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貢嘎山東南坡重樓的土壤養分及栽培重樓的性狀研究

2018-04-19 01:26王安虎曲繼鵬
關鍵詞:花葉重樓新芽

王安虎,曲繼鵬,楊 坪

(西昌學院,四川 西昌 615013)

重樓,是延齡草科Trilliaceae中重樓屬Paris植物的統稱,是多年生草本植物,其根莖有著悠久的藥用歷史[1]。根據李恒的分類系統,重樓在全世界共有24種[1],分布于歐亞大陸的熱帶及溫帶地區,我國種類最多,達19種,南北都有,尤以西南各省區種類和資源最多[2-3]。大量資料表明,重樓的研究主要集中在其種類分布、遺傳理論、成分療效和栽培技術等方面,而對不同種類重樓地下塊莖栽培產量等經濟性狀的報道較少[4-8]。四川重樓分布較廣,在成都、雅安、樂山、峨眉山、宜賓、瀘州、眉山、甘孜、阿壩和涼山等地均有分布[8],特別是貢嘎山東南坡境內重樓資源種類豐富,數量多,研究該生態區域重樓屬植物栽培后的地下塊莖產量等性狀,對于保護和利用這一珍貴藥用植物資源具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用的重樓種類有多葉重樓、毛重樓、滇重樓、祿勸重樓、花葉重樓、北重樓和卵葉重樓等,由貢嘎山東南坡重樓原產地石棉縣草科藏族鄉和平村農戶王風清和李軍提供。本文對其觀察,并與中國科學院昆明植物所標本室內的重樓標本進行比對,參照李恒編寫的《重樓屬植物》的彩圖確定其種類。

1.2 方法

1.2.1 野生重樓生長的土壤調查

2016年5月10日,在貢嘎山東南坡野生重樓生長的不同生態點采集土樣,采樣時,在每個生態點采集土層深度分別為0~5、6~10和11~15 cm。將土樣風干后送到四川省土壤肥料研究所檢測其養分,檢測指標包括全氮、全磷、全鉀、有機碳、pH、CEC、全鐵等。檢驗依據為:NY/T87-1988土壤全鉀測定法,NY/T1121.2-2006土壤pH的測定,NY/ T1121.24-2012土壤全氮的測定,NY/T88-1988土壤全磷測定法,NY/T295-1995中性土壤陽離子交換量的測定等。檢測設備主要有定氮儀、火焰光度計、紫外分光光度計和原子吸收分光光度計等。

同時,隨機抽取栽培重樓的3個試驗小區,采用對角線法在小區的對角線交叉點處定點離地表5 cm處,取6~15 cm深處的土壤,編號送檢,取其平均值。

1.2.3 重樓栽培試驗設計

2013年5—6月,栽種重樓。試驗地點在貢嘎山東南坡重樓原產地石棉縣草科藏族鄉和平村農戶王風清承包地內,試驗小區面積為5 m2(長2.5 m,寬2 m),設3次重復。試驗地土壤類型為沖積土,黑色,土壤中有直徑1~5 cm的小型河卵石。重樓栽培株距15~18 cm,行距15~18 cm,每行栽16株,共栽13行,每個試驗小區栽種重樓株數208株。用遮光率約為60%的單層黑色遮陽網遮陽,保證重樓存活。每年1—3月,在每個小區廂面施羊肥5 kg,施肥時將羊肥遍撒于栽有重樓的廂面,6月人工除草1次。在每個試驗小內隨機取重樓樣本數量20株測定其新芽數量和地下塊莖等指標,并對小區的全部重樓進行測產,采用SSR法分析性狀差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 野生重樓生長的土壤環境

