荞麦叶大百合鳞茎大小与基生叶的生长关系1)

2014-07-27 08:16汪小飞周志光
东北林业大学学报 2014年7期
关键词:鳞茎荞麦叶面积

汪小飞 周志光 王 蕾

(黄山学院,黄山,245041) (南京林业大学) (黄山学院)

荞麦叶大百合鳞茎大小与基生叶的生长关系1)

汪小飞 周志光 王 蕾

(黄山学院,黄山,245041) (南京林业大学) (黄山学院)

通过对荞麦叶大百合(Cardiocrinumcathayanum)的仿生栽培与观测,研究鳞茎大小与基生叶生长的关系。结果表明,荞麦叶大百合基生叶的生长变化遵从“S”形曲线,生长最快的时期是3月17日至3月23日,基生叶面积与鳞茎平均直径遵循y=60.856x-48.711的极显著线性关系。

荞麦叶大百合;基生叶;鳞茎;叶面积

Journal of Northeast Forestry University.-2014,42(7).-80~82,104

Through the bionic cultivation, observations and measurements ofCardiocrinumcathayanum, we studied the relationship between bulb sizes and basal leaves’ growth rhythm. The basal leave growth rhythm ofCardiocrinumcathayanumobeies “S” curve. The fastest growing period is from March 17th to March 23 rd. The basal leaf area and the average diameter of bulbs follows highly significant linear relationship ofy=60.856x-48.711.

KeywordsCardiocrinumcathayanum; Basal leaves; Bulb; Leaf area

百合科大百合属全球共3种,荞麦叶大百合(Cardiocrinumcathayatum)、大百合(Cardiocrinumgiganteum)和日本大百合(Cardiocrinumcordatum),其中我国产前两种[1-2],该属因植株高大显著区别于百合属植物而得名[3],在欧洲由于其花多、密集、大而洁白,十分高雅获得了“百合王子”的美誉[4]。荞麦叶大百合为多年生粗壮草本,基生叶网状脉,卵状心形或卵形,先端急尖,长10~22 cm,宽6~16 cm;鳞茎直径2~6 cm;花期7─8月份;自然分布于江苏、安徽、浙江、福建、湖北、湖南、江西等地海拔600~1 050 m的山坡、谷地疏林和灌草丛中,是华中至华东分布的特有种[5-6]。

大百合属植物鳞茎是一种营养成分齐全、营养价值较高的野生营养蔬菜,属高纤维的可食蔬菜资源[7-8]。在民间,劳动人民把大百合制成大百合粉或八宝饭原料[9];日本的阿伊努人则从日本大百合中获取淀粉食用[10]。目前,在大百合属植物上发现了2种药物成分,日本研究者在日本大百合中发现了5-脂氧酵素活化抑制剂[11];刘润民[12]则以云南大百合的干燥果实为原料,分离到了异海松烷型二萜化合物。作为同属的荞麦叶大百合,其利用价值还有待进一步发掘。

目前,对大百合属引种驯化问题已经有了一定的研究,大百合属植物耐寒耐阴,不耐水淹,繁殖栽培容易,栽植地宜选择稀疏的落叶阔叶林下坡地[13-16];适宜的基质、合理施肥以及适度遮阴是野生大百合驯化成功的关键[17-19]。本试验以荞麦叶大百合鳞茎为材料,在引种驯化的基础上,研究荞麦叶大百合基生叶的生长规律以及鳞茎大小与基生叶面积的关系,初步探讨其栽培技术和园林应用方法,为荞麦叶大百合的引种驯化和选育推广奠定生产基础。

1 试验地概况

试验地位于东经117.22°~118.89°,北纬29.41°~30.50°;年均气温16 ℃,1月份平均气温3.2 ℃,7月份平均气温27.5 ℃,极端最低气温零下15.2 ℃,极端最高气温41.5 ℃,无霜期约为230 d,降水量1 650 mm。

