本发明属于植物种植领域，涉及一种植物的矮化方法，具体涉及一种通过生长调节剂和园艺措施实现红花玉兰嫁接苗矮化的培育方法。
背景技术：
红花玉兰(magnoliawufengensis)又名五峰玉兰，是北京林业大学马履一教授等人2004年在我国湖北五峰发现的木兰科木兰属玉兰亚属新种，其花瓣内外全红，这在木兰属植物中尚属首例。
红花玉兰具有极其丰富的花部形态变异特性，花色类型有深红、红与浅红的不同表现；花被片的数目从9瓣到46瓣不等；花被片的形状有倒阔卵状匙形、匙形与条形；花型有菊花型、月季型、荷花型和牡丹型等不同表现，观赏价值很高，是极佳的园林观花树种。此外，红花玉兰叶色碧绿，冠形优美，亦为良好的庭院绿化树种。
根据红花玉兰丰富的花部变异类型，通过选择育种现已成功培育并申请了娇红1号、娇红2号、娇姿、娇菊、娇艳、娇丹、娇莲、娇玉8个红花玉兰新品种，均采用嫁接繁殖。丰富的观赏品种使得红花玉兰在观花木本植物中拥有广阔的市场前景。
红花玉兰花期3月，春节后1个月左右即可开出花瓣全红的花朵，是极佳的早春观花植物。后期辅之以花期调控技术，将红花玉兰花期调控至春节期间开放，其市场价值将更高。
矮化盆栽是目前观赏植物发展的重要趋势。植株低矮、株型紧凑的观赏植物更能适应盆景需要，因此观赏植物的矮化培育技术是苗木培育者面临的重要问题。
红花玉兰野生型是高大乔木，繁育基地中嫁接幼苗也表现出很强的直干性，嫁接1年后植株高度可达2米。
发明人经过培育试验，发现单依靠修剪措施很难实现红花玉兰嫁接苗在2年内植株高度降低、株型紧凑：秋季嫁接后，来年7月对红花玉兰嫁接苗的主干进行不同程度的修剪，生长季结束时主干有一级侧枝3～5个，其分枝角均小于45°，直立性强，到第二个生长季结束时二级侧枝稀疏且健壮枝很少，株型偏瘦长。
发明人经过几年的田间观察，发现红花玉兰苗木茎干髓心所占比例较大、木质层较薄，枝条韧性差，若采用人工曲干的方式调整树体结构，容易造成枝条折断现象。
整形素的有效成分为2-氯-9-羟基芴-9-甲酸甲酯，是一种内源激素运输抑制剂，能抑制细胞分裂和伸长，可用于植物矮化，使植株高度降低、节间缩短、叶片变小，抑制植物的向地性和向光性从而造成茎节和叶片扭曲。高浓度下可致使顶芽脱落从而打破顶端优势。
整形素低毒，对人畜无害，且在植物体内代谢迅速，1个月左右完全代谢后植株将恢复生长，无药品残留问题。整形素常温下为粉末状，微溶于水，酒精作用下能够溶于水而形成均匀的淡黄色溶液。其施用方式有叶面喷施和根灌法，矮化效果相当。有案例表明，整形素可用于白榆、桃树、苹果梨等几个木本植物的树体结构调整，效果显著。
技术实现要素：
鉴于此，本发明目的在于提供一种可有效改变树体直干性结构的红花玉兰矮化培育方法，该方法操作简单实用，获得的植株矮化效果好，株高明显降低至对照的50％左右(1.1m)，且树体结构矮密，同时不影响植株开花、不改变花色。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种红花玉兰苗木的矮化培育方法，以红花玉兰嫁接品种苗为培育对象，待接穗生长至40～60cm后开始矮化培育，该培育方法包括以下步骤：
喷施生长调节剂：以200mg/l的整形素喷施整株苗木，直至叶片开始滴水。
整形修剪：在第一个生长季结束植株落叶后，翌年春季叶芽萌动前，剪去植株上部株高的四分之一主干以及直立性生长旺盛的侧枝。第二个生长季内每两个月对树体矮化效果进行评价，修剪降低矮化效果的侧枝。
