編者按:文章作者的專業領域在樹木分類和城市林業,退休后在經費等十分困難的條件下,長期堅持研究實踐,直至獲得對北方城市園林綠化有重要意義的階段性成果。這種精神很值得林業科技工作者,尤其青年育種工作者學習。發表本文的積極意義還在于,本研究的方向是建設美麗中國所急需。實地觀測所研究樹種的耐寒性,及其通過與絲棉木嫁接長成的耐寒闊葉喬木,一旦成片用于園林,將會創造北方冬季的城市美景。
1976年開始關注培育耐寒常綠闊葉樹,經過廣泛細致觀察,栽培實驗,終于在1996年用冬青衛矛(大葉黃楊)(Euonymus Japonicus L.)和膠州衛矛(Euonymus kiautschovicus Lots.)雜交出多個常綠樹新種系列。經多年考驗,適應惡劣環境性能及觀賞價值均優于父母本,在北京能安全越冬。葉齡約達26個月,多為灌木,樹形、葉色各異,葉色大體分為綠色及冬季變紅或變藍。
新品種“中林1號”已獲國家林業局授予的植物新品種權證書。
一、雜交親本選擇
我國雙子葉常綠闊葉樹種有80科、180屬、1500余種。產于北方的常綠闊葉樹種6科8屬12種:
忍冬科:北極花(Linnaea borealis L.)蔓性亞灌木,單葉對生,高10 cm。產于黑龍江,吉林,內蒙古,新疆阿爾泰山區。
杜鵑花科;高山杜鵑(Rhododendrom lapponicum Wahl.)灌木.高50-80 cm,小枝密被鱗片和細毛,葉全緣,產于東北內蒙古;興安杜鵑(Rhododendron dauricum L.)灌木高2 m,小枝被鱗片和柔毛、葉全緣,產于東北、內蒙古;照山白(Rhododendron micranthum Turcz.)灌木,高2 m,幼枝被鱗片和細毛,葉全緣,產于東北、華北和四川西部;烈香杜鵑(Rhododendron anthopogonoides Maxim.)灌木,高1 m、小枝密被鱗片和微柔毛,葉全緣,產于青海、甘肅、四川北部;牛皮杜鵑(Rhododendron aureum Georgi)小灌木,高10-25 cm,葉簇生枝端,產于東北長白山。栂櫻(Phyllodoce caerulea Babington)小灌木,高10-30 cm,枝細而多,葉革質、全緣、密集互生條形無柄,產于東北長白山、新疆阿爾泰。濕原躑躅(Cassandra calyculata Maench)灌木,高1.5 m,小枝密被白絨毛,葉近全緣,產于遼寧苔蘚水甸子里。
巖高蘭科:巖高蘭(Empetlrum sibiricum V.Vassil.)匍匐小灌木,高1 m,小枝密集、被短柔毛,葉條形、全緣,產于東北大興安嶺。
夾竹桃科:絡石(Trachelospermum jasminoides Lem.)藤本,長達10 m,有乳液,單葉對生全緣。產于山東,河北,山西及以南至兩廣、西南至云南、四川、陜西等地。
蝶形花科:沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus Cheng f.)灌木高2 m,掌狀3小葉,稀單葉、全緣。產于內蒙古,甘肅,寧夏,新疆;新疆沙冬青(Ammopiptanthus nanus Chenh f.)灌木,單葉、稀3小葉,全緣,無柄,產于新疆喀什地區。
