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苗木的老化效應,目前突出體現(xiàn)在三個問題上。一是南方桉樹苗木的老化效應,二是北方楊柳樹等扦插造林中的老化效應,三是矮林的老化效應。
下面,一一予以說明。
一、桉樹育苗中的老化效應
桉樹對老化特別敏感。我國很長時間當中,都不知道,吃了很多虧。
一株實生桉樹苗,可以迅猛而長久的生長。但是,它含有嚴重的雜合基因,林分不整齊,分化嚴重,不是營造工業(yè)原料林的理想材料。
只有經(jīng)過遺傳改良的桉樹品種,才能作為工業(yè)化造林的材料。但是,工業(yè)化造林的材料,又只能是剪條扦插,或組培育苗。剪條扦插,就是用遺傳改良的材料做母株,從其上剪條扦插。組培,就是用組培的方法進行繁殖。
但這里,又出現(xiàn)了一個老化問題,而老化又制約了優(yōu)良材料的優(yōu)良基因性能發(fā)揮。
這里存在一個二律背反的問題。
圖1 大面積的采條地塊
圖2 桉樹對老化極為敏感,地徑以上30cm采條就已很難生根,地徑以上60cm采條,就不能生根了。桉樹采條以地徑10cm以內(nèi)為佳。
圖3 實生苗桉樹生長很旺(2個月) 圖4 六個月的老化苗桉樹,就不生長了
圖5 約20年生的桉樹人工林,生長早已停止
桉樹的老化效應,主要表現(xiàn)為老化苗生長很慢。在我國早期,大面積的桉樹造林都是使用老化苗,所以每畝年立木生長量很難超過1立方米,這種情況持續(xù)了25年以上。這期間,我們做了很多幼化技術(shù)推廣,但是造林老板總是不過問或者不理解。直到后來,有人發(fā)現(xiàn)桉樹組培苗盡管貴一些,但是生長快,于是就都逐步采用組培苗了。這算是從生產(chǎn)實踐中得到的教訓。目前,個別地方已經(jīng)做得很好,甚至能夠達到每年每畝3立方米了。
桉樹的幼化處理,最有效的方法是組培。組培,能夠極大地提升桉樹苗木的幼化程度。在西方,三個月可以生長到7米高。
圖6 剛果IUAYC的桉樹人工林,六個月生
在法國,桉樹育苗從一開始就重視規(guī)避老化,追求幼化。
至于老化的根本原因,后面一起談。
二、三北楊樹的老化
在我國北方,使用從大樹上砍下來的粗壯枝條作扦插,很普遍,歷史也很悠久。一根楊樹棍子,扦插可以成活,但是,它也會帶著母株的年齡。這個道理同桉樹扦插是一樣的。
一代代的棍條扦插,就會一代代攜帶母株的年齡。到我們這個時代,楊樹的棍條壽命,也就剩下三四十年了。所以,在三北地區(qū),三四十年的楊樹,多已開始死亡。不僅三北地區(qū),其他地區(qū)也一樣。例如北京、青海等地,凡是扦插的楊樹,也一樣開始死亡。不僅是楊樹,柳樹、法桐、伏地柏等都一樣。
圖7 圖8 三北地區(qū)的楊樹死亡
圖9 北京法桐,栽植第一年就結(jié)球了 圖10 這是北京地區(qū)某法桐育苗基地
圖11 北京地區(qū)剛栽三年的柳樹 圖12 三北地區(qū)的實生柳樹,已經(jīng)500年以上
圖13杉木扦插育苗,不生長 圖14 杉木扦插育苗,主稍不長,側(cè)芽瘋長
凡是使用棍條扦插的,都一樣攜帶母株的年齡,從而,帶來了各種老化現(xiàn)象,不只是上述幾種樹木。這是一個較桉樹的老化問題更嚴重的問題。
究其原因,涉及到基因問題,后面一并論述。
