湘南千年桐優樹嫁接技術優化

劉俊濤，張華卿，沈 燕，龔映勻，龍 達，吳曉龍，張 斌，劉凱利，王瑞輝

（1.中南林業科技大學 林學院，湖南 長沙 410004；2.湖南省林業局，湖南 長沙 410007； 3.北京林業大學，北京 100083）

千年桐Aleurites montana為大戟科油桐屬落葉喬木，原產我國，種植范圍較廣泛，栽培歷史悠久[1-3]。千年桐是一種優良的潛在生物柴油資源，也是中國特有的木本油料樹種，結實早、盛果期長、產量高、種子含油率高，種仁含油率達39%～65%，其中約94%為不飽和脂肪酸，具有較高的經濟價值[4-5]。其主要分布于長江流域以南，集中栽培于浙江、廣西、云南、貴州和湖南等省（區）。近年來，在湘南種植的千年桐由于遺傳分離和雌雄異株等原因，單位面積產量較低。目前，我國千年桐無性系的選育工作相對滯后，湖南尚未選育出千年桐的優良無性系，僅廣西選育出了“桂皺”系列4 個無性系，浙江選育出了“浙皺”系列3 個無性系，這些無性系均具有速生、早實、豐產、優質的特點，單位面積產量成倍增加。但千年桐具有較強的地域性，前期試驗結果證明廣西和浙江的無性系在湖南表現不佳，制約了該地區千年桐產業的快速發展。

隨著桐油產業的迅速發展，我國桐油市場供不應求，增加千年桐單位面積產量已顯得十分迫切[6-9]。千年桐主要是實生繁殖，但實生苗后代林分遺傳分化大，產量低。通過扦插和嫁接，可在一定程度上控制植株性別，扦插育苗較為繁瑣且耗時長，千年桐組培技術尚在研究階段，嫁接繁殖具有可保持母株優良特性[10-13]、增強植株抗性和適應性[14-15]、改變植株形態[15-16]等優點，被廣泛應用于良種繁育、種質資源保存等方面，是新品種繁育的重要手段。但千年桐屬于嫁接不易成活的樹種，其嫁接成活率一般在50%左右，因此，探討多種因素對嫁接成活率的影響，盡快完善千年桐嫁接技術體系顯得尤為重要[17-20]。目前，關于千年桐嫁接繁殖技術的研究報道較少，有少量報道主要著眼于某個因素對嫁接成活率的影響。為了進一步完善千年桐嫁接繁殖技術體系，并為千年桐優良無性系培育提供參考，本研究中從嫁接方法、砧木樹齡、砧木高度、是否套袋、接穗成熟度、催芽等方面對千年桐嫁接成活的影響進行了研究。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地湖南省郴州市蘇仙區中南林業科技大學千年桐試驗基地位于湖南省郴州市蘇仙區，地理位置為東經112°37′～113°53′、北 緯24°30′～25°53′。蘇仙區為丘陵地區，坡度平緩，海拔為150 ～300 m，土地肥沃，屬大陸性亞熱帶季風濕潤氣候，擁有豐富的光、熱和水資源，四季分明，降雨充沛。年平均氣溫為18.0 ℃，年平均日照為1 410 h，年平均降水量為1 490 mm，無霜期290 d 以上，全年最高氣溫為34 ℃，最低氣溫為3 ℃。蘇仙區總的氣候特點是春溫多變日照少，夏熱前澇后多旱，初秋濕熱晚秋涼，冬有霜雪嚴寒短，適宜千年桐的種植。試驗地千年桐大多沿坡地等高線梯形種植，株行距3 m×4 m，坡度為15°～30°，林分郁閉度0.4 ～0.6，林下植被蓋度20%～40%。

