湘南千年桐优树嫁接技术优化

刘俊涛，张华卿，沈 燕，龚映匀，龙 达，吴晓龙，张 斌，刘凯利，王瑞辉

（1.中南林业科技大学 林学院，湖南 长沙 410004；2.湖南省林业局，湖南 长沙 410007； 3.北京林业大学，北京 100083）

千年桐Aleurites montana为大戟科油桐属落叶乔木，原产我国，种植范围较广泛，栽培历史悠久[1-3]。千年桐是一种优良的潜在生物柴油资源，也是中国特有的木本油料树种，结实早、盛果期长、产量高、种子含油率高，种仁含油率达39%～65%，其中约94%为不饱和脂肪酸，具有较高的经济价值[4-5]。其主要分布于长江流域以南，集中栽培于浙江、广西、云南、贵州和湖南等省（区）。近年来，在湘南种植的千年桐由于遗传分离和雌雄异株等原因，单位面积产量较低。目前，我国千年桐无性系的选育工作相对滞后，湖南尚未选育出千年桐的优良无性系，仅广西选育出了“桂皱”系列4 个无性系，浙江选育出了“浙皱”系列3 个无性系，这些无性系均具有速生、早实、丰产、优质的特点，单位面积产量成倍增加。但千年桐具有较强的地域性，前期试验结果证明广西和浙江的无性系在湖南表现不佳，制约了该地区千年桐产业的快速发展。

随着桐油产业的迅速发展，我国桐油市场供不应求，增加千年桐单位面积产量已显得十分迫切[6-9]。千年桐主要是实生繁殖，但实生苗后代林分遗传分化大，产量低。通过扦插和嫁接，可在一定程度上控制植株性别，扦插育苗较为繁琐且耗时长，千年桐组培技术尚在研究阶段，嫁接繁殖具有可保持母株优良特性[10-13]、增强植株抗性和适应性[14-15]、改变植株形态[15-16]等优点，被广泛应用于良种繁育、种质资源保存等方面，是新品种繁育的重要手段。但千年桐属于嫁接不易成活的树种，其嫁接成活率一般在50%左右，因此，探讨多种因素对嫁接成活率的影响，尽快完善千年桐嫁接技术体系显得尤为重要[17-20]。目前，关于千年桐嫁接繁殖技术的研究报道较少，有少量报道主要着眼于某个因素对嫁接成活率的影响。为了进一步完善千年桐嫁接繁殖技术体系，并为千年桐优良无性系培育提供参考，本研究中从嫁接方法、砧木树龄、砧木高度、是否套袋、接穗成熟度、催芽等方面对千年桐嫁接成活的影响进行了研究。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地湖南省郴州市苏仙区中南林业科技大学千年桐试验基地位于湖南省郴州市苏仙区，地理位置为东经112°37′～113°53′、北 纬24°30′～25°53′。苏仙区为丘陵地区，坡度平缓，海拔为150 ～300 m，土地肥沃，属大陆性亚热带季风湿润气候，拥有丰富的光、热和水资源，四季分明，降雨充沛。年平均气温为18.0 ℃，年平均日照为1 410 h，年平均降水量为1 490 mm，无霜期290 d 以上，全年最高气温为34 ℃，最低气温为3 ℃。苏仙区总的气候特点是春温多变日照少，夏热前涝后多旱，初秋湿热晚秋凉，冬有霜雪严寒短，适宜千年桐的种植。试验地千年桐大多沿坡地等高线梯形种植，株行距3 m×4 m，坡度为15°～30°，林分郁闭度0.4 ～0.6，林下植被盖度20%～40%。

1.2 试验材料

选择树干通直、生长旺盛、无病虫害的1 ～2年生植株作为砧木，且要求距地5 ～6 cm 处直径大于0.5 cm。在5 000 hm2的8年生实生千年桐林分中，进行优树选择，经过预选、初选和复选确定优树。依据单株结果量、单株产果量、抗病虫害能力、果熟一致性、果实聚集度、鲜果单果质量、鲜果出籽率、干籽出仁率、种仁含油率等指标，选出Ⅰ类优树，平均树高9.56 m，平均胸径14.41 cm， 林地管理良好，林木长势旺盛，已进入盛果期。以经过优良单株选择的Ⅰ类优树为采穗母树。在优树树冠外围中上部生长健壮、发育充实、芽体饱满、无病虫害的枝条上选择嫁接所用的枝条和芽片。

