邵玲 陳紅陽 潘啟明 黃淑容 白鈺彬
摘要:【目的】對比花葉開唇蘭[Anoectochilus roxburghii(wall.)Lindl]在廣東肇慶地區(qū)人工設(shè)施控濕大棚和次生闊葉經(jīng)濟(jì)林下的生長情況,為篩選適合該區(qū)域的花葉開唇蘭有效栽培模式提供科學(xué)依據(jù)?!痉椒ā恳曰ㄈ~開唇蘭組培苗為材料,連續(xù)兩年秋冬季在廣東肇慶地區(qū)的人工設(shè)施控濕大棚和次生闊葉經(jīng)濟(jì)林下進(jìn)行花葉開唇蘭種植試驗(yàn),對比兩種栽培模式下花葉開唇蘭植株的生長狀況、葉片色素含量、成活率、病蟲害情況及生物量?!窘Y(jié)果】兩種栽培試驗(yàn)地的溫濕度相近,但設(shè)施控濕大棚平均日光照度顯著低于闊葉經(jīng)濟(jì)林下(P<0.05,下同)。花葉開唇蘭在設(shè)施控濕大棚的生長勢明顯,生長至180 d時(shí),設(shè)施控濕大棚花葉開唇蘭的株高、節(jié)數(shù)、葉數(shù)、總根數(shù)和根長分別高出闊葉經(jīng)濟(jì)林下栽培植株36.14%、21.50%、25.60%、105.81%和77.94%,類黃酮和花色素苷含量分別較闊葉經(jīng)濟(jì)林下植株高35.54%和169.05%;花葉開唇蘭在闊葉經(jīng)濟(jì)林下的自然栽培模式易遭受蟲害,種植180 d后的成活率僅41.12%,而設(shè)施控濕大棚的植株成活率為80.23%;闊葉經(jīng)濟(jì)林下植株的鮮重和干重顯著低于設(shè)施控濕大棚下植株,但其單株折干率較高,為11.76%。【結(jié)論】花葉開唇蘭種植在設(shè)施控濕大棚的生長性狀優(yōu)于闊葉經(jīng)濟(jì)林下栽培。廣東肇慶地區(qū)由大葉相思(Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth.)、陰香[Cinnamomum burmanni (Nees et T.Nees)Blume]和高山榕(Ficus altissima)等組建的闊葉經(jīng)濟(jì)林下并不適宜種植花葉開唇蘭。闊葉經(jīng)濟(jì)林下自然小氣候環(huán)境變化大,植株易遭受自然氣候和病蟲害生物等脅迫。建議品種引入種植前,應(yīng)依據(jù)物種的生物學(xué)特性,慎重選擇適宜的經(jīng)濟(jì)林下生態(tài)環(huán)境,合理設(shè)計(jì)栽培管護(hù)措施。
關(guān)鍵詞: 花葉開唇蘭;栽培模式;生長效果;病蟲害;廣東肇慶
中圖分類號:S567.239? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號:2095-1191(2019)10-2263-08
Growth effects of Anoectochilus roxburghii(wall.) Lindl under two cultivation modes
SHAO Ling1, CHEN Hong-yang1, PAN Qi-ming2, HUANG Shu-rong1, BAI Yu-bin1
(1School of Life Sciences, Zhaoqing University ,Zhaoqing, Guangdong? 526061, China; 2Zhaoqing Yalanfang Agricultural Technology Co., Ltd., Zhaoqing, Guangdong? 526200, China)
Abstract:【Objective】To provide scientific basis for selecting the effective cultivation mode of Anoectochilus roxburghii(wall.)Lindl,the growth of A. roxburghii under the humidity control greenhouse and under the secondary broad-leaved economic forest in Zhaoqing, Guangdong were compared. 【Method】A comparative experiment was carried out in Zhaoqing area in autumn and winter for two consecutive years, using A. roxburghii tissue culture seedling to compare the growth status, leaf pigment content, survival rate, diseases and insect pests, and biomass of plants under the two cultivation modes(humidity control greenhouse and secondary broad-leaved economic forest). 【Result】The temperature and humidity of the two cultivation experimental sites were similar, and the daylight illumination of the humidity control greenhouses was significantly lower than that under the secondary broad-leaved economic forest.The growth vigor of A. roxburghii was strong in humidity control greenhouses. When it grew to 180 d, the plant height, pitch number, leaf number, the total number of root and root length of the plant in the facilities in greenhouses were 36.14%, 21.50%, 25.60%, 105.81% and 77.94% higher than those of the plants cultivated under the secondary broad-leaved economic forest, respectively. The content of flavonoids and anthocyanin were 35.54% and 169.05% higher than that of plants under secondary broad-leaved economic forest. Under the natural cultivation mode of the secondary broad-leaved economic forest, A. roxburghii? was vulnerable to insect pests. The survival rate at 180 d was only 41.12%, while the survival rate of plants in the humidity control greenhouses was 80.23%. The fresh and dry weights of the plants under the secondary broad-leaved economic forest was significantly lower than that of the plants under the humidity control, but the dry rate per plant was higher(11.76%). 【Conclusion】The growth characteristics of humidity control greenhouses are better than that of the secondarybroad-leaved economic forest. The secondary broad-leaved economic forest in Zhaoqing area made up by the Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth,Cinnamomum burmanni (Nees et T.Nees)Blume and Ficus altissimais is not suitable for planting A. roxburghii. The the secondary broad-leaved economic forest microclimate environment change is big,plants are vulnerable to natural climate, diseases, insect pests and other biological stresses. It is suggested that the suitable ecological environment under the forest should be carefully selected according to the biological characteristics of the species before planting,and the cultivation management measures should be designed reasonably.
