韩 愈, 陈宗游, 覃信梅, 梁惠凌, 唐 辉
(1.广西师范大学,广西桂林 541004; 2.广西植物功能物质研究与利用重点实验室,广西桂林 541006;3.广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所,广西桂林 541006)
广西甜茶(RubussuavissimusS.Lee)为蔷薇科(Rosaceae)悬钩子属(RubusL.)多年生灌木,是广西特有的无毒、低热能、高甜度和具有保健功能的野生珍稀甜味植物[1-2]。广西甜茶具有清热润肺、生津解渴、祛痰止咳、清肝明目、促进新陈代谢、调节人体免疫功能、强身健体和抗衰老的功效[3-4];还有降低血糖、血脂、血压的作用,临床上被用于糖尿病、高血压等疾病的辅助治疗[5]。广西甜茶叶中含有的甜茶素的甜度相当于蔗糖的300倍[6-7],是一种理想的高甜度、低热能的天然甜味剂。
因其具有多种药用功效可作茶叶,且其所含有的独特的甜茶素可开发为新型的甜味剂,广西甜茶人工种植具有较高的经济价值。目前,广西甜茶在广西荔浦县和平乐县有较大的栽培面积。广西甜茶是多年生带刺落叶灌木,茎直立或倾斜,株高可达3.5 m,再加上其根蘖苗多且成株率高,若任由其生长不利于采叶等栽培管理工作。修剪可以调节枝条的分布从而促进良好树体结构的形成,有利于改善树体通风透气状况和平衡树势[8],是经济植物实现树体矮化、管理方便和优质丰产的重要手段。自广西甜茶被发现以来,国内外学者在野生资源调查[9]、遗传多样性分析[10]、化学成分分析与提取[11-12]以及药理药效等方面对其进行了广泛的研究[13-14]。而现有文献里面未见有关广西甜茶修剪整形方面的研究报道。本研究探索了冬季修剪和春季打顶对广西甜茶的生长和叶产量的影响,为广西甜茶产业化种植的栽培管理措施提供科学参考。
试验地选在桂林植物园经济植物引种驯化园内,位于110°17′E,25°01′N,海拔150 m,年均气温19.2 ℃,极端高温 40 ℃,极端低温-5.5 ℃,冬季有霜冻,偶见雪。年均降水量1 865.7 mm,多集中于春、夏,年相对湿度78%,土壤为砂页岩及第四纪红土发育的酸性土壤,pH值5.0~6.0。0~35 cm深的土壤营养成分含量分别为有机碳0.663 1%,有机质1.143 1%,全氮0.117 5%,全磷0.113 1%,全钾 3.066 1%[15]。
1.2.1 去顶端处理 于2014年11月对种植1年的广西甜茶的地上部分进行剪除只留根部,2015年3月对从地下长出的新植株进行选择、归类:植株高度50~70 cm的为一类(定义为矮一类);植株高度100~120 cm的为一类(定义为高一类)。分别对这2类高度的植株设4个处理:(1)去顶芽:在植株顶部截掐去顶芽;(2)去1/3:在植株高度的2/3处截去其上部;(3)去1/2:在植株高度的1/2处截去其上部;(4)对照:未做任何处理。每个处理做6个重复。去顶端处理后立即测量其基础数据,以后每隔20 d测定各参数以检测其生长动态的变化。在年底测量结束时,将各处理的各植株的一级分枝按其基径的大小分为大、中、小3类,每类随机抽取3根用以基径的测定,取其均值作为广西甜茶植株一级分枝的基径;同时,对各处理的各植株进行叶产量统计。
