杨文杰++郑磊磊 郑云南 郑满法 徐建明
摘要:将安徽的主栽品种皖栝楼系列中的5个品种在江苏淮安进行了栽培对比试验,对相关形态生理指标及产量指标进行了系统的比较和研究。结果显示,在淮安地区的栽培条件下,皖楼4号和皖楼2号无论在根茎粗度、主茎粗度及叶绿素含量等形态生理指标,还是在挂果数、种子千粒质量及单位面积产量等产量性状指标方面均表现突出,与其他皖楼品种的差异达到1%显著水平。研究结果为栝楼在淮安地区的引种和栽培提供了极为重要的理论和实践依据。
关键词:栝楼;淮安;农艺性状;比较研究
中图分类号: S567.23+9文献标志码: A
文章编号:1002-1302(2017)10-0116-03
栝樓(Trichosanthes kirilowii Maxim.)为葫芦科(Cucurbitaceae)栝楼属(Trichosanthes L.)多年生草质藤本植物,雌雄异株,别名吊瓜、药瓜等,是我国重要的药用植物资源[1-2]。其根、果实、果皮、种子均可入药,具有清热化痰、宽胸散结、消肿排脓、润燥滑肠等功效。近年来的研究表明,栝楼果实和根对治疗肿瘤、冠心病等病症具有非常理想的作用,具有较大的医药开发价值[3-4]。此外,栝楼还具有诱人的经济开发价值。研究显示,栝楼瓤含有丰富抗氧化功能的多酚与黄酮[5],是制作抗菌植物染料、功能性食品添加剂、天然植物色素的绝佳原料;其种子含有丰富的不饱和脂肪酸、蛋白质和氨基酸,并含有三萜皂苷、多种维生素和微量元素[6-8],经炒制加工的栝楼仁,俗称“吊瓜子”,口感香脆独特,被誉为“瓜子之王”,备受消费者青睐。随着中药市场的不断拓宽,人们对绿色食品的需求和保健意识的逐渐提高,栝楼的各种产品需求量也将不断增大,给栝楼带来了广阔的市场开发前景[9]。另外,栝楼较强的适应性和较好的丰产性使其可以在我国广阔的北方地区引种栽培,而且具有一次引种、多年收益、投资少、见效快[10]的特点,受到了越来越多农民的欢迎。
资源调查结果显示,我国有栝楼属植物40多种,主要分布在安徽、山东、河南、浙江、四川、云南等地[11]。近年来,江苏淮安开始从外地引种、栽培栝楼,但栝楼品种繁多,加之淮安特殊的地理环境影响,使其农艺性状的表现及产量和品质参差不齐。为了筛选适合淮安当地环境的栝楼栽培品种,对安徽的主栽品种皖楼系列进行了栽培对比试验,对根、茎、叶相关生理指标以及挂果数、种子千粒质量等产量指标进行了系统的比较研究,为栝楼在淮安地区的引种和栽培提供了极为重要的理论和实践依据。
1材料与方法
1.1供试材料
栝楼品种皖楼1号、皖楼2号、皖楼3号、皖楼4号、皖楼5号引自安徽省潜山县五福农业开发有限公司。
1.2试验方法
1.2.1栽培与管理
于2015年在淮安市淮阴区吴城镇利民村选取土层深厚、土质肥沃、排水良好的农田作为种植基地。基地周围无水、气污染源,无高大楼房及大面积树林,阳光充足,通风良好。
栽培方式采用搭架栽培,移栽之前,以条施或穴施的方式施足底肥,盖土约10 cm待植。春分前后,分根繁殖,挖取 2~3年生、直径2~3 cm、断面白色新鲜、健壮的栝楼块根,将其切成6~8 cm的小段,用草木灰涂抹切口后,摊于室内通风干燥处晾放1 d,待切口愈合后即可下种。种植密度为3 450株/hm2左右,雌雄比例为100 ∶[KG-*3]5。每个品种分别种植 1.33 hm2,当幼苗长至0.3~0.5 m时,引蔓上架,同时追肥提苗。此后,在5—6月份中耕期间以及8月份盛花期分别追肥1次。8月份以后,适时去除无效花蕾、合理疏果。10月份,当栝楼果皮变软,颜色由青绿变为柿黄色时,采收考种。
1.2.2检测与统计分析
在植株生长进入初花期时,采取第1分枝点后主茎的第1张叶,采用Arnon法检测其叶绿素含量;采用测量法统计其茎粗和第1分枝点高度,在收获前采用计数法统计主茎及第1分枝挂果数;称量法统计单果质量、种子千粒质量及产量等,每处理设3个重复。试验数据利用Excel 2013及SPASS 16软件进行统计和分析。
2结果与分析
2.1叶绿素含量及部分性状指标的比较分析
叶绿素是植物进行光合作用的主要色素,其含量与作物的光合作用效率及产量息息相关。皖楼系列5个品种的叶绿素含量、根茎粗、主茎粗及第1分枝点高度等生长性状进行了测量(表1)。结果显示,皖楼系列5个品种的叶绿素含量差异较大,其中皖楼4号含量最高,与其他品种之间的差异达到1%显著水平;根茎和主茎均为皖楼4号最粗,其次为皖楼2号,其中皖楼4号与其他品种的差异均在1%水平显著,皖楼2号与皖楼1号、皖楼3号、皖楼5号之间也在1%水平上差异显著;而皖楼5号的第1分枝点最高,达到了1.963 m,与第1分枝点最低的皖楼1号和皖楼4号的差异达到1%的显著水平,皖楼2号、皖楼3号和皖楼4号之间差异不显著。