1.2 試驗材料

選擇樹干通直、生長旺盛、無病蟲害的1 ～2年生植株作為砧木，且要求距地5 ～6 cm 處直徑大于0.5 cm。在5 000 hm2的8年生實生千年桐林分中，進行優樹選擇，經過預選、初選和復選確定優樹。依據單株結果量、單株產果量、抗病蟲害能力、果熟一致性、果實聚集度、鮮果單果質量、鮮果出籽率、干籽出仁率、種仁含油率等指標，選出Ⅰ類優樹，平均樹高9.56 m，平均胸徑14.41 cm， 林地管理良好，林木長勢旺盛，已進入盛果期。以經過優良單株選擇的Ⅰ類優樹為采穗母樹。在優樹樹冠外圍中上部生長健壯、發育充實、芽體飽滿、無病蟲害的枝條上選擇嫁接所用的枝條和芽片。

嫁接工具包括嫁接刀、修枝鋸、修剪刀、嫁接開口刀、包扎用嫁接膜、無菌塑料袋等。

嫁接后立即掛牌，標明嫁接方法、砧木年齡、砧木高度、保濕措施、接穗成熟度和嫁接日期，以備后期成活率的觀察。

1.3 試驗方法

1.3.1 接穗采集

2019年4月20日左右采集接穗，進行春季嫁接。半木質化綠色枝從當年萌發的已達到半木質化程度的新梢中采集，褐色老枝從2年生以上的枝條中采集，其他接穗從1年生枝條中采集。接穗采集后編號裝入保鮮袋中。

2019年10月初采集接穗，進行秋季嫁接。采集的接穗與春季采集的接穗來源于相同的優樹母樹上，接穗采集方法與春季嫁接相同。由于秋季千年桐枝條上的芽多為隱芽，發育不健全，影響嫁接成活，提前2 周對選中的采穗枝條進行剪頂，刺激枝條側芽發育。

1.3.2 嫁 接

“T”字形芽接：選取枝條上形態飽滿的芽，在芽上方1 cm 處、下方1.5 cm 處、寬度1 cm 處各切一刀，然后用刀片尖端輕輕撬開樹皮，緊貼枝條的木質部削成盾形芽片。將所選砧木的適當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輕輕將樹皮撬開，將芽片與接口處的傷口對齊。用塑料帶包扎綁緊，僅露出芽的部分。

切接：將砧木從中間剪斷，然后用刀沿木質部垂直切出切口，切口寬度剛好等于或者稍微大于接穗寬度。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層對齊。插入接穗后，用塑料薄膜捆嚴綁緊。

劈接：將砧木從中間剪斷，用嫁接刀力度均勻地自上而下劈成深度約長于接穗長度的切口，將削成楔形的接穗垂直插入砧木，使接穗厚側面向外，薄側面向里，砧木和接穗的形成層對齊。接合后進行綁扎或封蠟，將劈縫和截口全部包扎嚴實。

1.4 試驗設計

分別進行嫁接季節、嫁接方法、砧木樹齡、砧木高度、是否套袋、接穗成熟度、催芽等對千年桐嫁接成活的影響試驗。嫁接季節設置為春季和秋季；嫁接方法有芽接、切接、劈接；砧木年齡為1年生和2年生；砧木高度（切接）設置為20、30、50 cm；嫁接后保濕措施設置為套袋和不套袋；接穗成熟度設置為半木質化綠枝、木質化綠色枝、褐色老枝。秋季嫁接試驗中，為提高成活率，增加催芽、不催芽處理。

嫁接后，經常觀察，嫁接50 d 后，調查成活率（嫁接成活數量占嫁接總數的比例），嫁接成活的判斷標準為接穗新鮮，芽飽滿。

1.5 數據處理

使用Excel 和SPSS21.0 軟件進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 嫁接方法對千年桐嫁接成活率的影響

嫁接方法對1年生千年桐砧木春季嫁接成活率的影響見表1。從表1 可知，1年生砧木芽接、切接、劈接的成活率分別為65.00%、53.33%、36.67%。方差分析結果表明，芽接的嫁接成活率與劈接有顯著差異，與切接無顯著差異，表明芽接方法更利于嫁接成活。

表1 不同嫁接方法對千年桐春季嫁接成活率的影響?Table 1 Effect of different grafting methods on the survival rate of spring grafted A.montana

