鲁跃东
西藏自治区高原生物研究所,西藏 拉萨 850000
金线莲(Anoectochilus roxburghii)为兰科开唇兰属多年生草本植物,又名金线兰、花叶开唇兰。分布于福建、台湾、云南、广西、西藏等,生长于海拔300~1200m 的背阴、通风且潮湿的林下、丘陵和山地[1]。是一种珍稀名贵药材,富含氨基酸、多糖、生物碱、黄酮、微量元素等成分,具有降低血糖、提高免疫力、抗衰老、抗肿瘤、清热凉血、除湿解毒等功效,可用于治疗糖尿病、肾炎、急慢性肝炎等疾病,在民间享有“药王”的美称。
金线莲对于生长环境的要求非常严格,且存在种子发育不完善的现象[2],其种子小,种胚发育不全,自然条件下繁殖速度较慢,加之森林破坏和人为过度采挖,其野生资源锐减[3],导致现今的金线莲野生资源几乎处于濒危的边缘。
近些年金线莲的人工种植面积虽然正在逐渐扩大,栽培技术也相应逐渐成熟,但是在金线莲的栽培生产上,仍然存在种植面积广而分散、栽培品系多而不精、栽培技术散而不统等普遍问题,而西藏自治区针对金线莲的研究还处于起步阶段,未见开展人工栽培方面的研究及报道。本研究选用产自西藏自治区林芝地区墨脱县境内的野生金线莲脱毒种苗进行人工栽培技术实验,重点探讨在两种栽培环境下,不同栽培基质的处理下,金线莲的生长情况,旨在提高金线莲的成活率和生长量,具有现实意义和市场前景,同时也为墨脱野生金线莲的野外回归可行性提供理论基础,以达到减缓野生资源保护压力的目的。
2019—2020年,在西藏自治区林芝地区墨脱县境内采集野生金线莲,并通过植物组织培养快繁技术获得其脱毒种苗,以此作为本研究的实验材料。共选取80 株生根、健壮且无病虫害的脱毒种苗,苗高41.2mm~156.5mm,平均苗高92.1mm。
图1 墨脱野生金线莲脱毒种苗
本研究针对墨脱野生金线莲脱毒种苗,先后在“E1:西藏拉萨智能温室”和“E2:西藏林芝墨脱县格林村野外原生地”两种栽培环境下,采用小盆种植的方式进行人工栽培实验。
1.2.1 种植场地。E1地理位置为91°1′51″E,29°38′7″N,海拔3640m。温室内平均气温15℃~28℃,平均湿度60%~70%.E2地理位置为95°11′24″E,29°13′12″N,海拔1628m。全年平均气温16℃~18℃,夏季平均气温22℃~25℃,冬季平均气温10℃~13℃,全年气温18℃在180 天以上。全年降水量2000~3000mm,全年降水日可达200 天以上。全年日照时数1500.7h,全年平均日照百分率30%~40%.全年平均湿度为78.7%[4]。
1.2.2 栽培基质配比设计。选用树皮、苔藓、草炭土以及自然土(实验地自然土)4种不同的栽培基质,设计出不同的比例配合使用。基质配比共7 个处理组和1 个对照组,配比设计见表1。
1.2.3 种植前准备工作。种植前,把栽培小盆清洗干净,用50%多菌灵可湿性粉剂500 倍溶液消毒30min后晒干待用。将金线莲组培苗从培养室取出进行闭瓶炼苗10d左右,再开瓶炼苗5d左右。
1.2.4 种植情况。在E1 和E2 均种植40 株金线莲种苗。其中金线莲X1~X40种植在E1,种植时间为2020年8 月9 日;金线莲Y1~Y40 种植在E2,种植时间为2022年6月13日。
在种植之前,测量金线莲种苗的株高、地径、湿重。在E1 和E2 进行种植时,均使用40 个栽培小盆分别盛3/4 的8 种栽培基质(P0~P7),每种基质5 盆,然后将金线莲种苗栽入小盆中,每盆1株,随机摆放在实验地,用水浇透。金线莲种苗数据见表2。
图2 金线莲种植情况
1.2.5 水分管理。E1 水分管理:浇水不能漫灌,采用喷雾保湿的方法,见干浇水,不干不浇,让表土湿润即可。每天勘察基质水分,持水量保持80%左右,土壤以能捏成团、放下松散为宜。
E2水分管理:让金线莲在自然环境下自然生长。
1.2.6 采收情况。在E1和E2分别种植90d左右后进行采收,采收时要连根拔起,将金线莲植株根系清洗干净,要求不带土,然后沥干水分。在E1的采收时间为2020年11月14日,在E2的采收时间为2022年9月17日。
清点各个实验方案金线莲植株数,在E1共成活21株,其中植株X1、X3、X4、X8、X10、X13、X14、X17、X19、X22、X23、X26、X27、X29、X31、X32、X37、X38、X39 死亡;在E2 共成活37 株,其中植株Y7、Y28、Y35 死亡。分别测量成活植株的株高、地径、湿重,数据见表3。
表3 采收的金线莲植株数据
图3 金线莲生长情况
实验结果使用Excel 2016 软件进行初步处理;SPSS 26 进行单因素方差分析、独立样本T 检验,多重比较采用LSD法。
采用模糊隶属函数法对金线莲在不同栽培基质下的生长状况进行综合评价,先计算出某一个生长指标的隶属函数值,然后再计算出每个处理的平均隶属函数值,其计算方程为[5]:
公式中,Uij为i处理j指标的隶属函数值,Xij为i处理j 指标的平均值,Ximax为所有处理中此指标的最大值,Ximin为所有处理中此指标的最小值,Ui为i 处理各指标的平均隶属函数值。