2 材料与方法

本试验所用荞麦叶大百合鳞茎采于黄山居士林、西海门和云谷寺等地,盆栽于安徽省黄山学院苗圃地进行常规养护。盆土为V(泥炭土)∶V(黄红壤)∶V(沙土)=5∶3∶2,土壤结构疏松透气,土壤pH值为5.8。对采回的鳞茎进行清洗、消毒,选取外形丰满充实并有一定弹性的鳞茎然后深栽,深度为18~25 cm。

对荞麦叶大百合鳞茎进行测量,测量最长直径、最短直径和鳞茎高;以最长直径和最短直径的平均值作为鳞茎球的直径;根据椭球体体积公式V=4πabc/3计算出鳞茎近似体积。以鳞茎的直径与近似体积作为衡量鳞茎大小的依据。

根据鳞茎的平均直径将试验材料分成5组,每组10~20个不等,分组方法如表1。2010年春季,以基生叶破土开始,至基生叶不再生长止,对其基生叶进行测量。根据长势,前期每4 d观测1次,中、后期每5 d观测1次。采取方格网法测量植株的平均叶面积。

3 结果与分析

3.1 基生叶的生长规律

2010年春,对基生叶进行连续多次的观测,得到了不同日期不同组基生叶的平均叶面积(表2)。通过计算得到了不同时间不同组基生叶平均叶面积的增长量(表3)。

表1 鳞茎的分组方法

表2 不同时间不同组基生叶的平均叶面积 cm2

注:表中数据为平均值±标准差;同行不同小写字母表示不同组基生叶平均叶面积的差异显著性(P<0.05)。

表3 不同时间不同组基生叶平均叶面积的增长量 cm2

以时间为横坐标、叶面积为纵坐标绘制叶面积增长曲线(图1)。

图1 不同组不同时间点的叶面积

以时间为横坐标、叶面积增长量为纵坐标绘制叶面积增长曲线(图2)。

由表2、表3、图1、图2可知,荞麦叶大百合基生叶的生长规律整体遵从“S”形曲线,3月上旬为初期生长,生长缓慢,速率较小,3月中下旬为叶面积快速增长期,速率明显增大,4月上中旬叶面积增长缓慢,速率渐小,4月下旬基生叶叶面积几乎不增长。鳞茎大小与基生叶面积呈正相关,大的鳞茎其叶面积也大,而且鳞茎大小与基生叶增长量也呈正相关。由图2可知,基生叶在3月17日到3月23日生长最快,增长量在15~40 cm2,之后生长变缓,4月下旬几乎不增长。大的鳞茎储存的养分较多,发叶时间较早,叶面积增长较快;且鳞茎平均直径越大,鳞茎体积越大,生长越迅速。

图2 不同组不同时间点叶面积的增长量

3.2 鳞茎平均直径与基生叶叶面积的关系

对每组鳞茎的测量可求得每组鳞茎的平均直径以及近似体积(表4)。利用基生叶叶面积基本稳定时的值(4月15日),来探讨鳞茎大小与基生叶的关系。

以平均直径为横坐标、基生叶叶面积为纵坐标绘制他们对应关系的散点图,并利用点的坐标得出叶面积与平均直径的标准曲线(图3)。

由表4、图3可知,荞麦叶大百合鳞茎平均直径与近似体积、基生叶最大面积呈显著正相关。通过计算得到叶面积大小与平均直径具有极显著的线性回归关系:y=60.856x-48.711,R2=0.979。至此,可根据所测得的直径大小来推断基生叶的最大叶面积,这对以后的生产实践具有重要的意义。

表4 不同组鳞茎的平均直径、近似体积及最大平均叶面积

注:表中数据为平均值±标准差;以4月15日的叶片面积作为最大平均叶面积;同列不同小写字母表示不同组平均直径、近似体积及最大平均叶面积的差异显著度(P<0.05)。

