美國山核桃催芽、嫁接和圃地輪作育苗關鍵技術研究

陳世通，吳連海，王志堅，顏福花，楊先裕，姚理武

（1.麗水市林業局，浙江 麗水 323000；2.麗水市農林科學研究院，浙江 麗水 323000；3.松陽縣林業局，浙江 松陽 323400；4.慶元縣林業局，浙江 慶元 323800）

美國山核桃Carya illinoensis又名薄殼山核桃，是世界著名的干果樹種之一，同時也是優良的油料樹種、用材樹種和綠化樹種。隨著我國經濟的發展和人民生活水平的提高，美國山核桃的開發利用價值已被越來越多的人所認識[1]，云南、江蘇、浙江和上海等省（市）出臺了一系列的發展政策，使美國山核桃產業得到較快發展。為適應市場需要，各地開始了美國山核桃的規模化育苗，同時，各地的科研單位也相繼開展了育苗技術研究，如不同激素及濃度對美國山核桃種子發芽率及爛種率等的影響[2-3]、溫度對美國山核桃種子萌發的影響[4]、不同層積處理對薄殼山核桃種子發芽的影響[5]、不同嫁接方法及嫁接時間對美國山核桃苗嫁接成活率及其生長的影響[6-7]、不同砧木對薄殼山核桃嫁接成活率及生長的影響[8]、薄殼山核桃設施育苗技術[9]等。但由于我國各地氣候等自然條件差異大，且各單位的研究并不系統，導致美國山核桃育苗成苗時間長，苗木出圃率低，苗木價格一直偏高。為促進美國山核桃在浙江麗水的發展，降低造林成本，本研究開展了浸種、輪作和嫁接試驗，并對關鍵技術進行總結，以供生產者參考。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 試驗地概況 試驗地位于浙江省麗水市蓮都區碧湖鎮白口村（119.8302° E，28.4121° N）和麗水市林業科學研究院內（119.8954° E，28.4746° N）。白口村海拔為80 m，年均溫為18℃，7 月平均氣溫為29.4℃，1 月平均氣溫為6.1℃，年日照時數為1 785 h，年無霜期為285 d，年降水量為1 479.1 mm。土壤為砂土。麗水市林業科學研究院的氣候條件與碧湖鎮白口村相似。

1.1.2 供試種子 所有供試種子均自浙江省林業種苗管理總站，每次試驗的種子均為上一年收獲的普通種子。

1.1.3 催芽試驗的處理藥劑 處理藥劑為上海同瑞生物科技有限公司生產的75%赤霉素（GA3）。

1.1.4 供輪作的育苗圃地 供輪作的育苗圃地有2 種，分別為：（1）前茬為馬尾松Pinus m assoniana苗和稻Oryza sativa的肥沃農田各一塊；（2）培育過濕地松P.elliottii苗的肥沃圃地一塊。

1.1.5 嫁接用砧木和接穗 砧木均采用從浙江省林業種苗管理總站購進種子在麗水本地培育的、地徑在0.65 cm以上沒移栽過的1 年生美國山核桃實生苗。秋季嫁接試驗采用留圃嫁接，春季嫁接試驗采用先起苗，嫁接后再按株行距15 cm×20 cm 栽植。接穗選擇從中國林科院亞熱帶林業研究所引進苗木，在麗水市林業科學研究院試驗基地種植的浙江現主栽品種‘馬罕’C.illinoensis‘Mahan’的5 年生樹中上部外圍生長健壯枝條，其中秋季嫁接采用當年生充分木質化枝條，春季嫁接用1 年生生長枝。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子催芽試驗 將供試種子于2014 年2 月28 日浸種，3 月4 日進行沙藏處理，5 月13 日試驗結束。試驗設3 個處理：處理一，用0.4 g·L-1GA3溶液浸種120 h，然后一層種子一層濕砂（濕砂以手捏成團，松手自然散開為度）放在塑料桶中；處理二，用清水浸種120 h，其余操作同處理一；處理三為對照（CK），不進行浸種，其余操作同處理一。3 種處理均放在常溫的室內進行。分別在沙藏40 d、50 d、60 d 和70 d 時檢查各處理種子的發芽情況。種子發芽情況調查：每次取出各處理的全部種子，凡根或芽露出種殼外均計為發芽，用數顯游標卡尺分別測量芽和根的長度，以cm 為單位，保留2 位小數；外觀變黑的種子計為腐爛種子，與已發芽的種子一起挑出，未發芽種子繼續放回濕沙中沙藏。

