山杏组培快繁技术及造林移栽和抚育管理措施的应用

作者: 段国库

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山杏作为一种经济价值较高的果树品种,其果实可食用、药用,木材也具有一定的实用价值。传统的山杏繁殖方式如种子繁殖和扦插繁殖等,存在着繁殖速度慢、成活率不稳定等缺点,无法满足现代林业生产的需求。因此,探索高效、快速的山杏繁殖技术尤为重要。组培快繁技术作为一种现代生物技术手段,具有繁殖速度快、繁殖系数高、遗传性状稳定等优点,目前已在多种植物中得到了广泛应用。通过组培快繁技术的应用可以利用少量的山杏材料,在短时间内大量繁殖出优质的山杏苗,从而解决传统繁殖方式存在的问题,筛选出具有优良性状的山杏品种,为山杏产业的持续发展提供有力支持。

一、山杏组培快繁技术概述

山杏(Prunus sibirica L.),亦名西伯利亚杏,隶属于蔷薇科杏属,以灌木或小型乔木形态存在,是我国属于中国生态经济林木的重要品种之一,在青海地区分布广泛。山杏具备强健的根系,表现出显著的适应能力,能够耐受低温、干旱以及贫瘠的土壤环境,对维护青海地区的生态平衡发挥着不可或缺的作用。山杏的核仁富含营养,可加工制得杏仁油,其油脂含不饱和脂肪酸高达92%,并且核仁中含有微量的苦杏仁苷,具备缓解咳嗽、化痰及滋养清肺的功效,对治疗哮喘、支气管炎等疾病有良好疗效,同时山杏也被认为是新型的木本能源植物。现阶段,市场上杏仁价格居高不下,需求量大于供给量,亟须开展山杏优质品种的高效繁殖,以便推广至生产领域,缓解市场对杏仁的供需矛盾。山杏组培快繁技术以其保持植物优良特性和高效率繁殖的特点而受到重视,因此运用该技术对山杏优良种质进行快速繁殖,可以实现大规模生产优质植苗的目标。

二、山杏组培快繁技术要点

1、快繁技术中外植体的选择

外植体的选择主要由外植体的大小、增殖能力、取材部位、年龄以及取材时间等因素来决定。近几年来,针对山杏组培快繁技术中外植体的选择部位包含茎尖、茎段、胚乳、成熟胚、下胚轴以及子叶等。不同外植体之间的诱导效果也存在一定的差异,其中山杏植株再生的体细胞胚胎最佳外植体为茎尖和成熟胚,尤其是茎尖的效果最佳,再生植株容易长高、丛生芽的诱导效果最佳,最好选取树冠下部的茎尖材料作为外植体。

2、外植体的灭菌消毒

在进行山杏体细胞培养研究时,选择适宜的外植体消毒剂、调整适当的灭菌剂浓度以及确定合适的消毒时间等要素,均对灭菌成效具有决定性影响。若外植体挑选不当,则可能导致污染率和死亡率居高不下,同时也会导致成活率与萌发率的显著降低,并进一步影响后期材料的分化成效。因此,需精心选择能够有效消毒和灭菌、并能确保污染率与死亡率降至最低同时保持较高成活率与萌发率的消毒组合方案。值得注意的是,不同山杏外植体所需的消毒剂类型、配比及处理时间各异,其对应的成活率亦有所差异。若选择幼嫩茎尖作为外植体,可以使用75%浓度的酒精对其进行消毒30d,然后使用0.2%浓度的生汞对其消毒6min,最后使用2%浓度的次氯酸钠消毒4min,经过消毒处理后的组织诱导成活率能够达到100%,这也是茎尖消毒最有效的措施;若选择茎段作为外植体,可以先使用75%浓度的酒精消毒30s,然后再使用0.1%浓度的生汞对其消毒3min,经过消毒处理后的组织诱导成活率能够达到71%;若选择种仁和成熟胚作为外植体,可以先使用75%浓度的酒精消毒30s,然后使用2%浓度的次氯酸钠进行消毒处理,经过消毒处理后的组织诱导成活率能够达到90%。由此可见,山杏外植体的最佳消毒措施使用75%浓度的酒精对其进行消毒30d,然后使用0.2%浓度的生汞对其消毒6min,最后使用2%浓度的次氯酸钠消毒4min。

