仿野生栽培华重楼群落的病害程度调查与分析

周国华，程筵寿，田苏奎，成亮，黄文仕，韩素芳，徐梁，程诗明

（1.浙江省林业科学研究院，浙江 杭州 310023；2.遂昌县生态林业发展中心，浙江 遂昌 323300；3.缙云县林业技术推广站，浙江 缙云 321400）

华重楼Paris pol yphyllavar.chinensis是百合科Liliaceae 重楼属Paris多年生草本植物，自然分布于我国南方各省[1]。华重楼是一种传统的中药材，其根状茎可入药，主要活性成分为甾体皂苷[2-4]，具有清热、消肿、抗癌等功效，被《中华人民共和国药典》收录为重楼药材的正品[5]。

近年来，由于重楼药材价格居高不下，导致野生华重楼被人为过度采挖，华重楼野生种群资源与其自然生境均受到严重破坏。据调查，浙江省内一些华重楼的原生自然分布地已难觅其踪迹[6]。因此，为了保护华重楼野生资源，同时解决重楼药材供给来源问题，华重楼的人工驯化、栽培及繁育技术的研究近年来日益受到重视，特别是华重楼的林下仿野生栽培技术，由于产出的华重楼药材品质良好，目前已经成为华重楼人工栽培的主流模式。

遂昌县地处浙江省西南部，是浙江省野生华重楼的主要分布地之一。近年来，为合理利用华重楼资源，有效保护本地华重楼野生种群，遂昌县在油茶Camellia o leifera林、杉木Cunninghamia l anceolata林、毛竹Phyllostachys edulis林、红豆杉Taxus wallichianavar.chinensis林等林分下开展华重楼的仿野生人工栽培。遂昌县自2012 年开始人工栽植华重楼，至2020 年，已发展林下栽培华重楼约30 hm2，估算产量为2.6 t。按2.25 万株·hm-2计算，年均产值约为7.5 万元·hm-2，是相关林农种植户的重要经济来源。由于生长环境发生了变化，人工栽培的华重楼的病害发生逐渐增多，各种在原生态环境下的轻度病症，在人工栽培后变成了规模化的易发重症病害[7-9]，如灰霉病（灰葡萄孢菌Botrytis cinerea[10]）、叶斑病（细交链孢菌Alternaria tenuis[11])和茎腐病（镰刀菌Fusariumspp.[12]）等，严重影响华重楼的产量和品质，已成为关系华重楼人工栽培成效的关键性瓶颈问题。

本研究通过对遂昌县林下仿野生栽培华重楼的病害发生情况进行调查与统计，明确华重楼群落病害的严重程度及其时空分布情况，进而分析海拔、林情、栽植密度及管理措施对病情的影响，旨在为人工栽培华重楼的病害防治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究地概况

遂昌县地处浙江省西南部，地理坐标为118°41′～ 119°30′ E，28°13′～ 28°49′ N，地势西南高、东北低。属亚热带季风气候区，温暖湿润，四季分明，雨量充沛，山地垂直气候差异明显，多年平均气温为16.8℃，无霜期为251 d，年均降水量为1 559 mm[13]。

本次调查地点分别位于遂昌县垵口乡桂洋村（样地1，2 hm2）、白马山林场（样地2，10 hm2）、金竹镇叶村道班后（样地3，0.67 hm2）和金竹镇叶村小银坑（样地4，2.67 hm2），其中，样地1 于2012 年开始仿野生栽培华重楼，样地2、样地3 和样地4 于2016 年开始仿野生栽培华重楼，栽培方式均为以3 年生左右的华重楼苗直接地栽，埋土深度完全盖住块茎，覆土厚度为2～ 3 cm。各调查地点具体地理条件及林分情况如表1。

