周玉麗閆春鳴趙祜肖明敏陳金龍
(1.甘肅省祁連山水源涵養林研究院,甘肅 張掖 734000;2.山丹縣林業工作站,甘肅 張掖 734000)
中國具有豐富的野生觀賞植物資源,海棠是中國傳統花卉,品種豐富,栽培歷史悠久[1]。海棠從屬薔薇科蘋果屬,其果實相對較小(≤5cm),是同一類植物的總稱[2]。海棠種類繁多,顏色多變,花形各異,葉片的顏色和形狀較為多變,擁有較長的觀賞期,景觀特色突出,在觀賞、生態方面具有較高價值,因此是我國重點的可觀葉、花和果的植物[3]。該植物在花、葉、果、枝干、樹型等方面的觀賞價值極高,尤其是果實的景觀價值尤為突出,還可為鳥類及小動物提供食物。盡管中國海棠的資源繁多,也有悠遠的栽種歷史,但是最廣泛的觀賞海棠品種具有局限性,只有傳統的湖北海棠、垂絲海棠、西府海棠、貼梗海棠等4個品系[4]。目前,我國大多從北美引進除傳統海棠品種之外的觀賞海棠品種。而引進的北美海棠大多是美國和加拿大兩國的植物學家經過引種和雜交技術培育出來的[5,6],目前已經完成數千個品種的培育。具有適應性強的特點,其在鹽堿型土地上長勢強勁,耐干旱、抗鹽堿,觀賞價值也不低,已經廣泛栽培在干旱地區[7]。我國近年主要從北美等美歐國家引入了大約100種的海棠,常見的有“喜洋洋”、“冬紅果”、“白茶”、“高原之火”、“王族”、“粉屋頂”等[8,9],引起國內很多學者對從北美引進海棠的生長、發育等性質展開研究[10]。但因為地區的差異性和品種適應性等問題,出現了引進的國外海棠種部分長勢不旺、花量小以及結果率低等現象,因此,本研究通過2014年從河南、河北引種的幾種北美海棠的適應性研究、生物學規律、生長規律、生長表現、保存率、發生凍害率、抗逆性、觀賞性等研究工作,進而對張掖市適應性更強的園林景觀綠化品種加以篩選。
試驗區設在甘肅祁連山水涵養林研究所龍渠科研試驗站,該地具體位置在甘肅祁連山坡腳,N38°48′41″,E100°13′42″,平均海拔約1700m,地形較平緩,降雨較為稀少,年降雨量僅為195mm,但年蒸發量高達1654.0mm,極其干旱。此外,該地氣候惡劣,溫度差較大,最高氣溫可達33.4℃,最低氣溫可至-26.5℃,全年平均氣溫僅保持在6.1℃附近,是典型大陸性荒漠氣候。相對濕度僅為52%,全年無霜期天數有141d,日照時間高達2434.6h。該地因氣候惡劣,降雨較少,繼而導致土壤組成有壤土、粘土,并夾帶較多砂礫,土壤肥力等級較差,易板結,屬于酸性沙土壤,土壤pH值在8.0~8.3,在厚度為0~50cm的土壤內氮、磷、鉀的比例為1∶0.91∶24.81。土壤較為貧瘠,缺氮少磷,植物所需有機物質較少。
2014年從河南、河北引進“鉆石海棠”Malus 'Sparkler'、“貼梗海棠”Haenomeles speciosa (Sweet )Nakai、“紅寶石海棠”Malus micromalus cv.“Ruby”、“亞當海棠”Adam Begonia、“垂絲海棠”Malus Halliana Koehne、“芭蕾舞美人”Ballet beautiful等北美海棠6個品種。
2019年3月從河南引進6種三年生土球苗北美海棠并立即栽植,栽植前深翻土壤至20cm,栽植穴的長寬高分別為50cm、50cm和40cm,栽植株行與行之間的距離為2m×3m。定植后苗木按正常要求進行管理。通過對引種海棠色彩、花期、果實等進行記錄和對比研究,篩選出適宜張掖市土壤氣候的海棠品種。在引種馴化過程中,對其適應性、外觀變化和抗逆性等進行觀察。
2.3.1 觀察周期
2020年3月開始待苗木發芽展葉到2021年苗木新葉生長時觀察結束,觀察期間每周記錄1次生長狀況。
2.3.2 觀察內容和標準[11]
萌芽初期,樹冠處會微微裂開10%~20%的芽鱗,在其上部會顯露出初梢或者葉尖;展葉前期,新梢會快速長出,會有15%~20%新葉舒放;含苞待放期,樹冠上約有90%的花苞不斷生長、膨大,其中會有10%的花朵會盛開;開花盛期,會有40%以上的花朵完全綻放;盛開末期,會有90%以上的花朵慢慢凋零敗落;變色期,樹上的葉片會慢慢變色,從葉片邊緣到整個葉片;落葉初期,樹上的葉片會有10%~20%的衰敗、脫落;落葉后期,約有90%的葉片會脫落,樹冠會變得光禿;掛果期,從開始結果至果實成熟脫落;枝條抽干,新梢尖端抽干到新芽萌發。
選擇不同品種生長變現良好、樹體健壯的海棠苗木各20株,主要從成活率、生長發育、觀賞性、抗逆性保存率觀察其適應性。
成活率:成活株數在原來總株數的占比;生長發育:觀察生長勢和開花結果;觀賞性:觀測花、果、葉和樹型;抗逆性[12]:著重觀察保存率、凍害率和病蟲害發生率。參照國家有關樹木抗旱性檢驗標準進行耐寒性評價;保存率:保存數與總株數之比。

