北五味子优良家系选择及设施栽培技术1)

王雪松,兰士波,张晶海

(1.黑龙江省大兴安岭林业集团公司农业林业科学研究院,黑龙江 加格达奇 165000;2.黑龙江省林业科学研究所经济林研究室)

北五味子〔Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.〕为五味子科(Schisandraceae)、五味子属,是一种多功能、多用途的落叶木质藤本经济植物,天然分布于中国、朝鲜、越南、日本及俄罗斯远东地区混交林内[1]。五味子稍耐荫,抗寒性较强,适应湿润肥沃、排水良好的土壤,多生长在山区腐殖质层深厚的林缘、溪流两岸及稀疏针阔叶混交林下[2],果实中富含维生素、氨基酸、矿质元素及人体必需的微量元素,具有广阔开发利用前景[3]。

北五味子野生资源分布广泛,但果实产量较低,且易遭受病虫危害及恶劣气候条件影响,无法满足国内外市场需求。因此,随着产业发展和农业结构的调整,在加强野生资源保护的同时,应以现代科学技术和工业化为支柱,运用先进的农业技术、管理方式和生产手段改造农业,在人工创造的保护设施环境条件下栽培五味子[4],对解决原料短缺、优良品种选育、优异种质保存、生长环境人为调控及病虫害有效防治均具十分重要的意义。

1 试验地自然概况

试验地选设在黑龙江省双丰林业局农业科技示范区 ,地理坐标 :E127°23′～128°27′、N46°23′～ 46°49′。该区域地处小兴安岭南麓,呼兰河中上游南岸,东连小兴安岭主脉,西与松嫩平原接壤,周边与铁力、庆安、木兰、巴彦、通河5县(市)毗邻。植物种类繁多,土质肥沃,水资源丰富,平均海拔 500m,最高海拔1 492m。气候属寒温带大陆性季节气候,雨季分明,寒暑悬殊,冬季寒冷漫长,夏季湿润炎热而短促,降水集中,春秋两季风多,降水较少。平均温度1.0℃、≥10℃有效积温2 300℃、无霜期113d、平均降水量614mm,土壤类型主要有暗棕壤、草甸土和沼泽土,以棕色森林土为主。

2 试验材料和试验方法

2.1 试验材

连续3a对不同种源的子代果实性状进行测定和综合评价,最终确定山河屯种源为优良种源,建立子代测定林[5]。在子代测定林内,选择生长表现良好、结实量高、果粒大且饱满、无病虫危害的家系,通过无性繁殖获得子代,建立无性系评比林。进入盛果期后,分家系测定无性系子代的单株产量和果实性状,每个家系测定30个无性系单株,在此基础上,开展优良家系的选择。

2.2 棚架设计

在塑料大棚内开展设施栽培技术研究,大棚长度54m、宽度14m、顶高2.0～3.3m、水泥柱行距3.6m、横杆间距1～2m,有效面积756m2。主要原材料包括:水泥柱、木杆、铁线、棚膜等。

2.3 定植方法

试验区苗木完全按随机区组方式定植,株行距0.35m×1.00m;定植前,每穴拌入约 1.0kg发酵好的生物有机肥,然后浇透水。

2.4 统计分析方法

数据处理分析包括:方差分析、LSR检验、T检验等,方差分析、LSR检验采用 SPSS13.0的General Linear Model中的 Univariate软件,T检验采用SPSS13.0的Compare Means中的Independent-Samples Tese软件[6-7]。

方差分析采用Yijk=μ+Bi+Fj+BFij+ε ijk线性固定模型,式中:Yijk为第i个区组第j个家系的第k个观测值;μ为总体平均值;Bi为区组;Fj为家系;BFij为家系与区组间的交互作用;ε ijk为误差。

3 试验结果与分析

3.1 五味子家系子代果实性状遗传变异分析

五味子种源间果实性状变异较显著,从表型上观察,家系间亦存在一定差异。为度量家系间果实性状的差异,分别对每串粒数、果实直径和单果重等果实性状进行统计分析与形态特征描述(表1)。

表1 优良种源不同家系子代果实性状统计描述

由表1可以看出:家系间果实性状基本呈正态分布,家系间每串果实粒数和单果重2个性状变异较大,变异幅度分别在21.34%～30.94%、19.00%～23.70%范围内,平均变异系数分别为26.88%和19.29%;家系间果实直径变异较小,变异幅度在7.75%～11.21%,平均变异系数10.33%。95%置信区间家系平均果粒数、平均果径、平均单果重分别为9.8～29.2个、7.84～12.56mm、0.318～0.699g。

3.2 五味子优良种家系选择

通过果实性状遗传变异分析,五味子家系间果实性状存在一定差异,在此基础上,进一步对每串果实粒数、果实直径和单果重量等性状进行方差分析(表2)和多重比较(表3),统计出各变量平方和、自由度、均方、确切F值及F检验显著性概率。结果表明:3个性状显著概率均小于0.01,家系间3个果实性状均具极显著性差异,显著性概率在0.000～0.009。

表2 北五味子家系间果实性状方差分析

表3 北五味子家系果实性状多重比较

多重比较分析结果(表3)表明:各家系的果实粒数由大至小顺序:04号→05号→08号→06号→10号→03号→01号→09号→02号→07号→CK;单果重由大至小顺序:01号→02号→10号→03号→04号→06号→08号→05号→07号→CK→09号;果实直径由大至小顺序:04号→03号→10号→02号→01号→06号→07号→08号→05号→09号→CK。综合考虑单果重量和果实直径2个性状,初步确定02号、10号、03号#家系表现优异,且家系内3个果实性状变异较小。3个家系单果重分别为0.60g、0.5707g、0.5217g,较对照(CK)分别提高33.24%、26.73%、15.86%;3个家系果实直径分别为9.8593 mm、10.1097 mm、10.48mm,较对照(CK)分别提高9.28%、12.06%、16.16%,且3个家系每串果实粒数均大于对照(CK)。

