汪建云 啟雙濤 劉經(jīng)倫 楊麗華 張振鐸

摘要[目的]對小黑藥進行實生苗栽培馴化研究。[方法]采用L8（27）正交試驗，考察不同光照、土壤、溫度對小黑藥實生苗生長發(fā)育的影響。[結(jié)果] 弱光、混合土+高溫、弱光+混合土較適宜葉生長數(shù)量增長;弱光+混合土、弱光、混合土、混合土+高溫較適宜葉長度增長;弱光、弱光+混合土有助于提高葉均生長速率;以上不同處理差異均顯著或極顯著;120 d時鮮生物量差異不顯著，但弱光、混合土、高溫下鮮生物量較大。[結(jié)論]弱光、混合土、高溫是小黑藥實生苗生長發(fā)育和生物量積累的適宜條件。

關(guān)鍵詞小黑藥;實生苗;馴化;正交試驗;環(huán)境條件

中圖分類號S567.23+9文獻標識碼A

文章編號0517-6611（2019）03-0154-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.03.049

引種馴化是人類通過人工干預措施，使野生植物或外來植物成為栽培植物的措施和過程[1]，其中種子實生苗栽培試驗是許多植物資源引種馴化的必要過程之一。小黑藥（Sanicula astrantiifolia H.Wolff ex Kretschmer）屬傘形科變豆菜屬植物，又稱昆明變豆菜、川滇變豆菜、三臺草、五匹風，產(chǎn)于我國西南各地，是中國西南特有種，生于海拔1 500～3 000 m的河邊雜木林下、山坡草地和溝邊陰濕處[2]。小黑藥常以根入藥[3]，民間常用做藥膳。小黑藥作為一種藥食兩用、純天然、無污染、亟待開發(fā)的野生物種資源，具有廣闊的市場開發(fā)潛力和應用前景[4]，其藥材主要來源于野生種質(zhì)資源。小黑藥以種子繁殖為主要繁殖方式，雖分布較廣，但自然種群個體數(shù)量稀少，同時近年來其野生種群被人為大量采集破壞，數(shù)量急劇減少。目前，小黑藥研究報道主要集中在成分、藥理和分子等方面，但鮮見對繁殖和馴化方面的研究報道[5-8]。因此，有必要對該物種進行實生苗栽培馴化研究，特別是近自然條件下人工種植試驗過程中的生長發(fā)育表現(xiàn)，為該物種保護、開發(fā)利用和種植推廣提供科學依據(jù)[9]。同時，這種開發(fā)和利用方式對環(huán)境影響較小，可以最大限度地減少環(huán)境資源的破壞。鑒于此，筆者采用L8（27）正交試驗，考察不同光照（A因素）、土壤（B因素）、溫度（C因素）對小黑藥實生苗生長發(fā)育的影響，為該物種的進一步開發(fā)、保護和利用提供技術(shù)指導。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗在保山市隆陽區(qū)保山學院內(nèi)（99°09′40.68″E，25°08′05.56″N）進行。該地海拔約1 680 m，行政區(qū)劃屬保山市隆陽區(qū)保山壩。試驗地屬典型西南季風區(qū)亞熱帶高原氣候類型，11—4月為旱季，5—10月為雨季，干濕季明顯，冬無嚴寒，夏無酷暑，四季如春。年均溫 14.8～21.4 ℃，年活動積溫4 639.7～7 806.8 ℃，年日照時數(shù)2 046.5～2 327.4 h，年均降雨量740.2～2 097.5 mm，無霜期234～341 d[10]，山地是小黑藥分布區(qū)之一，符合馴化環(huán)境要求。

1.2試驗材料

小黑藥實生苗試驗材料于2013年6月和2014年2月直接從云南省昆明市尋甸縣聯(lián)合鄉(xiāng)叉河村后山挖掘，移栽于試驗地。從2次種植植株上采集成熟種子，自然晾干保存。錦農(nóng)JN-QXM型全項目土壤肥料速測儀;HUATO S500系列溫濕度記錄儀;TES-1003A照度計。

1.3試驗設(shè)計

試驗于2016年6月1日開始，2016年9月13日結(jié)束，共105 d。馴化栽培過程中的生長發(fā)育問題是物種物種馴化利用過程中的核心問題之一。物種繁殖能力強和物種生態(tài)適應幅廣，則物種馴化越容易。根據(jù)引種馴化理論，參照相關(guān)文獻資料[11-18]，該研究試驗設(shè)計如下：