断根移栽：接穗成活两个生长季后，将红花玉兰矮化苗断根、移栽至盆器，形成盆栽。
由于大田环境下红花玉兰茎节在生长季前期纵向生长迅速，喷施整形素后，红花玉兰茎节仍然纵向生长但速度明显减缓，且顶梢幼嫩部分茎叶在整形素的作用下发生不定向的弯曲，当整形素在植株体内代谢完全后，已经发生弯曲的茎节不再恢复直立，从而改变了原本直干的树体结构，利于矮化冠型的形成。
根据本发明红花玉兰矮化培育方法的一个实施方式，所述嫁接品种苗以玉兰属苗木为砧木，以红花玉兰品种苗的当年生枝条为接穗，于秋季枝条出现木质化倾向时以带单芽的短枝进行嫁接，可使嫁接成活率高达90％，从而保证健康、充足的矮化培育材料来源。
根据本发明红花玉兰矮化培育方法的一个实施方式，所述嫁接品种苗，选择大田培育的无病害的红花玉兰嫁接品种苗，其砧木粗度大于1cm、接穗粗度大于4mm、节数大于6节。砧木太细的嫁接苗后期长势衰弱。接穗过于细弱的嫁接苗在同等浓度的整形素作用下也容易出现长势衰弱的现象。节数大于6节，可保证植株基部具有20cm以上的木质化程度较高的接穗，这部分接穗的直干性受整形素的影响较小，最终可保证植株具有基本的支撑骨干和植株高度，来年侧枝抽发后易于形成紧凑冠型。
根据本发明红花玉兰矮化培育方法的一个实施方式，所述整形素的有效成分为2-氯-9-羟基芴-9-甲酸甲酯，含量大于98％，为白色粉末状药品。
根据本发明红花玉兰矮化培育方法的一个实施方式，所述整形素先用适量酒精溶解，即每克整形素中加入15～20ml酒精，然后加水配制为200mg/l的溶液，装入气压式雾状喷壶，雾状喷洒在整株植物上直至叶片滴水。喷施相比于根灌法操作简单实用、易于控制，更适用于田间环境，且有试验表明，同一浓度的根灌和喷施对植株的作用效果相当。
根据本发明红花玉兰矮化培育方法的一个实施方式，所述喷施整形素应选择在晴朗或多云天气的下午4点后进行，且接下来至少1天内没有降雨，以保证植株基本完全吸收整形素，增大药品利用效率。
根据本发明红花玉兰矮化培育方法的一个实施方式，所述多次修剪在第二个生长季内每2个月进行一次、生长季末进行一次。
根据本发明红花玉兰矮化培育方法的一个实施方式，所述降低矮化效果的侧枝是指顶梢方向与垂直线夹角小于45°、长度大于40cm的一级侧枝。这些侧枝直立性生长趋势大，不利于形成冠幅大、植株矮的矮化树形。采用短截修剪可打破其顶端优势，诱发侧枝。
根据本发明红花玉兰矮化培育方法的一个实施方式，所述修剪侧枝的具体方式是，保留枝条长度25cm左右，留4～5节，在侧芽上方0.5～1cm处剪下，保证剪口平整，生长季内修剪后立即用树木伤口愈合剂涂抹修剪口，以防病虫害发生。
根据本发明红花玉兰矮化培育方法的一个实施方式，所述断根移栽在叶片全部掉落后、翌年叶芽萌动前进行，以尽量缩短缓苗期。
根据本发明红花玉兰矮化培育方法的一个实施方式，所述断根移栽所用盆器为内径30～50cm、高度20～35cm的盆器。
根据本发明红花玉兰矮化培育方法的一个实施方式，所述断根移栽为带土坨移植，土坨直径为15～20cm，土坨厚度为15cm左右，超出土坨厚度部分的根系用枝剪修剪平整，盆器内土壤不足的部分仍然使用苗圃土，压实土壤，当天浇透水。
根据本发明红花玉兰矮化培育方法的一个实施方式，该培育体系还包括移栽后的管理：将红花玉兰盆栽苗放置在光照良好、通风良好的室内或大棚内；每次于土壤干透后浇水，浇水时浇透；每个休眠季内，对树冠外围枝条方向与垂直线夹角小于45°、长度大于40cm的侧枝进行修剪，保留长度25cm左右，留4～5节，在侧芽上方0.5～1cm处剪下，保证剪口平整。