嫁接工具包括嫁接刀、修枝锯、修剪刀、嫁接开口刀、包扎用嫁接膜、无菌塑料袋等。

嫁接后立即挂牌，标明嫁接方法、砧木年龄、砧木高度、保湿措施、接穗成熟度和嫁接日期，以备后期成活率的观察。

1.3 试验方法

1.3.1 接穗采集

2019年4月20日左右采集接穗，进行春季嫁接。半木质化绿色枝从当年萌发的已达到半木质化程度的新梢中采集，褐色老枝从2年生以上的枝条中采集，其他接穗从1年生枝条中采集。接穗采集后编号装入保鲜袋中。

2019年10月初采集接穗，进行秋季嫁接。采集的接穗与春季采集的接穗来源于相同的优树母树上，接穗采集方法与春季嫁接相同。由于秋季千年桐枝条上的芽多为隐芽，发育不健全，影响嫁接成活，提前2 周对选中的采穗枝条进行剪顶，刺激枝条侧芽发育。

1.3.2 嫁 接

“T”字形芽接：选取枝条上形态饱满的芽，在芽上方1 cm 处、下方1.5 cm 处、宽度1 cm 处各切一刀，然后用刀片尖端轻轻撬开树皮，紧贴枝条的木质部削成盾形芽片。将所选砧木的适当部位用刀片切成比芽片略大的“T”字形，用刀片尖端沿垂直口轻轻将树皮撬开，将芽片与接口处的伤口对齐。用塑料带包扎绑紧，仅露出芽的部分。

切接：将砧木从中间剪断，然后用刀沿木质部垂直切出切口，切口宽度刚好等于或者稍微大于接穗宽度。削成楔形的接穗芽垂直插入砧木切口中，使砧木和接穗的形成层对齐。插入接穗后，用塑料薄膜捆严绑紧。

劈接：将砧木从中间剪断，用嫁接刀力度均匀地自上而下劈成深度约长于接穗长度的切口，将削成楔形的接穗垂直插入砧木，使接穗厚侧面向外，薄侧面向里，砧木和接穗的形成层对齐。接合后进行绑扎或封蜡，将劈缝和截口全部包扎严实。

1.4 试验设计

分别进行嫁接季节、嫁接方法、砧木树龄、砧木高度、是否套袋、接穗成熟度、催芽等对千年桐嫁接成活的影响试验。嫁接季节设置为春季和秋季；嫁接方法有芽接、切接、劈接；砧木年龄为1年生和2年生；砧木高度（切接）设置为20、30、50 cm；嫁接后保湿措施设置为套袋和不套袋；接穗成熟度设置为半木质化绿枝、木质化绿色枝、褐色老枝。秋季嫁接试验中，为提高成活率，增加催芽、不催芽处理。

嫁接后，经常观察，嫁接50 d 后，调查成活率（嫁接成活数量占嫁接总数的比例），嫁接成活的判断标准为接穗新鲜，芽饱满。

1.5 数据处理

使用Excel 和SPSS21.0 软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 嫁接方法对千年桐嫁接成活率的影响

嫁接方法对1年生千年桐砧木春季嫁接成活率的影响见表1。从表1 可知，1年生砧木芽接、切接、劈接的成活率分别为65.00%、53.33%、36.67%。方差分析结果表明，芽接的嫁接成活率与劈接有显著差异，与切接无显著差异，表明芽接方法更利于嫁接成活。

表1 不同嫁接方法对千年桐春季嫁接成活率的影响†Table 1 Effect of different grafting methods on the survival rate of spring grafted A.montana

嫁接方法对千年桐秋季嫁接成活率的影响见表2。从表2 可知，接穗经催芽后，1年生砧木芽接、切接、劈接的成活率分别为61.67%、48.33%、28.33%。方差分析结果表明，芽接、切接、劈接的嫁接成活率均存在显著差异，嫁接成活率由高到低依次为芽接、切接、劈接，表明芽接方法更利于嫁接成活。

