专利名称：生产克隆树苗和插条的工艺方法
技术领域：
本发明涉及权利要求1中前言所说的方法，该方法可用来生产木本植物的克隆和插条。
造林需要大量高质量的插条。但目前插条的生产需要大量精细工艺，插条工艺步骤的机械化还没有成功到可考虑的地步。
Lepist的著述(1995)曾说明一种方法，其中最好的白杨被选来进行克隆，Lepist的著述(1996)曾说明一种方法，该方法是将杂交白杨冬眠时的芽作为材料，使用微繁殖法从所选白杨单株得到的克隆插条使它们生长。
人们早就知道白杨能从分生组织和茎插条被多产地繁殖。但从白杨的分生组织进行微繁殖的适用性却由于插条的生产费用高而受到限制，这个费用主要是由于需要实验室设备和操作而造成的。茎插条由于繁殖系数和生根的水平低，适用性被降低，也会使插条的生产费用高。
Reim的著述曾提出一种方法，该方法是从地上挖起白杨的根系，将它切割成根插条，然后种在温室或苗圃内。Reim的著述承认挖起和加工是困难和费钱的。专利SUA1079215曾提出杨属的繁殖法，该法是将母株的根系切断，另外种植使在外面生长。但所说专利没有提到母株的选择和对生产原始纯净的克隆插条部的适用性，也没有提到插条的加工和选择。
在造纸业中白杨被用作原材料。但曾经发现不同白杨的克隆，性能有较大差异；因此从造纸业的观点看，如果原材料能从某些合适的白杨克隆得到，那是最好不过的事。因为例如杂交白杨能在较短时间如25到30年达到可锯木材的大小，与其他木材品种相比，这对木材生产商也是一个良好的可替代的品种。但问题在于还没有一种可靠而价廉的方法可用来从合适的白杨克隆生产出克隆和插条。
本发明的目的是要消除现有技术的缺点，并提供一种十分新的解决方案来生产木本植物的克隆和插条，特别是那些杨属树种或那些生根能力犹如杨属树种的树种。
本发明基于这样的实验结果，即根插条可从要被种植的植物的克隆中选出作为母株的根系中用机械方法分离出来的部分制备。从其中选出的能够生根的插条能够生长成植株，该植株可进一步发放给树木种植者，或者根插条可被直接种入地内。
按照本发明的方法可被应用于不同植物的品种，但它特别适用于生产那些就生根言宛如杨属品种的木本植物的克隆。该方法特别适用于生产杨属品种的克隆，如白杨(欧洲山杨)和杂交白杨(该白杨为芬兰白杨和北美白杨的杂交，泛称为山杨)，或生产杨属其他品种的克隆。
本发明能提供相当可观的效益，本文所说的方法能以十分有利的生产费用从某些选定的克隆中生产出大量彼此相同的植物。该方法与微繁殖法同样可靠，但每一植株的费用至少低20％，费用的节省主要由于插条生产可从实验室移植到苗圃内。该方法是快速的，插条甚至能在一个生长季内生产出来。另外，按照本发明的方法容易自动化和机械化。
按照该方法，为了生产根插条，首先从克隆中选出克隆和母株；该母株是用合适的方法生产出来的。母株例如可用无性繁殖方法如微繁殖法生产出来。选作母株的植株克隆应该具有适合目的的基因组，并且它必须能够保证成为克隆的发源地。具有适合目的的基因组的克隆除了指那些克隆，从终端用户的观点看，具有所需的较好性能外，而且还特别指那些适合所用方法的克隆。对于所用的方法，特别是那些适合的克隆，它们会产生许多根群并且会很好地分化成芽和根，具有0.5-1年年龄的裸根或带根球的苗木被选作母株。在选择时需要注意这些母株不能有由环境因素如疾病或害虫造成的任何损害。母株的生长至少要有一个或一部分自然生长期以便形成一个芽和根的系统。自然生长期可为0.5-1.5年，可以比这个时间短或长。在生长期内，母株主要应形成一个良好的芽和强壮而伸展的根的系统。
当一开阔区域被用来生长母株时，该区域必须完全被休闲，为的是使该克隆保持纯净，不与其他克隆或密切相关的植物有牵涉。
按照本发明的一个较优实施例，母株相互间的距离被布置为40-100cm，并且最好至少把母株排列成相邻两行，行间距约为100-500cm，从而可将一条施肥线布置在两行之间，氮素肥料的使用是为了促进根的生长。这个实施例的优点是根能长得相当直，容易加工。