表1 调查地点的地理条件与林分概况Table 1 Geography and forest of sample plots

1.2 调查方法

根据立地条件的不同，在选定的4 处调查地点设置固定样方或带状样地，分别于2020 年3 月、5 月和8 月，对样地内的华重楼群落进行定点追踪调查，逐一观察并记录叶片、茎秆等器官的感病情况，统计发病株数。同时，于5—7 月，对4 处调查样地中的华重楼进行了拔草、施肥及病害药物喷施防治作业，如表2。施用肥料为叶面钾肥［高浓度硫酸钾复合肥N-P2O5-K2O（15∶15∶15），有效成分含量≥45%，深圳芭田］，用量为150～ 225 kg；施用药品为多菌灵（50%，可湿性粉剂，江阴福达农化股份有限公司；稀释300 倍）、甲基托布津（70%，可湿性粉剂，江苏龙灯化学有限公司；稀释300 倍）、克菌戊唑醇（40%，悬浮剂，河北冠龙农化有限公司；稀释600 倍）、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐（甲氨基阿维菌素含量0.5%，乳油，广西田园生化股份有限公司；稀释600 倍）、敌克松（敌磺钠45%，可湿性粉剂，丹东市农药总厂；稀释600 倍）。4 处调查地点中，在样地1中设置样方共8 个，面积均为1 m2，华重楼种植密度分别为32、30、19、71、16、16、18 和13 株·m-2；在样地2 中设置样方共4 个，面积分别为11.80、4.90、9.24 和19.61 m2，华重楼种植密度分别为1.19、7.35、6.06和4.23 株·m-2；在样地3 中设置样方1 个，面积为22.80 m2，华重楼种植密度为7.46 株·m-2；在样地4 设置样方共9 个，面积分别为1.2 m2（8 处）和3.96 m2（1 处），华重楼种植密度均为8.33 株·m-2。采用定点定株的调查方式调查每个样方。

表2 管理栽培措施Table 2 Management and cultivation measures in sample plots

华重楼植株病害的成因复杂，常见几种病害共同叠加发生。经前期调查确认，遂昌县华重楼的病害主要为灰霉病、叶斑病和茎腐病的混合感染，染病植株在早春发芽展叶后，随染病程度的不同，先在叶片、花萼出现大小不一的水浸状和变色状病斑，随着时间的推移，病情加重，病斑扩大，造成叶片枯蔫和茎秆腐烂，植株地上部分整体早凋。本次调查着重于了解华重楼染病受害的严重程度，考虑到病情溯源的复杂性，不对病原菌做具体区分，实际调查中根据华重楼的直观染病状态，以及病害在叶片、花萼、果实、花梗、茎秆等植株不同器官、部位的不同表现，将病害发生的严重程度分为0、1、2、3、4、5、6 级共7 个等级（表3），逐株进行观察判断和记录。

表3 华重楼病害发生等级Table 3 Disease severity of P.polyphylla var.chinensis

1.3 数据处理

根据调查所得数据，计算各调查样地华重楼的染病率和倒苗率，并采用新复极差法分析计算其病情指数，计算公式如下：

采用IBM SPSS 软件进行数据处理、统计和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 华重楼群落病害总体情况

在2020 年5—8 月的生长季中，对遂昌县境内4 个样地共22 个样方内仿野生栽培华重楼群落的病害发生情况进行调查，结果如表4。

表4 华重楼群落病害调查统计Table 4 Disease of P. polyphylla var.chinensis

由表4 可知，5—8 月，在4 个样地中，华重楼种群的健康株数均随着时间的增加显著减少，倒苗株数均随着时间的增加显著上升，而在5 月时各种群内均已发生明显的病害，同时已有病害倒苗现象的发生。5 月，各样地的倒苗率依次为样地1（7%）＜样地2（23%）＜样地4（38%）＜样地3（45%）；8 月，各样地的倒苗率依次为样地1（68%）＜样地3（73%）＜样地2（74%）＜样地4（83%）。根据对各样地染病而未倒苗华重楼的统计，其植株的株均叶片数量维持在4～ 7 片的正常范围内，而株均病叶数量则随时间的增长而显著增长，5月的株均病叶率（株均病叶数/株均叶片数）依次为样地1（57%）＜样地4（60%）＜样地3（64%）＜样地2（74%），至8 月时，则增高至样地1（64%）＜样地4（79%）≤样地3（79%）＜样地2（83%）。

2.2 华重楼群落染病指标统计

5—8 月，随着时间的增长，各调查样地华重楼群落的染病率、病情指数和倒苗率均显著增高，如图1。将所有调查样地的染病率数据作为y值，相应的病情指数数据作为x值，作散点图，如图2。由图2 可知，染病率随病情指数的增高而明显增高，两者呈现出明显的相关规律，对散点图用一次与二次函数进行拟合，二次函数的拟合程度（R2=0.880 6）要高于一次函数的（R2=0.850 9），表明病情指数与染病率并非完全的线性对应关系，染病率越高病情指数的增长相应变快。