試驗地位于溫室大棚。試驗采用3因素2水平，使用L8（27）正交設(shè)計安排試驗。其中，光照設(shè)置2種因素（A因素：A1為自然光;A2為80目遮陽網(wǎng)處理后光照，采用照度計定時測量光照強度），土壤2種因素（B因素：B1為山基土;B2為黏土∶山基土∶紅土=1∶1∶1的混合土，采用土壤肥料測量儀按土壤測定方法測定氮、磷、鉀和有機質(zhì)），溫度2種因素（C因素：C1為高溫，≥室外溫度;C2為低溫，約90% C1溫度，定時測量記錄空氣溫度和濕度）。假設(shè)不同光照、溫度、土壤下小黑藥實生苗生長發(fā)育無差別，即設(shè)定光照、溫度、土壤為自變量，以小黑藥實生苗生長發(fā)育為因變量，給與相同的管理措施、種植時間、種植數(shù)量等以控制無關(guān)變量，每5 d觀察記錄小黑藥實生苗生長發(fā)育情況，然后通過試驗結(jié)果進行假設(shè)驗證。試驗設(shè)計方案如表1所示。

分別將2類土壤分類混勻，各分成4份，采用隨機法按試驗要求放置在溫室大棚，共設(shè)置成8個小區(qū)，每個小區(qū)50 cm×50 cm，土壤厚度20㎝;種子播種[19]。

通過控制不同光照、溫度、土壤，觀察幼苗生長狀況并定時記錄數(shù)據(jù)。由于種子播種萌發(fā)試驗中試驗組出苗數(shù)最小為5株，隨機選定其他試驗組5個植株作為試驗統(tǒng)計對象。各試驗組分測量新生葉數(shù)，葉片生長長度等分別記錄。試驗完成后各試驗組按株采收稱取整株鮮重并記錄。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用SPSS、Excel對試驗數(shù)據(jù)進行分析，采用直觀分析法和方差分析法對試驗結(jié)果進行分析。

2結(jié)果與分析

2.1各控制因素基本情況

2種光照處理下105 d光照強度定時觀測數(shù)據(jù)記錄整理如圖1所示，強光（A1）光強平均為8 799.68 lx，弱光（A2）光強平均為1 880.32 lx，兩者之比為4.68∶1，2種光照處理隨時間波動基本一致。

2種土壤處理的土壤成分3次重復測定平均結(jié)果是山基土（B1）銨態(tài)氮129.333 mg/kg，有效磷14.57 mg/kg，速效鉀152.333 mg/kg，有機質(zhì)177.1 mg/kg，pH 4.0;混合土（B2）銨態(tài)氮21.477 mg/kg，有效磷26.82 mg/kg，速效鉀131.267 mg/kg，有機質(zhì)41.373 mg/kg，pH 5.0。兩者銨態(tài)氮之比為6.03∶1，有效磷之比為1∶1.84，速效鉀之比為1.16∶1，有機質(zhì)之比為4.28∶1，均為酸性土。

2種溫度處理下105 d溫濕度數(shù)據(jù)記錄整理如圖2所示，高溫（C1）平均溫度為27.76 ℃，低溫（C2）平均溫度為25.53 ℃，溫度平均值相差2.72 ℃，兩者之比為1.108∶1，2種溫度處理隨時間波動基本一致。

2.2葉生長數(shù)量對實生苗生長發(fā)育的影響

一般每植株葉片數(shù)為2～13個（不含子葉），以0表示該植株葉片死亡。試驗結(jié)果平均直觀分析如表1所示，試驗中各處理葉生長數(shù)量差異較大，高到低排列順序為處理⑦、⑧、②、⑥、③、 ⑤、①、④，葉生長平均數(shù)量為6.27個。R（極差）絕對值由高到低排序為A>BC>AB>B>AC>C，顯示影響葉生長數(shù)量的因素較復雜，各因素及其交互作用對葉生長數(shù)量均有較大差異，A因素是影響葉生長數(shù)量的主要影響因素，BC交互作用、AB交互作用、B因素影響次之。合并方差分析表明A因素、BC交互作用、AB交互作用影響顯著，其他作用不顯著，誤差平方和相對較小，占總數(shù)的3.52%，說明檢測準確度較高。A因素K2>K1，表明弱光（A2）較適宜葉生長數(shù)量增長，強光（A1）則相對較差。由表2可知，BC交互作用B2C1>B2C2>B1C1>B1C2，表明混合土+高溫（B2C1）下較適宜葉生長數(shù)量增長，山基土+低溫（B1C2）則相對較差;AB交互作用由高到低為A2B2>A2B1>A1B2>A1B1，表明弱光+混合土（A2B2）下較適宜葉生長數(shù)量增長，強光+山基土（A1B1）則相對較差。