3.3 五味子优良家系设施栽培及高效经营技术

北五味子是主产我国东北的常用名贵中药材,开发利用价值高,应用前景十分广阔。在加强野生资源保护力度的同时,开展大面积人工设施栽培和高效经营是解决原料短缺的根本途径。

3.3.1 五味子优良家系设施栽培技术

3.3.1.1 地块选择。五味子对土壤肥力、光照及水分条件要求迫切,瘠薄、过度遮荫及干旱条件不利其生长发育。五味子设施栽培地块以土壤湿润肥沃、地下水位低、排灌方便、腐殖质层深厚、向阳的沙质壤土最适宜,且pH值在5.5～7.0范围内。同时,前茬作物不施用高残留农药。

3.3.1.2 整地和施肥。定植前,挖深50～70cm、宽80cm栽植沟,并将表土和心土分放两侧。然后,先放一层表土,并分层施入腐熟或半腐熟有机肥45～75m3/hm2,回填踩实,筑成高于地面10cm的栽植带。

3.3.1.3 定植时间和栽培方式。五味子设施栽培不受时间和季节限制,且以春季土层解冻深度达10cm以上时定植效果理想。4月下旬至5月上旬,将沙藏苗木取出,修整根系,用清水浸泡24h。定植前,在栽植带中间挖 50cm×50cm×35cm定植穴,并填入2.5kg/穴的混土腐熟有机肥。然后,覆土踏实,高出地表10cm。

选择藤茎粗壮、根系发达的优质苗木,按照株行距0.35m×1.00m定植,以充分利用有效土地面积。定植时,将苗木放入穴内,充分舒展根系后填土,并轻轻提苗,踏实后灌足水。

3.3.1.4 搭架管理。五味子为缠绕藤本植物,在有支架缠绕、通风透光时,结果率高。因此,定植后需要人工搭设支架。搭支架可因地制宜,每个主蔓处各设立一杆,再用横杆与立杆相连,有条件的地方可用水泥桩作立柱,柱间用铁丝拉成横线,在枝条萌发后引蔓上架。最初可用绳轻绑,按右旋的方向引蔓,以后可让其自然缠绕上架。

3.3.2 五味子优良家系高效经营技术

3.3.2.1 中耕除草技术。五味子定植后,要经常除草,做到“除早、除小、除了”。生长期间经常松土,促进根系生长。入冬前,注意根部培土,以利越冬。

3.3.2.2 水肥管理技术。幼苗期,经常保持土壤湿润,当幼苗抽出3～4片真叶时,结合间苗,追施尿素10kg/亩。进入结果期前,一年追肥2次,5月中、下旬施尿素10～15kg/亩,7月上、中旬施尿素15kg/亩、磷肥50kg/亩,或施入足量农家肥。结果期,适当增加施肥次数和施肥量,并增施磷、钾肥,施肥后及时灌水。

3.3.2.3 整形剪枝技术。苗木定植后,保留4～5个饱满的芽,其余的芽一律去掉,新梢的年生长量可达50～100cm。主蔓的数量以2～4条为宜,在架上呈扇形分布,主蔓间距15～20cm,主蔓枝上每20～30cm培养一个固定结果枝。同时,及时修剪结果枝,防止结果枝逐年上移。

4 结论

4.1 家系间每串果实粒数和单果重2个性状变异较大,平均变异系数分别为26.88%、19.29%,果实直径变异较小,平均变异系数10.33%;

4.2 家系间3个果实性状差异极显著性,综合单果重量和果实直径2个性状,确定02号、10号、03号家系为优良家系。3个家系单果重量较对照(CK)分别提高33.24%、26.73%、15.86%,果实直径较对照(CK)分别提高 9.28%、12.06%、16.16%;

4.3 定植前,挖深50～70cm、宽80cm栽植沟,分层施入45～75m3/hm2的腐熟或半腐熟有机肥,并筑成高于地面10cm的栽植带。4月下旬至5月上旬,在栽植带中间挖50cm×50cm×35cm定植穴,填入2.5kg/穴的混土腐熟有机肥,将根系用清水浸泡24h的苗木定植于穴内,株行距0.35m×1.00m;

4.4 幼苗抽出3～4片真叶时,结合间苗追施10kg/亩的尿素;进入结果期前,一年追肥2次,分别施入尿素10～15kg/亩、尿素15kg/亩+磷肥 50kg/亩;

4.5 整形修枝以多枝蔓形式效果最佳,苗木定植后,保留4～5个饱满的芽、2～4条主蔓,主蔓间距15～20cm,且在主蔓枝上每20～30cm培养一个固定结果枝。

[1] 中国树木志编辑委员会.中国树木志[M].北京:中国林业出版社,1985.

[2] 周以良,董世林,聂绍荃.黑龙江树木志[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1989.

[3] 王振宇.食用植物资源学[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,2003.

[4] 张世忠,岳玉兰.发展吉林设施农业浅议[J].吉林农业科学,2004,29(2):51-54.

[5] 兰士波.北五味子优良种源选择及高效栽培技术[J].科技创新导报,2009,141(33):108-109.

[6] 刘先勇,袁长迎,段宝福,等.SPSS 13.0统计分析软件与应用[M].北京:国防工业出版社,2002.

[7] 唐守正.多元统计分析方法[M].中国林业出版社,1984:90-112.