專利名稱：生產克隆樹苗和插條的工藝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及權利要求1中前言所說的方法，該方法可用來生產木本植物的克隆和插條。
造林需要大量高質量的插條。但目前插條的生產需要大量精細工藝，插條工藝步驟的機械化還沒有成功到可考慮的地步。
Lepist的著述(1995)曾說明一種方法，其中最好的白楊被選來進行克隆，Lepist的著述(1996)曾說明一種方法，該方法是將雜交白楊冬眠時的芽作為材料，使用微繁殖法從所選白楊單株得到的克隆插條使它們生長。
人們早就知道白楊能從分生組織和莖插條被多產地繁殖。但從白楊的分生組織進行微繁殖的適用性卻由于插條的生產費用高而受到限制，這個費用主要是由于需要實驗室設備和操作而造成的。莖插條由于繁殖系數和生根的水平低，適用性被降低，也會使插條的生產費用高。
Reim的著述曾提出一種方法，該方法是從地上挖起白楊的根系，將它切割成根插條，然后種在溫室或苗圃內。Reim的著述承認挖起和加工是困難和費錢的。專利SUA1079215曾提出楊屬的繁殖法，該法是將母株的根系切斷，另外種植使在外面生長。但所說專利沒有提到母株的選擇和對生產原始純凈的克隆插條部的適用性，也沒有提到插條的加工和選擇。
在造紙業(yè)中白楊被用作原材料。但曾經發(fā)現不同白楊的克隆，性能有較大差異；因此從造紙業(yè)的觀點看，如果原材料能從某些合適的白楊克隆得到，那是最好不過的事。因為例如雜交白楊能在較短時間如25到30年達到可鋸木材的大小，與其他木材品種相比，這對木材生產商也是一個良好的可替代的品種。但問題在于還沒有一種可靠而價廉的方法可用來從合適的白楊克隆生產出克隆和插條。
本發(fā)明的目的是要消除現有技術的缺點，并提供一種十分新的解決方案來生產木本植物的克隆和插條，特別是那些楊屬樹種或那些生根能力猶如楊屬樹種的樹種。
本發(fā)明基于這樣的實驗結果，即根插條可從要被種植的植物的克隆中選出作為母株的根系中用機械方法分離出來的部分制備。從其中選出的能夠生根的插條能夠生長成植株，該植株可進一步發(fā)放給樹木種植者，或者根插條可被直接種入地內。
按照本發(fā)明的方法可被應用于不同植物的品種，但它特別適用于生產那些就生根言宛如楊屬品種的木本植物的克隆。該方法特別適用于生產楊屬品種的克隆，如白楊(歐洲山楊)和雜交白楊(該白楊為芬蘭白楊和北美白楊的雜交，泛稱為山楊)，或生產楊屬其他品種的克隆。
本發(fā)明能提供相當可觀的效益，本文所說的方法能以十分有利的生產費用從某些選定的克隆中生產出大量彼此相同的植物。該方法與微繁殖法同樣可靠，但每一植株的費用至少低20％，費用的節(jié)省主要由于插條生產可從實驗室移植到苗圃內。該方法是快速的，插條甚至能在一個生長季內生產出來。另外，按照本發(fā)明的方法容易自動化和機械化。
按照該方法，為了生產根插條，首先從克隆中選出克隆和母株；該母株是用合適的方法生產出來的。母株例如可用無性繁殖方法如微繁殖法生產出來。選作母株的植株克隆應該具有適合目的的基因組，并且它必須能夠保證成為克隆的發(fā)源地。具有適合目的的基因組的克隆除了指那些克隆，從終端用戶的觀點看，具有所需的較好性能外，而且還特別指那些適合所用方法的克隆。對于所用的方法，特別是那些適合的克隆，它們會產生許多根群并且會很好地分化成芽和根，具有0.5-1年年齡的裸根或帶根球的苗木被選作母株。在選擇時需要注意這些母株不能有由環(huán)境因素如疾病或害蟲造成的任何損害。母株的生長至少要有一個或一部分自然生長期以便形成一個芽和根的系統(tǒng)。自然生長期可為0.5-1.5年，可以比這個時間短或長。在生長期內，母株主要應形成一個良好的芽和強壯而伸展的根的系統(tǒng)。