表2 不同嫁接方法对千年桐秋季嫁接成活率的影响Table 2 Effect of different grafting methods on the survival rate of autumn grafted A.montana

砧木和接穗切削面的紧密接触有利于嫁接成活。芽接的芽块较柔软，富有弹性，与砧木接合更紧密，切接的砧木比劈接小，且接合部位于木质部的边缘，而劈接的接合部有一边靠近木质部中央，切接接合部的柔软性优于劈接。采用3 种方法嫁接后千年桐成活状况如图1 所示。

图 1 采用3 种方法嫁接后千年桐成活状况Fig.1 Survived A.montana plants grafted by three methods

2.2 砧木树龄对千年桐嫁接成活率的影响

砧木树龄对千年桐春季嫁接成活率的影响见表3。从表3 可知，1年生砧木芽接、切接、劈接的成活率分别为60.00%、48.70%、35.00%，其平均嫁接成活率为47.90%；2年生砧木芽接、切接、劈接的成活率分别为33.75%、22.50%、13.75%，其平均嫁接成活率为23.33%。1年生砧木的平均嫁接成活率是2年生砧木的2.05 倍。方差分析结果表明，采用3 种嫁接方法的1年生砧木嫁接成活率与2年生砧木之间均存在显著差异。

表3 砧木树龄对千年桐春季嫁接成活率的影响Table 3 Effect of rootstock age on the survival rate of spring grafted A.montana

砧木树龄对千年桐秋季嫁接成活率的影响见表4。从表4 可知，接穗经催芽后，1年生砧木芽接、切接、劈接的成活率分别为68.33%、51.67%、33.33%，其平均嫁接成活率为51.11%；2年生砧木芽接、切接、劈接的成活率分别为50.00%、20.00%、15.00%，其平均嫁接成活率为28.33%。1年生砧木的平均成活率是2年生的1.81 倍。方差分析结果表明，采用3 种嫁接方法的1年生砧木嫁接成活率与2年生砧木之间均存在显著 差异。

表4 砧木树龄对千年桐秋季嫁接成活率的影响Table 4 Effect of rootstock age on the survival rate of autumn grafted A.montana

嫁接成活率与砧木的生活力有关，1年生砧木的生活力比2年生砧木强，嫁接后能产生更多的愈伤组织，有利于成活；同时，千年桐生长较快，2年生砧木嫁接处树干直径为5 ～6 cm，1年生砧木仅为2 ～3 cm，砧木树干直径大时柔软性降低，影响接穗与砧木的愈合。这可能是导致2年生砧木切接和劈接成活率大幅下降的主要原因。其中，切接的成活率低可能还与削面大小不一有关，2年生砧木切接时，切削面较大，而接穗的切削面较小，导致接穗只能与砧木的形成层对准一边，另一边无法对准，而接穗基本可以与1年生砧木形成层的两边对准。

2.3 套袋对千年桐嫁接成活率的影响

套袋措施对千年桐春季嫁接成活率的影响见表5。从表5 可知，1年生砧木套袋的平均成活率为52.22%，不套袋的为37.89%，前者是不套袋的1.38 倍。方差分析结果表明，1年生砧木套袋切接嫁接成活率与不套袋切接有显著差异。

表5 套袋对千年桐春季嫁接成活率的影响Table 5 The effect of bagging on the survival rate of spring grafted A.montana

套袋措施对千年桐秋季嫁接成活率的影响见表6。从表6 可知，接穗经催芽后，采取套袋措施的1年生砧木平均成活率为49.16%，不套袋的为37.19%，前者是后者的1.32 倍。方差分析结果表明，采取套袋措施的1年生砧木劈接成活率与不套袋劈接有显著差异。

表6 套袋对千年桐秋季嫁接成活率的影响Table 6 Effect of bagging on the survival rate of autumn grafted A.montana