在生长期后，培育的母株被留下来休眠，休眠指这样一种状态，在该状态下植物的光合作用、呼吸和水的消耗都被减为最小。在温室内，这意味着植物被保持在微冷的地方只有少量的光照，并不时常浇水。在生长季节过后，光照量和温度都降低的情况下，自然，这意味着植物的生活功能被放缓。当进行休眠时植物的养分蓄积在根系内，这时植物能较好地承受各种处理如切割芽部、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机械处理。
在母株到达完全休眠状态时，切去其芽部。如果芽部不切除，母株可能利用蓄积在根系内的养分生长新芽，这样会削弱根系生根的能力，插条被制成高度为5-40cm，最好约为20cm。当加工根系时留在母株上的长约20cm的地方是一个适宜握持的地方。最好在母株培育开始时修复(recover)母株的根系，这意味着正好在将母株从地上拔起或从温室或冷藏处拿出后而在生长季节开始时根系要被进一步加工。母株根系的最细部分从根系上被除去，直径大于3mm的根被切下以便形成根插条，直径更小的根虽然也可包括进去，但它们较难加工并且它们形成新的根系和芽的能力是有限的。根段的长度可约为2-10cm，最好约为3-6cm。用机械方法清洁、分类并将母株的根切割成段是最实用而快捷的方法。
根段在这里被称为根插条，被带到生根的条件下以便在合适的生长介质内生根。这种合适的生长介质例如可以是泥炭砂。生长介质例如可放在小方格内。一层薄的(如1cm)生长介质可被散布在根段的顶上。
尤其好的是使根插条的根处在基本上为水平的位置上。在实际上，这意味着在该位置上根插条的长轴对水平平面所成角度小于45度。
插入到生长介质内的根插条在温、湿度都保持合适的条件下如温室内生根。光照例如可为自然光。
根插条被保持在生根条件下足够长的时间一直到显示发芽的迹象及/或根开始生长。其时，芽的尺寸例如可达3-10cm，而根已经开始或正在开始生长。这个可约为4-8周长；实际上对于某些克隆或在某些生长条件下，这个时段可以长到12周，时段的长短受生长条件、克隆及根段的长度和粗细的影响而有变化。在此之后，已生根或发芽的根插条被移栽，即连同其根球被移植到新的生长介质中(即几乎为纯净的公园泥炭介质)生长，在那里这些根有余地可生长成为具有所需大小的生根插条(具有一个较大的根球)。
本法的可靠性和有效性可进一步用分层来提高，即在将根插条插入到生长介质内之前用与上述生根条件相当的条件预先处理这些根插条来辨别生根的插条或能够生根的插条。借助于光、水分和可任选的激素如细胞激肽，这个预处理能被用来造成特别能促进生长的条件。在预处理中，这些根段最好互相靠近密集地放置在一水平平面上的合适介质的顶上，但不埋在生长介质内。它们可用轻纱布或纸覆盖以维持适当的湿度。在根插条中，芽开始从根段的近端发生变异，表现为在根表面上的鼓起。将根插条保持在这些条件下例如约10到15天，在根的表皮上就开始发展出肉眼可见的凸块，指示着芽及/或根已开始生长。根据这些迹象，可将生根好的根插条与那些生根慢的或完全不生根的根插条区分开来。在上述条件下，两三星期就可萌发，其时可将已开始发芽的根插条挑出以便进一步生长。在移栽阶段，挑出的根插条可用激素如植物生长激素喷洒以促进根的形成。
在挑出后，从根插条发展而来的所谓生根插条的植入可在塑料屋内进行。正常情况，例如对于从生根小方格中挑出的白杨插条，这只需要几天(3到6天)，而对于从那些分层插条中挑出的插条，时间要长些(6到10天)。在该情况下，挑出的植株在新的生长介质内生根并被移植到开阔地，其中包括实际生长发生的地方。户外生长场地需要有良好的灌溉器和有效的机械喷射装置供肥料溶解物和杀虫药剂使用。
根插条也可直接插入到挑选时所使用的生长介质内，保持在生根条件下3到8周或更长些，在此之后，生根的根插条被移植到户外生长。在挑出的插条中，通常使用对所述植株适宜的加有肥料的公园浓炭作为生长介质。所需时间取决于所用根插条是经过分层的(stratified)还是未经分层的。这个过程在塑料屋内的上述挑出过程需要有较大的空间。
任何从根插条生长的植株在过冬后都被从地中掘出。过冬在这里意为植株已到达休眠状态，即生长已停止，并且芽已形成，叶已转黄掉落。当要将打算用来培育森林的克隆白杨的植株分层时可以使用赤杨(桦树)植株的分层标准，该标准是由林业繁殖物的商业规范684/79和农林部对林业繁殖物运销的决定271/91和1210/94号所限定的。植株的目录是按克隆列出的，当然，最好标出包装情况。