1.2.2 修剪整形处理 于2014年11月对种植1年的广西甜茶进行筛选,选树势、树形大小相近的植株设4个处理:(1)只留主干:把各分枝剪除,留高度约50 cm的主干;(2)留一级侧枝:在约50 cm高度的主干上,把各一级侧枝留住,一级侧枝留长约为30 cm,二级以上的侧枝全部剪除;(3)留二级侧枝:在约50 cm高度的主干上,把各一级侧枝留住,一级侧枝留长约为30 cm,把各一级侧枝上的各二级侧枝留住,留长约20 cm,三级以上的侧枝全部剪除;(4)对照:未做任何处理。每处理重复10株。对于前3个处理的植株,第2年春季对从其根部长出的根蘖苗进行截干处理,留干高度为50 cm,根蘖苗长出的叶计入其母株的叶产量。2015年,在广西甜茶的生长季节里,对各处理的广西甜茶叶分3次采摘(采叶时间:5月7日、6月22日、8月7日),统计其叶产量。
2.1.1 不同去顶处理的广西甜茶的生长动态
2.1.1.1 基径生长动态 生长动态曲线的斜率反映植株生长的快慢,图1-A中,高一类植株的基径曲线前半部(7月14日之前)斜率较低,后半部斜率较高,说明高一类植株在生长周期内,其基径前半期生长比较慢,后半期生长快。在整个生长周期内,高一类植株的基径比矮一类植株的大。高一类植株最终基径大小顺序为对照>去顶芽>去1/3>去1/2。矮一类植株最终基径大小顺序为去顶芽>对照>去顶1/2>去顶1/3。对于高一类基径来说,去顶芽的最终值与对照无显著差异,二者均显著大于去1/3、去1/2处理;从其增长量来看,对照的增长量显著大于去1/2处理的增长量,其他处理间差异不显著(表1)。而矮一类植株无论最终值还是增长量各处理之间均无显著性差异(表1)。
2.1.1.2 株高生长动态 各打顶处理的株高生长动态变化如图2所示。从整体来看,高一类和矮一类的所有处理的曲线走势,均为前半部斜率较高,后半部曲线趋于平缓,6月24日之后曲线斜率有较大幅度下降,说明所有处理的广西甜茶株高在生长期前半期比后半期长得快。2类植株经过去顶处理后,株高的生长均受到不同程度的影响。在整个生长期内,无论是高一类还是矮一类,各处理的株高均比对照低,以去1/2的最低。高一类植株的最终株高的顺序为对照>去1/3 >去顶芽>去1/2。矮一类植株的最终株高的顺序为对照>去顶芽>去1/3>去1/2。由表1可知,高一类与矮一类植株株高的最终大小和增长量在各处理间均无明显差异。
表1 不同处理的广西甜茶的基径、株高、冠幅、一级分枝数的最终值和增长量
注:同列数据后不同小写字母表示各处理间有显著性差异(P<0.05)。
2.1.1.3 冠幅的生长动态 各打顶处理的冠幅生长动态变化如图3所示。整体上看,冠幅的生长动态曲线的走势与株高的类似,均为前半部斜率稍较高,之后曲线走势趋于平缓。高一类的去1/3、去1/2和对照的冠幅在8月16日之前长得比较快,之后其长速有较大幅度的下降;而高一类的去顶芽及矮一类的所有处理的冠幅的长速则于7月16日之后有较大幅度的下降。高一类植株的最终冠幅顺序为对照>去顶芽>去1/3>去1/2。矮一类植株的最终的冠幅顺序为对照>去1/3>去1/2>去顶芽。
2.1.1.4 一级分枝数的生长动态 各打顶处理的分枝数的生长动态变化如图4所示。广西甜茶苗长到一定的程度后开始分出侧枝,在4月7日的第2次测量中,除矮一类的对照外的所有处理均出现侧枝,去顶端处理对广西甜茶首次出侧枝的时间影响不大。在生长期的大部分时间里,对照的一级分枝数明显比其他处理的多,其次为去顶芽的分枝数,去1/2和去1/3的居后且它们差别不大。对于高一类植株一级分枝数量来说,对照显著多于去顶芽、去1/3、去1/2 3个处理;而矮一类植株去顶芽与对照无显著差异,二者均显著大于去1/2和去1/3处理(表1)。