套袋对千年桐嫁接成活率的影响可能是因为套袋改变了接口处的环境。套袋后，接口处温度增高，有利于愈伤组织的生长；接口处湿度增大，蒸发引起的接穗水分消耗减少，有利于嫁接口愈合；光照减弱，嫁接部位处于黑暗环境，愈伤组织生长旺盛，不易老化，有利于嫁接口愈合。另外，湘南地区春季雨水较多，雨水可能渗入接穗和砧木的接合部，导致发霉，不利于成活，套袋有利于隔绝雨水。其中，切接的接口处较大，套袋后不易受其他因素干扰，更有利于成活。

2.4 砧木高度对千年桐嫁接成活率的影响

砧木高度对千年桐春季切接成活率的影响见表7。从表7 可知，1年生砧木高度对切接的成活率有明显影响。20、30、50 cm 砧木的嫁接成活率分别为53.33%、65.00%、40.00%，30 cm 砧木的嫁接成活率最高，50 cm 砧木的嫁接成活率最低。方差分析结果表明，30 cm 砧木的嫁接成活率与50 cm 砧木存在显著差异，20 cm 砧木的嫁接成活率与30 cm 砧木无显著差异，20 cm 砧木的嫁接成活率和50 cm 砧木无显著差异。

表7 砧木高度对千年桐春季切接成活率的影响Table 7 Effect of rootstock height on the survival rate of spring cutting and grafted A.montana

砧木高度主要影响砧木对接穗营养物质的供应及砧木与接穗切削面的接合度。砧木高度为 30 cm 时，砧木能够为接口愈合提供充足的营养物质，且接穗与砧木切削面大小较一致，形成层接触面积大，有利于成活。砧木高度也影响嫁接操作，砧木太低，操作不方便。砧木高度还可能影响接穗的性状，砧木越高，成活后对接穗的“教养”作用越强，不利于接穗优良性状的保留。试验结果表明，千年桐砧木高度保留30 cm 较为适合。

2.5 接穗成熟度对千年桐嫁接成活率的影响

接穗成熟度对千年桐春季嫁接成活率的影响见表8。从表8 可知，采用半木质化绿色枝、木质化绿色枝、褐色老枝为接穗，1年生砧木的平均嫁接成活率分别为46.92%、29.83%、16.83%，以半木质化绿色枝为接穗的平均嫁接成活率是以木质化绿色枝为接穗的1.57 倍，是以褐色老枝为接穗的2.78倍。方差分析结果表明，芽接、切接、劈接时3 种接穗的平均嫁接成活率间均存在显著差异。

接穗成熟度对千年桐秋季嫁接成活率的影响见表9。从表9 可知，接穗经催芽后，以半木质化绿色枝、木质化绿色枝、褐色老枝为接穗，1年生砧木的平均嫁接成活率分别为53.89%、36.66%、31.94%，以半木质化绿色枝为接穗的平均嫁接成活率是以木质化绿色枝为接穗的1.46 倍，是以褐色老枝为接穗的1.68 倍。方差分析结果表明，以半木质化绿色枝为接穗与以木质化绿色枝和褐色老枝芽为接穗的3 种嫁接方法的平均嫁接成活率存在显著差异，以木质化绿色枝为接穗与以褐色老枝为接穗的平均嫁接成活率无显著差异。

表8 接穗成熟度对千年桐春季嫁接成活率的影响Table 8 Effect of different scion maturity on the survival rate of spring grafted A.montana

接穗成熟度对嫁接成活率的影响可能与形成层的活性和接穗的柔软性有关。半木质化绿色枝形成层组织细胞较活跃，木质化程度较低，愈合再生能力较强，而木质化枝与褐色老枝的木质化程度较高，愈合再生能力减弱，因此，半木质化绿色枝的生命力强于木质化枝和褐色老枝。另外，半木质化绿色枝较柔软，有一定的韧性，有利于捆绑包扎，接穗与砧木的形成层紧密接触，嫁接成活率相对较高，而木质化枝与褐色老枝的木质化程度较高，不利于密封包扎，接穗与砧木的形成层不能紧密接触，嫁接后伤口不易愈合。

