陳華平 翁殊斐 郜春麗 趙寶玉
摘要:山龍眼科植物色彩艷麗,觀花時間長,具有很高的觀賞價值。文章介紹了山龍眼科植物的資源概況、抗逆性和育種栽培技術等研究現狀,進而分析引種山龍眼科植物的可能性引種潛力。研究顯示,我國并沒有完全符合山龍眼科根據原產地氣候特征,我國沒有完全符合的地區。,但對于其中適應性強的種類,仍可以在廣東、廣西、云南等地仍然是可引種、生長以很好地適應。,而且我國具備一定的栽培管理基礎及市場條件。展望未來,我們能見到更多絢麗多姿的山龍眼科植物。
關鍵詞:山龍眼科;栽培技術;氣候條件;引種;廣東園林
中圖分類號:S688
文獻標識碼:A
文章編號:1671-2641(2012)03-0000-00
收稿日期:2011-06-30
修回日期:2011-11-29
山龍眼科(Proteaceae)植物外形獨特、花色艷麗以及、瓶插時間長,很早就被當作觀賞植物來栽培,是目前世界上流行的新型高檔的木本切花[1]。他們不僅有很高的園林觀賞價值,可廣泛用作園林綠化材料,美化環境,例如銀樺Grevillea robusta和紅花銀樺G. banksii。而且在它們也具有很高的生態效益上,它們與其他植物一樣,具有能夠滯留粉塵、減弱噪音、吸收有害氣體(二氧化碳CO2、二氧化硫SO2,等)、放出O2氧氣,、改善小氣候等生態作用[2]。此外,而且山龍眼科植物本身展示出了很高的園林觀賞價值,可廣泛用作園林綠化材料,美化環境,如銀樺(Grevillea robusta)和紅花銀樺(G. banksii)。另外在我國干旱地區的一些保水性能差的荒山荒地,部分耐旱、耐貧瘠的山龍眼科植物,如班克木屬(Banksia)種類,具有可在涵養水源、保持水土、恢復植被恢復等功能,可在我國干旱地區保水性能差的荒山荒地的生態建設中起到積極的作用[1]。
本文介紹了山龍眼科植物的資源概況、以及其抗逆性、繁育栽培研究等情況,以期為我國今后在我國引種、生產、推廣該類植物提供理論依據和技術支持。
1 山龍眼科植物的基本情況研究現狀
1.1 種質資源概況
山龍眼科屬木本植物,生活型多樣,喬木或灌木,而且一些種類有地下莖或匍匐莖。一般葉很大,革質[3],適宜在排水性良好的微酸性土壤中生長[4]。山龍眼科植物是作為南半球古老的有花植物,在全世界范圍內約有79屬1700種[5]。澳大利亞是世界上山龍眼科植物種類最多的地區是澳大利亞,其次是南非[6],還有少數產于東南亞、印度和南美。其中,,最罕見的種類集中在澳大利亞昆士蘭州東北部的熱帶雨林。
1.1.1 澳大利亞資源概況
在澳洲,山龍眼科有46屬1100種(其中37屬及其種類均原產澳洲)[5],常見的屬有:銀樺屬(Grevillea)、,澳洲堅果屬(Macadamia),、班克木屬等。
(1)全球約有銀樺屬植物全球約有160種,大部分產于澳洲;喬木或灌木,葉互生,多回羽狀分裂,總狀花序,花兩性,果為開裂的蓇葖果,種子盤狀,邊緣具翅;在南方是南方優良的觀賞樹種[7];我國已經引入的種有銀樺和紅花銀樺。
(2)全球約有澳洲堅果屬植物全球約有14種,其中澳大利亞有10種;喬木或大灌木,葉輪生或近對生,不分裂,總狀花序,花兩性,堅果,種子球形或半球形[7];其經濟價值高,是一種具有良好發展前景的新興果樹;我國已經引入的種有澳洲堅果(Macadamia ternifolia)。
( 3)全球約有班克木屬全球植物約78種,主要分布在澳洲;匍匐灌木至小喬木,葉互生,多為單葉,厚革質,穗狀花序頂生,顯著,大圓柱形或球形,小花密集,且排列整齊呈刷狀,金黃色、黃綠色或粉紅色等[8]。在國外流行作木本切花。