应该注意到在本方法的所有搬运和生长阶段，各克隆之间应保持互相离开一直到过程终止。
植株在冬天可被存储在冷藏处，或者植株袋可被保存在冬天户外存放处。
为了秋季造林，植株可被发送到生长期末即在夏末(在芬兰约在八月中)。其时在运输和搬运植株时应该小心不要损坏植株。
为了春季造林，植株袋必须在运输和种植之前熔化。如果这些植株曾在冷藏处存储，它们在种植之前应被浸入水内约1天以便给它们补充新鲜水。
种植区应适合所需达到的目的，土壤应被制备。克隆的数目应按照规定。就种植而言，应设置对付鼹鼠和野兔的防护设施，而在能受到鹿和驼鹿损害的区域应构造电网和铁丝网围篱。
根插条生长成植株和将植株发送到培育区已如上述。另一个可能是将根插条直接插入到选定的良好的区域内如具有良好黑泥土和暖土壤的土地内进行培育。在该情况下，生长植株的阶段可省略。从根上切割而得到的根插条通过预处理即分层挑选出生根的插条，将它们包装在为此目的而研制的发送盒内，在该盒内热水分和振动的损害可减为最小，这样就可将插条直接送到培育区域。
当根插条被运到培育区域时，运输工作要求在买方和卖方之间有一准确的发送计划。根插条可用包裹邮寄供2公顷大的面积所需，而重量小于20kg。用于运输的时间应不超过1天。
根插条被植入或“插入”到制备好的培育区域内；土壤最好具有良好的含水性能，含有3-6％的有机物并且是温暖的。将插条插入到地内的最佳时间当为生长期的开始，即在春末和夏初之间(从五月中到六月中；从5月20到6月10日)，当土地合适地温暖但尚未干燥时。最好将种植介质与种植插条地点培育区域的基础土壤混合在一起。根插条应按照指示准确地设定在介质内，并应在插条顶部放置一个植株的筛网。
以后，约在1到1.5月后(在芬兰为七月初)可以检查插条开始生长的情况并且确定是否需要追加种植。追加种植最好在种植两个月之后进行(在芬兰是在七月和八月之交)。
按照本发明的方法可被用来生产特别是杨属树种的克隆，例如可包括，下列杨属树种的克隆欧洲山杨、山杨、香脂杨、脂杨、毛果杨、异叶杨、加拿大白杨、大齿杨；杂交杨属树种的克隆如欧洲山杨x山杨、欧洲山杨x欧洲山杨、加拿大白杨x毛果杨、毛果杨x加拿大白杨、加拿大白杨x黑杨、辽杨x毛果杨；或用基因技术生产的另一杨属树种的克隆；或白杨的克隆。
按照本发明的方法也可用来生产具有与杨属树种类似生根性能的其他木本植物(如具有培育根的李树或樱桃)的克隆。本发明能被用来生产例如各种灌木或树的克隆或树莓的克隆。
下面用非限制性的例子详细说明本发明例1试验时用各种不同的方案排列杂交白杨的根，进行比较。生根率％(在所有根插条中形成芽和根的那部分的根插条所占比率)是指在六月末(6月21-22日)的生根结果，总生产率％是指在五月中(5月11日到18日)种的根插条大约在一个月以后(7月19日)的生根结果。由表1可见水平排列肯定地给出最佳的生根结果。
表1
例2该试验比较了将不同的可替代的肥料在生长期施加在杂交白杨母株上的根插条的生根结果。Kekkil Super×5和Super×7都是多养分肥料，但Kekkil Super×7不含氮。生根率和总生根率的定义如例1。
表2
表2的生根结果指出用氮素肥料施肥特别能提高生根率。例3在比较杂交白杨根的不同部位的生根能力时我们发现根的基部和中间部是生根的最有效的部位如表3所示。生根率和总生根率的定义如例1。
表3
例4在考查未施肥的杂交白杨母株的切去芽的时间对生根性能的影响时，我们发现切割显然有利地影响生根。生根率和总生根率的定义如例1。如表4所示，最佳结果是在植株完全冬眠时(12月10日)切去芽得到的。
表权利要求
1.一种生产木本植物克隆的方法，其特征为，母株是从选出的克隆中挑选出来的以用来生产根插条，使母株生长至少一个或一部分自然生长期以使形成一个芽和根的系统，生长的母株在生长期后停留在休眠状态，在母株完全休眠后将母株的芽切去，修复母株的根系，除去母株根系中最细的部分，将直径大于3cm的根切割成根插条，该根插条可任选地被分层，将根插条带到生根条件下，将根在合适的生长介质内，在种植后八周内开始发芽和生根或显示开始发芽和/或生根的迹象的根插条被选出并修复，及选出的根插条生长成为植株。