嫁接方法對千年桐秋季嫁接成活率的影響見表2。從表2 可知，接穗經催芽后，1年生砧木芽接、切接、劈接的成活率分別為61.67%、48.33%、28.33%。方差分析結果表明，芽接、切接、劈接的嫁接成活率均存在顯著差異，嫁接成活率由高到低依次為芽接、切接、劈接，表明芽接方法更利于嫁接成活。

表2 不同嫁接方法對千年桐秋季嫁接成活率的影響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緊密接觸有利于嫁接成活。芽接的芽塊較柔軟，富有彈性，與砧木接合更緊密，切接的砧木比劈接小，且接合部位于木質部的邊緣，而劈接的接合部有一邊靠近木質部中央，切接接合部的柔軟性優于劈接。采用3 種方法嫁接后千年桐成活狀況如圖1 所示。

圖 1 采用3 種方法嫁接后千年桐成活狀況Fig.1 Survived A.montana plants grafted by three methods

2.2 砧木樹齡對千年桐嫁接成活率的影響

砧木樹齡對千年桐春季嫁接成活率的影響見表3。從表3 可知，1年生砧木芽接、切接、劈接的成活率分別為60.00%、48.70%、35.00%，其平均嫁接成活率為47.90%；2年生砧木芽接、切接、劈接的成活率分別為33.75%、22.50%、13.75%，其平均嫁接成活率為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。方差分析結果表明，采用3 種嫁接方法的1年生砧木嫁接成活率與2年生砧木之間均存在顯著差異。

表3 砧木樹齡對千年桐春季嫁接成活率的影響Table 3 Effect of rootstock age on the survival rate of spring grafted A.montana

砧木樹齡對千年桐秋季嫁接成活率的影響見表4。從表4 可知，接穗經催芽后，1年生砧木芽接、切接、劈接的成活率分別為68.33%、51.67%、33.33%，其平均嫁接成活率為51.11%；2年生砧木芽接、切接、劈接的成活率分別為50.00%、20.00%、15.00%，其平均嫁接成活率為28.33%。1年生砧木的平均成活率是2年生的1.81 倍。方差分析結果表明，采用3 種嫁接方法的1年生砧木嫁接成活率與2年生砧木之間均存在顯著 差異。

表4 砧木樹齡對千年桐秋季嫁接成活率的影響Table 4 Effect of rootstock age on the survival rate of autumn grafted A.montana

嫁接成活率與砧木的生活力有關，1年生砧木的生活力比2年生砧木強，嫁接后能產生更多的愈傷組織，有利于成活；同時，千年桐生長較快，2年生砧木嫁接處樹干直徑為5 ～6 cm，1年生砧木僅為2 ～3 cm，砧木樹干直徑大時柔軟性降低，影響接穗與砧木的愈合。這可能是導致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還與削面大小不一有關，2年生砧木切接時，切削面較大，而接穗的切削面較小，導致接穗只能與砧木的形成層對準一邊，另一邊無法對準，而接穗基本可以與1年生砧木形成層的兩邊對準。

2.3 套袋對千年桐嫁接成活率的影響

套袋措施對千年桐春季嫁接成活率的影響見表5。從表5 可知，1年生砧木套袋的平均成活率為52.22%，不套袋的為37.89%，前者是不套袋的1.38 倍。方差分析結果表明，1年生砧木套袋切接嫁接成活率與不套袋切接有顯著差異。

表5 套袋對千年桐春季嫁接成活率的影響Table 5 The effect of bagging on the survival rate of spring grafted A.montana

套袋措施對千年桐秋季嫁接成活率的影響見表6。從表6 可知，接穗經催芽后，采取套袋措施的1年生砧木平均成活率為49.16%，不套袋的為37.19%，前者是后者的1.32 倍。方差分析結果表明，采取套袋措施的1年生砧木劈接成活率與不套袋劈接有顯著差異。

表6 套袋對千年桐秋季嫁接成活率的影響Table 6 Effect of bagging on the survival rate of autumn grafted A.montana