1.2.2 輪作試驗（1）與馬尾松苗和稻輪作對比試驗于2013 年進行。2013 年2 月18 日，分別選擇前茬為馬尾松苗和稻，其它條件一致，土層厚度約為40 cm 的肥沃農田各一塊，面積均為667 m2，播種經層積催芽的美國山核桃種子，株行距15 cm×20 cm，分別平均分為3 次重復。于當年的11 月25 日進行生長量調查；（2）與濕地松苗輪作和濕地松苗起苗后閑置1 年再育苗的對比試驗分別于2011 年和2012 年進行。2011 年2 月21日，選擇一塊濕地松苗剛出圃的圃地，面積為667 m2，其中一半試驗地起苗后立即播種，另一半試驗地閑置1年后（2012 年2 月21 日）再播種，所用種子均為經層積催芽的美國山核桃種子，株行距15 cm×20 cm，2 年都將圃地平均分為3 次重復。每年的11 月25 日分別進行生長量調查。

1.2.3 嫁接試驗

（1）秋季嫁接試驗：嫁接時間分別為2011 年8 月15 日、9 月12 日和9 月23 日，嫁接方法采用帶枝芽接法（又稱單芽貼枝接）。

剪砧方法分三種：方法一，在秋季嫁接后的第二年春季芽開始萌動時，在嫁接口上方留砧長度約2 cm 處1次性剪去砧木上部；方法二，在秋季嫁接后的第二年春季當嫁接芽抽生新梢長度達到20 cm 時，在嫁接口上方一次性剪去砧木上部；方法三，在秋季嫁接后的第二年春季芽萌動時，先在嫁接口上部留砧長度約25 cm 處進行第一次剪砧，等接芽抽生新梢長度達到20 cm 時再在嫁接口上方留砧長度約為2 cm 處進行第二次剪砧。

（2）春季嫁接試驗：試驗采用12 種處理，3 水平1 因素+2 水平4 因素正交試驗設計（見表1）：①嫁接方法（A）：劈接（A1）、切接（A2）、帶枝芽接（A3）；②接穗保濕方法（B）：打蠟（B1）、不打蠟（B2）；③地面保濕方法（C）：遮陰（C1）、不遮陰（C2）；④生長劑（50 mg·L-1NAA，D）：應用生長劑（D1）、不用生長劑（D2）；⑤嫁接時間（E）：3 月8 日嫁接（E1）、3 月15 日嫁接（E2）。每處理嫁接10 株。

表1 春季嫁接正交試驗設計Table 1 Orthogonal test for grafting in spring

1.2.4 調查方法 苗木生長量調查方法：冬季苗木落葉后按每5 行實測1 行苗高（精確到cm）和地徑（精確到0.1 cm）。嫁接成活率調查方法：在70 %以上接芽抽梢長度大于20 cm 時調查嫁接成活率，以抽梢長度達20 cm以上或雖沒達到20 cm 但長勢強的計為成活，否則計為不成活。

1.3 數據處理方法

試驗數據用DPS 處理系統進行分析。

2 結果與分析

2.1 種子催芽試驗

2.1.1 不同處理種子發芽情況 不同處理美國山核桃種子發芽情況見表2。從表2 可看出：（1）沙藏40 d 時，處理一、處理二和CK 3 種處理的種子發芽率分別為56.6%、34.4%和22.6%，3 種處理間均存在較大的差異；沙藏40～ 50 d 時，由于處理一中具發芽能力的種子數量（未發芽數量，下同）已較少，而處理二和CK 中具發芽能力的種子較多，故隨著處理時間的增加，3 種處理的總發芽率差距逐漸縮小；沙藏60 d 時，處理一和處理二的種子發芽率均達到61.5%左右，未發芽種子已全部腐爛，而此時CK 仍有具發芽能力的種子，但等到沙藏70 d時尚未發芽的種子也全部腐爛。（2）處理一和處理二雖然在最終發芽率上無明顯差異，但在發芽時間上，處理一較處理二提早約10 d。（3）處理一較CK 提早發芽30 d 以上，并且發芽整齊度差異明顯。以上分析表明，處理一的發芽時間最早且發芽整理齊度最好。

表2 美國山核桃種子發芽情況調查分析Table 2 Seed germination of C.illinoensis

2.1.2 不同處理發芽種子芽長和根長比較 表2 對處理40 d 和50 d 時已發芽種子的芽長、根長及芽長與根長比進行了差異顯著性分析。從表2 可以看出：沙藏40 d 時，3 個處理間種子的芽長均存在極顯著差異（P＜0.01），其中，處理一的芽長最長，達4.40 cm，處理二次之，芽長為1.64 cm，CK 的芽長最短，僅為0.40 cm；處理一和處理二種子的根長無顯著差異，但處理一、處理二與CK 均存在極顯著差異（P＜0.01），處理一的根長達6.80 cm，處理二的根長次之，為5.84 cm，CK 的最短，僅為3.15 cm；處理一和處理二、CK 的芽長與根長比值存在極顯著差異（P＜0.01），而處理二和CK 沒有顯著差異，說明處理一對芽生長有促進作用。沙藏50 d 時，3 種處理間種子的芽長、根長及芽長與根長比值都不存在顯著差異，這可能是因為沙藏50 d 時統計的是沙藏40～ 50 d 之間發芽的種子，其時間間隔較短的緣故。從沙藏50 d 開始到試驗結束時，各處理之間的芽長、根長及芽長與根長比值均沒有顯著差異，其主要原因是處理一在這段時間中能發芽的種子過少（僅2 粒）造成的。