采集貢嘎山東南坡野生重樓生長的土樣共12份,其主要信息見表1。

由表1可知,從不同生態點相同土壤深度采集的土樣外觀形態基本相似,即0~5 cm的表層主要為枯枝落葉及少量腐殖土,6~10 cm的營養層主要為腐殖土和沖積土壤,11~15 cm的營養深層主要為沖積土壤,貢嘎山東南坡重樓資源的地下莖和根系主要分布于6~10 cm的營養層腐殖土和沖積土壤中。該生態區土壤特征是高山峽谷、峽谷兩岸坡地、小溝河流和泥石流頻發形成的。

表1 貢嘎山東南坡重樓資源生長的土壤采集信息

2.2 野生重樓生長的土壤養分

重樓地下塊莖在土層中的深度為6~10 cm,重樓地下塊莖著生的主根、側根和根毛主要分布于6~15 cm土層中。在重樓資源考察中發現不同生態點0~5 cm的土壤表層,很少有重樓根系分布,從表2可知,其中有豐富的氮、磷、鉀,可以隨著降雨等滲透到重樓根系層,提供更多營養,不同生態點有機質含量均高于20%以上(有機質含量=有機碳含量×1.724)[9],高于有機土壤中有機質含量20%的劃分標準。6~15 cm是重樓根系的分布層,氮、磷、鉀的含量較高,能滿足重樓生長時對大量元素的需求,有機質平均含量接近20%,有利于重樓生長,從陽離子交換總量(CEC)看,除仁宗海和子干溝生態點低于20 cmol(+)/kg,其余生態點的含量均高于20 cmol(+)/kg,按土壤中陽離子交換總量(CEC)劃分土壤保肥供肥能力[9],仁宗海和子干溝生態點土壤保肥供肥能力屬中等水平外,其余生態點土壤保肥供肥能力屬較強。全鐵(以Fe2O3計)含量豐富,在0~5、6~10和11~15 cm的不同土壤深度,總體表現為升高的趨勢,在重樓根系的分布層含量較高,能滿足重樓生長的需求。由表2可知,重樓生長的土壤主要顯酸性。

表2 貢嘎山東南坡野生重樓生長的土壤養分

2.3 栽培重樓土壤的養分

對重樓栽培小區內的土壤檢測表明:土壤內全氮平均含量為8.31 g/kg,全磷平均含量為1.90 g/kg,全鉀平均含量為12.82 g/kg,有機碳平均含量為94.6 g/kg,土壤中陽離子交換總量(CEC)平均為30.6 cmol(+)/kg,全鐵(以Fe2O3計)平均含量為40.03 g/kg,重樓生長的土壤環境略顯酸性。檢測數據表明重樓栽培地內土壤6~15 cm深處氮、磷、鉀含量較高,能滿足重樓生長時對大量元素的需求,特別是鉀含量高,有利于重樓地下塊莖的生長。重樓栽培小區內土壤中有機質含量為16.31%(有機質含量=有機碳含量×1.724[9]),接近含量為20%有機土壤劃分標準,有利于重樓生長。按土壤中陽離子交換總量(CEC)的含量劃分土壤保肥供肥能力[9],栽培重樓地內陽離子交換總量(CEC)高于20 cmol(+)/kg,表明土壤中保肥供肥能力較強。全鐵(以Fe2O3計)含量豐富,能滿足重樓生長的需求。

2.4 栽培重樓的生物學特性

2.4.1 不同種類重樓地下塊莖新芽數

重樓栽培一定的年限后,其地下塊莖會分生出新芽,產生新芽的數量會因重樓種類的不同而不同(表3)。由表3可知,多葉重樓地下塊莖產生的新芽數量最多,為14.53個,其次是滇重樓,新芽數量為5.33個,最少為花葉重樓,新芽數量為1.83個,多葉重樓地下塊莖的新芽數是滇重樓的2.73倍,是花葉重樓的7.94倍;在5%的顯著水平上多葉重樓、滇重樓、毛重樓與卵葉重樓、祿勸重樓、北重樓、花葉重樓地下塊莖新芽數之間存在差異顯著性,卵葉重樓、祿勸重樓、北重樓、花葉重樓之間不存在顯著性,多葉重樓、滇重樓、毛重樓之間存在差異顯著性;在1%的極顯著水平上多葉重樓、滇重樓與毛重樓、卵葉重樓、祿勸重樓、北重樓、花葉重樓地下塊莖的新芽數之間存在極顯著差異。

