[00824980]银杏培育机理及综合开发利用

简要技术说明及主要技术性能指标银杏由于其特有的多种用途，成为当前生产和研究的热门树种之一。长期以来，中国银杏栽培主要目的在于观赏和生产种子。随着科学技术的进步，银杏叶的药用价值越来越受到人们的重视，在德国、法国、美国、日本、韩国等国家，利用银杏叶提取物生产用于治疗冠心病、老年痴呆症等的特效药。近年来，在中国各地银杏栽培及银杏叶用园的营造倍受重视。在银杏叶用园的生产经营中，出现了一系列与生产密切相关的问题，如银杏叶用园建园材料选择、银杏叶用园的作业方式、如何提高银杏叶的产量和质量等。该项目的主要研究内容概括为以下几个方面：(1)银杏叶用园和雄株花粉园良种选育；(2)银杏叶用园截干萌芽；(3)银杏复合经营(种内种间竞争)；(4)银杏叶用园施肥试验；(5)银杏抗性试验；(6)优质高产果用园栽培措施研究；(7)银杏花粉特性及其开发利用研究；(8)银杏种质基因库的营建。首次对银杏叶用园和花粉园的良种选育、截干萌芽、种间和种内竞争、营养特性、抗逆性等培育机理进行了系统的研究，并取得了一系列成果，为银杏叶用园的培育提供了科学的理论依据。此外，还对银杏花粉的特性、内含物和银杏人工授粉，银杏种质基因库的建立进行了研究，为提高银杏果实生产的产量、质量及银杏花粉的开发利用提供了科学的依据。(1)银杏叶用园良种选育以单株叶产量、银杏叶黄酮含量和内酯含量等指标为自变量，采用系统聚类分析方法，13个叶用优良无性系被分成三类。第一类为最优无性系(E4)；第二类为中等无性系(E1、E2、E5、E6)；第三类为差的无性系(E3、E7、E8、E10、W2、W3、W4、W5)。一、二类可供推广，三类不适宜用于培育叶用园。通过对泰兴市境内现有的优良雄性的一些主要树冠因子研究表明，Y1、S7、T15、C18、G4、F10、Z12和C17等样树的单叶面积较大，同时叶生物量也大，其中Y1、S7、T15和C184个样树叶产量丰产优势最为明显，适宜用来培育叶用林。(2)银杏叶用园截干试验1年生苗第一次截干后，留桩高度为5cm和10cm的处理，当年叶产量分别超过对照的25%和43%，第2年分别超过对照的19.3%和53.5%，第3年2次截干后，留桩高度为20cm和30cm的处理，当年叶产量分别超过对照的12.5%和5.5%，第2年留桩高度为30cm、20cm和10cm处理，叶产量分别超过对照的10%、6.1%和1.5%；2年生苗截干后，20cm留桩高度和抹顶芽的处理，当年叶产量分别超过对照的16.7%和34.5%，第2年分别超过对照48.4%和34.6%；3年生苗截干后，30、20和10cm留桩高度的处理，截干后的第2年叶产量超过对照的21%、28.8%和12.1%。截干后，银杏叶中黄酮含量显著高于对照，3年生苗径30、20和10cm留桩高度处理后，其叶中黄酮含量分别高于对照的49.8%、50.5%和54.3%。截干后，银杏叶中黄酮含量随留桩高度的增加而下降，但单株黄酮产量却逐渐升高；萌芽能力则随留桩高度的增加而增加；随苗龄增大，萌芽力逐渐增强，3年生苗>2年生苗>1年生苗。(3)银杏叶用园复合经营(竞争机理研究)采用盆栽进行密度试验时发现：随密度增大，银杏单株叶产量下降，但单位土地面积叶产量上升，如每盆1株，银杏叶产量为7.58g，而每盆6株银杏叶产量为18.48g；随着密度增大，叶中黄酮含量有下降的趋势，如每盆1株银杏，黄酮含量为2.96g，每盆6株，含量则为1.971g；随密度增大，单位土地面积银杏叶中黄酮总产量则明显上升，如每盆1株黄酮产量为2.96g，6株为11.826g。