3、初代培养基的选择

针对初代培养基的选择而言,需要先对外植体材料进行选择,经过筛选后的外植体材料首先需要进行消毒,并将其接种在无菌敷料的培养基上,然后再在特定条件下进行培育,最后通过一时段时间的培养就可以分离出无菌材料,此过程也被称之为初代培养,其主要目的在于建立无性繁殖体系以及获取无菌材料,获取到的无菌材料可以用于后续环节的增殖培养。现阶段,在山杏组织培养过程中所采用的基本培养基主要采用经过改良后的MS培养基,或者是初代MS培养基,使用WPM培养基、SH培养基以及B5培养基的数量较少。为此,初代培养基可以选择MS培养基对山杏进行初代培养,并根据不同的外植体选择浓度不同的激素配比。在初步构建了原代培养体系之后,需对植物外植体进行进阶的增殖培养,以促进无性繁殖材料的快速繁衍。所采用的培养介质可以与原代培养介质保持一致,或者是根据实际的需求来适度调低激素的浓度。在山杏组培繁殖的过程中,经常利用的细胞分裂素为6-BA,而植物生长素则选用NAA。当6-BA与NAA联合施用时,可以选取较低的浓度组合,而对于丛生芽的增殖培养,则可以选择较高浓度的6-BA。除此以外,在培养基中恰当添加赤霉素能够有效促进组织培养苗的生长,而引入水解酪蛋白等辅助添加剂则有助于提升愈伤组织的增殖效率。实现不定根的诱导是根系培育进程的关键目标,此举旨在构建完整的植物体。组织培养苗木的移植成活率以及组培繁殖技术的成败,与根系培养程序的成功密切相关,为确保移植后的高成活率,所诱导得到的生根植株应具备较为健全的根系。在山杏生根诱导过程中使用1/2MS加IBA的配方效果最为显著,能够促进根系的正常发展。IBA的浓度根据不同的生物材料进行调节,浓度范围建议在0.2~1.5mg/mL。除此以外,可以将适量的木醋液加入培养基中,以此来进一步提高山杏的生根效率以及根系的生长活力。

4、移植前的炼苗处理

为确保组培苗能迅速适应移植环境并展开自养生长,移植前需对组培苗进行炼化处理。炼化处理后的成活率问题是植物组织培养领域的一项挑战。优选根系健壮且顶芽发育完善的组培苗进行移植,而对于呈黄化、玻璃质化、瘦弱、畸形或老化的组培苗则应舍弃。山杏组培苗移植应先在温室内进行30d的锻炼,随后开启培养瓶盖继续2d的炼化,移植后用塑料薄膜维持湿度5d,并逐步增加通风,以此操作,组培苗的移植成活率能达到75.00%以上。移植基质的选择上,选用具备优良透气性和保水性的基质是关键。使用蛭石与砂壤土以1∶1的比例混合作为基质,经过20~30d的炼化移植过程,能培育出高度达到15~20cm的健壮植株,且成活率可达90%以上。

5、大棚山杏组培的移栽苗管理

在移栽的过程中,需要先在基质上用竹签挖一个2cm深的小洞,然后将3~4mg的IBA溶液滴入小洞中,使山杏根系能够充分舒展,尽可能地选择下午时间进行移栽。山杏成功移栽之后需要放入大棚内,同时注意做好遮阴措施,避免阳光对苗木直接照射。大棚内的温度应控制在20~25℃的范围内,湿度控制在70%~80%的范围内,每天早晨和晚间各通风一次,每次通风的时间为1h,每日为山杏苗喷施适量的清水或者是木醋液,同时详细地记录山杏苗木的真实生长情况。