Key words: Anoectochilus roxburghii(wall.)Lindl;cultivation mode;effects of growth;plant diseases and insect pests;Zhaoqing, Guangdong
0 引言
【研究意義】花葉開唇蘭[Anoectochilus roxburghii(wall.)Lindl]為藥材金線蓮主要基原植物,蘭科(Orchidaceae)開唇蘭屬多年地生蘭(龐靜等,2018),廣東地區(qū)常稱為金線風(fēng)。現(xiàn)代藥理研究表明,金線蓮中的抗衰老活性成分牛磺酸、微量元素和人體必需的8種氨基酸含量均高于國產(chǎn)人參和野生西洋參,在治療多種疾病方面具有獨(dú)特輔助療效(張君毅等,2015)?;ㄈ~開唇蘭野生資源主要分布于南亞熱帶地區(qū),我國福建、江西、廣東、廣西和臺(tái)灣等?。▍^(qū))均有零星分布(胡曉東等,2016)。花葉開唇蘭性喜溫涼潮濕環(huán)境,一般生長在植被完整、林間相對濕度高、腐殖質(zhì)豐厚的闊葉林下地表層。隨著藥用功效及市場價(jià)值的開發(fā),其野生資源被過度采挖,自然資源儲(chǔ)量日漸減少,已不能滿足人們的需求(張君毅等,2015;甘金佳等,2016)。目前花葉開唇蘭組培苗繁殖技術(shù)雖已成規(guī)模,但其人工種植技術(shù)因不同地區(qū)而異。因此,研究花葉開唇蘭適應(yīng)區(qū)域地理氣候特性的人工栽培模式及技術(shù),對多途徑保護(hù)與利用國家瀕危藥用植物資源具有重要意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】福建省最早開展花葉開唇蘭人工快繁技術(shù)研究,形成了以種子無菌培養(yǎng)、離體快繁及生物反應(yīng)器擴(kuò)繁等多種組培苗繁育形式,種苗規(guī)?;a(chǎn)有效解決了種植單位對種苗的需求(洪琳等,2016)。南方丘陵地區(qū)水熱資源豐富,生產(chǎn)潛力高。近年來,花葉開唇蘭人工種植的研究與實(shí)踐逐漸增多,我國南方丘陵地區(qū)形成了設(shè)施大棚栽培、林下仿野生栽培及復(fù)合盆栽等模式。何碧珠等(2015)研究表明,種植 6個(gè)月后,林下仿生態(tài)種植金線蓮的形態(tài)和生物量均顯著優(yōu)于大棚種植。吳江等(2015)對不同栽培模式下金線蓮的產(chǎn)量和品質(zhì)變化進(jìn)行研究,結(jié)果表明,大棚栽培下金線蓮的鮮重、干重、水含量和成活率均顯著高于仿野生栽培,但仿野生栽培金線蓮的總黃酮、生物堿、總酚、多糖和鞣質(zhì)含量及抗氧化性均高于大棚栽培。甘金佳等(2018)對比了不同大棚栽培和林下栽培方式對金線蓮生長狀況和品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)大棚栽培的金線蓮成活率和植株鮮重產(chǎn)量較高,但總黃酮和多糖含量低于林下栽培的植株。在多種栽培方式中,設(shè)施大棚栽培模式的應(yīng)用面最廣,但栽培過程中植株易感染白絹病和莖腐病等,病情嚴(yán)重時(shí)死亡率在90%以上,給種植戶帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失(林江波等,2017)。花葉開唇蘭為淺根性地生蘭,對林下仿野生栽培的自然條件要求較高,種植期長,在高溫、暴雨、嚴(yán)寒等氣候條件下植株成活率也較低。近年廣東梅州、惠州、云浮和肇慶等地區(qū)也陸續(xù)推廣花葉開唇蘭規(guī)?;斯しN植,品種多從福建或廣西引入,通常采用大棚種植(李月芬和鄒建運(yùn),2014),或于荔枝、龍眼、桉樹、松杉樹等常見闊葉經(jīng)濟(jì)林下種植。但種植企業(yè)和農(nóng)戶對該物種的生物學(xué)特性、區(qū)域適應(yīng)性、種植管理技術(shù)等缺乏了解,常導(dǎo)致種植失敗或造成經(jīng)濟(jì)損失(邵清松等,2016)。因此,結(jié)合花葉開唇蘭生長特性,因地制宜選擇合適的栽培模式,營造適宜的生長環(huán)境,是人工栽培花葉開唇蘭成功的關(guān)鍵?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前廣東省對花葉開唇蘭資源分布、瀕危機(jī)制、繁殖保護(hù)措施和種植技術(shù)的研究相對滯后,加之南粵地理氣候悶熱,更應(yīng)慎重選擇種植模式。本課題組在前期獲得廣東肇慶地區(qū)花葉開唇蘭道地種質(zhì)的基礎(chǔ)上(胡曉東等,2016),已成功建立其快繁育苗技術(shù)體系,開展了設(shè)施大棚和低海拔林下種植技術(shù)的前期研究(邵玲等,2016,2017)。為多途徑保護(hù)與開發(fā)利用廣東地域特色藥用植物,科學(xué)發(fā)展以林地資源為依托的林藥經(jīng)濟(jì),需進(jìn)一步開展設(shè)施大棚與闊葉經(jīng)濟(jì)林下花葉開唇蘭種植的對比試驗(yàn)?!緮M解決的關(guān)鍵問題】以花葉開唇蘭組培苗為材料,連續(xù)兩年秋冬季在廣東肇慶地區(qū)人工設(shè)施控濕大棚和次生闊葉經(jīng)濟(jì)林下進(jìn)行花葉開唇蘭種植試驗(yàn),對比兩種栽培模式下花葉開唇蘭植株的生長狀況、葉片色素含量、成活率、病蟲害情況及生物量,為篩選適合該區(qū)域的花葉開唇蘭有效栽培模式提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1. 1 試驗(yàn)地概況及試驗(yàn)材料