2.2产量性状指标的比较
产量相关性状的检测结果(表2)显示,在5个品种中,皖楼4号挂果数最多,主茎和第1分枝挂果总数达到了18.67个,其次是皖楼2号,为16.33个,皖楼3号挂果数最少,只有10.67个。皖楼4号在单果质量、产量及种子千粒质量等产量指标上,均表现最佳,其次为皖楼2号和皖楼5号,但皖楼4号与皖楼2号、皖楼5号之间在产量和种子千粒质量等指标上也达到了5%差异显著水平;皖楼2号与皖楼5号之间差异不显著,但与皖楼1号与皖楼3号之间的差异达到了5%的显著水平。综上所述,在皖楼品种系列中,皖楼4号最适合在淮安地区推广种植。
3结论与讨论
栝楼是我国传统的药用植物,其果实、果皮、种子、根均可入药,可谓全身是宝,利用价值极高。而栝楼除具有传统药用价值之外,还具有很高的营养价值和保健作用。因此,随着栝楼市场需求量的不断增大,栝楼的栽培面积也逐年增加,栝楼以其高产出、低投入的特点也受到了越来越多农民的欢迎。近年来,栝楼在淮安地区的引进和栽培,不仅增加了农民的收入,还满足了日益扩大的市场需求,发展前景看好。因此,选择适合当地气候、土壤等环境条件的栽培品种,深入研究和探讨科学的管理技术,是促进栝楼进一步推广种植、保障农民增产增收亟待解决的关键问题[12]。本试验初步比较研究了在淮安栽培的皖楼系列5个品种的有关形态生理及相关产量性状指标,结果表明,皖楼4号在产量、单果质量、种子千粒质量等方面表现突出,更适合在淮安地区栽培种植。
在传统的栽培生产中,栝楼主要通过种子、分根、压条等方法进行繁殖。为了提高栝楼的栽培效率和质量,研究人员对栝楼的繁殖技术进行了有益的研究和探索。目前,利用组织培养技术已经成功获得了再生植株[13-16],并对栝楼雌雄株在愈伤组织的诱导和分化中的差异有了更深入的了解[17];另外,丛生芽诱导体系的建立[18],以煤渣、棉籽壳等作为基质的无土育苗技术[19],以及可有效克服杂交障碍的发根农杆菌遗传转化技术在栝楼生产中的应用等[20],均获得了可喜的进展,为栝楼的大规模快速繁殖以及幼苗的工业化生产奠定了基础。但截至目前,这些繁殖方法尚处于初步研究阶段,技术尚未成熟,不能进行大规模的推广应用。由于栝楼为多年生雌雄异株植物,种子繁殖的后代中只有5%左右的雌株[21],不适于以收获果实和种子为目的的栽培生产,因此,本研究采用了分根繁殖的方法,并配置了5%的雄株,以期获得最佳的投入产出比[22]。
玉米、小麦、豆类等作物的研究结果显示,作物的生长性状往往与其单株产量有密切关联[23-25],而且不同的生长性状对作物单株产量的影响程度也各不同[26]。张荣超等的研究表明,栝楼的单株结果数、分蘖数、主茎粗度、叶片数、株高等生长性状与其单株产量之间存在显著的正相关[27]。本研究对皖楼系列品种的比较分析显示,产量较高的皖楼4号和皖楼2号其根茎粗度分别为1.643 cm和1.350 cm,主茎粗度分别为1.590 cm和1.303 cm,而主茎挂果数和第1分枝挂果数的总和分别达到18.67个和16.33个,显著优于其他皖楼品种,与前人研究结果一致。
光合作用是中药材产量和品质形成的基础[28],中药材中90%以上干物质的积累直接或间接来自光合作用,光合特性对于研究栝楼种质资源具有非常重要的意义。周洁等以山东的2个栝楼品系KXY-001和KXY-005为研究材料,对其净光合效率、光饱和点、光补偿点等相关光合指标进行了比较研究,结果显示,不同基因型的栝楼之间光合特性存在较大差异,并进一步导致了其单株产量的不同[29]。叶绿素含量与植物光合速率、营养状况等密切相关,是植物生长发育的重要生理指标之一[30-31],本研究对皖楼系列品种叶绿素含量进行了检测和统计分析,结果显示,皖楼4号和皖楼2号叶绿素含量也相对较高,这与其较高的挂果数和产量呈正相关,至于皖楼4号和皖楼2号的其他光合特性尚有待进一步研究。
此外,在栝楼不同生长阶段的除草、修枝、施肥、病虫防治等生产管理技术对其最终的产量也同样具有非常重要的影响[32-33],如何在淮安地区的环境条件下,通过科学的田间管理进一步提高栝楼的产量、改善其品质,尚需更为深入系统的研究和探讨。
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