表1 海棠耐寒性及抗病蟲害能力評價標準
2019—2021年在甘肅省祁連山水源涵養林研究院龍渠科研試驗站內,對引種的6種海棠進行連續3a觀察,結果見表2,6種北美海棠除“紅寶石海棠”外,均在3月下旬萌芽,4月上中旬展葉,葉形狀多樣,葉色變化豐富,從初展葉時期的嫩綠色、淺綠色到深紅、紫紅色,顏色變化幅度大,觀賞性能大。開花到4月中下旬,約7~15d的花期,花期較長,亞當海棠花期最長,長達20d,花色艷麗,以梅紅、鮮紅、淺粉為主,花腋生或頂生,聚傘花絮。從5月開始掛果到第2年4月長達1a時間,果實由幼果嫩綠色逐漸變為艷麗的紅色,觀賞價值極高,枝條在引種地沒有發現抽干的情況。
在育苗期對6個品種的海棠5—10月的生長量進行調查,見表2。6種海棠在整個生長期新梢長度和粗度增長出現3個階段,呈現“慢-快-慢”趨勢。6個品種在5—6月漲幅最大,相比另外5個品種,鉆石海棠在新梢長度和粗度的年增長量上明顯更優。因此可得,海棠新梢成長的頂峰期在5月。6種海棠新梢的穩定生長期在6月初—8月初,二次成長的高峰期將在8月底出現,直到9月以后新梢開始緩慢生長再到結束生長。栽植后除貼梗海棠出現根部分蘗外呈匍匐型,萌蘗能力較強。其它幾種海棠都是直立生長,其中芭“蕾舞美人”屬緊湊型,“鉆石海棠”、“紅寶石海棠”、“垂絲海棠”、“亞當海棠”屬于自然開心型。植株生長冠幅大小依次為“鉆石海棠”、“紅寶石海棠”、“垂絲海棠”、“芭蕾舞美人”、“貼梗海棠”、“亞當海棠”;“鉆石海棠”新梢生長長度和粗度最大,達56.7cm、0.94mm。分別比“貼梗海棠”、“紅寶石海棠”、“亞當海棠”、“垂絲海棠”、“芭蕾舞美人”提高了39.6%、15.5%、42.8%、29.1%、21.5%。

表2 樹種物候期觀察表

表3 幾種海棠適應性栽培試驗生長情況
抗逆性調查主要包括抗病蟲害能力調查和抗寒性調查,見表4。6種海棠除亞當海棠在春天由于生理干旱造成抽干現象,均沒有發生凍害現象,在張掖市越冬表現良好,總體耐寒性評價為1級;6種海棠由于栽植密度大僅有個別植株葉片出現紅蜘蛛和蚜蟲外,病蟲害發生極輕,均未發生病蟲害現象,總體抗病蟲害評價為1級。

表4 海棠耐寒性及抗病蟲害能力評價表
由于定植區管理水平高,定植后連續對6種北美海棠進行成活率和保存率調查,每種品種成活率和保存率均達到100%,完全適應張掖市的氣候和土壤條件。
借助試驗可得,在張掖市6種北美引進的海棠具有較強的適應性,都可以正常生長和發育,在生長量方面也呈現逐年增長的勢頭。
在物候期方面表現為樹型優美、花色艷麗、果色鮮艷,生長表現穩定、一致,花、果觀賞期長,觀賞性極高。花色以梅紅、鮮紅、桃紅、粉紅、粉白重瓣花為主要品種。樹型以緊湊型直立或開心型直立和匍匐型為主。
在抗逆性方面,除“亞當海棠”由于生理干旱出現當年生枝條抽干等現象,其他海棠均未發生凍害現象;病蟲害方面,由于生長空間變小使得株行距小的個別植株枝條出現蚜蟲和紅蜘蛛外,其他均未出現病蟲害現象,抗逆性總體評價為1級。通過引種研究,6種海棠在張掖市引種表現較好,適宜在張掖地區引種栽培,為干旱區及氣候相同的地區引種北美海棠提供有力的科學依據。
植物引種馴化是解決生產中對新品種需求的一種手段,只有在最低為一個生產周期的對比試驗中證明該區域適合進行栽培種植后才能引種,通過引種能夠及時解決生產對新品種的亟需[13]。引種馴化對擴大作物種植區域,豐富植物多樣性、充實品種資源、增加品種選育材料、加快品種選育補發,作為授粉樹種對提高產量、改進品質、增強抗逆性具有重要的意義[7]。這些品種的引進改善了本地海棠顏色單調、品種單一的缺點,為海棠引種新品種選育提供了種植資源基礎,為豐富園林植物多樣性提供條件[8]。