由表4可知,种植在E1的金线莲,不同栽培基质处理下,株高增长率以P3 处理组最大(18.45±0.12%),P0 处理组最小(3.06±0.09%);地径增长率以P3 处理组最大(16.11±0.08%),P0 处理组最小(3.41±0.14%);湿重增长率以P3 处理组最大(40.67±0.41%),P0处理组最小(5.07±0.19%)。单因素方差分析和多重比较表明,不同处理组间的株高增长率、地径增长率、湿重增长率呈现显著差异(P<0.05)。
表4 E1不同栽培基质金线莲的生长指标
由表5可知,种植在E2的金线莲,不同栽培基质处理下,株高增长率以P3 处理组最大(30.89±0.29%),P0 处理组最小(5.09±0.08%);地径增长率以P3 处理组最大(30.02±0.13%),P0 处理组最小(6.30±0.13%);湿重增长率以P3 处理组最大(72.83±0.25%),P0处理组最小(7.56±0.06%)。单因素方差分析和多重比较表明,不同处理组间的株高增长率、地径增长率、湿重增长率呈现显著差异(P<0.05)。
表5 E2不同栽培基质金线莲的生长指标
植物的生长会受到多种因素的影响,对于植物生长状况的评价,应尽可能用多的指标进行综合评价,可以避免和弥补单个指标评定结果的片面性,使评定结果与实际结果更为接近[6]。采用模糊隶属函数法综合评价金线莲的生长指标,其平均隶属函数值越大,说明生长状况越好[7]。基于株高增长率、地径增长率、湿重增长率3 项生长指标所进行的模糊隶属函数值综合评价结果见表6。由此可知,E1 不同栽培基质处理对金线莲生长的影响综合评价排名从大到小依次为:P3 处理组>P6 处理组>P5 处理组>P7 处理组>P2 处理组>P4 处理组>P1 处理组>P0 处理组,E2 不同栽培基质处理对金线莲生长的影响综合评价排名从大到小依次为:P3 处理组>P6 处理组>P5 处理组>P7处理组>P2处理组>P4处理组>P1处理组>P0 处理组。表明:P3 处理组对金线莲的生长促进作用最好,P6 处理组、P5 处理组、P7 处理组对金线莲的生长促进作用较好,P2 处理组、P4 处理组、P1 处理组不适合金线莲的生长。
表6 不同栽培处理下基质金线莲生长指标隶属函数值
由表7 可知,种植在E2 的金线莲的株高增长率(15.94±9.45%)、地径增长率(16.55±8.47%)、湿重增长率(33.58±22.86%),成活率(92.50±10.35%)更佳。独立样本T 检验表明,两种栽培环境下的株高增长率、地径增长率、湿重增长率、成活率呈现显著差异(P<0.05)。
表7 两种栽培环境下金线莲的生长指标
综上所述,为了总结出能有效提高金线莲生长量的栽培方法以及初步探索墨脱野生金线莲原生地野外回归的可行性,本研究针对墨脱野生金线莲脱毒种苗进行了人工栽培技术实验[8]。
本研究设计出7 种不同的栽培基质配比方案,先后在E1 和E2 两种栽培环境下,采用小盆种植的方式进行了实验。实验测算了金线莲的成活率和各项生长指标,讨论在两种栽培环境下,不同栽培基质处理下,金线莲的生长情况。实验结果表明:“P3 处理组(草炭土:自然土=1:1)”对金线莲生长的促进作用最佳;E2 更适合墨脱野生金线莲的生长,作为原生地进行野外回归具有可行性。
栽培基质是人工栽培中,植物赖以生存和发育的基础,是制约植物生长发育、形态结构和生理功能的最直接生境要素[9]。本研究中,P1 处理组、P2 处理组和P4 处理组处理下的金线莲生长状况较差,其原因可能是树皮和苔藓虽然提高了基质的透气性,但是也使基质内部空隙较大导致保水性不强,而且影响植株根部对基质的附着,进而对促进金线莲的生长不明显。草炭土是沼泽发育过程中的产物,是由沼泽植物的残体,在多水无氧环境下,不完全分解堆积而成的,质地松软易散碎,含有大量水分和未被彻底分解的植物残体、腐殖质以及一部分矿物质[10],P5 处理组、P6处理组和P7 处理组在树皮或苔藓的基础上添加了肥力较大的草炭土,不但提高了基质肥力,也增强了保水性,从而让金线莲拥有较好的长势。而P3 处理组只采用了草炭土,在提高草炭土含量的同时,也去掉了含有上述缺陷的树皮和苔藓,所以金线莲展现出最好的生长态势,使其生长指标中株高、地径、湿重的增长率均为最佳。
金线莲的药用价值非常巨大,本研究为金线莲的人工种植生产实现高产、高效、优质提供了技术保障,具有现实意义和市场前景,同时也为墨脱野生金线莲原生地野外回归可行性提供了理论基础,以达到减缓野生资源保护压力的目的。因此,开展墨脱野生金线莲人工栽培技术研究显得尤为重要。
本研究依托于西藏自治区自然科学基金项目,由于项目经费和执行时间有限,因此作为栽培类研究,研究数据基数较小,研究周期较短。在现有研究的基础上,下一步计划:一是向墨脱县格林村当地百姓提供金线莲栽培技术并实地做技术指导,可以为当地百姓在致富道路上提供一种思路和方法,也可以丰富金线莲的物种资源和充实金线莲的市场需求。二是在拉萨市智能温室改良出适合墨脱野生金线莲的栽培环境,进行金线莲小规模示范种植,进一步深入研究。