与现有技术相比，上述技术方案的一个技术方案具有如下优点：
1.喷施200mg/l的整形素对茎干的弯曲效果较之人工曲干而言，不会造成枝干折断，并且近40％的接穗在此浓度下发生顶芽掉落现象，直接打破了顶端优势，诱发一级侧枝在第一个生长季内抽发、二级侧枝在第二个生长季提早抽发，而在传统的大田栽培条件下，第一个生长季内能抽出的有效一级侧枝非常少，第二个生长季能抽出的二级侧枝也很少难以与主干形成矮化树冠。
2.喷施整形素结合修剪的矮化培育方法，相比于传统的多次修剪而言，能够在第一个生长季内打破红花玉兰干性极强的单一主干生长、无侧枝现象，顺利抽发一级侧枝，并在第二个生长季内形成2个以上的健壮骨干枝，实现树体结构调整，从而形成矮化株型。
3.本方法采用先大田培育2年再断根移栽至盆器的流程来培育红花玉兰矮化株，相比直接在容器中培育矮化株，其优点在于：大田苗抗逆性强，能够承受整形素的抑制生长作用；移栽时的断根处理可以促进苗木侧根形成，同时控制树势不至于太过旺盛而失去矮化效果；红花玉兰移栽后的第一年存在缓苗期，苗高增长量小，因此选择在嫁接2年后已形成基本的矮化冠型时再移栽。
4.使用本方法，能够在2年内简单、高效地培育出拥有良好矮化冠型的红花玉兰盆栽，植株高度0.8～1.3m。
5.本方法体系成套，在探索适宜整形素浓度的基础上，能够推广应用于多个红花玉兰品种的矮化培育。
具体实施方式
下面结合具体实施例进行说明。本实施例是对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限制本发明的范围。
实施例1红花玉兰品种“娇红2号”的矮化栽培方法
(1)娇红2号嫁接苗的选择
选择大田培育的无病害的红花玉兰嫁接苗，其砧木粗度1～1.5cm，接穗粗度大于4mm、节数大于6节。
(2)准备整形素药品
购买整形素，为有效成分2-氯-9-羟基芴-9-甲酸甲酯、含量大于98％的粉末状药品。
(3)喷施整形素
时间、天气选择：5月底到6月初，在晴朗或多云天气的下午4点后进行，且接下来至少1天内没有降雨。
配制整形素溶液：整形素先用适量酒精溶解，即每克整形素中加入15～20ml酒精，然后加适量水搅拌均匀，配制为200mg/l的溶液。现配现用。
喷施方式：将整形素溶液装入气压式雾状喷壶，以雾状均匀喷洒在整株红花玉兰上，直至叶片滴水。
(4)整形修剪
在第一个生长季结束植株落叶后，翌年春季叶芽萌动前，剪去植株上部株高的四分之一主干以及直立性生长旺盛的侧枝。
第二个生长季内每隔两个月对树体矮化效果进行评价，修剪树体上降低矮化效果的侧枝，即对顶梢方向与垂直线夹角小于45°、长度大于40cm的一级侧枝进行短截修剪，留枝条长度25cm左右，留4～5节，在侧芽上方0.5～1cm处剪下，保证剪口平整，生长季内修剪后立即用树木伤口愈合剂涂抹修剪口。休眠季内对树体矮化效果进行评价，修剪树体上降低矮化效果的侧枝，修剪方法同上。
(5)断根移栽
时间选择：接穗成活两个生长季后，在叶片全部掉落后、翌年叶芽萌动前进行。
盆器准备：备好内径30～50cm、高度20～35cm、高度不超过内径的塑料盆器若干个。
起苗：带土坨起苗，土坨直径为15～20cm，土坨厚度为15cm左右，超出土坨厚度部分的根系用枝剪修剪平整。
移栽：在盆器底部填土5～10cm，然后将土坨平稳移动至花盆等栽植容器中，采用三次填土、两次提苗、一次压实的方式将红花玉兰植株移植到盆器中。盆器内土壤不足的部分仍然使用苗圃土，覆土深度超过原土印1～2cm。当天浇透水。