2.3葉凈生長長度和對實生苗生長發(fā)育的影響

由表1可知，各處理全部葉凈生長長度和差異較大，各組合由高到低排列順序為處理⑦、⑧、②、⑤、③、⑥、①、④，葉凈生長長度和平均為33.34 cm。R絕對值由高到低排序為AB>A>B>BC>AC>C，AB交互作用是影響葉凈生長長度和的主要影響因素，A因素、B因素、BC交互作用影響次之。合并方差分析表明AB交互作用差異極顯著，A因素、B因素、BC交互作用差異顯著，其他作用不顯著，誤差平方和相對較小，占總數(shù)的0.8%，檢測準確度高。由表2可知，AB交互作用A2B2>A2B1>A1B2>A1B1，表明弱光+混合土（A2B2）下較適宜葉長度增長，強光+山基土（A1B1）則相對較差;A因素K2>K1，表明弱光（A2）較適宜葉長度增長，強光（A1）則相對較差;B因素K2>K1，表明混合土（B2）較適宜葉長度增長，山基土（B1）相對較差;BC交互作用B2C1>B2C2>B1C1>B1C2，表明混合土+高溫（B2C1）較適宜葉長度增長，而山基土+低溫（B1C2）相對不適宜。

2.4葉均生長速率對實生苗生長發(fā)育的影響

由表1可知，各處理葉均生長速率差異較大，各處理由高到低排列順序為處理⑦、⑧、②、⑤、③、⑥、①、④，葉均生長速率平均為0.088 cm/d。R絕對值由高到低排序為A>AB>BC>B>AC>C，A因素是影響葉均生長速率的主要影響因素，AB交互作用、BC交互作用、B因素影響次之。合并方差分析表明A因素、AB交互作用差異顯著，其他作用不顯著，誤差平方和相對較小，占總數(shù)的5.23%，檢測準確度較高。A因素K2>K1，表明弱光（A2）有助于提高葉均生長速率，強光（A1）則相對較差。由表2可知，AB交互作用A2B2>A2B1>A1B2>A1B1，表明弱光+混合土（A2B2）有助于提高葉均生長速率，而強光+山基土（A1B1）相對較差。

2.5植株鮮生長量對實生苗生長發(fā)育的影響

將105 d后每植株鮮生物量作為分析因素影響的考察指標。統(tǒng)計直觀分析結(jié)果如表1所示，可以看出試驗中各處理植株地下鮮生物量差異較大，各處理由高到低排列順序為處理⑦、②、③、⑧、⑥、④、⑤、①，植株地下鮮生物量平均為10.06 g。R絕對值由高到低排序為BC>B>AB>AC>A>C，BC因素是影響植株地下鮮生物量的主要影響因素，B因素、AB交互作用、AC交互作用影響次之。方差分析表明各因素和交互作用不顯著，誤差平方和相對較大，占總數(shù)的6.63%，檢測準確度一般。K值分析顯示，弱光、混合土、高溫下鮮生物量較大。

3結(jié)論與討論

3.1結(jié)論

通過光照、土壤、溫度3因素2水平L8（27）正交試驗結(jié)果可以看出，在該試驗栽培馴化條件下，實生苗均能正常發(fā)育，弱光（A2）、混合土+高溫（B2C1）、弱光+混合土（A2B2）較適宜葉生長數(shù)量增長;弱光+混合土（A2B2）、弱光（A2）、混合土（B2）、混合土+高溫（B2C1）較適宜葉長度增長;弱光（A2）、弱光+混合土（A2B2）有助于提高葉均生長速率，差異均顯著或極顯著;120 d實生苗鮮生物量差異不顯著，但K值分析顯示弱光、混合土、高溫下地下鮮生物量較大。

①弱光、混合土、高溫較適宜葉生長數(shù)量增長和葉長度增長，弱光、混合土下葉均生長速率提高，即弱光、混合土、高溫是小黑藥實生苗生長發(fā)育的適宜條件;

②弱光、混合土、高溫有益于小黑藥實生苗地下生物量的積累。

3.2討論

（1） 資源植物開發(fā)利用前期馴化研究工作。云南是資源植物王國，資源植物是云南實現(xiàn)綠色云南快速發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施、經(jīng)濟發(fā)展的轉(zhuǎn)型、云南高原特色農(nóng)業(yè)的發(fā)展，資源植物的地方差異化開發(fā)利用和規(guī)?；a(chǎn)業(yè)種植步伐將越來越快，由于云南植物資源的特性[21]，資源和保護的矛盾必將更加突出，因而資源植物開發(fā)利用前期馴化研究工作顯得更加重要。但是，目前許多科研工作者對該方面的研究工作認識不足，且相關(guān)報道也較少。

（2）日益嚴重的資源植物破壞和保護。由于受利益驅(qū)使以及資源地農(nóng)戶資源保護意識缺乏，植物資源常被破壞性采挖，導致野生資源急劇減少。如果對資源植物繁殖和種植進行有效的指導，從而減少資源破壞和浪費，這對保護資源、減少破壞將起到積極作用。