試驗(yàn)地位于廣東省肇慶市北嶺山南麓(東經(jīng)112°29′13″,北緯23°06′41″),屬南亞熱帶季風(fēng)氣候,海拔 81 m,日均自然光照時(shí)間10~12 h/d。闊葉林地勢坡度15°~25°,優(yōu)勢樹種為大葉相思(Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth.)、陰香[Cinnamomum burmanni(Nees et T. Nees)Blume]、高山榕(Ficus altissima)等,林下生長有大葉相思和陰香幼苗,地表為三者的落葉層,輕度腐化?;ㄈ~開唇蘭組培苗由肇慶學(xué)院粵中西部資源植物種質(zhì)保護(hù)與利用研究中心提供。
1. 2 試驗(yàn)方法
于2017年10月—2019年3月進(jìn)行花葉開唇蘭種植對比試驗(yàn),設(shè)人工設(shè)施控濕大棚種植和次生闊葉經(jīng)濟(jì)林下種植兩種栽培模式。設(shè)施控濕大棚棚頂封閉,覆蓋2層黑紗網(wǎng),四周圍閉防蟲網(wǎng),設(shè)自動(dòng)控濕裝置,花葉開唇蘭種植方法參考大棚優(yōu)質(zhì)種植綜合技術(shù)(邵玲等,2016)。取長勢一致、株高4~5 cm的組培袋裝苗放置于大棚內(nèi),馴化1~2周后開袋,將根部的培養(yǎng)基用清水清洗干凈,棄除腐莖老葉,置于50%多菌靈可濕性粉劑(江蘇藍(lán)豐生物化工股份有限公司)1000倍液中浸泡10 min,撈起晾干待用。設(shè)施控濕大棚種植采用帶孔盆種植方式,基質(zhì)為泥炭土和珍珠巖(9∶1,v/v);闊葉經(jīng)濟(jì)林下種植以原地沙壤土添加泥炭土和珍珠巖(4∶4∶1,v/v/v),就地建畦,土層厚度8~10 cm,除添加建畦基質(zhì)外,基本保持原生態(tài)環(huán)境。兩種栽培模式的基質(zhì)土壤肥力中等(邵玲等,2017)。花葉開唇蘭種苗單株種植,株距為5 cm×5 cm,植入基質(zhì)2~3 cm。兩種試驗(yàn)地分別種植1000株,同期2個(gè)重復(fù),種植后僅采取人工澆水除草除落葉管護(hù)措施。
1. 3 測定項(xiàng)目及方法
1. 3. 1 生長指標(biāo)測定 各試驗(yàn)地每30 d隨機(jī)取樣15株,測量花葉開唇蘭的株高、節(jié)數(shù)、葉數(shù)、葉長、葉寬、總根數(shù)和根長等生長指標(biāo);同時(shí)統(tǒng)計(jì)植株的成活率(成活株數(shù)/總株數(shù)×100%)。樣株用DHG-9145A 電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海恒科學(xué)儀器有限公司)于80 ℃烘6 h至恒重,用AE-240型電子分析天平(四川時(shí)運(yùn)成套儀器有限公司)測定其葉片鮮重、干重和單株鮮重、干重,同時(shí)計(jì)算折干率(單株干重/單株鮮重×100%)。使用溫濕度計(jì)(翼州市耀華器械儀表廠)和TM-207型照度計(jì)(世俊電子股份有限公司生產(chǎn))實(shí)地監(jiān)測試驗(yàn)地的溫度、相對濕度和日光照度。
1. 3. 2 葉片色素指標(biāo)測定 總?cè)~綠素和類胡蘿卜素含量采用丙酮浸提法測定(張志良和瞿偉菁,2003)。取成熟葉鮮樣10片,去掉葉柄及中脈后,剪碎混勻,準(zhǔn)確稱取0.05 g,置于具塞試管中,加入15.0 mL的90%丙酮溶液,4 ℃下黑暗放置24 h,期間適時(shí)搖勻,直至葉片全褪色后,提取液過濾后,用UV-2550紫外分光光度計(jì)(日本島津)在440、645和663 nm處測定吸收率,總?cè)~綠素和類胡蘿卜素含量單位為mg/gFW。
花色素苷含量采用pH示差法測定(周丹蓉等,2013),以矢車菊素-3-葡萄糖苷為標(biāo)準(zhǔn)物。稱取0.2 g新鮮葉片,加入10.0 mL的50%乙醇研碎,4 ℃下10000×g離心10 min,取2.0 mL上清液,分別用pH 1.0的KCl-HCl緩沖液、pH 4.5的乙酸鈉—鹽酸緩沖液稀釋至10.0 mL,混勻后用蒸餾水作對照,用分光光度計(jì)于510 nm處測定吸光度,按照下式計(jì)算葉片花色素苷含量。
花色素苷含量(mg/100 gFW)=(A×MW×DF×V×
100)/(ε×L×m)