2.1.2 一级侧枝的基径最终大小及二级分枝数 广西甜茶植株一级侧枝的基径最终大小如图5-A、图5-B所示。去顶芽处理对广西甜茶的一级侧枝的基径有明显的影响。在矮一类中,去1/3和去1/2处理的一级分枝基径显著的大于对照,基径由大到小顺序为去1/2>去1/3>去顶芽>对照;在高一类中,去顶芽、去1/3和去1/2的一级分枝基径均显著大于对照,且这三者两两之间差异不显著,基径由大到小顺序为去1/3>去1/2>去顶芽>对照。
广西甜茶的二级分级数见图5-C、图5-D。无论是在高一类还是矮一类,去顶芽的二级分枝数显著比对照的多,但去1/3、去1/2和对照三者两两之间差异不显著。高一类和矮一类的各处理的二级分枝数大小顺序分别为去顶芽>对照>去1/3>去1/2和去顶芽>去1/2>去1/3>对照。
2.1.3 不同去顶端处理的叶收获量 不同去顶端处理的广西甜茶的叶产量如图6所示。无论是高一类还是矮一类,均以去顶芽处理的叶产量最多,其次为对照的叶产量,去1/3和去1/2的依次居后。前二者的叶产量差异不显著,但均显著多于去1/3和去1/2处理的叶产量。另外,去1/3与去1/2处理的叶产量之间也存在显著性差异。
冬季修剪整形处理对广西甜茶第2年叶收获量的影响见表2。第2年根据叶子成熟度对其进行采收,1年内总共采收了3次叶。在3次采收中,除了留一级侧枝的处理外,其他的处理均是以第2次采收的叶子最多。在总的叶收获量中,各修剪整形处理的叶收获量间存在显著差异,即留二级侧枝和对照的叶收获量均显著大于其他2种修剪整形处理的叶收获量,留一级侧枝的叶收获量显著大于只留主干的叶收获量。留二级侧枝的叶收获量略少于对照的叶收获量,但差异不显著。
从整体上看,广西甜茶的生长旺盛期是在3月中旬至7月中旬,这段时间广西甜茶的生长需要消耗大量的营养,是施肥的关键期。在生产管理上,这个时期要施重肥以保证广西甜茶的生长有足够的营养,施肥应以速效肥为主。
对植物打顶或者截干,能解除顶端优势,从而减弱植株的纵向生长,促进其横向生长且增加侧芽成枝数。本研究发现,去顶或截干(去1/2)处理能降低广西甜茶的株高,并增加其一级侧枝的粗度,但未能提高其主干基径的粗度和增加一级侧枝数。广西甜茶的侧芽成枝率高,不管去不去顶,其主干上的侧芽均能成枝。与其他的去顶端处理相比,对照因其主干较长(侧芽相应较多),其侧枝也相应较多;而去顶端处理因其主干相对较短(侧芽相应较少),故其侧枝相应较少。
表2 冬季不同修剪处理的次年叶产量
注:同行不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。
不同的去顶端和修剪处理对广西甜茶的叶收获量有显著的影响。广西甜茶当年生植株的去顶芽处理叶收获量显著高于去1/3和去1/2的叶收获量,也略高于对照的叶收获量;在不同的冬季修剪整形处理中,留二级侧枝的叶收获量显著高于只留主干和留一级侧枝的叶收获量,其虽然略少于对照的叶收获量但差异并不显著。本研究显示,去顶芽处理可以一定程度上降低植株高度并增加其二级分枝数,使广西甜茶植株树形更加紧凑丰满;而冬季留二级侧枝的修剪整形处理也有类似的效果,它们均能使得广西甜茶实现矮化,在生产上更便于管理和采收,因此,在人工规模化栽培中可考虑采用这2种处理方法对广西甜茶植株进行处理。
本研究发现冬季的修剪整形各处理中,第1采叶时,叶收获主要来源于上年留下的枝干(即修剪整形留下的枝干),采完叶后部分植株的枝干会干枯死去。第2次及第3次的叶子是来自于植株从地下长出的枝干。留二级侧枝的从地下新长出的枝干比其他2种修剪整形处理的茁壮。这可能与上年修剪整形留下的枝干有关。有关不同程度修剪对广西甜茶根部无性繁殖的影响还有待进一步研究。