图1 华重楼染病指标的变化情况Figure 1 Changes of disease indicators of P. polyphylla var.chinensis

由于5 月时样地1 与样地3 两个样地的染病率与病情指数比样地2 与样地4 的低，因此，在5—7 月，其增速也更为显著，而样2 的染病率在5 月时已达85.20%，但其病情指数只有49.60，随着时间的增长，其发病率增长已不再明显，而病情指数的增长仍相对显著。5月时，样地4 的病情指数和染病率已分别高达77.73和94.88%，至8 月时，其病情指数为96.27，染病率为100%。5 月，样地1 的倒苗率仅为4.02%，但其增长速度极高，至7 月时已增至46.92%。8 月，4 个样地的倒苗率排序为样地1（59.73%）＜样地3（72.94%）＜样地2（77.81%）＜样地4（78.89%）。总体而言，4 个调查样地中，样地1 的病害情况相对最轻，样地4的病害情况最为严重。

2.3 栽植因素对华重楼病情的影响

2.3.1 海拔与林情的影响 华重楼在不同月份的病情指数、染病率、倒苗率三种病情指标与其植株所在样地的海拔与郁闭度、枝下高、林冠高等林情因子的相关性如表5。由表5 可知，病情指数、染病率、倒苗率均与海拔呈负相关关系，即海拔越低，病害程度越高。5—8 月，病情指数与海拔的相关程度均较弱，且在绝大多数情况下不显著，只有5 月份的倒苗率指标与海拔呈显著相关关系（P＜0.05）。

相较于倒苗率，染病率的统计范围更宽，更能直观反映染病植株数量的多少；而与染病率相比，病情指数则能够对病情进行分级统计，从而更准确地反映了病害的严重程度。本研究中，调查4 个样地林分的郁闭度均介于0.65～ 0.80 之间，为华重楼生长的理想郁闭度区间。由表5 可知，郁闭度与倒苗率在5 月时表现为显著负相关（P＜0.05），而与染病率在5—7 月表现为极显著负相关（P＜0.01），与病情指数则在5—8 月间持续表现为显著负相关（P＜0.05）。枝下高、林冠高则整体并未表现出对病情指标的影响，其与病情指标的相关系数绝对值均小于0.2，相关程度极弱。

表5 海拔、林情与病情指标的相关系数Table 5 Correlation coefficient of altitude and forest with disease indicators

2.3.2 栽植密度的影响 5—8 月，栽植密度与单位面积染病与倒苗株数均呈极显著正相关关系（P＜0.01），其相关系数接近于1（表6），但其与病情指数、染病率和倒苗率的相关系数却均处于极低且不显著的水平。

表6 栽植密度与病情指标的相关系数Table 6 Correlation coefficient between planting density and disease indicators

5—8 月，华重楼的栽植密度与单位面积内染病倒苗株数量的对应关系见图3。由图3 可知，随栽植密度的增大，华重楼的单位面积染病与倒苗株数逐渐增多，两者呈良好的线性对应关系（R2≥0.869 7）；随着月份的增加，华重楼的单位面积染病与倒苗株数量逐渐增加（拟合直线斜率增高），这与其自然生长规律一致。

图3 染病、倒苗株数与栽植密度的关系Figure 3 Relationship of infected and damping off seedlings with planting density

2.3.3 栽培管理的影响 栽培管理措施与华重楼病情指标的相关系数如表7。由表7 可知，拔草次数仅在8 月时表现出了与病情指数的中等强度显著负相关关系（P＜0.05）。三种栽培管理措施与染病率、倒苗率的相关性均不显著，且在绝大多数情况下呈现基本不相关的状态（相关系数的绝对值小于0.01），因此，通过栽培管理措施，无法降低华重楼植株的染病率和倒苗率。药物防治次数在5 月时与病情指数呈现极显著中等相关关系（P＜0.01），但随着时间的增长，相关性的强度与显著性均逐渐减弱，至8 月时，相关系数仅为－0.055，可认为两者已处于不相关状态。

表7 管理栽培措施与病情指标的相关系数Table 7 Correlation coefficient between cultivation measures

3 讨论与结论

3.1 讨论

华重楼的自然生境海拔为600～ 1 350（2 000）m[1]，本研究的4 个样地的海拔分布区间为350～ 1 200 m，大部在华重楼的自然适生海拔范围内。华重楼在适生范围内倾向于在较高海拔处生长，其自然群落数量与生境海拔呈显著正相关关系[14]，高海拔环境有利于华重楼植株生长得更为健壮，即表现为海拔与华重楼所有病情指标的负相关。