當一開闊區(qū)域被用來生長母株時，該區(qū)域必須完全被休閑，為的是使該克隆保持純凈，不與其他克隆或密切相關的植物有牽涉。
按照本發(fā)明的一個較優(yōu)實施例，母株相互間的距離被布置為40-100cm，并且最好至少把母株排列成相鄰兩行，行間距約為100-500cm，從而可將一條施肥線布置在兩行之間，氮素肥料的使用是為了促進根的生長。這個實施例的優(yōu)點是根能長得相當直，容易加工。
在生長期后，培育的母株被留下來休眠，休眠指這樣一種狀態(tài)，在該狀態(tài)下植物的光合作用、呼吸和水的消耗都被減為最小。在溫室內，這意味著植物被保持在微冷的地方只有少量的光照，并不時常澆水。在生長季節(jié)過后，光照量和溫度都降低的情況下，自然，這意味著植物的生活功能被放緩。當進行休眠時植物的養(yǎng)分蓄積在根系內，這時植物能較好地承受各種處理如切割芽部、移植植物或截短根部，主要是植物的根部在承受植物所受到的機械處理。
在母株到達完全休眠狀態(tài)時，切去其芽部。如果芽部不切除，母株可能利用蓄積在根系內的養(yǎng)分生長新芽，這樣會削弱根系生根的能力，插條被制成高度為5-40cm，最好約為20cm。當加工根系時留在母株上的長約20cm的地方是一個適宜握持的地方。最好在母株培育開始時修復(recover)母株的根系，這意味著正好在將母株從地上拔起或從溫室或冷藏處拿出后而在生長季節(jié)開始時根系要被進一步加工。母株根系的最細部分從根系上被除去，直徑大于3mm的根被切下以便形成根插條，直徑更小的根雖然也可包括進去，但它們較難加工并且它們形成新的根系和芽的能力是有限的。根段的長度可約為2-10cm，最好約為3-6cm。用機械方法清潔、分類并將母株的根切割成段是最實用而快捷的方法。
根段在這里被稱為根插條，被帶到生根的條件下以便在合適的生長介質內生根。這種合適的生長介質例如可以是泥炭砂。生長介質例如可放在小方格內。一層薄的(如1cm)生長介質可被散布在根段的頂上。
尤其好的是使根插條的根處在基本上為水平的位置上。在實際上，這意味著在該位置上根插條的長軸對水平平面所成角度小于45度。
插入到生長介質內的根插條在溫、濕度都保持合適的條件下如溫室內生根。光照例如可為自然光。
根插條被保持在生根條件下足夠長的時間一直到顯示發(fā)芽的跡象及/或根開始生長。其時，芽的尺寸例如可達3-10cm，而根已經開始或正在開始生長。這個可約為4-8周長；實際上對于某些克隆或在某些生長條件下，這個時段可以長到12周，時段的長短受生長條件、克隆及根段的長度和粗細的影響而有變化。在此之后，已生根或發(fā)芽的根插條被移栽，即連同其根球被移植到新的生長介質中(即幾乎為純凈的公園泥炭介質)生長，在那里這些根有余地可生長成為具有所需大小的生根插條(具有一個較大的根球)。