2.2 育苗圃地選擇試驗

2.2.1 前茬分別為馬尾松苗和稻的圃地苗木生長情況分析 前茬分別為馬尾松苗和稻的圃地，培育的1 年生美國山核桃實生苗的生長情況，見表3，其中地徑≥0.65 cm 的計為可嫁接苗，否則計為不可嫁接苗。從表3 中可以看出，前茬為馬尾松苗的圃地，1 年生美國山核桃實生苗的平均苗高、平均地徑和可嫁接苗比例均高于前薦為稻的圃地。

表3 前茬為不同作物的圃地美國山核桃1 年生實生苗生長情況Table 3 The growth of seedlings in nurseries with different fore-rotating crop

對表3 中數據進一步采用DPS 數據處理系統進行差異性分析，結果見表4。從表4 中可看出，前茬為馬尾松苗和稻的圃地，雖然其他條件基本一致，但培育的1 年生美國山核桃苗在苗高和可嫁接苗比例都達到極顯著差異水平（P＜0.01），地徑達到顯著差異水平（P＜0.05）。說明前茬為馬尾松苗的圃地比前茬為水稻的圃地，更有利于美國山核桃苗的生長。

表4 前茬分別為馬尾松苗和稻圃地的美國山核桃苗生長情況差異性分析Table 4 Difference analysis on seedlings growth in different nurseries

2.2.2 連作與間隔種植2 種方法培育的苗木生長情況分析 育苗圃地為濕地松苗起苗后立即播種和起苗后閑置1 年再播種的1 年生美國山核桃苗生長情況見表5。從表5 可看出，前茬為濕地松苗，且起苗后立即培育美國山核桃苗，1 年生美國山核桃苗的苗高、地徑和可嫁接苗比例分別達到84.7 cm、0.97 cm 和84.7%，均遠高于相同地塊濕地松起苗后閑置1 年再培育的美國山核桃苗（苗高、地徑和可嫁接苗比例分別為34.0 cm、0.57 cm 和17.3%）。

表5 濕地松起苗當年和閑置1 年再培育圃地的美國山核桃苗生長情況Table 5 Seedling growth cultured in nursery with continuous cultivation with P.massoniana seedling and in nursery of one year fallow

對表5 中數據進一步經DPS 處理系統進行差異比較（表6），結果表明，前茬為濕地松苗，且起苗后圃地連作培育美國山核桃和起苗后圃地閑置1 年再培育美國山核桃的1 年生苗在苗高、地徑和可嫁接苗比例都達到極顯著差異水平（P＜0.01）。

表6 與濕地松連作和濕地松起苗后閑置1 年再培育的美國山核桃苗生長情況差異性分析Table 6 Difference analysis on growth of pecan seedlings in continuous cropping with P.massoniana and re-cultivation after one year later

2.3 嫁接試驗

2.3.1 秋季嫁接試驗 美國山核桃秋季不同時間嫁接試驗結果見表7。從表7 中可看出，8 月15 日—9 月23 日，采用帶枝芽接的嫁接苗的成活率均達到90%以上，其中嫁接時間為8 月15 日的嫁接苗成活率最低，為91.7%，嫁接時間為9 月23 日的嫁接苗成活率最高，為96.7%。這表明在一定的嫁接時間內，隨著時間的推遲美國山核桃苗的嫁接成活率逐漸提高。嫁接日最高溫度為35.0～ 37.6℃，對嫁接成活率沒有明顯的影響。

表7 美國山核桃不同嫁接時間試驗結果Table 7 The result of different grafting time

不同剪砧方法的新梢抽生情況見表8。從表8 中可看出，采用剪砧方法一（接芽萌動時在接口上方2 cm 處1 次性剪砧）和剪砧方法三（萌動時先在接口上方25 cm 處進行第1 次剪砧，等接芽抽生長度達20 cm 后再在接口上方2 cm 處進行第2 次剪砧）這2 種剪砧方法對新梢抽生均沒有影響；采用剪砧方法二（嫁接芽抽生新梢長度達到20 cm 時，在嫁接口上方一次性剪去砧木上部），在接芽萌發至1～ 2 cm 時如不及時進行剪砧，新抽生的接芽容易停止生長進而死亡脫落，因此，等接芽萌發至20 cm 后再一次剪砧這一剪砧方法不可行。