表3 不同種類重樓主要生物學性狀

2.4.2 不同重樓品種地下塊莖長

栽培重樓的經濟收益主要來源于地下塊莖,地下塊莖的長與直徑大小直接決定其產量和經濟收益的高低。由表3可見,毛重樓的地下塊莖最長,為7.27 cm,其次是滇重樓,地下塊莖長7.10 cm,最短的為花葉重樓,地下塊莖長為3.70 cm;地下塊莖長度達5 cm以上的種類有4個,分別是毛重樓、滇重樓、多葉重樓和卵葉重樓,其莖長分別是花葉重樓的1.96、1.92、1.85和1.59倍;在5%的顯著水平上,毛重樓、滇重樓、多葉重樓與卵葉重樓、祿勸重樓、北重樓、花葉重樓之間存在顯著差異,毛重樓、滇重樓、多葉重樓之間不存在顯著差異,卵葉重樓與祿勸重樓、北重樓、花葉重樓之間存在顯著差異,祿勸重樓、北重樓、花葉重樓之間不存在顯著差異;在1%顯著水平上,毛重樓、滇重樓、多葉重樓、卵葉重樓與祿勸重樓、北重樓、花葉重樓之間存在極顯著差異,毛重樓與卵葉重樓之間存在極顯著差異。

2.4.3 不同重樓品種地下塊莖粗

由表3可知,重樓地下塊莖直徑達4 cm以上,且由大到小依次是多葉重樓、毛重樓、卵葉重樓和滇重樓,與北重樓的直徑相比分別是3.87、3.14、3.10和2.80倍;在5%顯著水平上,多葉重樓、毛重樓、卵葉重樓與花葉重樓、祿勸重樓、北重樓之間存在顯著差異,多葉重樓、毛重樓、卵葉重樓、滇重樓之間無顯著差異,滇重樓與花葉重樓之間無顯著差異,滇重樓與祿勸重樓、北重樓之間存在顯著差異;在1%極顯著水平上,多葉重樓與花葉重樓、祿勸重樓、北重樓之間存在極顯著差異。

2.4.4 不同重樓品種單株地下塊莖重

由表3可知,不同品種重樓地下塊莖鮮重最高的是多葉重樓,為55.83 g,依次是滇重樓、毛重樓、卵葉重樓、北重樓、花葉重樓和祿勸重樓,地下塊莖在30 g以上的有4個種類,其重量分別是祿勸重樓的4.25、3.46、2.63和2.40倍;在1%的極顯著水平上,多葉重樓、滇重樓、毛重樓、卵葉重樓與北重樓、花葉重樓、祿勸重樓之間存在差異,多葉重樓、滇重樓、毛重樓之間存在差異,毛重樓與卵葉重樓之間沒有差異。

2.4.5 不同重樓品種單株地上莖重

由表3可知,重樓地上部分鮮重在40 g以上的有多葉重樓、毛重樓、卵葉重樓和滇重樓,重樓地上重量最高的是多葉重樓,其重量為72.8 g,是祿勸重樓、北重樓的3.15倍,是花葉重樓的4.0倍;在1%極顯著水平上,多葉重樓與毛重樓、卵葉重樓、滇重樓之間存在差異,與祿勸重樓、北重樓、花葉重樓之間存在差異,毛重樓、卵葉重樓、滇重樓與祿勸重樓、北重樓、花葉重樓之間存在極顯著差異。