2.6 催芽措施对千年桐嫁接成活率的影响

催芽措施对千年桐秋季嫁接成活率的影响见表10。从表10 可知，接穗经催芽处理后1年生砧木的成活率为76.08%，不催芽处理为52.50%，前者是后者的1.45 倍。方差分析结果表明，催芽芽接处理1年生砧木的成活率与不催芽芽接处理有显著差异，催芽切接处理1年生砧木的成活率与不催芽切接处理有显著差异，催芽劈接处理1年生砧木的成活率与不催芽劈接处理无显著差异。

表9 接穗成熟度对千年桐秋季嫁接成活率的影响Table 9 Effect of different scion maturity on the survival rate of autumn grafted A.montana

表10 催芽对千年桐秋季嫁接成活率的影响Table 10 Effect of germination promoting method on the survival rate of autumn grafted A.montana

接穗质量是影响嫁接成活率的重要因素。千年桐枝条的顶芽发达，顶端优势明显，通常情况下，枝上侧芽处于受抑制状态，嫁接后芽易失水枯萎。剪去枝条的顶端后，树体内的激素和营养物质重新进行分配，侧芽得到的激素和营养物质增多，促使侧芽发育饱满，具有更强的生命力，有利于嫁接成活。研究结果表明，催芽对于提高嫁接成活率的效果与嫁接方法相关，由于劈接的接口较大，砧木和接穗之间的愈伤组织生长较慢，催芽效果不理想（图2）。

3 结论与讨论

试验结果表明，千年桐春季嫁接成活受多种因素的综合影响。1年生砧木芽接、切接、劈接的平均成活率分别为65.00%、53.33%、36.67%，芽接的平均成活率最高。砧木年龄对千年桐的嫁接成活率有显著影响，1年生砧木的平均嫁接成活率为47.90%，2年生砧木为23.33%，前者是后者的2.05倍。砧木高度对千年桐嫁接成活率有较大影响，20、30、50 cm 高度的1年生砧木的成活率分别为53.33%、65.00%、40.00%，30 cm 砧木的成活率最高，50 cm 砧木的成活率最低。套袋对千年桐的嫁接成活率有较大影响，套袋处理的1年生砧木平均成活率为52.22%，不套袋处理的为37.89%，前者是后者的1.38 倍。接穗成熟度对嫁接成活率存在显著影响，以半木质化绿色枝、木质化绿色枝、褐色老枝为接穗的1年生砧木平均嫁接成活率为46.92%、29.83%、16.83%，以半木质化绿色枝为接穗的平均嫁接成活率分别是以木质化绿色枝和褐色老枝为接穗的1.57 和2.78 倍。春季整套嫁接技术的最优组合为“1年生砧木+半木质化绿色枝接穗+芽接+套袋”，嫁接成活率最高可达80%。

试验结果表明，千年桐秋季嫁接成活同样受多种因素的影响。催芽对千年桐的嫁接成活率有较大影响，催芽处理中1年生砧木的嫁接成活率为76.08%，不催芽处理中为52.5%，前者是后者的1.45 倍，因此，千年桐秋季嫁接的其他试验均在催芽后进行。1年生砧木芽接、切接、劈接的成活率分别为61.67%、48.33%、28.33%，各方法间存在显著差异，各嫁接方法的平均嫁接成活率由高到低依次为芽接、切接、劈接。砧木年龄对千年桐的嫁接成活率有显著影响，1年生砧木芽接、切接、劈接的成活率分别为68.33%、51.67%、33.33%，其平均嫁接成活率为51.11%，2年生砧木芽接、切接、劈接的成活率分别为50.00%、20.00%、15.00%，其平均嫁接成活率为28.33%，前者的平均嫁接成活率是后者的1.81 倍。套袋对千年桐的嫁接成活率有较大影响，套袋处理中 1年生砧木的平均成活率为49.16%，不套袋处理为37.19%，前者是后者的1.32 倍。接穗成熟度对嫁接成活率存在显著影响，以半木质化绿色枝、木质化绿色枝、褐色老枝为接穗的1年生砧木的平均嫁接成活率分别为53.89%、36.66%、31.94%，以半木质化绿色枝为接穗的平均嫁接成活率分别是以木质化绿色枝和褐色老枝为接穗的1.46 和1.68 倍。秋季整套嫁接技术的最优组合为 “1年生砧木+半木质化绿色枝接穗+催芽+芽接+套袋”，嫁接成活率最高可达83.75%。