6、山杏幼苗管理方式

当山杏幼苗生长出3~4片叶时,需要开展第一次除草措施,将杂草去除的同时间苗,主要间去生长过于密集的山杏幼苗,每棵植株之间的距离控制在5cm左右即可。当幼苗生长至7~8片叶时开展第二次间苗和除草措施,植株之间的距离应控制在8cm之间。夏天温度较高时需要间隔20d施肥1次,每次667m2追施80kg的尿素,追肥过后必须及时浇水,以此来确保肥料能够被土壤充分吸收。

三、山杏造林管理技术要点

1、造林园区规划建设

在实施造林工程的筹备阶段,必须根据地区的退耕还林进展及土壤质地、水系布局进行综合考量,最大限度地利用既有资源,筛选出最适合造林的区域,确保规划布局的合理性,以期在最短时限内形成连绵的山杏林带。在果园的设计规划中,确保交通路网的完备性是关键,干道要纵贯整个果园,支路与干道相连,覆盖园区每一个角落;在建立果园的过程中还需策划防风林带,一般选取当地抗逆性强的树种,如杨树、刺槐等,种植于山杏园区周边沟渠地带。依据危险风向,对防风林带进行科学布局,通常规划5~8行主林带,而辅助林带则于主林带垂直布置,一般规划2~4行。

2、山杏造林的密度控制

山杏造林不但可以发挥绿化荒山、保护土壤的功能,而且还可以取得很大的经济价值。据此需要合理地扩大山杏独苗的种植密度,一般667m2可定植的规模为220株左右,但如果选用地块平坦、浇灌便利、日照充分的区域进行造林,即可把定植密度限制在667m2160株左右。

3、山杏造林时的土壤管理

如果在山杏造林范围内的土地肥沃度相对较低,并同时出现相应的干燥瘠薄状况,则必须在造林后立即对土地环境加以改良,从而使得改造后的土壤环境符合山杏的良好生长需要,从而使得山杏能够健康地成长,具体包括两种土壤改良方式:一是采取挖树盘的方式,该方式主要可以应用于难以机械化作业、坡度较大的山地,每年实施2~3次,通常在每年的春季和秋季分别进行一次即可,在特殊情况或许可的前提下,可以在夏季时进行一次。挖树盘时一定要严格控制,春天时必须在土地充分解冻后进行,而夏季时必须在结束采摘后进行,而秋季时则必须在苗木完全落叶后进行。在挖树盘的过程中,必须严格地按照“春浅秋深、里浅外深”的基本规律,在深度保持20~30cm的范围内,长度一定要大于整个树冠的平均长度。二是采取机械抚育措施,此方法适用于坡度较小的丘陵、山地等地区,通常在秋季落叶之前开展抚育工作。

4、山杏枝干的合理修剪

山杏在自然状态下很难形成中心主干,其树冠通常呈圆形,虽然在良好的栽培环境下,山杏也有可能长出主枝干,但是通常需要进行适当的人为修剪,以形成疏散的分层结构,有利于山杏的生长和发育。针对圆头树冠的修剪而言,应该从距离树干60cm处修剪,保留约5个主枝干,同时对距离主枝干40cm的侧枝进行适当修剪,确保留枝空间合理,有助于保持树冠的形态美观、促进光合作用的进行,从而提高山杏的生长效率。针对疏散分层树形的修剪而言,应该在幼苗距离地面40cm处进行处理,剪除多余的主枝,保留3个主枝,然后为每个主枝留下5个侧枝,在修剪时要注意控制主枝和侧枝的密度,避免枝干过于密集,影响树木的正常生长。

5、山杏造林后的肥水管理

山杏造林后主要施入腐熟有机肥,667m2追施50kg复合肥和3000~5000kg的腐熟农家肥,通常在每年的8月下旬进行土壤改良措施,并将肥料同时施入土壤中。当山杏生长至萌芽期、果实膨大期时,需要667m2追施5~10kg的速效氮肥,若树龄较老可以适当地增加施肥的数量。针对果园的水分管理而言主要采用灌溉作业方式,应结合种植过程中的实际降雨量来决定,重点需要做好山杏开花前期以及果实膨大期的水分管理工作,以此来优化山杏植株自身的抗旱能力。

