苏付保,黎健杏,兰健花,秦凤梅,温中林
(广西生态工程职业技术学院 林业工程系,广西 柳州 545004)
喜树(Camptotheca acuminate Decne)各器官中提取的喜树碱及其衍生物,是医疗上常用的抗肿瘤和抗艾滋病的药剂。杨磊等研究表明:喜树各组织中以叶片的喜树碱含量最高[1];郭勇等研究表明:嫩叶中喜树碱含量极显著高于同期的成熟叶[2]。因此,苗期高效栽培将成为提供大量高喜树碱含量原料的重要途径。王博文等研究表明:轻度遮荫(透光60%)可提高喜树碱含量[3];吴子龙、于洋等研究表明:接种丛枝菌能有效提高喜树幼苗生物量与碱的含量[4-5];牧文等研究表明:叶面喷施50 mg/L浓度的水杨酸能有效提高喜树碱含量[6];邢军会、孙世芹等在砂盘中栽培表明:在适当的低氮水平中喜树碱含量高,而在适当的高氮水平中喜树幼苗生物量大[7-8];魏焕勇研究认为:100株/m2时喜树幼苗的单位面积喜树碱产量最高,而25株/m2时喜树幼苗生物量大[9]。现以广西13个地点的45个喜树单株及当年生播种苗和留床苗为试材,研究不同单株喜树碱含量差异及密度、施肥、截干对喜树叶片生物量和喜树碱含量的影响,总结喜树苗期高效栽培的几项关键技术。
试验地设在广西生态工程职业技术学院苗圃,北纬 24°28'05″~24°28'06″,东经 109°23'02″~109°23'03″,海拔123~126 m。年均气温20.1℃,极端高温39.4℃,极端低温-5.8℃;年均降水1429.7 mm,年均空气相对湿度78%。土壤为红壤,土层厚度≥100 cm,呈酸性。
建圃材料来自广西兴安县、灵川县、永福县、天峨县、南丹县、东兰县、隆林县新州镇、隆林县德峨乡、凌云县、西林县、金秀县、田林县和德保县,共45个单株[16]。培育嫁接用砧木的种子来源于天峨县。
1.3.1 建立种质资源圃
在广西区内根据喜树分布情况选13个采集点,采集枝条通过嫁接育苗在苗圃建立45个喜树单株的种质资源圃。
1.3.2 当年生播种苗密度与施肥试验
幼苗高约5 cm时,按Ⅰ—33株/m2、Ⅱ—50株/m2和Ⅲ—67株/m2等3个密度种植,每个密度3个重复,每个重复每个密度移植9行。
施肥试验在50株/m2的密度下进行,每个处理3个重复。移植成活后,于6月、7月和8月中旬在种植行内打孔施肥,共9个处理。分别为:1(1N1P1K 26.7 g/m2)、2(1N1P1K 33.3 g/m2)、3(1N1P1K 26.7 g/m2+B 6.7 g/m2)、4(1N1P1K 33.3 g/m2+B 6.7 g/m2)、5(1.5N1P1K 26.7 g/m2)、6(1.5N1P1K 33.3 g/m2)、7(1.5N1P1K 26.7 g/m2+B 6.7 g/m2)、8(1.5N1P1K 33.3 g/m2+B 6.7 g/m2)和 CK(对照),其中 N指尿素、P指过磷酸钙、K指硫酸钾、B指硼砂。
1.3.3 留床苗截干与密度试验
春季萌芽前对留床苗进行截干处理,截干高度分别为A—10 cm、B—15 cm、C—20 cm和D—25 cm,设置3个重复。同一重复中每个截干高度1行,每行10株。
在另一苗床,4种截干高度设计G—5株/行(17株/m2)、H—10株/行(33株/m2)等2种密度,设置3个重复。
1.3.4 数据测定
⑴生物量测定。当年生播种苗分别在8月上旬、10月上旬和落叶前采集枝叶,测定叶片生物量;留床苗分别于5月和7月采集枝叶,测定叶片生物量。
⑵喜树碱含量测定。45个单株叶片样品7月5日从种质资源圃采集,当年生播种苗密度与施肥试验的叶片样品于9月30日从试验区采集。样品采集后放在干燥的室内自然风干,并送专业检验所检测。检测仪器为Agilent 1100高效液相色谱仪;检测重复数为3次;色谱条件为色谱柱Agilent C18,柱温25℃,流速10 mL/min,检测波长 254 nm,进样量 10 μL。
方差分析和多重比较表明,45个喜树单株的喜树碱含量有极显著的差异,其中排名第1的德保1与其余44个单株有极显著差异;排名第2的西林3与排名4~45的单株有极显著差异,与排名第3的金秀1无显著差异;排名第3的金秀1与排名4~45的单株有极显著差异;排名第4的兴安1与排名6~45的单株有极显著差异,与排名第5的德保2无显著差异;排名第5的德保2与排名6~45的单株有极显著差异。综合考虑不同单株的喜树碱含量、单株之间含量差异显著性和梯度关系,筛选出德保1、西林3、金秀1、兴安1、德保2等5个优良单株,其喜树碱含量分别是45个单株平均值的199.9%、167.8%、166.1%、145.0%和144.4%[10]。