图3 平均直径与叶面积的标准曲线

同时,本试验也是对荞麦叶大百合的一次驯化试验。物候观察表明,种植后荞麦叶大百合鳞茎11月份至翌年1月份为休眠期;2月中旬气温回升时,鳞茎中央芽开始萌动;3月初中央芽破土而出;经1个月的生长,每个植株可长出10余片叶,叶柄伸长但茎节未拔高,植株高度25 cm左右;随着气温逐渐升高,4月中旬茎节开始伸长,随后直立茎顶端花芽形成。

4 结论与讨论

该试验表明,荞麦叶大百合的基生叶生长变化遵从“S”形曲线,生长最快的时期为3月17日至3月23日,基生叶最大叶面积与鳞茎直径遵循:y=60.856x-48.711的极显著线性关系。同时,证明了荞麦叶大百合可以露地越冬,与张金政等[13]研究结果一致。

叶片是植物重要的物质生产器官[20],在植物和植物种群的生活史中具有重要的作用,对于深入了解种群变化规律及种群对生境调节的生物生态机理具有重要的理论与现实意义[21]。大的鳞茎贮藏的养分多[22],能够形成较大的叶片;本试验中基生叶面积与鳞茎平均直径的极显著线性关系充分印证了这一点。本试验只对荞麦叶大百合的基生叶进行了观测,对荞麦叶大百合茎生叶的生长及后期的生殖生长与开花结实还有待进一步的研究。

目前,荞麦叶大百合最主要的可行的利用价值在园林应用方面。荞麦叶大百合植株较高,春季基生叶大型,呈莲座状,叶色碧绿油亮;夏季六七月份开花,总状花序3~5朵,有淡淡的香气,可用于庭院绿化、花镜、花丛、盆花、插花、切花等[23-24],具有极高的观赏价值。本试验中植株叶片最长达25 cm,且叶片浓绿油亮,很是美观。经过本试验观测,直径≥3 cm的鳞茎可形成用于观赏的植株,硕大的叶片在铺满草坪或麦冬的落叶林里点植或丛植都有很好的效果;同时,根据观测得出的鳞茎规格对以后的产业化也具有指导意义。

野生荞麦叶大百合生于山坡林下阴凉潮湿处,那里土壤深厚富含有机质、微酸性且排水良好。本试验以V(泥炭土)∶V(黄红壤)∶V(沙土)=5∶3∶2为基质,土壤结构疏松透气,土壤pH值为5.8。泥炭土含有较多的腐殖质,保水能力好;沙土土质疏松,透气性强;壤土通气透水、保水保温性能都较好。这样的组合既能为其提供足够的养分,又能满足其生长的适应性。荞麦叶大百合水淹易腐烂,因此不宜使用黏土,不宜漫灌。在阳光充足时应注意遮阴,避免因直射光照射灼伤。

通过对荞麦叶大百合基生叶生长规律的探索,为人工高产栽培荞麦叶大百合提供了栽培依据,对指导人工栽植过程中的养护工作有重要帮助,同时对荞麦叶大百合野生资源的恢复,促进其资源保护与丰产栽培具有指导意义。对荞麦叶大百合鳞茎与基生叶面积的研究,为今后荞麦叶大百合的产业化与商品化发展提供了重要依据与理论支撑。

[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志.第14卷[M].北京:科学出版社,1980:157-159.

[2] Wu Zhengyi, Peter H K. Flora of China[M]. Beijing: Science Press,2000:134-135.

[3] 关文灵,李世峰,雷丽萍,等.大百合小孢子发生和雄配子体发育研究[J].亚热带植物科学,2012,40(4):12-15.

[4] 万珠珠,龙春林,程治英,等.重要野生花卉大百合属植物研究进展[J].云南农业大学学报,2007,22(1):30-34.

[5] 梁松筠.百合科(狭义)植物的分布区对中国植物区系研究的意义[J].植物分类学报,1995,33(1):27-51.