1.1.2 南非資源概況
在南非,山龍眼科有29屬405種(其中14屬和351種是當地特有種)[5],常見的屬有:普洛蒂亞屬(Protea)、,銀葉樹屬(Leucadendron)、,針墊花屬(Leucospermum)等。
(1)普洛蒂亞屬(Protea)是最大的屬;世界有136種,南非82種[9]。喬木、灌木或草本,單葉互生,花兩性,頭狀花序錐形,苞片顏色明亮[10];因其花美麗,瓶插時間長,因而具有重要的切花價值;我國已引入帝王花(Protea cynaroides)。
(2)銀葉樹屬(Leucadendron)為第二大屬,有80種,南非約有60種[11],喬木或灌木,單葉互生,革質,雌雄異株,苞片色艷,花隱藏于葉狀苞片之中,果實呈球果狀[6];因其花美麗,可作為是新穎的木本切花及園林觀賞植物;我國已引入銀葉樹(Leucadendron argenteum)。
(3)針墊花屬(Leucospermum)為另一大屬,約40種[9],原產于南非,小喬木或灌木,葉輪生,革質,雌雄同株,頭狀花序略圓形,似針墊[5];因其花形奇特,常作切花;我國引入的種有火焰針墊花(Leucospermum‘Vlam,)等。
1.1.3 我國資源概況
早在1910年,臺灣就引入了山龍眼科的澳洲堅果。目前山龍眼科在我國該科已廣泛栽培的有2屬(澳洲堅果屬和銀樺屬共)2屬3種,處于栽培試驗階段的有4屬(普洛蒂亞屬、,針墊花屬,、泰洛泊屬(Telopea)和銀葉樹屬共4屬)21種[12]。我國共有山龍眼科植物4屬,其中2屬(銀樺屬和澳洲堅果屬)是引種栽培,山龍眼屬(Helicia)和假山龍眼屬(Heliciopsis)為本土屬,約有25種,分布于西南部至臺灣省地區[13];
(1)山龍眼屬約90種,中國有18種,分布于西南、東南各省區;喬木或灌木,葉互生,少近對生或輪生,總狀花序,花兩性,堅果近球形或長圓形;多為用材、淀粉及蜜源樹種[7]。
(2)假山龍眼屬約10種,中國有3種,分布于云南、廣西、廣東;喬木,葉常異形,全緣或羽狀分裂,花單性異株,核果[7];主要用于造林。
1.2 抗逆性研究
在山龍眼科植物中,幾乎所有種都具有山龍眼狀叢生根(cluster root),具有抗旱耐瘠的特性,能夠在貧瘠的土壤中適應不同的環境脅迫[3]。
蔣建國等通過對POD和Est同工酶譜的測定,研究了澳洲堅果部分品種在我國的抗寒性,結果表明認為,在我國那些最低氣溫高于0℃的地區栽培澳洲堅果是可行的[14]。云南農科院花卉研究所對2個銀葉樹品種和3個針墊花品種進行了抗病性和抗寒性的研究,結果顯示:銀葉樹的抗病蟲害能力和抗寒性較強,而3個針墊花品種中,火焰針墊花抗病性較高,黃色嘉年華針墊花和火焰針墊花抗寒性較強[15]。
劉建福等研究澳洲堅果營養脅迫的機理,結果顯示核酸POD和SOD酶活性下降,生理代謝紊亂,造成葉片光合作用能力下降,生物產量降低,并且導致落果嚴重,座果率低[2]。蕭洪東等對紅花銀樺進行抗性試驗,結果表明,其對SO2二氧化硫污染的大氣具有較強的忍耐和抗性能力,同時對具有較強吸收、凈化氟化物和硫化物的具有較強的吸收、凈化能力[16]。此外,Wilson等還研究了嚙齒類動物對澳洲堅果的危害[17]。
1.3 育種與栽培技術研究
1.3.1 育種與繁殖技術
