緩解水分逆境以提高大樹移植存活率的策略與方法

Abstract

"大樹移植的挑戰性很高，因為移植費用高、樹木價值不斐、而且很難補植。本研究認為移植大樹的存活與否，取決於光合、呼吸及蒸散三大主要生理作用在水分保持平衡下的共同運作！移植造成樹木體內水分失去平衡，產生水分逆境，並阻礙上述三大生理作用之運作循環，是移植樹木無法存活的主要原因。 水分逆境可能因為木質部導管阻塞或斷裂、棲地環境劇烈改變、與大量吸收根損失造成枝根比失衡而產生。水分逆境可以透過節流和開源兩種策略來緩解。 1)節流，降低蒸散量 - 選擇適當的季節移植、維持樹冠高濕度環境、透過修剪或落葉劑減少葉片量及利用抗蒸散劑與生物刺激劑控制氣孔導度等； 2)開源，增加水分供應 – 加大根球尺寸、確保木質部導管通暢、利用斷根、創傷氣生根和柱狀根、以及創傷樹幹來誘導出不定根、改善根與土壤的接觸介面、與促進根系分布結構再生。 在樹木的吸水功能完全恢復之前，水分逆境必須先透過降低蒸散量來緩解。在春秋的適當季節移植可以避免極端氣候的逆境，安裝噴霧可以降低樹葉的蒸散量，利用遮蔭網可以防樹葉和樹幹受高溫及日曬傷害； 移植前做樹冠清理，可以減少不必要的枝條消耗水分； 落葉劑不須修除枝條，即可去除大部分葉片，讓新芽快速長出； 抗蒸散劑調控氣孔導度，可以在移植時降低蒸散量； 生物刺激劑可以調控氣孔導度，並且增加樹木活力度與抗逆境的能力； 這些都是在移植時降低蒸散的策略和具體可行的做法，可以降低樹木的水分需求，緩解水分逆境。 加大根球尺寸，增加吸收根數量，使其在移植後伸長，是最快增加吸水能力的方法。吊運時不要吊樹幹，才不致破壞樹皮，拉斷導管，以保持水分輸送的效率； 斷根可以增加根球內吸收根密度，可能比現挖樹幹地面直徑八到十二倍的大根球適合用在大樹移植；從氣生根及柱狀根上導根，具有和斷根一樣的增加吸收根的效果； 楊、柳、榕屬樹種的樹幹上有既成根原，比其他樹種容易從樹幹上導出不定根。在具有既成根原樹種的樹幹上誘導出不定根，可以補強根球中吸收根的吸水能力。不定根的發根能力與樹木細胞組織的幼年性相關： 樹基部位的組織通常保有幼年性，有利於創傷導根。回填與根球質地相似的土壤入排水通氣良好的樹穴中，有助於迅速改善根系與土壤接觸介面； 而棲地土壤的良好通氣性與養分含量，則有利於加速根系分布結構的發展。 本研究共進行了三個不同的試驗，以探討緩解水分逆境的方法: A) 利用不同濃度的益收及乙酸鈣溶液來調控樟樹和阿勃勒樹葉片量，目標是尋求在三十天內可以快速催落一半以上葉片，而且在之後的四十天內長回75%葉片量的組合與濃度。試驗在2020年夏季進行，分兩次葉施水和不同組合與濃度的益收及乙酸鈣溶液。除了對照組兩次都是用水以外，八種益收相關處理的第一次葉施統一用1000 mg.L-1益收溶液； 第二次則是在第三天葉施四種益收濃度，分別為500, 1000, 2000, 3000 mg.L-1； 另外加上這四種濃度益收混入8000 mg.L-1乙酸鈣，並記錄樹上的葉片率。結果顯示第二次噴1000 mg.L-1 或是2000 mg.L-1的益收溶液中混合乙酸鈣，都可以使樟樹葉量達到調控目標。阿勃勒不加乙酸鈣時，第二次要噴益收濃度3000 mg.L-1； 加乙酸鈣時，第二次噴 2000 mg.L-1 或是 3000 mg.L-1都可達標； 可見益收的達標濃度因樹種而有所不同。落葉率與益收濃度正相關: 濃度愈高，落葉率愈高，樹枝受傷度也愈高，有枝枯現象； 分兩次噴施有利於減少枝枯。