后续管理：将红花玉兰盆栽苗放置在光照良好、通风良好的室内或大棚内；每次于土壤干透后浇水，浇水时浇透；每个休眠季内，对树冠外围枝条方向与垂直线夹角小于45°、长度大于40cm的侧枝进行修剪，保留长度25cm左右，留4～5节，在侧芽上方0.5～1cm处剪下，保证剪口平整。
通过上述方法进行红花玉兰的矮化培育，经验证：红花玉兰品种苗嫁接两年后高度仅80～120cm，为对照株高的50％左右，解决了红花玉兰矮化培育的难题。
对比试验：
将本发明矮化培育方法(实验组)与常规大田栽培(对照组)相比。2016年6月初，在同一块大田中，选择砧木粗度1～1.5cm，接穗粗度大于4mm、节数大于6节的90株红花玉兰品种“娇红2号”嫁接苗，采用单因素完全随机区组试验设计，重复3次，每小区6株。其中试验组a、b、c(本培育发明方法)、d以50、100、200、300mg/l整形素进行喷施处理，并在第一个生长季结束时，剪去植株上部株高的四分之一主干以及直立性生长旺盛的侧枝，第二个生长季内6月、8月针对侧枝进行整形修剪。对照组采用常规大田栽培(无整形素、无修剪)。
在2016年6月初(喷药前)、8月初、10月初和2017年10月初对所有苗木进行株高(cm)、节数(节距超过1cm视为一个节)、接穗直径(mm)、侧枝数的测量，其中2016年10月测量接穗主干长度(cm)并统计主干的顶芽脱落率，2017年10月对一级侧枝、二级侧枝数以及侧枝总长(cm)进行测量统计。以株高/节数得到平均节间距；以侧枝数*10/株高得到侧枝数密度，表示平均每10cm株高所含枝条数；以侧枝总长/株高得到侧枝长密度，表示单位垂直空间内的枝量丰富程度；以接穗直径/株高得到径高比，表示苗木的矮壮程度。
此外，4次调查时均对各小区进行叶片采样，采第3至4叶位的成熟叶片，带回实验室进行生理生化指标测定。最终，这4次调查、测定结果记为指标1、指标2、指标3和指标4，详见表1至表6。
表1不同矮化处理对株高的影响比较
注：各处理在上述各指标上的比较均采用方差分析，多重比较采用duncan检验法，显著性水平0.05。同一指标下，不同小写字母表示处理组间存在显著差异，从数值大到小标注字母。下同。
从表1可以看出，经过本发明方法培育的红花玉兰娇红2号嫁接苗，株高在喷药2个月后(8月初)即表现出显著降低，实验组a、b、c、d分别仅为对照的53％、64％、45％和40％。到第一个生长季末，株高分别是对照的66％、77％、53％和36％。到第二个生长季末，各实验组依然保持矮小，株高仅为对照的55％、67％、51％、51％。因此，从株高来看，相较于试验组a和b，试验组c、d均可以培育出低矮的红花玉兰苗木
表2第一个生长季末苗木节间距、主干长及顶芽脱落率比较
从表2可以看出，第一个生长季末，各实验组的节间距均大幅缩短(幅度14％～27％)，接穗的主干长度明显小于对照，同时高浓度喷施整形素对苗木有一定的“打顶”作用。此外，各试验组的主干长度普遍大于株高，如试验组c的主干长度3为95.1cm，而株高3仅为79.9cm，缩短了16％。这是由于红花玉兰苗木在喷施整形素后的1～1.5个月内，主干上方木质化程度尚低的幼嫩部分发生不规则扭曲，导致实际株高明显小于主干长度。红花玉兰苗木的这种表现打破了枝条的向地性和向光性，有利于打破顶端优势，促进扭曲部位的侧芽萌发，进而形成“y”形、三叉形主干，最终苗木由单一骨干转变为多骨干的矮化株型。可见，喷施整形素后植株通过节间距缩短、主干弯曲、顶芽脱落的方式诱导矮化。