本法的可靠性和有效性可進一步用分層來提高，即在將根插條插入到生長介質內之前用與上述生根條件相當的條件預先處理這些根插條來辨別生根的插條或能夠生根的插條。借助于光、水分和可任選的激素如細胞激肽，這個預處理能被用來造成特別能促進生長的條件。在預處理中，這些根段最好互相靠近密集地放置在一水平平面上的合適介質的頂上，但不埋在生長介質內。它們可用輕紗布或紙覆蓋以維持適當的濕度。在根插條中，芽開始從根段的近端發(fā)生變異，表現為在根表面上的鼓起。將根插條保持在這些條件下例如約10到15天，在根的表皮上就開始發(fā)展出肉眼可見的凸塊，指示著芽及/或根已開始生長。根據這些跡象，可將生根好的根插條與那些生根慢的或完全不生根的根插條區(qū)分開來。在上述條件下，兩三星期就可萌發(fā)，其時可將已開始發(fā)芽的根插條挑出以便進一步生長。在移栽階段，挑出的根插條可用激素如植物生長激素噴灑以促進根的形成。
在挑出后，從根插條發(fā)展而來的所謂生根插條的植入可在塑料屋內進行。正常情況，例如對于從生根小方格中挑出的白楊插條，這只需要幾天(3到6天)，而對于從那些分層插條中挑出的插條，時間要長些(6到10天)。在該情況下，挑出的植株在新的生長介質內生根并被移植到開闊地，其中包括實際生長發(fā)生的地方。戶外生長場地需要有良好的灌溉器和有效的機械噴射裝置供肥料溶解物和殺蟲藥劑使用。
根插條也可直接插入到挑選時所使用的生長介質內，保持在生根條件下3到8周或更長些，在此之后，生根的根插條被移植到戶外生長。在挑出的插條中，通常使用對所述植株適宜的加有肥料的公園濃炭作為生長介質。所需時間取決于所用根插條是經過分層的(stratified)還是未經分層的。這個過程在塑料屋內的上述挑出過程需要有較大的空間。
任何從根插條生長的植株在過冬后都被從地中掘出。過冬在這里意為植株已到達休眠狀態(tài)，即生長已停止，并且芽已形成，葉已轉黃掉落。當要將打算用來培育森林的克隆白楊的植株分層時可以使用赤楊(樺樹)植株的分層標準，該標準是由林業(yè)繁殖物的商業(yè)規(guī)范684/79和農林部對林業(yè)繁殖物運銷的決定271/91和1210/94號所限定的。植株的目錄是按克隆列出的，當然，最好標出包裝情況。
應該注意到在本方法的所有搬運和生長階段，各克隆之間應保持互相離開一直到過程終止。
植株在冬天可被存儲在冷藏處，或者植株袋可被保存在冬天戶外存放處。
為了秋季造林，植株可被發(fā)送到生長期末即在夏末(在芬蘭約在八月中)。其時在運輸和搬運植株時應該小心不要損壞植株。
為了春季造林，植株袋必須在運輸和種植之前熔化。如果這些植株曾在冷藏處存儲，它們在種植之前應被浸入水內約1天以便給它們補充新鮮水。
種植區(qū)應適合所需達到的目的，土壤應被制備。克隆的數目應按照規(guī)定。就種植而言，應設置對付鼴鼠和野兔的防護設施，而在能受到鹿和駝鹿損害的區(qū)域應構造電網和鐵絲網圍籬。
根插條生長成植株和將植株發(fā)送到培育區(qū)已如上述。另一個可能是將根插條直接插入到選定的良好的區(qū)域內如具有良好黑泥土和暖土壤的土地內進行培育。在該情況下，生長植株的階段可省略。從根上切割而得到的根插條通過預處理即分層挑選出生根的插條，將它們包裝在為此目的而研制的發(fā)送盒內，在該盒內熱水分和振動的損害可減為最小，這樣就可將插條直接送到培育區(qū)域。
當根插條被運到培育區(qū)域時，運輸工作要求在買方和賣方之間有一準確的發(fā)送計劃。根插條可用包裹郵寄供2公頃大的面積所需，而重量小于20kg。用于運輸的時間應不超過1天。
根插條被植入或“插入”到制備好的培育區(qū)域內；土壤最好具有良好的含水性能，含有3-6％的有機物并且是溫暖的。將插條插入到地內的最佳時間當為生長期的開始，即在春末和夏初之間(從五月中到六月中；從5月20到6月10日)，當土地合適地溫暖但尚未干燥時。最好將種植介質與種植插條地點培育區(qū)域的基礎土壤混合在一起。根插條應按照指示準確地設定在介質內，并應在插條頂部放置一個植株的篩網。