早在30多年前,山龍眼科在南非、澳大利亞就被當作觀賞植物來培育研究,并取得了良好積極的進展,成為了南非和澳大利亞的重要出口花卉[18]。在國外開展了多項,有關山龍眼科新品種的培育的工作做了很多:,南非普洛蒂亞屬植物培育項目,即就是通過屬內不同種的雜交,培育出顏色、與花徑大小不同的變種系列。南非Fynbos研究院開展了銀葉樹屬種類的選育工作,開發了一些新品種[19]。澳大利亞鄉村產業研究與發展公司從1996年起開展了對銀葉樹屬的27個種的,140種不同基因型的植物進行種內與種間雜交,目的是為生產鮮切花提供資源[20]。現在,澳大利亞正在進行班克木屬的種內與種間雜交,并已取得了一些好的品種,如Banksia ‘Waite orange和Banksia‘Waite crimson等。另此外,利用組織培養技術育苗的研究也收獲了豐碩成果取得了進展,西南林學院通過對銀葉樹屬2個種和泰洛泊屬1個種進行植物組織培養,得出了山龍眼科植物在我國繁殖的一套技術方法。;而且Jacobs等研究表明,在1/2MS培養基上,山龍眼科絕大部分植物如銀葉樹屬、班克木屬、銀樺屬和普洛蒂亞屬等都能組培成功,如銀葉樹屬、班克木屬、銀樺屬和普洛蒂亞屬等都有部分植物組織培養取得了成功[21]。
1.3.2 栽培技術
1998年,蔣建國等[22]指出,土壤含高磷量高會抑制澳洲堅果山龍眼狀叢生根的發生,而磷素不足時,澳洲堅果又會表現出明顯的缺素癥,生長和結果都會受到影響。胡羨聰等[23]對紅花銀樺進行研究,后總結得出其繁育技術與管理措施。翁啟杰等[24]對銀樺的栽培技術以及其主要病蟲害防治方法等進行了深入研究,為銀樺乃至整個山龍眼科植物苗木培育提供了理論支持和技術指導。2003年,云南省農科院花卉所從澳大利亞引進山龍眼科植物銀葉樹屬2個種、,針墊花屬3個種的扦插苗進行了種苗試驗,現已基本掌握了這幾個種它們在昆明地區的生長發育規律,及包括水肥管理、修剪、病蟲害發生及防治方法等在內的栽培技術,并且對帝王花和銀葉樹的規模化扦插繁殖也獲得成功[2]。2004年,西南林學院進行了澳洲堅果山龍眼根發育及磷素生理效應研究,得出了施用磷素的標準[2]。2005年,西南林學院從南非引進銀葉樹屬、普洛蒂亞屬和針墊花屬共的6個種進行植物組織培養和種子繁殖研究,得出了一整套在我國栽培與繁殖該種的方法[25]。鄧維等研究了澳洲堅果的育苗技術,對其15個品種進行了扦插繁殖試驗,提出了一些適合我國的育苗技術[26],等等。
2 引種潛力分析
2.1 自然環境條件
樹種對于其自然分布區的地理、氣候環境有著天然的適應性。只有,在與原產地相似的環境條件下,引種才可能成功,并發揮最大的生態效能。
按照Koeppen氣候分類系統,澳大利亞主要有5種氣候類型:,分別是熱帶冬干氣候、冬溫夏熱氣候、冬溫夏暖氣候、冬溫冬雨氣候、干燥氣候。而山龍眼科主要集中在澳大利亞西南部和南非的開普敦,這兩個地區都屬于冬溫冬雨氣候(即地中海式氣候)[27],該氣候區終年溫暖,最暖月均溫23 ?C,最冷月均溫11 ?C~13?C,年降雨量為500~1 000mm,年日照量在為2 400~-2 950 小時h,夏天炎熱干燥少雨,冬天溫暖濕潤多雨[28]。另外根據賀善安“生境因子分析法”指出,影響植物生長發育的主要因子大致可分為三類:一類是最適因子,如原生境中的氣溫和日照;另一類是非最適宜因子,這類因子如能改變,植物有可能生長的得更好,如原生境的降水因子;還有一類是可改變因子,主要是指在栽培條件下可以改善的一些因子,如土壤因子[29]。根據山龍眼科原產地的氣候特征和“生境因子分析法”得出,廣東、廣西、海南、云南等地的氣溫和日照是適合山龍眼科生長條件的,但由于是上述幾個地方的其降水量均高于原產地,然而因此可引種時可以選擇引進喜充足水分的種類,如銀葉樹屬、班克木屬和針墊花屬。此外,雖然另外從原產地來看,質地較疏松、排水性良好的微酸性土壤較有利于山龍眼科植物的生長,但是其實在只要對粘重的土壤,只要采取一定的改良措施,山龍眼科的引種也并不因此而受到限制。