套袋對千年桐嫁接成活率的影響可能是因為套袋改變了接口處的環境。套袋后，接口處溫度增高，有利于愈傷組織的生長；接口處濕度增大，蒸發引起的接穗水分消耗減少，有利于嫁接口愈合；光照減弱，嫁接部位處于黑暗環境，愈傷組織生長旺盛，不易老化，有利于嫁接口愈合。另外，湘南地區春季雨水較多，雨水可能滲入接穗和砧木的接合部，導致發霉，不利于成活，套袋有利于隔絕雨水。其中，切接的接口處較大，套袋后不易受其他因素干擾，更有利于成活。

2.4 砧木高度對千年桐嫁接成活率的影響

砧木高度對千年桐春季切接成活率的影響見表7。從表7 可知，1年生砧木高度對切接的成活率有明顯影響。20、30、50 cm 砧木的嫁接成活率分別為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。方差分析結果表明，30 cm 砧木的嫁接成活率與50 cm 砧木存在顯著差異，20 cm 砧木的嫁接成活率與30 cm 砧木無顯著差異，20 cm 砧木的嫁接成活率和50 cm 砧木無顯著差異。

表7 砧木高度對千年桐春季切接成活率的影響Table 7 Effect of rootstock height on the survival rate of spring cutting and grafted A.montana

砧木高度主要影響砧木對接穗營養物質的供應及砧木與接穗切削面的接合度。砧木高度為 30 cm 時，砧木能夠為接口愈合提供充足的營養物質，且接穗與砧木切削面大小較一致，形成層接觸面積大，有利于成活。砧木高度也影響嫁接操作，砧木太低，操作不方便。砧木高度還可能影響接穗的性狀，砧木越高，成活后對接穗的“教養”作用越強，不利于接穗優良性狀的保留。試驗結果表明，千年桐砧木高度保留30 cm 較為適合。

2.5 接穗成熟度對千年桐嫁接成活率的影響

接穗成熟度對千年桐春季嫁接成活率的影響見表8。從表8 可知，采用半木質化綠色枝、木質化綠色枝、褐色老枝為接穗，1年生砧木的平均嫁接成活率分別為46.92%、29.83%、16.83%，以半木質化綠色枝為接穗的平均嫁接成活率是以木質化綠色枝為接穗的1.57 倍，是以褐色老枝為接穗的2.78倍。方差分析結果表明，芽接、切接、劈接時3 種接穗的平均嫁接成活率間均存在顯著差異。

接穗成熟度對千年桐秋季嫁接成活率的影響見表9。從表9 可知，接穗經催芽后，以半木質化綠色枝、木質化綠色枝、褐色老枝為接穗，1年生砧木的平均嫁接成活率分別為53.89%、36.66%、31.94%，以半木質化綠色枝為接穗的平均嫁接成活率是以木質化綠色枝為接穗的1.46 倍，是以褐色老枝為接穗的1.68 倍。方差分析結果表明，以半木質化綠色枝為接穗與以木質化綠色枝和褐色老枝芽為接穗的3 種嫁接方法的平均嫁接成活率存在顯著差異，以木質化綠色枝為接穗與以褐色老枝為接穗的平均嫁接成活率無顯著差異。

表8 接穗成熟度對千年桐春季嫁接成活率的影響Table 8 Effect of different scion maturity on the survival rate of spring grafted A.montana

接穗成熟度對嫁接成活率的影響可能與形成層的活性和接穗的柔軟性有關。半木質化綠色枝形成層組織細胞較活躍，木質化程度較低，愈合再生能力較強，而木質化枝與褐色老枝的木質化程度較高，愈合再生能力減弱，因此，半木質化綠色枝的生命力強于木質化枝和褐色老枝。另外，半木質化綠色枝較柔軟，有一定的韌性，有利于捆綁包扎，接穗與砧木的形成層緊密接觸，嫁接成活率相對較高，而木質化枝與褐色老枝的木質化程度較高，不利于密封包扎，接穗與砧木的形成層不能緊密接觸，嫁接后傷口不易愈合。

