三峡大老岭地区几种野生重楼属植物驯化栽培研究

2022-07-02 06:36田风雷李道新谭家林杜宵余长蓉彭洪林曾百林王功芳张永翠
湖北大学学报(自然科学版) 2022年4期
关键词:重楼根茎显著性

田风雷,李道新,谭家林,杜宵,余长蓉,彭洪林,曾百林,王功芳,张永翠

(宜昌三峡大老岭自然保护区管理局,湖北 宜昌 443000)

0 引言

重楼属Paris植物,是百合科重楼属植物的统称.根状茎可入药,为我国珍贵中药材植物,其药用功效早在《神农本草经》与《本草纲目》上就有记载,具有悠久的历史[1].近年来,随着中药市场对重楼资源需求量的增加,药材价格大幅攀升,乱采滥挖现象严重,而野生七叶一枝花生长周期长,更新慢,且人工种植七叶一枝花起步晚,规模小,导致野生资源采挖量超过了生长量,野生资源几近枯竭[2].据报道,现在七叶一枝花国内市场需求量达到3 000 t左右,市场价格已达800元/kg以上,而现有供应量仅为1 500多吨,供需矛盾突出[3].

宜昌地处湖北西南部,中高山区为以七叶一枝花为代表的重楼属植物的集中分布区域,据不完全统计,大老岭野生重楼及其变种资源共7种[4].由于重楼属药用需求量较大, 且野生资源占绝大多数, 受利益驱动,药农灭绝性乱采滥挖导致野生资源破坏严重,几近枯竭,急需开展资源保护和人工驯化种植工作. 在前期资源调查的基础上,本研究通过对本地野生重楼进行选优和驯化研究,以期解决宜昌野生重楼引种和驯化栽培技术难点,为更好地保护和利用宜昌野生珍贵中药材资源服务,推进宜昌林下中药材种植产业发展.

1 研究方法与材料

1.1 试验材料来源结合前期调查[4],我们选择七叶一枝花、华重楼、球药隔重楼3种重楼开展驯化栽培试验.参试种蔸来源于野生种源,苗龄3年以上.栽植前,分种类、地点、重复调查测量地下茎长、粗、称重,用电子天平分别称量各小区每个种蔸重量,单位为g,保留2位小数.地下茎长、粗采取游标卡尺量取,单位为cm,保留2位小数.

1.2 试验设计试验设两个影响因素,分别是种类和地点;其中种类分别是七叶一枝花、华重楼、球药隔重楼,地点为千斤园(海拔1 000 m)、鸡公垭(海拔1 350 m)、新宫(海拔1 200 m),每个条件下分别设置3次重复[5].定植时间2016年1月.

1.2.1 选择试验基地 试验基地要求地势平坦或沟谷,灌溉方便同时排水良好;土壤要求土层深厚、肥沃疏松、腐殖质或有机质含量丰富,保水保肥良好,具偏酸性的砂质壤土或壤土.利用人工荫棚或常绿阔叶林、针阔混交林自然遮阴,遮阴程度达到70%~80%.

1.2.2 整地 栽植地提前一个月左右将土壤深翻30 cm以上,并暴晒以利消灭虫卵、病菌,结合整地每1 m2施入3~4.5 kg农家肥作为基肥.在块茎移栽之前,认真清除基地里的杂灌、杂草、杂质和残渣.

1.2.3 作畦 将栽植地的土壤反复耙碎、整平,根据地块的坡向进行作畦,达到畦面不能积水的标准即可.畦面要求宽100 cm,高25~30 cm,畦沟和围沟宽30 cm,四周排水沟相通并有出水口.

1.2.4 移栽 将收集到的野生重楼种质资源事先进行分类,每一品种分别按株行距20 cm × 20 cm分块栽植,并对每一个块状种植区域做好相应标签以及数据记录.在畦面上纵向开沟,沟深4~6 cm,将块茎的长边顺着开沟的方向放置,使得根系在沟内舒展开,用开第二沟的土覆盖在前一沟,栽植完成后可在畦面上覆盖松针或腐殖土,厚度以不露土为宜.最后浇透定根水,以后随时保持土壤湿润.另外,移栽应尽量选择在阴天或午后阳光弱时进行.

1.2.5 后期管理 移栽完成后,首先要注意植株病虫害的防治,尤其是地老鼠的防治;其次是要依据基地的植株生长情况,定期做好除草与培土、灌溉与排水、追肥等措施,必要时对生长明显瘦弱、病虫害严重以及死亡的植株进行更换,同时更换相关数据[6].

1.3 数据调查与观测

1.3.1 形态学特征观测 形态学特征观察指标:根状茎粗、株高、茎粗、叶片数量、叶长、叶宽、叶型、叶着生方式、花序类型、花梗长、萼片数、花药长、花药数及种子颜色等[7].生物学特征观察方法:于七叶一枝花的根、茎、叶、花、果等器官基本稳定时进行.每一品种随机抽取5个样点,每样点抽取20株,编号后固定连续观测各性状特征并记录试验数据.根据相关经验及查阅资料,地上茎、叶、花的观测于4月底左右进行,果实观测于10月左右进行,根状茎观测于12月底左右进行.

1.3.2 物候期观察 物候期观察指标:按照时间先后顺序,从植株出苗后开始到下一季植株出苗为止,主要观测植株发芽出苗期(出苗期)、茎杆快速伸长期(伸长期)、展叶期、开花期、结果期、茎杆倒伏枯死期(枯死期)、地上茎叶枯死同时地下块茎长出新芽期(萌芽期)、越冬期等[8].观测频率出苗期-茎杆倒伏枯死期7天一次,枯死期-越冬期15天一次,持续观测一个生长周期.