但葉片恢復率則因樹種不同而有不同表現，可能與樹種對乙烯的敏感性、樹枝受傷程度、樹木活力及氣候因子相關。乙酸鈣可以保護植物受到過度傷害，降低落葉率，減少枝枯。推測對益收較敏感的樹種(如樟樹)，可能較需要加入乙酸鈣來保護。 B)在移植前先創傷受保護印度橡膠樹的氣生根及柱狀根以誘導傷口長出不定根，目標是找出誘導不定根的有效方法，以便長出適量的不定根，來取代移植時必須被切掉的感染褐根病根系的吸水功能。採用部分複因子完全隨機試驗設計，考量三個因子： 根徑、創傷方法及生長素濃度處理。根徑有四組，分別為< 2.0 cm, 2.0 - 4.3 cm, 4.4 -22 cm, 及 >22 cm。每組有82個傷口樣本。創傷方法有三種：切斷氣生根、環剝及長形開窗。生長素處理有三種：4000 mg·L−1 IBA (indole-3-butyric acid) , 2000 mg·L−1 IBA + 2000 mg·L−1 NAA(1-naphthaleneacetic acid), 與 2000 mg·L−1 IBA. 包括噴水處理的對照組，共有24種處理，328個傷口樣本。紀錄各處理中有發根的傷口數、傷口中的根數、以及傷口中最長三條根的平均長度作為發根能力的指標。結果顯示，發根能力與氣生根根徑及創傷方法顯著相關：根徑愈小，發根能力愈好，且隨根徑增加而降低其發根能力； 傷口愈大，發根能力愈高。切斷氣生根有最高的發根能力，其次是環剝，然後才是長形開窗。不同生長素濃度對發根能力與對照組沒有顯著差別，可能是由於氣生根與柱狀根上本來就有根原體，可以在創傷後直接長出不定根，不需要生長素去誘導與創始根原。也可能是因為試驗採用的生長素濃度對根細胞組織太高，生長素效用未能發揮。從印度橡膠樹的氣生根和柱狀根上誘導出不定根的最有效方法是切斷細根徑的氣生根，其次是環剝。長形開窗的發根能力雖然不如切斷和環剝，但可用於粗根徑氣生根或是柱狀根之導根。 C) 試驗創傷垂榕樹幹以誘導不定根的有效方法，目標是找出結合創傷法和生長素濃度的有效導出不定根處理方法，利用增加樹幹上導出的不定根，以補強根球的吸水能力，因此得以縮小根球做移植。在2019及 2020年夏季對三年生、胸徑2公分的垂榕小樹進行雙因子(不同創傷法與生長素處理濃度)試驗，採完全隨機試驗設計。創傷方法包括在樹幹上切三條線及長形開窗周長1/3與2/3長度共三種； 生長素濃度有三種： 4000 mg·L−1 IBA (indole-3-butyric acid), 2000 mg·L−1 IBA + 2000 mg·L−1 N AA(1-naphthaleneacetic acid), 和 2000 mg·L−1 IBA, 另有噴水的對照組。2020年共有十二種處理，每處理十二重複。發根能力指標採用發根的傷口數、傷口中根數、傷口中三根最長根的平均長度、以及傷口中的不定根乾重來衡量。結果顯示，創傷是誘導出不定根的必要條件； 但三種創傷法間並無顯著性差異。生長素的處理組都比對照組表現好，生長素濃度處理間也呈現顯著差異。其中4000 mg·L-1 IBA生長素處理的發根指標表現最好，而且傷口中不定根遍佈四緣，比其他處理更均勻。 本研究所建議的方法，會因樹種、移植季節、氣候條件、新棲地的環境特性、以及移植的方法而有不同的結果； 在選擇前，應該要先審慎檢視及評估各種因子。 本研究探討樹木移植時水分逆境產生的原因及緩解的策略，提供學理及實務上的解決方案，有助於移植大樹時評估各種因子，選擇最佳做法來提高存活率；希望本試驗成果能對大樹移植的技術，有具體的貢獻。"