2.6 催芽措施對千年桐嫁接成活率的影響

催芽措施對千年桐秋季嫁接成活率的影響見表10。從表10 可知，接穗經催芽處理后1年生砧木的成活率為76.08%，不催芽處理為52.50%，前者是后者的1.45 倍。方差分析結果表明，催芽芽接處理1年生砧木的成活率與不催芽芽接處理有顯著差異，催芽切接處理1年生砧木的成活率與不催芽切接處理有顯著差異，催芽劈接處理1年生砧木的成活率與不催芽劈接處理無顯著差異。

表9 接穗成熟度對千年桐秋季嫁接成活率的影響Table 9 Effect of different scion maturity on the survival rate of autumn grafted A.montana

表10 催芽對千年桐秋季嫁接成活率的影響Table 10 Effect of germination promoting method on the survival rate of autumn grafted A.montana

接穗質量是影響嫁接成活率的重要因素。千年桐枝條的頂芽發達，頂端優勢明顯，通常情況下，枝上側芽處于受抑制狀態，嫁接后芽易失水枯萎。剪去枝條的頂端后，樹體內的激素和營養物質重新進行分配，側芽得到的激素和營養物質增多，促使側芽發育飽滿，具有更強的生命力，有利于嫁接成活。研究結果表明，催芽對于提高嫁接成活率的效果與嫁接方法相關，由于劈接的接口較大，砧木和接穗之間的愈傷組織生長較慢，催芽效果不理想（圖2）。

3 結論與討論

試驗結果表明，千年桐春季嫁接成活受多種因素的綜合影響。1年生砧木芽接、切接、劈接的平均成活率分別為65.00%、53.33%、36.67%，芽接的平均成活率最高。砧木年齡對千年桐的嫁接成活率有顯著影響，1年生砧木的平均嫁接成活率為47.90%，2年生砧木為23.33%，前者是后者的2.05倍。砧木高度對千年桐嫁接成活率有較大影響，20、30、50 cm 高度的1年生砧木的成活率分別為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。套袋對千年桐的嫁接成活率有較大影響，套袋處理的1年生砧木平均成活率為52.22%，不套袋處理的為37.89%，前者是后者的1.38 倍。接穗成熟度對嫁接成活率存在顯著影響，以半木質化綠色枝、木質化綠色枝、褐色老枝為接穗的1年生砧木平均嫁接成活率為46.92%、29.83%、16.83%，以半木質化綠色枝為接穗的平均嫁接成活率分別是以木質化綠色枝和褐色老枝為接穗的1.57 和2.78 倍。春季整套嫁接技術的最優組合為“1年生砧木+半木質化綠色枝接穗+芽接+套袋”，嫁接成活率最高可達80%。

試驗結果表明，千年桐秋季嫁接成活同樣受多種因素的影響。催芽對千年桐的嫁接成活率有較大影響，催芽處理中1年生砧木的嫁接成活率為76.08%，不催芽處理中為52.5%，前者是后者的1.45 倍，因此，千年桐秋季嫁接的其他試驗均在催芽后進行。1年生砧木芽接、切接、劈接的成活率分別為61.67%、48.33%、28.33%，各方法間存在顯著差異，各嫁接方法的平均嫁接成活率由高到低依次為芽接、切接、劈接。砧木年齡對千年桐的嫁接成活率有顯著影響，1年生砧木芽接、切接、劈接的成活率分別為68.33%、51.67%、33.33%，其平均嫁接成活率為51.11%，2年生砧木芽接、切接、劈接的成活率分別為50.00%、20.00%、15.00%，其平均嫁接成活率為28.33%，前者的平均嫁接成活率是后者的1.81 倍。套袋對千年桐的嫁接成活率有較大影響，套袋處理中 1年生砧木的平均成活率為49.16%，不套袋處理為37.19%，前者是后者的1.32 倍。接穗成熟度對嫁接成活率存在顯著影響，以半木質化綠色枝、木質化綠色枝、褐色老枝為接穗的1年生砧木的平均嫁接成活率分別為53.89%、36.66%、31.94%，以半木質化綠色枝為接穗的平均嫁接成活率分別是以木質化綠色枝和褐色老枝為接穗的1.46 和1.68 倍。秋季整套嫁接技術的最優組合為 “1年生砧木+半木質化綠色枝接穗+催芽+芽接+套袋”，嫁接成活率最高可達83.75%。