1.3.3 生长数据调查 2017年3月20日,分种类、地点、重复调查测量地下茎长、粗、称重,用电子天平分别称量各小区每个种蔸重量,单位为g,保留2位小数.地下茎长、粗采取游标卡尺量取单位为 cm,保留2位小数.

1.3.4 数据整理 分种类、地点、重复测量计算得到的地下茎长、粗、称重等净生长量,运用Spss 22.0软件统计分析[9-10].

2 结果与分析

2.1 生长节律对比分析观测表明,3种重楼生长期(出苗期-枯死期)长短排序为华重楼>球药隔重楼>七叶一枝花.

表1 大老岭地区不同海拔重楼属植物生长节律比较

根据上述数据,绘制不同地点不同种类的物候期条形图(图1).尽管从整个生长周期来看华重楼生长期最长,但是从开花-结实期来看,七叶一枝花开花结实期最长,球药隔重楼次之,华重楼最短.

图1 不同海拔重楼属植物生长节律条形图

2.2 主要形态学特性经观察对比统计,3种重楼植物主要形态学特性如下(表2).

表2 不同种类重楼主要生物学特性

2.3 主要生长指标对比分析根据小区面积,对比各小区地下茎,长、粗原始量,分别计算单位面积种蔸茎,长、粗净生长量.开展3种重楼多变量统计分析,如表3.

表3 不同种类重楼驯化栽培试验多元方差检验表a

表3显示了分别用Pillai、Wilks’ Lambda、Hotelling的轨迹和、Roy’s 最大根4种方法进行检验,且这4种检验方法的结果其截距项的检验统计量的显著性均为0.000,即P<0.01,表示各组变量间的数据存在显著性差异,需进一步检验由哪一个因素造成的影响(表4).

表4 不同种类重楼驯化栽培试验主体间效应的方差分析表

表4显示了方差分析中各要素样本的差异程度及显著性.由表可知,不同种类重楼根茎增长数的统计量F为2 433.568,显著性为0.000,即P<0.01,差异极显著;根茎增粗数的统计量F为808.763,显著性为0.000,即P<0.01,差异极显著;根茎增粗数的统计量F为446.581,显著性为0.000,即P<0.01,差异极显著.不同地点重楼根茎增长数的统计量F为1 080.386,显著性为0.000,即P<0.01,差异极显著;根茎增粗数的统计量F为2 566.132,显著性为0.000,即P<0.01,差异极显著;根茎增粗数的统计量F为132.935,显著性为0.001,即P<0.01,差异极显著.在种类和地点交互作用下,重楼根茎增长数的统计量F为131.648,显著性为0.114,即P>0.01,差异不显著;根茎增粗数的统计量F为100.724,显著性为0.126,即P>0.01,差异不显著;根茎增粗数的统计量F为63.909,显著性为0.174,即P>0.01,差异不显著.

采用LDS多重比較法对不同种类、不同地点各变量样本均数间的多重比较结果表明,不同种类影响因子条件下,地下茎增长在各种类中的显著性P均小于0.05,差异显著;地下茎增粗在华重楼与七叶一枝花中显著性0.028,即0.010.05,差异不显著,其他两种各变量之间的显著性P均小于0.01,差异极显著.不同地点影响因子条件下,地下茎增长在新宫与鸡公垭中显著性0.515,即P>0.05,差异不显著,在其他两种各变量之间的显著性P均小于0.01,差异极显著;地下茎增粗在各地点中的显著性P均小于0.01,差异极显著;地下茎增重在新宫与鸡公垭中显著性0.365,即P>0.05,差异不显著,其他两种各变量之间的显著性P均小于0.01,差异极显著(表5).

表5 不同种类重楼驯化栽培试验不同影响因子各变量的多重比较

从种类上看,七叶一枝花地下茎年增长均值、年增重均值最大,分别达到4.584 cm、9.271 g,球药隔重楼花地下茎年增粗均值最大,达到0.518 cm.说明,七叶一枝花栽培表现型最优,球药隔重楼次之,可作为重点栽培繁殖品种.从地点上看,千斤园(海拔1 000 m)地下茎年增长均值、年增重均、增粗均值均优于其他两个地点,可作为重点推广区域(表6).

表6 不同种类重楼驯化栽培试验不同种类各变量的均值

3 讨论

本试验基于大老岭区域收集的野生华重楼、七叶一枝花、球药隔重楼种源,苗龄3年以上,对以种子为来源的实生苗表现还需要进一步研究.同时,在生长节律观测方面,还需要对比观测从种子到发育成心形单叶幼苗的数据,为今后本区域有针对性开展丰产栽培技术研究打好基础.

4 结语

重楼的主要药用成分为多种甾体皂苷,已成为多种中成药和新药的主要原料药[11],巨大的需求缺口和经济利益刺激驱动,导致野生重楼资源严重枯竭,发展人工种植产业依靠野生种源杯水车薪.大老岭野生重楼资源丰富,应该加强资源保护措施和宣传工作,增强人们对重楼保护重要性的认识.同时,开展重楼的科学规范的人工繁育试验,针对种子繁育、田间管理、病虫害防治等进行研究,借鉴已有研究基础,争取早日总结出一套完整的重楼高效丰产栽培技术规程,为促进宜昌市重楼的产业化栽培创造条件.

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