式中,A為吸光度差(A pH 1.0~A pH 4.5),MW為矢車菊素-3-葡萄糖苷的分子量(449.2),DF為稀釋因子,V為提取液體積(L),ε為矢車菊素-3-葡萄糖苷的消光系數(shù)(26900),L為光程(1 cm),m為被測樣品質(zhì)量(g)。
類黃酮含量采用超聲波輔助提取法提取后以硝酸鋁—亞硝酸鈉—?dú)溲趸c比色法測定(蔣志國,2006;黃麗華等,2016)。取花葉開唇蘭成熟葉片于60 ℃烘干,恒重后研磨成粉末;精確稱量干粉末10 mg,放入具塞三角燒瓶中,加入60%乙醇25.0 mL,300 W超聲60 ℃提取3次,每次20 min;過濾,濾液用蒸餾水定容至50.0 mL,量取2.5 mL樣液注入具刻度的20.0 mL試管中,并加蒸餾水定容至3.0 mL;然后加入5% NaNO2溶液0.5 mL,搖勻,放置6 min;再加入10% Al(NO3)3溶液0.5 mL,搖勻,放置6 min;最后加入4% NaOH溶液5.0 mL,搖勻,放置15 min,于波長510 nm處測其吸光度,類黃酮含量單位為mg/gDW。
1. 4 統(tǒng)計(jì)分析
經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案后,選取2018年10月—2019年3月的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。使用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理及圖表繪制,使用SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)間的差異顯著性分析。
2 結(jié)果與分析
2. 1 兩種栽培模式試驗(yàn)地的溫濕度及日光照度情況
由圖1可看出,整個(gè)栽培過程中,設(shè)施控濕大棚的平均溫度變化范圍在13.0~21.0 ℃,平均相對濕度為77.6%~87.1%,日光照度平均值為2.6~3.1 Btu/(ft2*h);闊葉經(jīng)濟(jì)林下的平均溫度為13.5~21.0 ℃,平均相對濕度為73.3%~82.5%,日光照度平均值為22.3~100.2 Btu/(ft2*h)。2018年10—12月試驗(yàn)期間,設(shè)施控濕大棚的平均溫度為(18.0±0.1)℃,平均相對濕度為(82.3±4.6)%,日光照度平均值為(2.6±0.6)Btu/(ft2*h),最高值為5.6 Btu/(ft2*h)。闊葉經(jīng)濟(jì)林下的平均溫度為(18.5±0.2)℃,平均相對濕度為(75.3±2.6)%,日光照度平均值為(53.1±0.5) Btu/(ft2*h),最高值為213.0 Btu/(ft2*h)。2019年1—3月期間,設(shè)施控濕大棚的平均溫度為(16.3±0.3)℃,平均相對濕度為(85.8±2.0)%,日光照度平均值為(3.1±0.5)Btu/(ft2*h),最高值6.8 Btu/(ft2*h);闊葉經(jīng)濟(jì)林下的平均溫度為(16.2±0.3)℃,平均相對濕度為(78.9±3.3)%,日光照度平均值為(58.3±0.9)Btu/(ft2*h),最高值為136.0 Btu/(ft2*h)??梢姡N植過程中花葉開唇蘭兩種栽培模式試驗(yàn)地的平均溫度相近,設(shè)施控濕大棚的平均相對濕度高于闊葉經(jīng)濟(jì)林,其中2018年12月—2019年1月時(shí)段差異達(dá)顯著水平(P<0.05,下同),但設(shè)施控濕大棚的日光照度平均值顯著低于闊葉經(jīng)濟(jì)林。
2. 2 兩種栽培模式下花葉開唇蘭植株的生長情況
不同栽培模式下花葉開唇蘭部分生長指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化(圖2)顯示,花葉開唇蘭在設(shè)施控濕大棚下的株高、葉長、葉寬和總根數(shù)均高于闊葉經(jīng)濟(jì)林下栽培的植株,其中,在種植90~180 d時(shí),闊葉經(jīng)濟(jì)林下植株的株高、葉長和葉寬3個(gè)指標(biāo)長勢表現(xiàn)停滯,與設(shè)施控濕大棚的植株相比差異顯著。
進(jìn)一步對各生長指標(biāo)進(jìn)行回歸分析,設(shè)施控濕大棚栽培下植株各生長指標(biāo)的線性方程分別為y株高=9.6964x+37.6586、y葉長=2.5757x+18.6914、y葉寬=1.6493x+14.8229、y總根數(shù)=0.6510x+0.3814,各指標(biāo)在種植0~180 d的生長斜率分別為9.6964、2.5757、1.6493、0.6510;闊葉經(jīng)濟(jì)林下植株各生長指標(biāo)的線性方程為y株高=5.2050x+40.1514、y葉長=0.3196x+18.0057、y葉寬= -0.0321x+16.1314、y總根數(shù)=0.3232x+0.8895,同期各指標(biāo)的生長斜率僅為5.2050、0.3196、-0.0321、0.3232。可見,花葉開唇蘭在設(shè)施控濕大棚的生長勢明顯優(yōu)于闊葉經(jīng)濟(jì)林下栽培。