2.权利要求1的方法，其特征为，母株在高度为5到40cm、最好约为20cm时其芽被切去。
3.权利要求1或2的方法，其特征为，在开始培育植株时母株的根系被修复。
4.权利要求1到3中任一项的方法，母株是由微繁殖法或某些其他可靠的克隆方法生产的。
5.权利要求1到4中任一项的方法，其特征为，年龄为0.5到1年的具有裸根或带球根的植株被选为母株。
6.以上权利要求中任一项的方法，其特征为，母株的生长期为0.5-1.5年。
7.以上权利要求中任一项的方法，其特征为，为了培育，母株被分布为彼此间隔40到100cm的距离。
8.以上权利要求中任一项的方法，其特征为，母株被排成至少两个相邻行，行间距约为100到500cm，从而将一条施肥线布置在这些行间。
9.以上权利要求中任一项的方法，其特征为，在生根时氮素肥料被用来促进根的生长。
10.以上权利要求中任一项的方法，其特征为，母株的粗细小于3cm的根被切除，而直径大于3cm的根被切割成段。
11.权利要求10的方法，其特征为，根的基部或中间部被选作根插条。
12.以上权利要求中任一项的方法，其特征为，长度约为2到10cm、最好约为3到6cm的根段被选作根插条。
13.以上权利要求中任一项的方法，其特征为，根插条被放置在泥炭砂基上生根。
14.以上权利要求中任一项的方法，其特征为，根插条被定位在基本为水平的位置上生根。
15.以上权利要求中任一项的方法，其特征为，根插条在插入到生长介质内之前被分层。
16.以上权利要求中任一项的方法，其特征为，根插条被保持在生根条件下足够长的时间，使它们能够显示开始发芽及/或生根的迹象。
17.以上权利要求中任一项的方法，其特征为，选定的根插条被挑出，并生长成为植株。
18.以上权利要求中任一项的方法，其特征为，当植株准备过冬时将由根插条发育的植株从土中拨出。
19.权利要求1到16中任一项的方法，其特征为，选定的根插条被直接插入到选定的培育区域内。
20.权利要求19的方法，其特征为，在插条的种植地点，种植介质与培育区域的基本土壤混合在一起。
21.以上权利要求中任一项的方法，其特征为，该方法可用来生产杨属树种的克隆。
22.权利要求21的方法，其特征为，该方法可用来生产欧洲山杨、山杨、香脂杨、脂杨、毛果杨、异叶杨、加拿大白杨、大齿杨等杨属树种的克隆；由现有杨树杂交而成的杨树品种，如欧洲山杨x山杨、欧洲山杨x欧洲山杨、加拿大白杨x毛果杨、毛果杨x加拿大白杨、加拿大白杨x黑杨、辽杨x毛果杨等的克隆；或用基因技术生产的另一杨属树种的克隆；或白杨的克隆。
23.权利要求1到20中任一项的方法，其特征为，该方法可用来生产公园灌木或树的克隆或树莓的克隆。
24.一种生产木本植物的克隆的方法，其特征为，母株是从选出的克隆中挑选出来的，以用来生产根插条，母株生长至少一个或一部分自然生长期，以便形成一个芽和根的系统，生长的母株在生长期后停留在休眠状态，在母株完全休眠后将母株的芽切去，修复母株的根系，除去母株根系中最细的部分，将直径大于3cm的根切割成根插条，该根插条可任选地被分层，将根插条放置生根条件下，使它们在合适的生长介质内生根，在种植后八周内开始发芽和生根或显示开始发芽及/或生根的迹象的根插条被选出，并被修复，及将选出的根插条或分层的根插条直接插入到选定的培育区域内。
25.权利要求24的方法，其特征为，在插条的种植地点，种植介质与培育区域的基本土壤混合在一起。
全文摘要
本发明涉及一种生产木本植物的克隆的方法。按照该方法，首先从选出的克隆中挑选出母株以资用来生产根插条，使母株生长足够长的时间以形成一个强壮的根系。在生长期过后，生长的母株停留下来休眠。母株的根系被修复，根系的最细部被去除，而根被切割。根段即根插条被带到生根条件下以便在合适的生长介质内。或者可任选地可将该根插条预处理，将已生根及/或开始长出芽的根插条选出、使它修复并生长成植株。或者可挑选从切割或将根预处理得到的根插条，将它们直接插入到培育森林的选定区域内。
文档编号A01H4/00GK1440235SQ01812470
公开日2003年9月3日 申请日期2001年7月6日 优先权日2000年7月7日
发明者K·赫尔拉拉 申请人:M-真实公司