桑寄生科:槲寄生(Viscum coloratum Nakai.)半寄生小灌木,高60 cm,單葉對生、稍肉質、全緣,具直出脈。產于東北,華北等地。
上述樹種生存環境表明:嚴寒干旱地帶可能有常綠闊葉樹存在,許多科屬的樹種有適應惡劣環境的能力,它們有共同近似的形態特征:如體量小、單葉、全緣、有附屬物毛、被鱗片等,也因不同樹種而特征有差異,如沙冬青可能正在由掌狀3小葉向單葉過渡。找到樹種形態特征與其生存環境關系,是我們的工作重心、這些樹種都有珍貴的生態效益,也是景觀,絡石可以栽做地被,沙冬青可用適生區沙地綠化。其它樹種僅在潮濕冷涼環境中生存。對氣候及土壤的要求與城鄉環境相差太大,城鄉難以大量栽植。這些樹種同屬的樹種少,難以找到與之雜交的樹種。
有些產于熱帶亞熱帶的樹種,曾經經歷過寒冷氣候期,保留有耐寒基因,如荷花玉蘭,原產于北美洲東南部熱帶地區,北京偶有栽植。加之氣溫升高。北京有些小氣候區引進的常綠闊葉樹有近20科20多屬40多種或更多,這些樹種遇氣候惡劣年份易傷亡,不宜廣泛栽植。
想要耐寒常綠闊葉樹只有另辟蹊徑,尋找具有適合北方不同環境因素及有觀賞價值的樹種進行雜交、培育新樹種,選擇雜交親本一定想到對雜交子代的影響,只有子代的抗性及觀賞效果均優于父母本,否則,幾十年的勞動和投資將付諸東流。用十多年時間對有關樹種的形態、對不同環境的生態反復觀察分析,認為冬青衛予最有可能給子代優良的常綠性及挺拔的樹形,膠州衛予可能讓子代抗性強、樹形多樣、葉色冬季多樣。由此選擇了冬青衛予做母本,膠州衛予為父本。此設想曾向馬常耕先生請教,得到先生的鼓勵。這兩個樹種的性狀特征如下:
冬青衛矛(Euonymus Japonicus L.)常綠灌木,高達5 m,多叢生,圓柱狀,側枝常短枝化,偶然生少量長枝,其分枝角度太小,枝葉密集。小枝粗壯密生細小瘤突;葉革質,深綠色、有光澤,葉呈倒卵形、倒卵圓形或橢圓形,長3—5 cm、寬2—3 cm,尖端圓或急尖、側脈明顯、尖端分枝相連、基部側脈弧形,邊緣稍增厚。干后向背卷、具細鈍齒、常不整齊。聚傘花序有5—12花,花序梗長3—5厘米、花序梗及分枝粗壯扁平。蒴果近球形,淡紅色,每室一種子。種子長約6毫米,被橘紅色假種皮?;ㄆ?—7月,果期9—10月,果及種子冬季多宿存。
原產于日本,華北及以南地區栽培,供觀賞。北京長城以南多栽培做綠籬、灌叢,葉齡達28個月,遇大風常有死亡,2009年冬大量死亡。
膠州衛矛(Euonymus kiautschovicus Lots.)半常綠灌木,高達3 m,匍匐狀或披散式依附它樹、有短枝、較長、長枝較多、分枝角度較大,小枝瘤突不明顯、稀稍明顯,遇潮濕處可生不定根,新發現冬季小枝及葉背變為深紅或紫紅,葉紙質,淺綠色,葉倒卵形、倒卵圓形、窄倒卵形或橢圓形,長4—8 cm,寬2—4 cm,先端急尖、鈍圓、或短漸尖,基部楔形稍下延,側脈平坦,基部側脈短直,邊緣近基部全緣、中上部具極淺細鈍齒、多整齊。聚傘花序疏松、具13花,花序梗細、具四棱或稍扁,長2—2.5 cm,花梗長5—8 mm或更長。
產于山東膠州地區;北京、太原、沈陽等地引栽??癸L能力強、耐寒耐旱性較強,北京地區枝條一般不受凍害,水肥條件好則速生,如遇冬季氣候惡劣時葉脫落。