2.2.1 密度与施肥对当年生播种苗叶片生物量的影响
表较比重多量物生片叶树喜合组肥施与度密同不1表)/行g(值差重鲜片叶合组肥施与度密肥施与度密鲜片叶合组1#K C C 2#K C!3#1"2"4#3"1!2!8#5#4"3!7#8"4!5!5"7"6#8!6"7!6!)/行g(重1 5 3 0 3 3 4 0 5 0#8 8#9 0#8 9#1 0 5#1 2 9#1 3 0#1 4 4#1 4 7#1 5 0#1 6 0#1 6 7#1 8 7#1 9 0#1 9 3#1 9 4#1 9 8#2 0 7#2 3 6#2 3 9#2 4 4)6 2 5(K C#4 2 9 3 2 3 9 4 9#8 7#8 9#9 7#1 0 4#1 2 8#1 2 9#1 4 3#1 4 6#1 4 9#1 5 9#1 6 6#1 8 6#1 8 9#1 9 2#1 9 3#1 9 7#2 0 6#2 3 5#2 3 8#2 4 3)6 2 6(1#2 5 2 8 3 5 4 5#8 3#8 5#9 3#1 0 0#1 2 4#1 2 5#1 3 9#1 4 2#1 4 5#1 5 5#1 6 2#1 8 2#1 8 5#1 8 8#1 8 9#1 9 3#2 0 2#2 3 1#2 3 4#2 3 9)6 3 0(K C"3 1 0 2 0 5 8*60*#6 8#7 5#9 9#1 0 0#1 1 4#1 1 7#1 2 0#1 3 0#1 3 7#1 5 7#1 6 0#1 6 3#1 6 4#1 6 8#1 7 7#2 0 6#2 0 9#2 1 4)6 5 5(2#7 1 7 5 5*57*65*#7 2#9 6#9 7#1 1 1#1 1 4#1 1 7#1 2 7#1 3 4#1 5 4#1 5 7#1 6 0#1 6 1#1 6 5#1 7 4#2 0 3#2 0 6#2 1 1)6 5 8(K C!1 0 4 8 5 0 5 8*65*#8 9#9 0#1 0 4#1 0 7#1 1 0#1 2 0#1 2 7#1 4 7#1 5 0#1 5 3#1 5 4#1 5 8#1 6 7#1 9 6#1 9 9#2 0 4)6 6 5(3#3 8 4 0 4 8 5 5*#7 9#8 0#9 4#9 7#1 0 0#1 1 0#1 1 7#1 3 7#1 4 0#1 4 3#1 4 4#1 4 8#1 5 7#1 8 6#1 8 9#1 9 4)6 7 5(1"2 1 0 1 7 4 1 4 2 5 6*59*62*#7 2#7 9#9 9#1 0 2#1 0 5#1 0 6#1 1 0#1 1 9#1 4 8#1 5 1#1 5 6)7 1 3(2"8 1 5 3 9 4 0 5 4*57*60*#7 0#7 7#9 7#1 0 0#1 0 3#1 0 4#1 0 8#1 1 7#1 4 6#1 4 9#1 5 4)7 1 5(4#7 3 1 3 2 4 6 4 9 5 2*62*#6 9#8 9#9 2#9 5#9 6#1 0 0#1 0 9#1 3 8#1 4 1#1 4 6)7 2 3(3"2 4 2 5 3 9 4 2 4 5 5 5*62*#8 2#8 5#8 8#8 9#9 3#1 0 2#1 3 1#1 3 4#1 3 9)3 0(1!1 1 5 1 8 2 1 3 1 3 8 5 8*61*64*65*#6 9#7 8#1 0 7#1 1 0#1 1 5)7 5 4(2!1 4 1 7 2 0 3 0 3 7 5 7*60*63*64*#6 8#7 7#1 0 6#1 0 9#1 1 4)7 5 5(8#3 6 1 6 2 3 4 3 4 6 4 9 5 0 5 4*63*#9 2#9 5#1 0 0)7 6 9(5#3 1 3 2 0 4 0 4 3 4 6 4 7 5 1*6 0*#8 9#9 2#9 7)7 7 2(4"1 0 1 7 3 7 4 0 4 3 4 4 4 8 5 7*#8 6#8 9#9 4)7 7 5(3!7 2 7 3 0 3 3 3 4 3 8 4 7#7 6#7 9#8 4)7 8 5(7#2 0 2 3 2 6 2 7 3 1 4 0#6 9#7 2#7 7)7 9 2(8"3 6 7 1 1 2 0 4 9 5 2*57*)8 1 2(4!3 4 8 1 7 4 6 4 9 5 4*)8 1 5(5!1 5 1 4 4 3 4 6 5 1*)8 1 8(5"4 1 3 4 2 4 5 5 0)8 1 9(7"9 3 8 4 1 4 6)8 2 3(6#2 9 3 2 3 7)8 3 2(8!3 8)8 6 1(6"5)8 6 4(7!8 6 9)(6!。异差著显有示表*注,标异差著显极有示#表注6 7.6 2;2.标=)0.0 1(S D L,5 0.7 8=)0.0 5(S D L:1.注