（3）馴化試驗和結(jié)果利用。由于不同植物物種特性不同，在植物資源開發(fā)利用過程中對物種生物學特性不了解、種植技術(shù)缺乏，因而種植時選擇環(huán)境、種植管理均存在許多問題，導致種植產(chǎn)量不高。該研究提供了根據(jù)該物種野外觀察的生物學特性和統(tǒng)計分析原理設(shè)計的簡單試驗方案，在試驗記錄的觀測點中選擇了4個有效的觀測點進行分析，同時結(jié)合許多研究采用了直觀分析和方差分析相結(jié)合的思路，可供相關(guān)研究者參考。

3.3建議

（1）該試驗以光、土壤、溫度3種主要因素進行考察，雖然得出了正確結(jié)論，但也發(fā)現(xiàn)小黑藥植株在各因素下表現(xiàn)差異較大，說明其影響因子較復雜[20]，今后試驗有必要增加考察因素的數(shù)量（如水分、濕度、土壤透氣度等）和水平，增加樣本個體數(shù)，以便考察分析其他影響因素的作用。

（2）由于考察自然條件下該植物的實生苗生長發(fā)育受其他自然因素影響較大，因而水平較難于控制，采用的試驗因素未能得出小黑藥最適合、最高生長光照、土壤、溫度組合的具體數(shù)值和范圍，需要單因素人工控制試驗進行考察;同時該研究時間較短，地下鮮生物量積累不足，雖然得出了結(jié)論，但由于其方差分析因素不顯著，仍有待今后深入研究。

參考文獻

[1] 陳俊愉.植物的引種馴化與栽培繁殖[J].植物引種馴化集刊，1966（2）：1-6.

[2] 中國科學院《中國植物志》編輯委員會.中國植物志：第55卷 第1分冊[M].北京：科學出版社，1979：56-57.

[3] 國家中醫(yī)藥管理局《中華本草》編委會.中華本草：第15卷[M].上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1999：1022.

[4] 袁昌齊.中國傘形科植物的民族植物學研究[J].中國民族民間醫(yī)藥雜志，1999（4）：211-214，248.

[5] 楊濤，劉婷婷，楊芬，等.小黑藥多糖含量及其抗氧化性研究[J].糧油食品科技，2016，24（3）：55-58.

[6] 張鴨關(guān)，曾國榮，劉品華，等.小黑藥食用安全性的毒理學評價[J].貴州農(nóng)業(yè)科學，2014，42（11）：184-186.

[7] ONAYUAR E，PEKMEZ M，MERTOGˇLU E，et al.Protective effects of Sanicula europaea extracts on nuclear DNA damage[J].European journal of cancer，2016，61（S1）：S37.

[8] CAI S Z，LI J，LI X，et al.Effects of different light conditions on the growth and photosynthetic characteristics of Sanicula lamelligera Hance{J].Medicinal plant，2013，4（2）：24-27.

[9] 田豐，李永平，俞科賢，等.藥用作物栽培特點與建議[J].作物雜志，2013（3）：12-16.

[10] 邵思全，李琰聰.淺談保山市玉米雜交種的演變歷程與發(fā)展對策[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2013（12）：55-57，95.

[11] 劉翠花，大次卓嘎，張紅鋒，等.西藏野生蕁麻的人工馴化試驗[J].作物雜志，2008（4）：59-60.

[12] 李紹平，黎其萬，王金香.巖白菜馴化栽培研究[J].中草藥，2004，35（6）：693-695.

[13] 朱慧芬，張長芹，龔洵.植物引種馴化研究概述[J].廣西植物，2003，23（1）：52-60.

[14] 茹桃勤，張玉潔，尚忠海，等.美國長山核桃引種馴化研究初報[J].河南農(nóng)業(yè)科學，2009（3）：95-96.

[15] 蔡仕珍，陳其兵，葉充.野生花卉薄片變豆菜的引種馴化研究[J].北方園藝，2007（4）：129-130.

[16] 汪建云，孔治有，覃鵬.西域青莢葉實生苗馴化的初步研究[J].中國野生植物資源，2005，24（4）：59-62.

[17] 姜男，邢建嬌，丁國華，等.幾種栽培基質(zhì)下中華水韭幼苗的生長規(guī)律[J].濕地科學，2014，12（1）：117-121.

[18] 杜宋騫.生物統(tǒng)計學[M].3版.北京：高等教育出版社，2009：274-354.

[19] 汪建云，啟雙濤，劉經(jīng)倫，等.小黑藥種子萌發(fā)繁殖研究[J].保山學院學報，2017，36（2）：1-4.

[20] 蔡仕珍，李璟，李西，等.不同光照條件對薄片變豆菜生長及光合特性的影響[J].北方園藝，2011（5）：88-91.

[21] 熊子仙.云南資源植物學[M].昆明：云南教育出版社，1997：1-143.