2.4.6 不同重樓品種地下塊莖小區產量

由表3可知,栽培小區面積內重樓地下塊莖平均鮮重最高的是多葉重樓,為11.76 g,其次是毛重樓和滇重樓,平均重量分別為9.46 g和7.75 g;栽培小區內多葉重樓和毛重樓的地下塊莖重量分別是祿勸重樓3.65倍和2.94倍,是花葉重樓的3.5倍和2.82倍;在1%極顯著水平上,多葉重樓與北重樓、花葉重樓、祿勸重樓之間存在極顯著差異,在1%極顯著水平上,北重樓、花葉重樓、祿勸重樓之間不存在極顯著差異;在5%顯著水平上北重樓與花葉重樓、祿勸重樓之間存在差異。

3 討論

3.1 施肥技術

重樓栽培過程中,施肥技術是關鍵。由于多數農戶沒有栽培重樓的技術和經驗,并且可參考的資料和信息相對較少,在施肥時,往往參照水稻、小麥、玉米等大宗作物的施肥種類、數量和方式,導致重樓地上莖和地下莖全部腐爛,植株死亡,帶來較大的經濟損失。因此,該試驗在重樓栽培時,每年1—3月,每個小區廂面施羊肥5 kg,施肥時將羊肥遍撒于栽有重樓的廂面,重樓地上莖和地下莖不腐爛,植株生長良好,且通過土壤分析表明,土壤中有滿足重樓生長的氮、磷、鉀,有機質含量豐富,陽離子交換總量(CEC)高,土壤保肥供肥能力強,全鐵(以Fe2O3計)含量豐富,能滿足重樓生長的需求。

3.2 重樓地下塊莖芽數量及產量

重樓原于野生環境條件,其數量有限,價格逐年上漲,便開始了重樓的人工栽培。由于人工栽培時土壤環境肥沃,光照充分,光合作用增加,有機物質累積較多,促使重樓地下塊莖長出新芽。通過對試驗重樓生長習性的觀察發現,重樓在栽培時,栽培當年和栽培后第1年一般不會產生新芽,栽培后第2年有少量植株產生新芽,栽培后第3年、第4年產生的新芽最多,該時間段也是重樓地上部分和地下部分生長最旺盛的時期,也是重樓地下塊莖干物質累積最多的時期。

由表3可看出,重樓在生長期內都會產生新芽,但不同種類產生新芽的數量是不同的,在相同環境條件下,產生新芽數量是受不同品種遺傳基因控制的,表3中新芽數量是多葉重樓>滇重樓>毛重樓;試驗中發現,多數情況下,產生的新芽數量越多,地下塊莖單株產量越高,這一現象與表3中地下塊莖產量基本一致;以重樓產生新芽數量的遺傳特性分析,栽培重樓時最好選擇多葉重樓進行栽培,在相同的栽培時間內獲得的產量高,產生的經濟效益高,如果多葉重樓種苗少不易獲得,也可選擇毛重樓或滇重樓作為栽培種。

3.3 重樓的經濟效益

由于科技進步與研究的深入,對重樓藥用療效的認識進一步加深,重樓需求量逐年上漲,而野生重樓的數量逐年下降,重樓栽培后需4—5 a才能形成產品,重樓價格一直處于上漲態勢,導致栽培重樓多數不以產品進入市場,而是以重樓種苗轉入農民或中藥材種植企業進行栽培。所以,在今后較長一段時期內,重樓產品仍然處于供不應求的局面,種植重樓會有較好的利潤。

重樓種苗銷售中,由于多葉重樓地下塊莖新芽數量多,若以種苗數計單價,其經濟效益最高,若以鮮重計單價,表3可知,多葉重樓的地下塊莖重量和地上莖重量之和最大,其經濟效益也最高。

重樓從栽培到收獲需要的時間較長,投入的精力和財力較多,收獲時其地下塊莖單株鮮重在30 g以上時經濟效益相對較高,由表3可知,進行重樓栽培時,首先應選擇的重樓品種是多葉重樓,其次是毛重樓、滇重樓和卵葉重樓。

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