圖 2 催芽與不催芽處理采用3 種方法嫁接后千年桐成活狀況Fig.2 Comparative diagram of survival plants grafted by 3 methods with and without germination treatment

試驗結果表明，千年桐春季嫁接和秋季嫁接均為芽接效果最好，其次為切接，最差為劈接。接穗的成熟度以半木質化綠色枝為最好。徐永杰等[19]經研究得出油桐半木質化成熟度綠色枝芽接成活率最高，與本試驗中結果一致。王春生等[21]經研究得出苗齡為1年生的油桐砧木的成活率最高，與本試驗中結果一致。選擇合適苗齡的砧木是提高嫁接成活率的關鍵，接穗與砧木結合部分形成層的愈合再生能力對于嫁接成活十分重要， 1年生砧木形成層細胞的分化和再生能力較強。

外部因素，如溫度、濕度、降雨等，對千年桐嫁接成活有較大影響。湘南地區春季氣候多變，雨水較多，4月底溫度逐漸升高，氣候狀況較為良好，此時，樹液已經開始流動，砧木處于萌發期，接穗處于半休眠狀態，為千年桐嫁接成活提供了較好的外部環境，有利于嫁接成活。湘南地區 10月初天氣已經開始轉涼，樹體的蒸騰強度降低，經過前期生長，枝條積累了豐富的營養，此時嫁接有利于接口愈合。秋季嫁接的外部因素整體上優于春季，因此秋季嫁接的成活率高于春季。

千年桐嫁接存在傷流現象，特別是春季樹木生長旺盛，樹液流動快，傷流更加嚴重，抑制了砧木與接穗接口處細胞的生理活性，降低了嫁接成活率[22-23]。因此，砧木和接穗經切削后，應立即進行嫁接，為了縮短切削面在空氣中的暴露時間，所用刀具要鋒利，捆綁要嚴密，使砧木和接穗切削面緊密接觸，不留空隙。在嫁接前應進行人員培訓，使其熟練掌握操作技術。在嫁接試驗中發現，千年桐嫁接成活還與嫁接膜選擇、捆綁松緊度和天氣等因素有關。嫁接膜宜選擇韌性強、寬度適宜、厚度較薄的塑料膜。捆綁時松緊程度要適宜，切接和劈接捆綁宜緊，因為所用接穗木質化程度較高，捆綁過松時砧木與接穗間可能留下空隙，影響愈合，而芽接時綁扎過緊易壓壞砧穗的薄壁細胞，不利于嫁接成活，降低成活率。嫁接天氣宜選擇陰天清晨，此時溫度適宜，濕度較大，有利于保持接穗的活力[24]。試驗結果表明，千年桐嫁接成活可能與砧木和接穗的接觸面積有關，接觸面大有利于成活。嫁接時傷口接觸面面積與砧木和接穗的直徑、切削面面積相關，砧木和接穗的直徑相差不大，有利于擴大接觸面，在切削時要注意使雙方的切削面積相近。接穗活力對嫁接成活也有重要影響，接穗采集后必須盡快嫁接，在運輸和儲存接穗的過程中要注意接穗的保水，使接穗處于新鮮狀態。

千年桐雌雄異株，用實生苗建立的林分遺傳分化大，產量低，利用此套嫁接技術可以使成活率提高到80%以上，因此其可用于選育千年桐優良無性系。千年桐嫁接成活的影響因素較多，本試驗中初步研究了嫁接方法、砧木樹齡、砧木高度、套袋措施、催芽措施、接穗成熟度等因素對千年桐嫁接成活的影響。形成愈傷組織是嫁接成活的關鍵，一切有利于愈傷組織形成的因素均對嫁接成活產生促進作用。除本試驗中研究的因素外，砧木生長勢、接穗部位、抹芽、芽片質量、遮陰覆蓋等因素對千年桐嫁接成活的影響，以及嫁接成活千年桐的生長狀況等，均有待進一步深入研究。