以后，約在1到1.5月后(在芬蘭為七月初)可以檢查插條開始生長的情況并且確定是否需要追加種植。追加種植最好在種植兩個月之后進行(在芬蘭是在七月和八月之交)。
按照本發(fā)明的方法可被用來生產特別是楊屬樹種的克隆，例如可包括，下列楊屬樹種的克隆歐洲山楊、山楊、香脂楊、脂楊、毛果楊、異葉楊、加拿大白楊、大齒楊；雜交楊屬樹種的克隆如歐洲山楊x山楊、歐洲山楊x歐洲山楊、加拿大白楊x毛果楊、毛果楊x加拿大白楊、加拿大白楊x黑楊、遼楊x毛果楊；或用基因技術生產的另一楊屬樹種的克??；或白楊的克隆。
按照本發(fā)明的方法也可用來生產具有與楊屬樹種類似生根性能的其他木本植物(如具有培育根的李樹或櫻桃)的克隆。本發(fā)明能被用來生產例如各種灌木或樹的克隆或樹莓的克隆。
下面用非限制性的例子詳細說明本發(fā)明例1試驗時用各種不同的方案排列雜交白楊的根，進行比較。生根率％(在所有根插條中形成芽和根的那部分的根插條所占比率)是指在六月末(6月21-22日)的生根結果，總生產率％是指在五月中(5月11日到18日)種的根插條大約在一個月以后(7月19日)的生根結果。由表1可見水平排列肯定地給出最佳的生根結果。
表1
例2該試驗比較了將不同的可替代的肥料在生長期施加在雜交白楊母株上的根插條的生根結果。Kekkil Super×5和Super×7都是多養(yǎng)分肥料，但Kekkil Super×7不含氮。生根率和總生根率的定義如例1。
表2
表2的生根結果指出用氮素肥料施肥特別能提高生根率。例3在比較雜交白楊根的不同部位的生根能力時我們發(fā)現根的基部和中間部是生根的最有效的部位如表3所示。生根率和總生根率的定義如例1。
表3
例4在考查未施肥的雜交白楊母株的切去芽的時間對生根性能的影響時，我們發(fā)現切割顯然有利地影響生根。生根率和總生根率的定義如例1。如表4所示，最佳結果是在植株完全冬眠時(12月10日)切去芽得到的。
表權利要求
1.一種生產木本植物克隆的方法，其特征為，母株是從選出的克隆中挑選出來的以用來生產根插條，使母株生長至少一個或一部分自然生長期以使形成一個芽和根的系統(tǒng)，生長的母株在生長期后停留在休眠狀態(tài)，在母株完全休眠后將母株的芽切去，修復母株的根系，除去母株根系中最細的部分，將直徑大于3cm的根切割成根插條，該根插條可任選地被分層，將根插條帶到生根條件下，將根在合適的生長介質內，在種植后八周內開始發(fā)芽和生根或顯示開始發(fā)芽和/或生根的跡象的根插條被選出并修復，及選出的根插條生長成為植株。
2.權利要求1的方法，其特征為，母株在高度為5到40cm、最好約為20cm時其芽被切去。
3.權利要求1或2的方法，其特征為，在開始培育植株時母株的根系被修復。
4.權利要求1到3中任一項的方法，母株是由微繁殖法或某些其他可靠的克隆方法生產的。
5.權利要求1到4中任一項的方法，其特征為，年齡為0.5到1年的具有裸根或帶球根的植株被選為母株。
6.以上權利要求中任一項的方法，其特征為，母株的生長期為0.5-1.5年。
7.以上權利要求中任一項的方法，其特征為，為了培育，母株被分布為彼此間隔40到100cm的距離。
8.以上權利要求中任一項的方法，其特征為，母株被排成至少兩個相鄰行，行間距約為100到500cm，從而將一條施肥線布置在這些行間。
9.以上權利要求中任一項的方法，其特征為，在生根時氮素肥料被用來促進根的生長。