图 2 催芽与不催芽处理采用3 种方法嫁接后千年桐成活状况Fig.2 Comparative diagram of survival plants grafted by 3 methods with and without germination treatment

试验结果表明，千年桐春季嫁接和秋季嫁接均为芽接效果最好，其次为切接，最差为劈接。接穗的成熟度以半木质化绿色枝为最好。徐永杰等[19]经研究得出油桐半木质化成熟度绿色枝芽接成活率最高，与本试验中结果一致。王春生等[21]经研究得出苗龄为1年生的油桐砧木的成活率最高，与本试验中结果一致。选择合适苗龄的砧木是提高嫁接成活率的关键，接穗与砧木结合部分形成层的愈合再生能力对于嫁接成活十分重要， 1年生砧木形成层细胞的分化和再生能力较强。

外部因素，如温度、湿度、降雨等，对千年桐嫁接成活有较大影响。湘南地区春季气候多变，雨水较多，4月底温度逐渐升高，气候状况较为良好，此时，树液已经开始流动，砧木处于萌发期，接穗处于半休眠状态，为千年桐嫁接成活提供了较好的外部环境，有利于嫁接成活。湘南地区 10月初天气已经开始转凉，树体的蒸腾强度降低，经过前期生长，枝条积累了丰富的营养，此时嫁接有利于接口愈合。秋季嫁接的外部因素整体上优于春季，因此秋季嫁接的成活率高于春季。

千年桐嫁接存在伤流现象，特别是春季树木生长旺盛，树液流动快，伤流更加严重，抑制了砧木与接穗接口处细胞的生理活性，降低了嫁接成活率[22-23]。因此，砧木和接穗经切削后，应立即进行嫁接，为了缩短切削面在空气中的暴露时间，所用刀具要锋利，捆绑要严密，使砧木和接穗切削面紧密接触，不留空隙。在嫁接前应进行人员培训，使其熟练掌握操作技术。在嫁接试验中发现，千年桐嫁接成活还与嫁接膜选择、捆绑松紧度和天气等因素有关。嫁接膜宜选择韧性强、宽度适宜、厚度较薄的塑料膜。捆绑时松紧程度要适宜，切接和劈接捆绑宜紧，因为所用接穗木质化程度较高，捆绑过松时砧木与接穗间可能留下空隙，影响愈合，而芽接时绑扎过紧易压坏砧穗的薄壁细胞，不利于嫁接成活，降低成活率。嫁接天气宜选择阴天清晨，此时温度适宜，湿度较大，有利于保持接穗的活力[24]。试验结果表明，千年桐嫁接成活可能与砧木和接穗的接触面积有关，接触面大有利于成活。嫁接时伤口接触面面积与砧木和接穗的直径、切削面面积相关，砧木和接穗的直径相差不大，有利于扩大接触面，在切削时要注意使双方的切削面积相近。接穗活力对嫁接成活也有重要影响，接穗采集后必须尽快嫁接，在运输和储存接穗的过程中要注意接穗的保水，使接穗处于新鲜状态。

千年桐雌雄异株，用实生苗建立的林分遗传分化大，产量低，利用此套嫁接技术可以使成活率提高到80%以上，因此其可用于选育千年桐优良无性系。千年桐嫁接成活的影响因素较多，本试验中初步研究了嫁接方法、砧木树龄、砧木高度、套袋措施、催芽措施、接穗成熟度等因素对千年桐嫁接成活的影响。形成愈伤组织是嫁接成活的关键，一切有利于愈伤组织形成的因素均对嫁接成活产生促进作用。除本试验中研究的因素外，砧木生长势、接穗部位、抹芽、芽片质量、遮阴覆盖等因素对千年桐嫁接成活的影响，以及嫁接成活千年桐的生长状况等，均有待进一步深入研究。