方差分析和多重比较表明(见表1),27个密度与施肥组合的叶片生物量有极显著差异,其中排名第1的Ⅱ6组合与排名9~27的组合有极显著差异,与排名6~8的组合有显著差异,与排名第2~5的组合无显著差异;排名第2的Ⅱ7组合与排名10~27的组合有极显著差异,与排名第9的组合有显著差异,与排名第3~8的组合无显著差异;排名第3的Ⅲ6组合与排名10~27的组合有极显著差异,与排名第4~9的组合无显著差异。综合考虑不同组合的生物量、组合之间的差异显著性和梯度关系,Ⅱ6组合(50株+1.5N1P1K 33.3 g/m2)、Ⅱ7组合(50株+1.5N1P1K 26.7 g+B 6.7 g/m2)与Ⅲ6组合(67株+1.5N1P1K 33.3 g/m2)效果好。
2.2.2 密度与施肥对当年生播种苗喜树碱含量的影响
(1)密度对当年生播种苗喜树碱含量的影响
方差分析和多重比较表明(见表2),3种密度的喜树碱含量有极显著差异,33株/m2(Ⅰ)、50株/m2(Ⅱ)和67株/m2(Ⅲ)等3种密度中以50株/m2的喜树碱含量最高,其中B和A与C之间、B与A之间有极显著差异。与魏焕勇[9]“400株/m2、100株/m2、44株/m2、25株/m2和16株/m2等5种密度中以100株/m2的喜树碱含量最高”的研究结论略有不同。这可能与测定时的苗龄不同相关。
表2 不同密度喜树碱含量多重比较表
(2)施肥对当年生播种苗喜树碱含量的影响
方差分析和多重比较表明(见表3),9种施肥处理的喜树碱含量有极显著差异,其中处理1与其它8个处理间有极显著差异,处理3与其它7个处理间也有极显著差异,且处理1(1N1P1K 26.7 g/m2)和处理3(1N1P1K 26.7 g/m2+B 6.7 g/m2)的喜树碱含量明显高于其它处理,表明低氮比例和适当低用量施肥处理的喜树碱含量高。这与邢军会、孙世芹等[7-8]的研究结论是一致的。
表3 不同施肥处理喜树碱含量多重比较表
综合考虑施肥对叶片生物量和喜树碱含量的影响,当年生播种苗以按1N∶1P∶1K的比例施肥约30 g/m2为宜。
方差分析和多重比较表明(详见文献[11]),8种截干高度与密度组合的叶片生长量有显著差异,其中排名第1的DH组合与排名5~8的组合有极显著差异,与排名3~4的组合有显著差异,与排名第2的CH组合无显著差异;排名第2的CH组合与排名7~8的组合有极显著差异,与排名第5~6的组合有显著差异,与排名第3~4的组合无显著差异。综合考虑不同组合的生物量、组合之间的差异显著性和梯度关系,以保留10株/行(33株/m2)且在25 cm和20 cm的高度截干等两个组合(DH和CH组合)的效果好。
在广西13个地点采集的45个喜树单株的喜树碱含量有极显著差异,综合考虑不同单株的喜树碱含量、单株之间含量差异显著性和梯度关系,筛选出德保1、西林3、金秀1、兴安1、德保2等5个优良单株,其喜树碱含量分别为45个单株平均值的199.9%、167.8%和166.1%、145.0%和144.4%。故,喜树高效栽培应选用德保1、西林3、金秀1、兴安1、德保2等优良单株的材料进行繁殖。
不同密度与施肥组合对叶片生物量有显著差异,综合考虑不同组合的生物量、组合之间的差异显著性和梯度关系,50株 +1.5N1P1K 33.3 g/m2、50株 +1.5N1P1K 26.7 g/m2+B 6.7 g/m2与67株 +1.5N1P1K 33.3 g/m2等3个组合效果好;不同密度与施肥对叶片的喜树碱含量也有显著影响,33株/m2、50株/m2和67株/m2等3种密度以50株/m2的喜树碱含量最高;9个施肥处理中1N1P1K 26.7 g/m2和1N1P1K 26.7 g/m2+B 6.7 g/m2等两个处理明显高于其它处理。综合考虑密度与施肥对喜树苗期叶片生物量和喜树碱含量的影响,当年生苗以50株/m2+施等比例NPK约30 g/m2为宜。
不同截干高度与密度组合的叶片生长量有显著差异,综合考虑不同组合的生物量、组合之间的差异显著性和梯度关系,以保留10株/行(33株/m2)且在25 cm和20 cm的高度截干等两个组合的效果好。故,喜树留床苗高效栽培以33株/m2+20~25 cm处截干为好。
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