由表1可知,種植前花葉開唇蘭組培苗莖纖細(xì),葉小、卷曲,根數(shù)少,根系不發(fā)達(dá);生長至180 d時(shí),設(shè)施控濕大棚花葉開唇蘭的株高、節(jié)數(shù)、葉數(shù)、總根數(shù)和根長分別高出闊葉經(jīng)濟(jì)林下栽培植株36.14%、21.50%、25.60%、105.81%和77.94%。設(shè)施控濕大棚種植的花葉開唇蘭植株節(jié)間長,節(jié)數(shù)多,平均葉數(shù)多,葉表面具金紅色帶有絹絲光澤葉脈網(wǎng)紋,肉質(zhì)莖表觀淡紅色,根系發(fā)達(dá),種植180 d時(shí)總根數(shù)和根長分別為6.38±0.26條和65.09±2.23 mm,而闊葉經(jīng)濟(jì)林下植株的總根數(shù)和根長僅為3.10±0.12條和36.58±2.77 mm。
2. 3 兩種栽培模式下花葉開唇蘭葉片色素指標(biāo)的比較
由表2可知,隨著生長期的增加,兩種栽培模式下花葉開唇蘭葉片的總?cè)~綠素和類胡蘿卜素含量均顯著增加;但葉片中類黃酮和花色素苷含量變化不同,與闊葉經(jīng)濟(jì)林下種植模式相比,設(shè)施控濕大棚種植模式更有利于類黃酮和花色素苷的積累,生長至180 d時(shí),設(shè)施控濕大棚植株的類黃酮和花色素苷含量分別較闊葉經(jīng)濟(jì)林下植株高35.54%和169.05%。
2. 4 花葉開唇蘭生長過程中病蟲害和成活率情況
花葉開唇蘭種植期間設(shè)施控濕大棚和闊葉經(jīng)濟(jì)林下栽培均出現(xiàn)莖腐?。▓D3-A)和軟腐?。▓D3-B),病原菌主要為害植株莖部和莖基部,導(dǎo)致植株基部腐爛猝倒。但闊葉經(jīng)濟(jì)林下種植的花葉開唇蘭受蟲害影響更嚴(yán)重,種植期間主要蟲害為鱗翅目幼蟲(圖3-C)、褐云瑪瑙蝸牛(圖3-D和圖3-E)和蟾蜍(圖3-F)等,設(shè)施控濕大棚則無蟲害發(fā)生。說明闊葉經(jīng)濟(jì)林下花葉開唇蘭的自然栽培模式易遭受蟲害。
由圖4可知,隨著生長期的延長,兩種栽培模式下花葉開唇蘭的成活率均有所下降,闊葉經(jīng)濟(jì)林下植株的成活率下降明顯,生長至30 d時(shí),其成活率已顯著低于設(shè)施控濕大棚種植的植株,生長至180 d時(shí),闊葉經(jīng)濟(jì)林下植株的成活率僅為41.12%,而設(shè)施控濕大棚種植的花葉開唇蘭成活率仍高達(dá)80.23%,且從種植30 d起設(shè)施控濕大棚植株的存活率均顯著高于闊葉經(jīng)濟(jì)林下植株。
2. 5 兩種栽培模式下花葉開唇蘭植株生物量的變化情況
花葉開唇蘭以全草入藥。鮮重是植株在整個(gè)生長過程中生長狀態(tài)的綜合體現(xiàn),干重反映了植株干物質(zhì)的積累,折干率是植株干重與鮮重的比率(魏翠華等,2015)。由表3可知,兩種栽培模式下植株有機(jī)物的積累程度不同,花葉開唇蘭經(jīng)過180 d的生長期后,設(shè)施控濕大棚下植株的鮮重和干重分別較種植前增加173.59%和1081.71%,闊葉經(jīng)濟(jì)林下植株的鮮重和干重分別增加73.96%和725.81%,表明設(shè)施控濕大棚環(huán)境更有利于植株的生長。但闊葉經(jīng)濟(jì)林下植株的單株折干率高于設(shè)施控濕大棚種植的植株,可能與林地內(nèi)較高的光照度有關(guān)。
3 討論
廣東肇慶地區(qū)屬典型的南亞熱帶季風(fēng)氣候,雨量充沛,水濕條件優(yōu)良,植被覆蓋度好,蘊(yùn)含花葉開唇蘭野生種質(zhì),為發(fā)展經(jīng)濟(jì)林下種植提供了便利條件(邵玲等,2017)?;ㄈ~開唇蘭的規(guī)模化生產(chǎn)主要采用大棚栽培模式(黃高凌等,2012;林江波等,2017),近年有關(guān)經(jīng)濟(jì)林下種植的研究與實(shí)踐報(bào)道逐漸增多(邵清松等,2016;洪琳等,2016)。經(jīng)濟(jì)林下種植的花葉開唇蘭其有效成分含量較高(甘金佳等,2018),結(jié)合當(dāng)前林下經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求,該種植模式近年在各地推廣力度較大?;ㄈ~開唇蘭居群生長對生態(tài)環(huán)境要求嚴(yán)格,生境適應(yīng)性較差。因此,開展花葉開唇蘭的區(qū)域性種植模式試驗(yàn),是品種推廣的前提要求。