問題是,對于三北地區(qū)的楊樹死亡,有各種看法,大多數(shù)都認為是由于干旱,或者是由于過密,缺乏疏伐等等,都是一些似是而非的理由,沒有人深入思考。迄今,這個問題一直是在回避著,不知為什么。
圖15 三北地區(qū)實生起源的百年楊樹
其實,這是沒有必要的,找出真實的原因,加以改進,才是科學的態(tài)度。
當年,三北地區(qū)造林,沒有苗木,有楊樹棍子插,插上就能活,就不錯了。這種造林,無人非難,今天也沒有必要回避。問題是,今天要弄清楚其原因,以便加以改進。
對于三北地區(qū)楊樹三四十年就死亡的原因,青海西寧林科所也在尋找。我欽佩他們的目光和勇氣。
其實,解決楊樹苗木老化現(xiàn)象也很容易,只需把要繁殖的楊樹,加以組培,用組織苗做采條母株,即可大部分地消除先前的年齡效應。據(jù)說,山東省的楊樹育苗,就是這樣做的。
三、矮林的樹木老化
矮林,就是由樹木萌生而形成的林分。矮林的老化現(xiàn)象,是看得見、摸得著的。凡是矮林樹木,無不短壽、變矮,不斷自我稀疏。
矮林是在老樹樁上萌生出來的。因而,計算它的年齡,必須加上其樹樁的年齡。
圖16 這些林木的年齡:樹木年齡+樹樁年齡
但是,樹樁是沒有用的,實際上,能利用的,只是樹木的年齡。
那么,樹樁的年齡,就是顯性損失,不像桉樹育苗和楊樹扦插那樣,木本的年齡是隱性的。
不過,矮林的年齡損失更為普遍。而且沒有辦法消除,只能是用實生樹木逐步替代。
四、苗木老化的原因
所有苗木的老化,都是基因的老化。但是,具體原因,林業(yè)上目前還沒有研究。
動物的無性繁殖也有老化現(xiàn)象。例如多莉羊,由于繁殖細胞是從一只六歲的羊身上取下來的,那么它從一開始就是六歲的,哪怕只是一個細胞,也是六歲。多莉羊只活了六年,那是因為,羊的壽命一般是12年,所以多莉也只能是具有6年的壽命。
前面講到三北楊樹三四十年就死亡,那是因為它的大部分壽命都已經(jīng)被母體,或者被母體的母體,消耗了,只剩下三四十年了。
前面講到法桐當年造林當年結(jié)球,也是這個道理。因為,栽的就是處于結(jié)球期的樹木,而正常法桐母株到達結(jié)球年齡,需要幾十年。栽植當年結(jié)球的樹木,損失就是它生長很慢,實際上栽植的是一株老齡樹木。
但是,究竟樹木老化在基因上是個什么表現(xiàn)呢?這個問題,在林業(yè)上沒有研究。在動物上,已經(jīng)確定是由于基因端粒變短所致。每一條基因,兩端都有一個“帽”,就像鞋帶兩端帶的兩個“帽”。動物的無性繁殖,會使得這個“帽”變短,顯示出來的就是動物年齡變短,每繁殖一次,端粒就會變短一截。
人類也是這樣。一個人,耄耋年齡,其基因端粒也會變短。據(jù)研究,只要心態(tài)好,端粒也會適當重新變長,也就是延長壽命。
樹木也會是這樣的。我們曾經(jīng)試圖研究這個問題,但是需要在-80°條件下保存實驗材料,一時不具備這個條件。我們希望,林業(yè)上,有人能夠研究這個問題,以證明三北楊樹之所以三四十年就死亡,到底是由于干旱,還是由于多次采條扦插使得基因變短。證實了這個問題,就解決了一個歷史性的大問題,同時也找出了三北楊樹育苗的科學道路。
前面講的扦插樹木的年齡變短,也并非絕對,使用加水、加肥等改善其生存條件的方法,也會在一定程度上延長其壽命,不過,其效果是有限的。
上面提到的苗木扦插繁殖或者矮林繁殖,是一種普遍現(xiàn)象,任何樹木都是一樣的。這是一條規(guī)律,無法改變。
從今往后,我們應當樹立一個理念,就是避免使用具有老化效應的苗木。