表8 美國山核桃不同剪砧方法試驗結果Table 8 The results of different cut methods of rootstock

2.3.2 春季嫁接試驗 春季嫁接正交試驗極差分析結果見表9。從表9 中可看出，因素A（嫁接方法）和因素E（嫁接時間）的極差分列第一、第二位，是影響美國山核桃嫁接成活率的主要因素，其它因素對美國山核桃嫁接成活率的影響較小。進一步進行正交方差分析，結果見表10。從表10 中可看出，各項變異的F 值從大到小分別為嫁接方法（3.888 9）>嫁接時間（2.222 2）>地面保濕（0.555 6）和使用生長劑（0.555 6）>接穗保濕（0），但都沒有達到顯著差異水平（P＞0.05）。

表9 美國山核桃嫁接試驗極差分析結果Table 9 Range analysis on the grafting experiment

表10 美國山核桃嫁接試驗正交設計方差分析Table 10 ANOVA on orthogonal test for grafting experiment

試驗處理因素A 各水平間差異顯著性SSR 檢驗結果見表11。從表11 中可看出，3 種嫁接方法對嫁接成活率的影響均達到顯著水平（P<0.05），其中以帶枝芽接（A3）的成活率最好，切接（A2）次之，劈接（A1）較差。各個處理間差異顯著性SSR 檢驗結果見表12。從表12 中可看出，處理12 與處理7、處理3、處理2 達到顯著差異水平（P<0.05），而與其它處理沒有達到顯著水平，但從均值來看，處理12、處理10、處理11、處理5 的嫁接成活率較高。

表11 美國山核桃嫁接方法各水平間差異顯著性SSR 檢驗結果Table 11 SSR test on significance of different of different grafting methods

表12 美國山核桃嫁接試驗各個處理間差異顯著性SSR 檢驗結果Table 12 SSR test on significance of different of different grafting treatments

3 結論與討論

3.1 種子催芽試驗

GA3是一種植物激素，能夠有效地促進休眠芽萌發，對桃Prunus p ersica、甜橙Citrus s inensis、酸橙C.aurantium、檸檬C.limon、柑橘C.reticulata等在暗光中的萌發均有促進作用[7]。本試驗研究表明，GA3處理同樣可以促進美國山核桃種子的發芽，提高發芽的整齊度，且對促進芽生長的作用比促進根生長更明顯。種子發芽主要依靠種子內部貯藏的養分，在盡可能短的時間內萌芽長葉，在消耗完種子內有限營養之前，加快形成光合能力，可以促進苗木生長。

清水浸種處理40 d、50 d 和60 d 的發芽率明顯高于不處理，這可能是浸水后種子內的含水率較高，節省了從濕沙中吸收水分的過程，從而在一定程度上加快了種子的發芽。

3.2 輪作試驗

不同植物間的輪作對美國山核桃苗生長有很大的影響。選擇前茬為馬尾松和濕地松的圃地培育美國山核桃，較前茬為稻的圃地更能促進美國山核桃苗的生長。其原因可能是松樹苗根系與美國山核桃根系有共同的共生菌，土壤中大量的共生菌很快與美國山核桃根系形成共生關系，提高了美國山核桃苗的吸收水分和養分的能力，從而促進美國山核桃苗木的生長。

濕地松苗起苗后間隔1 年再培育美國山核桃苗，對美國山核桃苗的生長沒有促進作用。其主要原因可能是由于間隔1 年后圃地中存留的共生菌因缺少了共生植物，得不到養分供應而消亡，此時圃地的菌群與沒有種植過濕地松苗的圃地類似。

3.3 嫁接試驗

（1）秋季嫁接。在8 月15—9 月23 日，采用帶枝芽接的嫁接苗成活率均達到91%以上，是美國山核桃的適宜嫁接期。同時也說明，適宜嫁接的時間可能更早開始或更遲結束，有待今后進一步研究。同樣，秋季帶枝芽接也僅進行了一次試驗，且樣本較小，是否在其它時間可以提高嫁接成活率也有待進一步研究。

剪砧是果樹嫁接的關鍵技術之一，不同的果樹剪砧時間和方法不同。對于美國山核桃，接芽萌動后在接口上部2 cm 處1 次性剪砧和分2 次剪砧的接芽均可抽梢，但分2 次剪砧會增加工作量，因此，建議推廣接芽萌動后在嫁接部位上方2 cm 處一次性剪砧。美國山核桃頂端優勢極為明顯，如不及時進行剪砧，則接芽萌發1～ 2 cm后即可能停止生長，繼而死亡脫落。

（2）春季嫁接。雖然多種嫁接方法均可使用，但以帶枝芽接成活率最高，切接次之，劈接較低，但應根據不同人的嫁接習慣進行選擇。嫁接時間以3 月中旬以后為好。