參考黃小云等(2017)的研究結(jié)果,并結(jié)合本課題組前期研究經(jīng)驗(yàn)(邵玲等,2016,2017),本研究選擇在當(dāng)年10月至次年3月進(jìn)行,避開了南粵高溫高濕、病害高發(fā)的夏季,試驗(yàn)時(shí)間較適合花葉開唇蘭的生長。為全面掌握花葉開唇蘭在天然闊葉經(jīng)濟(jì)林下生長所受到的脅迫因素,經(jīng)濟(jì)林下種植地除添加建畦基質(zhì)外,基本保持原生態(tài)環(huán)境。設(shè)施控濕大棚種植期間平均溫度為13.0~21.0 ℃,平均相對濕度為77.6%~87.1%,平均日光照度為2.6~3.1 Btu/(ft2*h);以臺(tái)灣相思樹為優(yōu)勢樹種的闊葉經(jīng)濟(jì)林下,平均溫度為13.5~21.0 ℃,平均相對濕度為73.3%~82.5%,平均日光照度為22.3~100.2 Btu/(ft2*h),說明兩種栽培模式試驗(yàn)地的小氣候環(huán)境組成以日光照度差異最明顯。光照在植物生長過程中至關(guān)重要,光照強(qiáng)度直接影響植物生長和形態(tài)結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響植物活性成分的積累,適宜的光照度有利于植物正常生長(何碧珠等,2015)。對兩種栽培模式下花葉開唇蘭葉片的色素指標(biāo)進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)生長至180 d時(shí),闊葉經(jīng)濟(jì)林下植株葉片的總?cè)~綠素和類胡蘿卜素含量高于設(shè)施控濕大棚的植株,但其類黃酮和花色素苷含量極低,葉片典型的金紅色葉脈網(wǎng)紋性狀消失,葉片表觀性狀呈綠色,說明闊葉經(jīng)濟(jì)林下高光照量的種植環(huán)境已影響到花葉開唇蘭正常的代謝生理和葉形態(tài)建成。
通過觀察兩種栽培模式下花葉開唇蘭的生長勢態(tài),發(fā)現(xiàn)設(shè)施控濕大棚植株的成活率、鮮重、干重等指標(biāo)均顯著高于闊葉經(jīng)濟(jì)林下植株,且各生長時(shí)段統(tǒng)計(jì)的單株根、莖和葉等生長指標(biāo)明顯優(yōu)于闊葉經(jīng)濟(jì)林下植株,與甘金佳等(2018)的研究結(jié)果相似。值得注意的是,闊葉經(jīng)濟(jì)林下種植的花葉開唇蘭,在生長90~180 d期間,植株部分生長指標(biāo)基本處于停滯狀態(tài),成活率有下降趨勢;但此時(shí)設(shè)施控濕大棚栽培的植株長勢表現(xiàn)明顯,其原因可能與兩種栽培試驗(yàn)地的花葉開唇蘭遭受病蟲害危害程度不同密切相關(guān)。設(shè)施控濕大棚四周圍閉防蟲網(wǎng),花葉開唇蘭無蟲害發(fā)生,植株偶發(fā)莖腐病和軟腐病,生長后期(90 d后)環(huán)境氣溫下降,病害得以抑制,植株的成活率維持在80.00%左右。與設(shè)施控濕大棚相比,闊葉經(jīng)濟(jì)林下栽培的花葉開唇蘭遭受蟲害危害程度更嚴(yán)重。由于闊葉經(jīng)濟(jì)林植被茂盛,林下栽培接近野生狀態(tài),受自然環(huán)境因素影響明顯。如大葉相思、陰香等建林優(yōu)勢樹種果籽成熟落地后易萌發(fā)為幼苗;同時(shí)試驗(yàn)地豐富的腐殖質(zhì),疏松、潮濕的林下環(huán)境有利于有害生物的棲息等?,F(xiàn)場發(fā)現(xiàn),以晨昏或夜間活動(dòng)的蝸牛和蟾蜍對花葉開唇蘭生長影響最大,在未設(shè)置人為防護(hù)措施的前提下,闊葉經(jīng)濟(jì)林下植株后期的存活率僅為41.12%,與李志堅(jiān)(2016)在毛竹林及闊葉樹林生境條件下栽培的花葉開唇蘭試驗(yàn)效果差異明顯。
本研究比較了廣東肇慶地區(qū)設(shè)施控濕大棚和常見闊葉經(jīng)濟(jì)林自然環(huán)境下花葉開唇蘭的生長發(fā)育、病蟲害發(fā)生和主要色素物質(zhì)積累等情況,對篩選適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂虻脑耘嗄J教峁┝丝茖W(xué)指引,后期仍需結(jié)合影響經(jīng)濟(jì)林下栽培效果的林地品種選擇、光照度及病蟲害等因素,在生產(chǎn)實(shí)踐中合理營造適宜花葉開唇蘭生長的環(huán)境,設(shè)計(jì)栽培管護(hù)措施開展種植。
4 結(jié)論
花葉開唇蘭在設(shè)施控濕大棚的生長性狀優(yōu)于闊葉經(jīng)濟(jì)林栽培模式。與設(shè)施控濕大棚相比,闊葉經(jīng)濟(jì)林下的自然小氣候環(huán)境變化大,花葉開唇蘭易遭受自然氣候(日光照、高溫、風(fēng)雨、寒潮)和病蟲害生物等脅迫,因此廣東肇慶地區(qū)由大葉相思、陰香和高山榕等組建的闊葉經(jīng)濟(jì)林下并不適宜種植花葉開唇蘭。若開展該物種林下種植,應(yīng)依據(jù)其生物學(xué)特性慎重選擇適宜的經(jīng)濟(jì)林下生態(tài)環(huán)境,進(jìn)行品種引入種植試驗(yàn),合理設(shè)計(jì)栽培管護(hù)措施,以避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
致謝:肇慶學(xué)院“粵中西部資源植物種質(zhì)保護(hù)與利用”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)為本研究提供科研條件支持,肇慶學(xué)院凌金霞、吳釔、李靜同學(xué)參與研究工作,謹(jǐn)此致謝!