在室内采用盆栽进行间作试验后发现，不同的间作模式均不同程度地降低了单位营养空间的叶产量、银杏叶黄酮含量和单位营养空间的黄酮总产量。如每盆栽植1株银杏、5株蚕豆和5株大豆与每盆栽植1株银杏相比，叶产量下降了60%，黄酮含量下降了6.5%，黄酮总产量下降了65%。光照、土壤水分和养分水平对银杏产量存在显著影响：随光照强度逐渐上升，银杏叶产量逐渐增加，如在88%、63%、41%和17%4种光照条件下，水分、养分水平最低时，每盆总产叶量分别为6.14、5.10、5和3.71g；随土壤水分含量逐渐升高，银杏叶产量逐渐增加，如在88%的光照条件下，养分为中等水平时，水分含量低、中、高时，叶产量分别为6.62、7.70和10.03g；随土壤养分逐渐增加，银杏叶产量在光照较强(88%、63%)时也逐渐增加，而在光照较弱(41%、17%)时的变化同土壤水分含量有关。光照、土壤养分和水分对银杏叶黄酮含量和产量存在显著影响。光照强度对银杏叶黄酮含量和产量存在显著影响：光照强度越大，黄酮含量和产量越高；遮荫严重降低了黄酮含量和产量。试验中光照强度从17%、41%、63%、88%逐渐升高，叶黄酮含量和产量上升幅度较大，特别是当光强为17%时叶黄酮含量和产量已经很低(含量最低值0.399%，产量最低值为0.0155g/盆)，与88%光强(含量最高值为3.161%，产量最高值为0.3741g/盆)相比相差较大。泰兴2年生大佛指银杏实生苗田间遮荫试验4个月后，对银杏叶片的气孔参数进行了测定：轻度遮荫条件下，银杏叶片光合效率下降5.7%，乃气孔限制所致；而中度和重度遮荫胁迫后，银杏叶片光合效率分别下降了42.9%和81.4%，乃非气孔限制所致，叶片光合作用的性能受到破坏。(4)施肥试验研究不同浓度稀土对银杏苗生长影响发现：与对照相比，50和100mg/kg稀土处理分别增加新梢长度25.22%和20.84%，同时，分别增加新梢径粗13.34%和5.86%。400mg/kg稀土起抑制作用；100mg/kg稀土增加2年生银杏苗高度达14.08%，但200和400mg/kg稀土抑制银杏苗高生长；50和100mg/h稀土分别增加根系干重22.44%、24.02%，400mg/kg稀土对根系干重起明显的抑制作用。通过盆栽和田间试验，研究了不同肥料及同种肥料不同施肥量对银杏生长、黄酮含量的影响，并进一步对银杏营养特性进行了营养矢量诊断：叶产量和黄酮含量都随施肥水平的增加而逐渐增加，5水平反而下降，同种肥料不同施肥水平，以4水平叶产量和黄酮含量最高，所有处理中以NPK4处理叶产量和黄酮含量最高，达28.85g和3.2%，超过对照的60.3%和40%；不同肥料以及同种肥料的不同施肥水平，影响银杏生长的限制因子也不同，如P4处理，N、Na、K是限制因子，NP4处理中，P、K、Na是限制因子，而NPK1中，Na是限制因子。(5)抗性研究：人工淹水试验表明，供试的银杏品种大金坠、梅核和佛指中，以佛指耐水能力最强，大金坠次之，梅核最弱；淹水胁迫下，银杏叶中黄酮含量显著提高，与对照相比，大金坠和佛指分别上升了84%和173.1%。对盆栽5个品种(佛指、大金坠、圆铃、大马铃、梅核)进行了抗盐试验，用AHP(层次分析法)对5个银杏品种进行了综合评定，5个银杏品种的耐盐能力为梅核>大圆铃>马铃>大金坠>佛指。