內(nèi)難以滿足市場需求等問題,我國還開展了美國紅楓種胚遇上組織誘導(dǎo)、增殖培養(yǎng)及外植體葉片或嫩莖段誘導(dǎo)等研究,初步篩選出了適宜培養(yǎng)基配方。2005年王振龍對(duì)美國紅楓種胚進(jìn)行愈傷組織誘導(dǎo)、增殖培養(yǎng)研究,結(jié)果表明愈傷組織誘導(dǎo)最適培養(yǎng)基為1/2MS+6-BA2+IAA0.5,最適增殖培養(yǎng)基為1/2MS+6-BA2+IAA0.5,無機(jī)鹽含量低利于愈傷組織的誘導(dǎo)。2006年宗樹武等認(rèn)為WAP+6-BA 6mg/L+AII 0.3mg/L是美國紅楓嫩莖段的最佳培養(yǎng)基。
伴隨引種實(shí)生苗選育優(yōu)株和引進(jìn)嫁接品種苗數(shù)量增加,高枝嫁接是改良現(xiàn)有品種的快速形成景觀效果的重要措施之一,2009年劉同凱等以五角楓為砧木。以1-2年生美國紅楓枝條為接穗研究了春季高接換頭技術(shù),結(jié)果表明春季嫁接美國紅楓芽接由于枝接,春季芽接法嫁接成活率為80.0%,枝接法成活率為58.3%,芽接后接穗萌芽時(shí)間比枝接的技術(shù)早。但是枝接接穗葉片生產(chǎn)速度較快。2009年吳立國等人對(duì)美國紅楓品種在沈陽地區(qū)的栽培管理技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)。
3 美國紅楓引種后評(píng)價(jià)研究
近幾年來,許多學(xué)者對(duì)引種后的美國紅楓開展了評(píng)價(jià)研究,并對(duì)美國紅楓葉片呈色相關(guān)物質(zhì)含量及變色期間相關(guān)酶活性的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了研究,為掌握葉色表達(dá)和調(diào)控機(jī)制、進(jìn)行新品種選育奠定了基礎(chǔ)。
2007年李季紅等人調(diào)查分析了3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中美國紅楓實(shí)生苗的多樣性,認(rèn)為該樹種在山東較為適應(yīng),生長量沒有太大的波動(dòng),但是實(shí)生苗葉片變異豐富,苗木群體是一個(gè)很好的基因庫,今后對(duì)培育不同觀賞品種提供良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。2007年李冬林等在槭樹苗試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),美國紅楓與其他觀賞槭樹類種類相比,發(fā)芽率(82%)處于中等水平。上海引種試驗(yàn)表明,美國紅楓兩個(gè)品種夕陽紅和十月光輝耐熱性最強(qiáng),是上海城市綠化推廣新優(yōu)槭樹的首選品種,其葉色也較優(yōu),但是葉色變化期相對(duì)較短,落葉快。為尋找制約槭屬植物在上海葉色變化的主要影響因子,了解其生理機(jī)制,2007年張冬梅等在室外條件下研究了夕陽紅,十月光輝兩個(gè)品種的光合特性。2009年李玉娟等針對(duì)美國紅楓葉色率不足等問題,進(jìn)行了蔗糖和不同外源激素處理對(duì)美國紅楓色葉的影響試驗(yàn),試驗(yàn)表明8%蔗糖對(duì)提高美國紅楓色葉率效果較好(提高率為122.9%)。20mg/kg防落素對(duì)延長美國紅楓色葉期效果較好(提高率為73.2%)。
2008年,2009年馮麗娟等研究了白蘭地紅花槭變色期葉片中葉綠素、花青苷與可溶性糖等葉色相關(guān)物質(zhì)的表達(dá)以及變色期葉片中花青苷含量及其合成相關(guān)酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)與查兒酮異構(gòu)酶(CHI)、二氫黃酮醇還原酶(DFR)和類黃酮糖基轉(zhuǎn)移酶(UFGT)的變化,結(jié)果表明,在葉片變色期,葉片中花青苷含量隨著天數(shù)的增加呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢,葉綠色含量逐漸降低;可溶性糖含量隨著天數(shù)增加逐漸升高,25-30天左右變化平穩(wěn),30天后急劇下降;葉片中葉綠素與花青苷含量為不顯著負(fù)相關(guān),可溶性糖與花青苷含量為極顯著正相關(guān);葉片中花青苷含量隨著天數(shù)增加均為單峰曲線在第20天出現(xiàn)峰值;PAL、DFR和UFGT酶活性與花青苷含量成二次曲線關(guān)系。CHI酶活性與花青苷含量呈極顯著線性關(guān)系,UFGT和CHI是花青苷合成關(guān)鍵酶,DFR與花青苷合成無關(guān)。2009年李倩中等測定了不同濃度的鹽脅迫下槭樹的相對(duì)生長量、鹽害指數(shù)和鹽害率,結(jié)果表明美國紅楓耐鹽性強(qiáng)于秀麗槭、雞爪槭和茶條槭。
近年來,我國南北引種評(píng)價(jià)研究表明,美國紅楓觀賞效果在山東、安徽、江蘇和上海等地表現(xiàn)良好,該地區(qū)引種較多;在兩廣地區(qū)由于晝夜溫差過小,造成美國紅楓色彩不穩(wěn)定,該區(qū)域尚未大面積引種研究和推廣。
4 美國紅楓園林應(yīng)用及展望
引種不僅可以豐富園林景觀效果,而且可以迅速有效的增加園林植物種類,以良種代替劣種,它與創(chuàng)造新品種比起來,所需時(shí)間段、見效快,對(duì)提高園林生態(tài)效益具有重要的意義。近幾年來,隨著我國城市環(huán)境建設(shè)由單純綠化逐漸向綠化、美化、彩化方向發(fā)展被我國不同地區(qū)和單位引進(jìn)、繁育、研究和園林綠化應(yīng)用,被稱為優(yōu)秀色葉樹種、色葉樹種新寵、草地中的仙子、色葉樹種之王等,是庭院綠化,園林綠化、美化和彩化的佼佼者,2004-2006年上海地區(qū)陸續(xù)引進(jìn)應(yīng)用美國紅楓苗木上萬株,2006年前后東北地區(qū)也逐步開展了美國紅楓的引種選育研究,當(dāng)前在北京植物園和上海已經(jīng)引種成功,山東青島、淄博等地方每年的種苗量均在萬株以上且價(jià)格較高,山東、北京、天津等地園林綠化工程中已經(jīng)用美國紅楓等優(yōu)良苗木上萬株,該樹種及品種正成為當(dāng)前我國引進(jìn)最主要色彩樹木之一,呈現(xiàn)出良好的市場需求態(tài)勢。隨著4年以上美國紅楓開花結(jié)果,優(yōu)株快速擴(kuò)繁、二代播種苗選育、高枝嫁接將成為美國紅楓擴(kuò)蘇繁殖、推廣的重要措施,將改變高價(jià)引種的局面。
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