10.以上權利要求中任一項的方法，其特征為，母株的粗細小于3cm的根被切除，而直徑大于3cm的根被切割成段。
11.權利要求10的方法，其特征為，根的基部或中間部被選作根插條。
12.以上權利要求中任一項的方法，其特征為，長度約為2到10cm、最好約為3到6cm的根段被選作根插條。
13.以上權利要求中任一項的方法，其特征為，根插條被放置在泥炭砂基上生根。
14.以上權利要求中任一項的方法，其特征為，根插條被定位在基本為水平的位置上生根。
15.以上權利要求中任一項的方法，其特征為，根插條在插入到生長介質內之前被分層。
16.以上權利要求中任一項的方法，其特征為，根插條被保持在生根條件下足夠長的時間，使它們能夠顯示開始發(fā)芽及/或生根的跡象。
17.以上權利要求中任一項的方法，其特征為，選定的根插條被挑出，并生長成為植株。
18.以上權利要求中任一項的方法，其特征為，當植株準備過冬時將由根插條發(fā)育的植株從土中撥出。
19.權利要求1到16中任一項的方法，其特征為，選定的根插條被直接插入到選定的培育區(qū)域內。
20.權利要求19的方法，其特征為，在插條的種植地點，種植介質與培育區(qū)域的基本土壤混合在一起。
21.以上權利要求中任一項的方法，其特征為，該方法可用來生產楊屬樹種的克隆。
22.權利要求21的方法，其特征為，該方法可用來生產歐洲山楊、山楊、香脂楊、脂楊、毛果楊、異葉楊、加拿大白楊、大齒楊等楊屬樹種的克?。挥涩F有楊樹雜交而成的楊樹品種，如歐洲山楊x山楊、歐洲山楊x歐洲山楊、加拿大白楊x毛果楊、毛果楊x加拿大白楊、加拿大白楊x黑楊、遼楊x毛果楊等的克隆；或用基因技術生產的另一楊屬樹種的克隆；或白楊的克隆。
23.權利要求1到20中任一項的方法，其特征為，該方法可用來生產公園灌木或樹的克隆或樹莓的克隆。
24.一種生產木本植物的克隆的方法，其特征為，母株是從選出的克隆中挑選出來的，以用來生產根插條，母株生長至少一個或一部分自然生長期，以便形成一個芽和根的系統(tǒng)，生長的母株在生長期后停留在休眠狀態(tài)，在母株完全休眠后將母株的芽切去，修復母株的根系，除去母株根系中最細的部分，將直徑大于3cm的根切割成根插條，該根插條可任選地被分層，將根插條放置生根條件下，使它們在合適的生長介質內生根，在種植后八周內開始發(fā)芽和生根或顯示開始發(fā)芽及/或生根的跡象的根插條被選出，并被修復，及將選出的根插條或分層的根插條直接插入到選定的培育區(qū)域內。
25.權利要求24的方法，其特征為，在插條的種植地點，種植介質與培育區(qū)域的基本土壤混合在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生產木本植物的克隆的方法。按照該方法，首先從選出的克隆中挑選出母株以資用來生產根插條，使母株生長足夠長的時間以形成一個強壯的根系。在生長期過后，生長的母株停留下來休眠。母株的根系被修復，根系的最細部被去除，而根被切割。根段即根插條被帶到生根條件下以便在合適的生長介質內?；蛘呖扇芜x地可將該根插條預處理，將已生根及/或開始長出芽的根插條選出、使它修復并生長成植株?；蛘呖商暨x從切割或將根預處理得到的根插條，將它們直接插入到培育森林的選定區(qū)域內。
文檔編號A01H4/00GK1440235SQ01812470
公開日2003年9月3日 申請日期2001年7月6日 優(yōu)先權日2000年7月7日
發(fā)明者K·赫爾拉拉 申請人:M-真實公司