表3不同矮化处理对侧枝的影响比较
从侧枝来看(表3)，与对照组相比，试验组在同样垂直高度的主干上抽发了更多侧枝：在第一个生长季末，各试验组的苗木侧枝数密度与对照组差异不显著，但仍然有优势趋势。到了第二个生长季末，各试验组的一级侧枝数密度明显高于对照，说明喷施整形素和修剪的共同作用下，红花玉兰植株冠型明显趋于矮化。其中，试验组c的一级、二级侧枝数密度均处于领先水平，高茎比最小，是能够保证苗木冠型矮化的最佳处理。这说明采用本发明方法，可在第二个生长季内促进二级枝提前抽发，进而形成枝叶密集的矮化树形。
表4不同矮化处理对接穗直径的影响比较
从表4可以看出，自喷药2个月后，喷施整形素对苗木接穗的加粗生长有一定的抑制作用。试验组c处理下，喷药2个月后接穗直径较对照减小了0.87mm，两个生长季结束后，接穗直径较对照减小了3.65mm，但与试验组a、试验组b之间无差异，并且显著优于试验组d。因此，试验组c仍然是优选的矮化处理。
表5不同矮化处理对多个生理指标的影响比较
注：各处理在上述各指标上的比较均采用方差分析，多重比较采用duncan检验法，显著性水平0.05。同一指标同一月份下，不同小写字母表示处理组间存在显著差异，从数值大到小标注字母。
第一个生长季内三个采样时间点6月、8月、10月，除8月各试验组pod活性、叶绿素总量显著高于对照外，其他指标在处理间均无显著差异。pod活性增强说明喷施整形素的确对苗木形成一种逆境胁迫，而苗木通过提高pod活性主动增强保护酶系统功能，从而稳定mda含量，进而保护叶片膜系统不受损害。到了10月初，苗木体内的整形素已被完全代谢，不再作用于苗木，因此试验组苗木的保护酶活性与对照无差异。这也说明整形素不会对红花玉兰苗木生长造成长期抑制，且50～300mg/l浓度喷施下，植株可积极利用体内保护酶来适应胁迫，2个月内逐步恢复生长，4个月内完全恢复，从而保证了调整主枝结构而又不削弱整体树势的效果。
叶绿素是植物进行光合作用的主要色素，其含量在一定程度上说明了植物光合作用的强弱。如表5所示，红花玉兰的叶片在喷施整形素2个月后出现了叶绿素总量均显著高于对照的结果，推测整形素可以提高叶片光合作用，并且使叶片增绿，如此即可改善室内盆栽植物的光合作用效率，同时增加观赏效果。
植物为了适应逆境条件，如干旱、低温，可能会主动积累可溶性糖从而降低渗透势，也可能调节其可溶性蛋白的含量，以适应外界环境条件的变化。如表5所见，喷药2个月、4个月后，苗木叶片的可溶性糖和可溶性蛋白的含量均与对照无异。这极有可能是植株在2个月内已经通过调节二者含量适应生长抑制剂所引起的胁迫，但在2个月后整形素被代谢完全、胁迫条件几乎消失，因此二者含量恢复常值而与对照差异不显著。
表6喷药2个月后不同矮化处理对内源激素的影响比较
表6中列出了不同矮化处理组苗木叶片内源激素含量及相关比值，可以看出：喷药2个月后，试验组和对照组间各种激素含量均无显著差异，这也佐证了整形素可以在2个月后被代谢完全，不再通过内源激素来抑制植株生长。
综上，本对比试验表明，喷施整形素可以缩短节间距，打破接穗顶端优势、促进侧枝抽发，药后2个月植株即可逐步恢复生长，通过修剪控制第二个生长季内植株的高生长，最终形成矮化冠型。本培育发明方法，即试验组c，在嫁接后2年内可成功培育出植株低矮、枝叶密集的红花玉兰矮化苗木，后续进行断根移栽形成盆景。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。