參考文獻(xiàn):
甘金佳,蔣水元,李虹,黃夕洋,向巧彥,梁勇詩. 2016. 廣西金線蓮野生資源現(xiàn)狀及保護(hù)策略[J]. 北方園藝,(9):160-164. [Gan J J,Jiang S Y,Li H,Huang X Y,Xiang Q Y,Liang Y S. 2016. Current situation of wild resources and protection strategy of Anoectochilus roxburghii in Guangxi[J]. Northern Horticulture,(9):160-164.]
甘金佳,毛玲莉,黃容樂,蔣水元,黃夕洋,李虹. 2018. 不同栽培方式對金線蓮生長狀況和品質(zhì)的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),20(7):130-136. [Gan J J,Mao L L,Huang R L,Jiang S Y,Huang X Y,Li H. 2018. Effects of diffe-rent cultivation methods on the growth and quality of Anoectochilus roxburghii[J]. Journal of Agricultural Science and Technology,20(7):130-136.]
何碧珠,鄒雙全,劉江楓,朱萍,鄒小興. 2015. 光照強(qiáng)度與栽培模式對金線蓮生長及品質(zhì)影響[J]. 中國現(xiàn)代中藥,17(12):1292-1295. [He B Z,Zou S Q,Liu J F,Zhu P,Zou X X. 2015. Effects of light intensity and cultivation mode on growth and quality of Anoectochilus roxburghii[J]. Modern Chinese Medicine,17(12):1292-1295.]
洪琳,邵清松,周愛存,王紅珍,張愛蓮,徐建偉,黃瑜秋. 2016. 金線蓮產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及可持續(xù)發(fā)展對策[J]. 中國中藥雜志,40(23):553-558. [Hong L,Shao Q S,Zhou A C,Wang H Z,Zhang A L,Xu J W,Huang Y Q. 2016. Cu-rrent status and sustainable development countermeasures of Anoectochilus roxburghii[J]. China Journal of Chinese Materia Medica,40(23):553-558.]
胡曉東,林少俊,邵玲,梁廣堅(jiān),梁廉,靳扣扣,李燕純,林琳. 2016. 廣東肇慶地區(qū)藥材金線蓮種質(zhì)資源調(diào)查與生態(tài)生物學(xué)特性研究[J]. 熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào),24(4):381-388. [Hu X D,Lin S J,Shao L,Liang G J,Liang L,Jin K K,Li Y C,Lin L. 2016. Germplasm investigation and ecological biology characteristics of medicinal herb Anoe-ctochilus roxburghii in Zhaoqing, Guangdong Province,China[J]. Journal of Tropical and Subtropical Botany,24(4):381-388.]
黃高凌,蔡慧農(nóng),林順長,蔡淼水. 2012. 金線蓮的大棚栽培及其重要成分分析[J]. 集美大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),17(2):96-100. [Huang G L,Cai H N,Lin S C,Cai M S. 2012. Artificial cultivation and important contents analysis of Anoectochilus roxburghii[J]. Journal of Jimei University(Natural Science),17(2):96-100.]
黃麗華,邵玲,李蕓瑛. 2016. 杏仁黃酮的提取及抗氧化活性的研究[J]. 食品研究與開發(fā),37(20):63-66. [Huang L H,Shao L,Li Y Y. 2016. Extraction and antioxidant activity of flavonoids from almond[J]. Food Research and Development,37(20):63-66.]
黃小云,黃毅斌,李春燕,周大順,陳敏健. 2017. 福建金線蓮林下仿野生栽培技術(shù)[J]. 福建農(nóng)業(yè)科技,(5):41-43. [Huang X Y,Huang Y B,Li C Y,Zhou D S,Chen M J. 2017. Biomimetic wild cultivation techniques of Anoectochilus roxburghii under forest[J]. Fujian Agricultural Scien-ce and Technology,(5):41-43.]
蔣志國. 2006. 超聲波提取柚皮中黃酮類化合物的工藝研究[J]. 華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),12(3):32-34. [Jiang Z G. 2006. Techniques of ultrasonic wave extraction of flavone from pomelo peel[J]. Journal of South China University of Tropical Agriculture,12(3):32-34.]