2.2 栽培管理技術
山龍眼科植物經過100多年的引種、馴化和品種培育,已培育出許多優良切花和觀賞品種,而在栽培管理技術方面也進行了深入的研究,并取得了很大豐富的進展經驗:
(1)栽植:單排栽植,不僅管理方便,而且有利于保持土壤溫度,使之得到足夠養分[4]。
( 2)水分管理:山龍眼科植物耐旱,尤其在冬天應少澆水,;澆水時通常應靠近根部澆,忌從樹冠上淋澆[30],除了栽培基質最佳為沙質壤土外,定期在澆水過程中徹底澆水比經常性的輕度澆水更好[31]。
(3)施肥:以Woodace R(N14%:P0.9%:K5.8%)和Nutricote purple R(N20%:P0%:K10.8%)等緩釋肥最常見,因為原產地土壤缺磷,所以盡量選用含磷少的肥料,以免植物磷中毒[30]。
(4)病蟲害防治:山龍眼科植物易受土壤中的病菌感染而導致根系腐爛甚至植株死亡,尤其在溫度18 ?C以上的潮濕的土壤中更易發生[4],因此要注意排水,并及時移走病株[30]。害蟲防治可采用藥物防治,如蚧殼蟲可用白油進行防治[32]。
(5)修剪:山龍眼科大多需要經常修剪,除去老枝、病枝,但是每次的修剪量不能超過全株的1/3[33];若樹形較差,應進行重剪。
2.3 市場需求分析
2.3.1 木本切花
在國外,山龍眼科植物是新型高檔的木本切花,。我國目前國內常見的木本切花有柳葉銀樹(Leucadendron salicifolium)和少量從國外引入國內市場進行銷售的帝王花等種類[34]。事實上此外,與我們國內目前盛行的使用較廣的草本或木本切花相比,山龍眼科木本切花的市場價格獨具優勢,例如,在云南銀葉樹為9~10元/支,而南非國花“帝王花”在我國國內試銷價格高達20~40元/支[35],而。另外在云南,銀葉樹僅為9~10元/支,同時由于木本切花在歐洲市場上木本切花是熱銷種類,價格常常比原產地高出200%~300%[36]。所以培育、銷售山龍眼科木本切花具有較大的利潤空間,推廣應用前景極為廣闊。
2.3.2 生態恢復
山龍眼科植物具有山龍眼狀叢生根,在干旱貧瘠的條件下仍能生長良好。在一些僅覆蓋少量土壤土層淺薄、土壤持水能力低的平地或坡地,由于土層淺薄,土壤持水能力低,直接導致植物往往生長不良,而部分山龍眼科植物卻恰是少數可能適應這種此類惡劣生境條件的植物,如班克木屬,故山龍眼科植物其在恢復植被恢復、治理水土流失及改良土壤等方面具有重要的作用。
2.3.3 園林綠化
園林建設離不開植物,而觀賞價值高的植物不僅具有審美效果,還能提高園林綠化的質量,形成生機盎然的園林景觀,滿足人們游憩和觀賞的需要[37]。山龍眼科植物花大色艷、花期長,如銀樺屬、銀葉樹屬,具有很高的觀賞價值,可用于園林綠化,這樣將它們應用于園林綠化不僅豐富了園林綠化種類,還而且提高了園林綠化品位、檔次和觀賞價值。
3 展望
我國有著具有樹木繁殖栽培的悠久歷史和豐富的實踐經驗。近年來我們從國外成功引種栽培山龍眼科植物如紅花銀樺、,澳洲堅果、,針墊花等,逐漸摸索出一套較為完善的繁殖栽培技術。展望未來,今后通過加大對山龍眼科植物的引進力度,在不久的將來我國將在不久會擁有更多可利用的植物種質資源。
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