苗木的老化效应,目前突出体现在三个问题上。一是南方桉树苗木的老化效应,二是北方杨柳树等扦插造林中的老化效应,三是矮林的老化效应。
下面,一一予以说明。
一、桉树育苗中的老化效应
桉树对老化特别敏感。我国很长时间当中,都不知道,吃了很多亏。
一株实生桉树苗,可以迅猛而长久的生长。但是,它含有严重的杂合基因,林分不整齐,分化严重,不是营造工业原料林的理想材料。
只有经过遗传改良的桉树品种,才能作为工业化造林的材料。但是,工业化造林的材料,又只能是剪条扦插,或组培育苗。剪条扦插,就是用遗传改良的材料做母株,从其上剪条扦插。组培,就是用组培的方法进行繁殖。
但这里,又出现了一个老化问题,而老化又制约了优良材料的优良基因性能发挥。
这里存在一个二律背反的问题。
图1 大面积的采条地块
图2 桉树对老化极为敏感,地径以上30cm采条就已很难生根,地径以上60cm采条,就不能生根了。桉树采条以地径10cm以内为佳。
图3 实生苗桉树生长很旺(2个月) 图4 六个月的老化苗桉树,就不生长了
图5 约20年生的桉树人工林,生长早已停止
桉树的老化效应,主要表现为老化苗生长很慢。在我国早期,大面积的桉树造林都是使用老化苗,所以每亩年立木生长量很难超过1立方米,这种情况持续了25年以上。这期间,我们做了很多幼化技术推广,但是造林老板总是不过问或者不理解。直到后来,有人发现桉树组培苗尽管贵一些,但是生长快,于是就都逐步采用组培苗了。这算是从生产实践中得到的教训。目前,个别地方已经做得很好,甚至能够达到每年每亩3立方米了。
桉树的幼化处理,最有效的方法是组培。组培,能够极大地提升桉树苗木的幼化程度。在西方,三个月可以生长到7米高。
图6 刚果IUAYC的桉树人工林,六个月生
在法国,桉树育苗从一开始就重视规避老化,追求幼化。
至于老化的根本原因,后面一起谈。
二、三北杨树的老化
在我国北方,使用从大树上砍下来的粗壮枝条作扦插,很普遍,历史也很悠久。一根杨树棍子,扦插可以成活,但是,它也会带着母株的年龄。这个道理同桉树扦插是一样的。
一代代的棍条扦插,就会一代代携带母株的年龄。到我们这个时代,杨树的棍条寿命,也就剩下三四十年了。所以,在三北地区,三四十年的杨树,多已开始死亡。不仅三北地区,其他地区也一样。例如北京、青海等地,凡是扦插的杨树,也一样开始死亡。不仅是杨树,柳树、法桐、伏地柏等都一样。
图7 图8 三北地区的杨树死亡
图9 北京法桐,栽植第一年就结球了 图10 这是北京地区某法桐育苗基地
图11 北京地区刚栽三年的柳树 图12 三北地区的实生柳树,已经500年以上
图13杉木扦插育苗,不生长 图14 杉木扦插育苗,主稍不长,侧芽疯长
凡是使用棍条扦插的,都一样携带母株的年龄,从而,带来了各种老化现象,不只是上述几种树木。这是一个较桉树的老化问题更严重的问题。
究其原因,涉及到基因问题,后面一并论述。
问题是,对于三北地区的杨树死亡,有各种看法,大多数都认为是由于干旱,或者是由于过密,缺乏疏伐等等,都是一些似是而非的理由,没有人深入思考。迄今,这个问题一直是在回避着,不知为什么。
图15 三北地区实生起源的百年杨树
其实,这是没有必要的,找出真实的原因,加以改进,才是科学的态度。
当年,三北地区造林,没有苗木,有杨树棍子插,插上就能活,就不错了。这种造林,无人非难,今天也没有必要回避。问题是,今天要弄清楚其原因,以便加以改进。
对于三北地区杨树三四十年就死亡的原因,青海西宁林科所也在寻找。我钦佩他们的目光和勇气。
其实,解决杨树苗木老化现象也很容易,只需把要繁殖的杨树,加以组培,用组织苗做采条母株,即可大部分地消除先前的年龄效应。据说,山东省的杨树育苗,就是这样做的。
三、矮林的树木老化
矮林,就是由树木萌生而形成的林分。矮林的老化现象,是看得见、摸得着的。凡是矮林树木,无不短寿、变矮,不断自我稀疏。
矮林是在老树桩上萌生出来的。因而,计算它的年龄,必须加上其树桩的年龄。
图16 这些林木的年龄:树木年龄+树桩年龄
但是,树桩是没有用的,实际上,能利用的,只是树木的年龄。
那么,树桩的年龄,就是显性损失,不像桉树育苗和杨树扦插那样,木本的年龄是隐性的。
不过,矮林的年龄损失更为普遍。而且没有办法消除,只能是用实生树木逐步替代。
四、苗木老化的原因
所有苗木的老化,都是基因的老化。但是,具体原因,林业上目前还没有研究。
动物的无性繁殖也有老化现象。例如多莉羊,由于繁殖细胞是从一只六岁的羊身上取下来的,那么它从一开始就是六岁的,哪怕只是一个细胞,也是六岁。多莉羊只活了六年,那是因为,羊的寿命一般是12年,所以多莉也只能是具有6年的寿命。
前面讲到三北杨树三四十年就死亡,那是因为它的大部分寿命都已经被母体,或者被母体的母体,消耗了,只剩下三四十年了。
前面讲到法桐当年造林当年结球,也是这个道理。因为,栽的就是处于结球期的树木,而正常法桐母株到达结球年龄,需要几十年。栽植当年结球的树木,损失就是它生长很慢,实际上栽植的是一株老龄树木。
但是,究竟树木老化在基因上是个什么表现呢?这个问题,在林业上没有研究。在动物上,已经确定是由于基因端粒变短所致。每一条基因,两端都有一个“帽”,就像鞋带两端带的两个“帽”。动物的无性繁殖,会使得这个“帽”变短,显示出来的就是动物年龄变短,每繁殖一次,端粒就会变短一截。
人类也是这样。一个人,耄耋年龄,其基因端粒也会变短。据研究,只要心态好,端粒也会适当重新变长,也就是延长寿命。
树木也会是这样的。我们曾经试图研究这个问题,但是需要在-80°条件下保存实验材料,一时不具备这个条件。我们希望,林业上,有人能够研究这个问题,以证明三北杨树之所以三四十年就死亡,到底是由于干旱,还是由于多次采条扦插使得基因变短。证实了这个问题,就解决了一个历史性的大问题,同时也找出了三北杨树育苗的科学道路。
前面讲的扦插树木的年龄变短,也并非绝对,使用加水、加肥等改善其生存条件的方法,也会在一定程度上延长其寿命,不过,其效果是有限的。
上面提到的苗木扦插繁殖或者矮林繁殖,是一种普遍现象,任何树木都是一样的。这是一条规律,无法改变。
从今往后,我们应当树立一个理念,就是避免使用具有老化效应的苗木。