6、山杏的病虫害防治

山杏作为一种重要的果树,常常受到各种病虫害的侵袭,如果不及时有效地进行防治,会对果树的生长和产量造成严重影响。山杏病虫害主要包含果实斑点病、腐烂病、绒毛天幕虫以及桑白蚧等。

针对山杏果实斑点病而言,其症状主要表现为果实表面出现不规则的黑褐色斑点,斑点边缘清晰、形状不规则,严重时斑点扩大融合,导致果实质量下降,影响果实的市场价值和食用品质。杏果实斑点病是一种常见的病害,其特点是在发病初期不易被察觉,但随着病情的恶化症状会逐渐显现。由于杏果实斑点病是典型的低温高湿条件下自生菌侵染的病害,所以最佳的防治时机一般在6月下旬至7月上旬,尤其是在空气湿度较大的时候,此时果农应密切关注果园的病情变化并及时采取防治措施,阻止病害的蔓延和发展。例如,可以选择70%浓度的甲基托布津兑水80kg进行喷雾防治,或者是使用20%浓度的甲基硫菌灵兑水60kg进行喷雾防治,或者是使用25%浓度的戊唑醇兑水100kg进行喷雾防治。

针对山杏树腐烂病而言,其也被称之为白腐病或者是烂根病,是一种对山杏树根造成主要危害的病害之一,容易导致植株出现衰弱生长的情况,进而对山杏的生长以及产量带来严重影响。在防治山杏树腐烂病时,可以采取以下几种有效措施:一是及时清理果园内的病残体,包括枯枝、落叶和病果等,将其集中烧毁或深埋,以彻底消灭潜伏在其中的病菌;进行清园工作时要保持清洁的工具和衣物,以免传播病菌;二是针对发病严重的树体,可以采用截干剪枝的方法,即剪除病部和枯枝,以减少病菌的存留和传播,但是在剪枝时要注意消毒剪刀,以此来避免交叉感染;三是在树势较弱、干旱少雨或土壤墒情不佳的情况下,应及时进行灌水,保持土壤湿润,有利于果树的健康生长。

桑白蚧属于果树生长阶段中频繁遭遇的害虫,主要通过成群结队地危害,赖以营养的是树液。其生存方式以隐蔽为主要特征,体型细小,初期阶段往往难以被察觉。在防治桑白蚧时最好采用人工和药物相融合的防治措施。例如,在6月桑白蚧发生盛期时可以使用1.2%浓度的乙酰甲胺磷兑水80kg对植株进行喷施;而对于人工管理方法而言,需要根据桑白蚧的具体侵害情况,在害虫进入越冬前期,要彻底清除植株表皮的树皮,刷除固守在树干上准备越冬的桑白蚧成虫,并将受损严重的枝条剪除、集中焚烧,以此来彻底消除害虫。

绒毛天幕虫体色为深棕或浅棕色调,对杏树嫩叶及幼芽构成了极大的威胁,其能在极短的时间内完全吞噬杏叶,由此严重影响山杏树的生长进程及果实的结产,继而可能导致整个收成季节的作物绝收。针对人工防治措施而言,可在秋冬季节对绒毛天幕虫的卵块实施破坏,并对修剪下的枝杈进行集中焚烧;针对化学药剂防治而言,推荐使用1.8%浓度的阿维菌素或者是1.2%浓度的百虫杀兑水80~10kg进行喷雾防治,优选无公害、低毒的生物农药,如苏云金杆菌制剂,以实现对绒毛天幕虫的有效抑制。

综上所述,山杏组培快繁技术作为一种高效、快速的繁殖方法,展现出巨大的应用潜力和发展前景,但是后续还需要做好山杏移栽管理和造林抚育管理措施,这样才能够实现山杏的高产、稳产。

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