对银杏施用抗旱剂抗G1和抗G2，发现两抗旱剂均能提高银杏的抗旱性，其中抗G1效果更好，能使根系活力提高28.5%。通过盆栽试验对中国南方主要树种杉木、银杏、火炬松、中山松、侧柏和刺槐进行了耐盐能力测定，发现刺槐和银杏耐盐能力最强。(6)银杏花粉综合开发利用该项目对银杏花粉的化学成分及营养成分进行了系统研究表明：银杏花粉堆积密度为0.36-0.42g/cm<'3>，每克含1.0×10<'8>-2.1×10<'8>个花粉粒。花粉粒平均直径为25.0-31.5μm。每100g花粉中孢粉素含量为15g，黄酮甙0.95g，主要甙元为山柰酚。花粉中主要脂肪酸为棕榈酸(21.7%)、硬脂酸(7.5%)、油酸(27.7%)、亚油酸(6.0%)和亚麻酸(16.2%)。银杏花粉中蛋白质总量、必需氨基酸含量及不饱和脂肪酸含量均较高，几种人体所不可缺少的微量元素(锶、锰、铜、锗)明显高于油菜花粉和榉树花粉。此外，银杏花粉中还含有较高的维生素E(含量高达30mg/kg)以及黄酮。对现有初步选育过的7个优树(雄株)花序、形态、花粉产量及花粉有效化合物种类与含量的测定结果表明，2号优树和7号优树是较优良的银杏花粉园的建园材料；并建立了中国第一个采花园，面积为3.33hm<'2>。(7)优质高产果用园栽培措施对银杏人工授粉的气象因子及银杏人工授粉期的预测预报进行了研究，影响银杏人工授粉的最佳的气象因子是积温、日照时数和降水量。对银杏喷施黄腐酸叶面肥表明：幼苗生长量可提高12.25%-25.69%；初果树主枝增长可提高8.54%-24.42%，白果单粒重增加0.025-0.295g，出核率提高0.3%-2.06%，1-2级果率增加56%-18.6%，单株产量提高40%左右；喷施浓度以50mg/L为好，喷施时间以银杏营养和生殖生长旺盛期5-6月为佳。(8)银杏种质资源圃的营建：该项目首次全面系统地对银杏叶用园的良种选育、截干试验、竞争试验、施肥试验及抗性等研究；筛选出了优质高产，抗水、抗盐能力强的优良叶用银杏品种；提出了银杏叶用园应实行截干萌芽，并对银杏叶用园实行截干萌芽能实现优质高产进行了论证；在银杏叶用园中施用自行研制的抗旱剂和稀土，发现能明显提高叶产量和叶质量；采用替换试验方法对叶用园间作进行模拟研究；对银杏花粉特性、花粉内含物和营养成分进行了研究，为银杏花粉的进一步开发利用奠定了基础，并营建了第一片银杏花粉园；尝试了黄腐酸对银杏生长和结果的影响，发现能明显提高果实产量和质量；开始建立规模最大、资源最多、科学化的银杏种质基因库，为银杏的科研和生产奠定了坚实的基础。推广应用前景：中国现有银杏叶用园5000hm<'2>，而且面积还在不断扩大。如何提高银杏叶用园的产量和质量，成为银杏叶用园可持续发展的核心问题。因此，银杏叶用园的良种选育、经营管理措施以及优质高产的机理等方面的研究，在银杏生产实践中意义重大。中国雄株银杏资源十分丰富，品种繁多，不同品种或类型的雄树，其花粉的产量和质量差异很大，研究银杏花粉的内含物及其营养成分，以及筛选优质高产的雄性银杏品种或类型，对于银杏的综合开发利用的深入有十分重要的意义。该项研究和生产实践相结合，其研究结果可直接在生产中应用，将大大提高中国银杏叶用园的产量和质量，为银杏花粉的进一步综合开发利用奠定坚实的基础，因此，该成果具有广阔的推广应用前景，银杏种质基因库也将使之成为中国乃至世界银杏研究和生产的基地，必将产生巨大的经济效益和社会效益。