华重楼是喜阴植物，自然生长于林下荫蔽处，强光照条件（郁闭度＜0.3）易造成其叶片干枯[15]。5 月时，华重楼苗的出土生长时间还较短，枝叶较为幼嫩，高郁闭度能有效保护幼苗不因光照过强而干枯死亡。通过对染病率、病情指数和倒苗率的定义与计算公式可知，对于华重楼染病情况的描述全面程度，病情指数＞染病率＞倒苗率，而通过对这三种指标与郁闭度在5 月、7 月和8 月时的相关系数的对比，可见其相关显著性持续时间长度也是病情指数＞染病率＞倒苗率，这证实郁闭度确与病情的发展有着紧密关系，而郁闭度的提升则有利于减轻华重楼的病害情况。枝下高、林冠高与病情的不相关性，表明林冠中上层的具体情况与华重楼的生长并无太多实际联系，影响华重楼生长的最重要林情因素是郁闭度。

在生产实践中，常将华重楼的病情加重归咎于栽植密度过高，但本研究发现实际情况与以往的经验性认知并不相符，华重楼的栽植密度与三种病情指标都不相关。实际上，栽植过密而造成的倒苗和染病植株数量增高，并非由于栽植密度增高而加剧了病情，更多是由于栽植植株数量的增加，造成了染病及倒苗数量的相应成比例增高。

拔草、施肥和施撒农药等栽培管理措施，可促使植株生长健壮，减少和减轻病虫害，提升植株的质量和产量。华重楼植株的芽在上一年秋季形成，于次年2 月之前出土，5 月时完成植株地上部分的营养生长，5—7 月进入花期，8 月果实已膨大，随后陆续倒苗[1,16]，在此期间，拔草次数与病情指数仅在8 月时呈中等强度显著负相关关系，这表明拔除杂草对于华重楼由营养生长转入生殖生长后的健康状态存在显著的影响，而对营养生长时的健康状态影响不大。据报道，油菜（欧洲油菜Brassica napus）田中套种薄荷Mentha haplocalyx，杂草的存在直接危害到薄荷的营养生长，可使薄荷减产20%～ 50%[17]；华重楼为宿根草本植物，与其他杂草的植株高度和根系深度基本一致，互相之间存在竞争关系，拔草有助于提升华重楼植株的生长竞争力，而这种竞争力的提升在营养生长阶段似乎表现得并不明显，但在生殖生长阶段对于华重楼植株的健康状况和抗病性产生了显著的促进作用，显著降低了病情指数，有效抵御了病害的发展。有报道认为科学施肥有助于华重楼病害的防治[9]，但在本研究中，施肥与三种病情指标并未表现出相关性，华重楼的病情发展并不因施肥而有所改善。施药次数与病情指数的相关强度与显著性随时间增加而减弱，说明药物喷施在华重楼植株的形态建成与营养生长阶段对其病情发展的遏制较为有效，而待华重楼的形态建成已完成，转入生殖生长阶段（花期），药效会显著下降，到果期（8 月）再喷施药物，对于控制病情已不会产生任何效力。

3.2 结论

本次调查的遂昌县4 个华重楼仿野生栽培群落，以染病率、病情指数和倒苗率为参考指标，其病害严重程度排序依次为：垵口乡桂洋村＜白马山林场＜金竹镇叶村道班后＜金竹镇叶村小银坑。整体而言，华重楼的病害情况随时间推移而普遍加重。生境海拔、林下郁闭度均与病情指标（病情指数、染病率、倒苗率）呈负相关关系，其中，倒苗率与海拔、郁闭度在5 月均呈显著负相关（P＜0.05），染病率与郁闭度在5、7 月呈极显著负相关（P＜0.01），病情指数与郁闭度在5、7、8 月均呈极显著负相关（P＜0.01）。枝下高、林冠高对华重楼病情未表现出实质性影响；栽植密度过高造成了倒苗和染病植株数量的成比例线性增高，但并不对华重楼病情的加剧造成影响，拔草、施肥、施药等栽培管理措施对染病率和倒苗率未产生实际影响，但拔草管护措施及早期药物防治可以显著降低病情指数，有效缓解华重楼病情的严重程度。