二、雜交育種及新種介紹
作為母本的冬青衛矛與作為父本的膠州衛矛花期接近,花兩性、為復聚傘圓錐花序、多次開花,每個花序一次能采花粉或授粉的花不多,當父本花開時用鑷子摘下未開裂的花藥、保存起來、及時給母本授粉;當母本花開初期剝開花瓣用鑷子摘去未開裂的花藥,每朵花有4個雄蕊,要摘干凈,將雄花花藥打開,用毛筆蘸上花粉授到柱頭上。(如果此花花藥已開裂,則摘去另選花),套上硫酸紙袋,將袋內未授粉的花全部摘去,將紙袋封住。
1996年冬青衛矛、膠州衛矛開花少,很分散,請許多人,盡力將看到的花都授粉,秋天果成熟時將所有果采回來,工作量大,難做到周全、成功率低。但仍獲得了可供栽培用的種子,用于培育雜種苗木。
播種苗的培育期限為1—3年,過冬要蓋草或用塑料布棚保護,澆足越冬水。
為篩選出耐寒抗旱抗風的種類,將雜交苗種植在本市多處及諸多省市惡劣環境中考驗,其中昌平育種地正對著南口風口,大風曾使圃地10月3日見霜,2009—2010年冬季嚴寒、昌平區氣象站測得最低氣溫為-19℃、最大風速11.3 m/秒,苗圃地最低氣溫曾到-25°C。大風使圃地內胸徑10多cm的柿子、花椒、合歡等樹木全部凍死,大國槐樹干開裂,樹冠凍傷,冬青衛矛大部分死亡、余者干枯,損失高1.5 m以上的大苗2000多株,膠州衛矛部分樹枝干枯,雜交種大量被淘汰,能安全越冬者有幾十株。
在1996年后的雜交出的新種仍處于幼年階段,將陸續推出供應用。雜交種簡介:按葉冬季變紅與否分作兩類:
(1)冬季變紅類型:
中林1號:大灌木,樹形呈倒卵形,高3.5 m,長枝分枝角度較大,小枝粗壯瘤突明顯,基部截面長圓形、上部圓形,淺綠色,葉革質,長枝上葉近橢圓形、先端尖、稀鈍尖,短枝上葉倒卵圓形、先端凸尖,長3—5.5 cm,基部全緣、中上部有淺鋸齒,葉淺綠色、冬季葉背多少變紅呈銹色,側脈5—7、近邊緣分枝相連,葉柄2—4 mm?;ㄐ蛴谢?—13朵,花黃白色,果序梗長3.5—5 cm、截面橢圓形。果近球形,直徑6—8 mm,淡褐色,4裂,假種皮橘紅色。全包種子。已獲得國家林業局新品辦“植物新品種權證書”。
生長快,長枝年生長量30—100 cm,適合做大灌木或嫁接在砧木上養成喬木或造型樹。
中林2號:大灌木,樹形倒卵形,高2 m,長枝分枝角較大,較細軟,冬芽窄卵形,長枝葉多橢圓形、長3—5 cm,先端尖、基部楔形、短枝葉倒卵圓形,長2.5—4 cm、先端鈍圓,基部寬楔形,主脈明顯,側脈5—7,近邊緣近相連,基部全緣、中上部具疏淺齒,葉綠色,冬季葉背微紅,葉柄長3—4 mm,花序梗細長2—2.7 cm,截面橢圓形。
生長較慢、節間短、葉密集,適合做綠籬色塊或灌叢。
中林3號:灌木卵圓形或近球形,高2.5 m,長枝發達,分枝角度大,粗壯,瘤突多明顯,冬芽卵形,長4—5 mm,長枝葉卵形,長4—6 cm,寬3—4.5 cm,先端鈍、基部圓,短枝葉卵圓形,長3—4 cm,先端圓,基部全緣、中上部具淺齒,中脈明顯、側脈6—7,10月下旬葉背開始變紅至深紅,冬季長枝上葉片直立抱枝,外觀可見一片紅,花序梗較粗,截面橢圓形。