[6] 李恒,郭辉军,刀志灵.高黎贡山植物[M].北京:科学出版社,2000.

[7] 关文灵,李世峰,李叶芳,等.大百合鳞茎营养成分分析与评价[J].西部林业科学,2011,40(1):8-11.

[8] 王元忠,李淑斌,郭华春,等.大百合中微量元素测定的研究[J].光谱学与光谱分析,2007,27(9):1854-1857.

[9] [英]安托尼·B·坎宁安,裴盛基.应用民族植物学[M].淮虎银,编译.昆明:云南科学技术出版社,2004.

[10] Hayashi K, Kawano S. Bulbous monocots native to Japan and adjacent areas-their habitats, life histories and phylogeny[J]. Acta Horticulturae,2005,673(2):43-58.

[11] Li M, Ling K H, Lam H, et al. Cardiocrinum seeds as a replacement for Aristolochia fruits in treating cough[J]. Journal of Ethnopharmacology,2010,130(2):429-432.

[12] 刘润民.大百合果实中的异海松烷型二萜化合物[J].云南植物研究,1984,6(2):219-222.

[13] 张金政,龙雅宜,孙国峰.大百合的生物多样性及其引种观察[J].园艺学报,2002,29(5):462-466.

[14] 关文灵,李枝林,黄建新.野生花卉大百合的引种栽培[J].北方园艺,2003(4):33-33.

[15] 陈立人,金立敏,蔡曾熷,等.野生大百合的引种适应性研究[J].安徽农业科学,2009,37(17):7947,7987.

[16] 张帆,刘敏,赵景龙,等.不同栽培措施对野生大百合生长和开花的影响[J].北方园艺,2013(1):49-52.

[17] Phartyal S S, Kondo T, Baskin C C, et al. Seed dormancy and germination in the giant himalayan lily (Cardiocrinumgiganteumvar.giganteum): an assessment of its potential for naturalization in northern Japan[J]. Ecological Research,2012,27(4):677-690.

[18] 刘刚.云南大百合引种栽培技术[J].特种经济动植物,2005,8(1):33-33.

[19] 孙国峰,张金政.大百合的引种栽培[J].中国植物园,2001(6):125-128.

[20] Abulfaith H A, Bazzaz F A. The biology ofAmbrosiatrifidaL.IV. demography of plants and leaves[J]. New Phytologist,1980,84(1):107-112.

[21] 王俊炜,李海燕,杨允菲.温带地区4种园林灌木叶片的生长规律[J].东北师大学报自然科学版,2005,37(1):95-98.

[22] 姚国富,庞娇霞,齐学明,等.种鳞茎大小对薤叶数、分枝及产量的影响初探[J].浙江农业科学,2009(6):1097-1098.

[23] 冯正波,张超.花中新贵大百合[J].植物杂志,2001(3):22.

[24] 孙国峰.‘百合王子’:大百合[J].中国花卉盆景,2002(11):10-11.

Relationship between Bulb Sizes and Basal Leaves’ Growth Rhythm ofCardiocrinumcathayanum/

Wang Xiaofei(Huangshan University, Huangshan 245041, P. R. China); Zhou Zhiguang(Nanjing Forestry Uniwersity); Wang Lei(Huangshan University)//

汪小飞,男,1974年4月生,黄山学院生命与环境科学学院,教授。

2013年10月2日。

Q944.53; Q949.71+8.23

1) 安徽省黄山市科技局重点项目(2008ZN-15)。

责任编辑:任 俐。

猜你喜欢
鳞茎荞麦叶面积
红山荞麦看木森
百合鳞茎的采收与贮藏保鲜技术
百合
我国科学家发现荞麦属新种
作物叶面积测量的研究进展
马奶子葡萄叶面积评估模型的建立
荞麦
荞麦花开
2种百合科植物离体鳞茎诱导
苎麻叶面积测定方法比较研究