李月芬,鄒建運(yùn). 2014. 金線蓮人工栽培技術(shù)要點(diǎn)[J]. 南方農(nóng)業(yè),8(12):27-28. [Li Y F,Zou J Y. 2014. The main points of artificial cultivation techniques of Anoectochilus roxburghii[J]. South China Agriculture,8(12):27-28.]
李志堅(jiān). 2016. 毛竹及闊葉樹林冠下套種金線蓮生長效果研究[J]. 寧夏農(nóng)林科技,57(5):18-19. [Li Z J. 2016. Study on growth of Anoectochilus roxburghii(Wall.)Lindl. planted under the crown of moso bamboo and broad-leaved tree[J]. Ningxia Journal of Agriculture and Forestry Scien-ce and Technology,57(5):18-19.]
林江波,王偉英,鄒暉,戴藝民. 2017. 大棚金線蓮栽培主要病害及防治技術(shù)[J]. 福建農(nóng)業(yè)科技,(9):34-35. [Lin J B,Wang W Y,Zou H,Dai Y M. 2017. Main diseases in greenhouse cultivation of Anoectochilus roxburghii and the control measures[J]. Fujian Agricultural Science and Technology,(9):34-35.]
龐靜,李婭,景躍波,趙永紅,師春娟. 2018. 不同品種金線蓮活性成分和產(chǎn)量的比較[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),46(10):104-105. [Pang J,Li Y,Jing Y B,Zhao Y H,Shi C J. 2018. Comparison of active components and yield of different varieties Anoectochilus roxburghii(Wall.)Lindl.[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences,46(10):104-105.]
邵玲,梁廣堅(jiān),劉楠,梁華勇. 2017. 廣東肇慶地區(qū)金線蓮低海拔林下栽培研究[J]. 熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào),25(6):546-553. [Shao L,Liang G J,Liu N,Liang H Y. 2017. Stu-dies on cultivation under forest of Anoectochilus roxburghii at low altitude in Zhaoqing,Guangdong Pro-vince,China[J]. Journal of Tropical and Subtropical Bo-tany,25(6):546-553.]
邵玲,梁廉,梁廣堅(jiān),郭秀媚,林琳,歐宇丹. 2016. 廣東金線蓮大棚優(yōu)質(zhì)種植綜合技術(shù)研究[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),43(10):34-40. [Shao L,Liang L,Liang G J,Guo X M,Lin L,Ou Y D. 2016. Research of integrated quality cultivation technology of Anoectochilus roxburghii in greenhouse,Guangdong Province,China[J]. Guangdong Agricultural Sciences,43(10):34-40.]
邵清松,葉申怡,周愛存. 2016. 金線蓮種苗繁育及栽培模式研究現(xiàn)狀與展望[J]. 中國中藥雜志,41(2):160-166. [Shao Q S,Ye S Y,Zhou A C. 2016. Current researches and prospects of seedling propagation and cultivation modes of Jinxianlian[J]. China Journal of Chinese Materia Medica,41(2):160-166.]
魏翠華,謝宇,秦建彬,陳沁. 2015. 金線蓮組培苗不同栽培期生長量和干物質(zhì)含量比較[J]. 亞熱帶植物科學(xué),44(2):107-109. [Wei C H,Xie Y,Qin J B,Chen Q. 2015. Comparison of growth and dry matter content of plantlets in vitro of Anoectochilus roxburghii under different cultiva-ting periods[J]. Subtropical Plant Science,44(2):107-109.]
吳江,馬桂蓮,馮初國,章海玲,龔潔強(qiáng),戴云喜. 2015. 不同栽培模式對金線蓮產(chǎn)量及有效成分的影響[J]. 林業(yè)科技,40(4):24-25. [Wu J,Ma G L,F(xiàn)eng C G,Zhang H L,Gong J Q,Dai Y X. 2015. Effects of different cultivation patterns on yield and active components of Anoectochilus roxburghii[J]. Forestry Science & Technology,40(4):24-25.]
張君毅,司燦,王建明,韋坤華,李明杰,繆劍華,張重義. 2015. 民間藥用植物金線蓮研究與應(yīng)用[J]. 中國現(xiàn)代中藥,17(3):236-240. [Zhang J Y,Si C,Wang J M,Wei K H,Li M J,Miao J H,Zhang C Y. 2015. Research and application of folk medicinal plant Anoectochilus roxburghii[J]. Modern Chinese Medicine,17(3):236-240.]
張志良,瞿偉菁. 2003. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 第3版. 北京:高等教育出版社:52-59. [Zhang Z L,Qu W J. 2003.Experimental guide for plant physiology[M]. The 3rd Edition. Beijing:Higher Education Press:52-59.]
周丹蓉,方智振,廖汝玉,葉新福,姜翠翠,潘少霖. 2013. 李果皮花色素苷、類黃酮和類胡蘿卜素含量及抗氧化性研究[J]. 營養(yǎng)學(xué)報(bào),35(6):571-576. [Zhou D R,F(xiàn)ang Z Z,Liao R Y,Ye X F,Jiang C C,Pan S L. 2013. Contents of anthocyanin,flavonoids and carotenoids and antioxid ant capacity of plum peels[J]. Acta Nutriment Scinica,35(6):571-576.]
(責(zé)任編輯 王 暉)