長枝發達,年生長量20—60 cm,樹形圓潤,抗惡劣環境能力強,適合栽做灌球,色帶,色塊,或嫁接在砧木上養成喬木或造型樹。
中林6號:叢生直立灌木,高1.7 m,葉近卵形、長4—6 cm,夏季葉深綠,冬季葉不直立,葉背紅色、表面秋末開始變藍,寒冬黑藍。2006年育成,形色初定。適合做色球點綴。
(2)冬季葉綠色類型
中林81號:灌木,近球形,高3 m,小枝疏生瘤突、較粗壯,葉革質,綠色,卵狀橢圓形、長3—5 cm、寬2—3.5 cm,先端圓、凸尖或鈍尖,基部寬楔形、楔形,下延至葉柄中部以下,葉緣微背卷,近基部½全緣,上半部疏具波狀極淺鋸齒,葉脈明顯、側脈5—6、頂端分枝相連,葉柄長5—7 mm。聚傘花序較密集,花序梗長3—4.5 cm,截面圓形或長圓形。
可栽做綠籬、色塊、灌球或嫁接在砧木上養成喬木或造型樹。
中林82號:灌木,圓柱形或橢圓形,高2 m,小枝較細,葉革質,綠色,橢圓形、窄倒卵狀橢圓形,長3—5 cm、寬2—3 cm,先端尖或鈍、基部楔形或寬楔形,邊緣微被卷基部約?全緣、中上部具淺波狀齒,中脈兩面微凸,側脈5—6、下面微凸、上面平坦,葉柄長3—6 mm,花序梗長2—3 cm,中粗,截面長圓形。
可栽做綠籬、色塊、灌球或嫁接在砧木上養成喬木或造型樹。
推廣應用方面:每個雜交種作為一個無性系,扦插繁殖生根容易,已扦插幾萬株??梢园葱枰x擇不同樹形和顏色的種類應用,也可以將其嫁接在白杜(絲棉木)(Euonymus maackii Rupr.)上養成喬木,灌木等各種形狀顏色的樹木,嫁接親合力好,用各種芽接、枝接成活率都很高,已嫁接了100多株。白杜分布廣,由黑龍江到南嶺、有野生、兩廣及新疆等許多省區有栽植,耐鹽堿、對土壤要求不嚴。嫁接苗可以增強抗惡劣環境的能力。
三、適用地域
新樹種都經過昌平苗圃嚴寒大風的長期考驗,在昌平西關、懷柔、順義種植生長正常,在河北香河、遷安、高陽,天津寶坻等地栽植3年均比昌平苗圃生長好??梢苑N植在北起北京長城往南經京、津、冀南達冬青衛矛廣泛栽植的長三角廣大低海拔地帶、山西東南部、陜西漢中等地區、以及國內外氣候近似的地區。這個地區物產豐富、經濟發達、人口稠密,城鎮數量多,收入高。首先讓這部分地區城鎮綠化上檔次、冬天綠起來、紅起來,建設美麗中國由這里開始!
在大風干旱地區栽植要燒水,尤其澆過冬水。南部地區可以用來取代得黃化病的常綠闊葉樹種。
四、回顧與展望
1.此項雜交育種是由深入認識雜交親本開始的,認真觀察樹形特征、發掘特性,將對雜交親本的特征、特性的新認識新發現體現在雜交新種上,表明我們已經有能力做開拓性雜交育種選種。
2.希望籌集資金大量做雜交授粉、回交培育更多不同抗性、形狀、顏色的雜交種,形成常綠闊葉樹系列。
3.此項研究用時長,耗資多,個人經營難以維持,成果易流失,一旦流失難以再生產,由國家經營有保證,而且能發揮此項研究的綜合效應。
4.希望建立大型育種基地:以任務帶學科,充分運用幾十年積累的知識和資源,大量培育育種人才,開發我國樹種資源,雜交選育出優良樹種,走向世界。
我不大懂得樹木育種,錯漏之處請指教。
作者簡介:王木林,中國林業科學研究院森環森保所副研究員。
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