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地震灾后都江堰厚朴产业恢复技术研究与示范

2013-07-12肖前刚姜丽琼李文俊谢文娟张汝全杨科廖兴勇

四川林业科技 2013年1期
关键词:都江堰造林含量

肖前刚,姜丽琼,李文俊,谢文娟,张汝全,曾 超,曾 珍,杨科,廖兴勇

(成都市农林科学院,成都 温江 611130)

厚朴[Magnolia officinalis Rehd.et Wils.]为木兰科木兰属植物,是我国特有的珍贵中药材,是经济、生态和社会效益结合最佳的树种,是“三木药材”中收益最好的树种,厚朴产业市场前景广阔。都江堰市优越的自然环境,是厚朴最佳适生区;其厚朴药材地道、纯正,质量上乘,在国内外均享有盛名。但“5·12”汶川特大地震,使都江堰市林业支柱产业厚朴药材生产遭受重创。为了尽快恢复灾区林农的生产、生活,项目组开展了都江堰厚朴产业恢复及丰产栽培技术研究与示范。通过对厚朴的综合研究,逐步恢复受损林地的生产能力,以解决都江堰市厚朴种植业缺乏科技支撑,在生产上没有地方良种及良种壮苗,造成厚朴产量和质量未能达到最佳状态,采割技术和厚朴产业灾后恢复重建技术等,促进厚朴产业健康、稳定发展。

1 试验地点与材料

1.1 供试地点

都江堰市虹口乡高原村高家坡和贾家沟,东经103.25'42″~103.47',北纬30.44'54″~31.22'9″,位于白沙河中游;属亚热带湿润气候区,历年最冷月均温4.6℃,最热月均温 24.4℃。年均降雨量1 243.80 mm。年均最大相对湿度80%,年均日照时数1 016.9 h。

1.2 供试材料

人工厚朴林(含地震损毁厚朴林地)33.33 hm2、草种;试验测试采用美国科学系统高压二元液相色谱系统。

2 研究方法与内容

选择具有代表性的地块进行震后厚朴产业恢复重建33.33 hm2造林作业设计,并进行恢复示范造林研究;通过查阅大量文献,与相关部门及农户交流,标准地对比试验及多点试验等。申报厚朴良种和地理标志。建丰产保优栽培技术示范13.33 hm2,对厚朴种苗选择、造林地选择、造林密度、造林时间、造林方式、抚育管护措施、采收时间、采收季节、采收方式等厚朴产业发展中的关键技术进行研究与示范。

厚朴林地恢复造林技术:按照作业设计,2008年秋、2009年春进行造林。并采用生态无纺布+草+厚朴的复合模式,坡面按一定的行距人工开挖楔形穴,在沟内回填改良客土,同时在种植穴中加入保水剂、营养土等材料。

3 结果与分析

3.1 厚朴良种认定

选择不同的立地类型(包括海拔、坡向、土壤厚度等)建育种园。育种园共选4个点:虹口乡光荣村贾家沟、虹口乡联合村连山坪、中心镇两河村上皇观、向峨乡红火村火烧山。对比栽培试验共选择两个种3个品系:大圆叶、长叶和凹叶厚朴。

从1998年至2008年,在4个区域试验点内,分别栽培3个品系,每年对3个品系的生产量进行跟踪监测,2008年底对3个品系进行抽样检测厚朴酚及和厚朴酚的含量(见表1 和表2)。

表1 4个试验点生长情况观测表

表2 厚朴不同品种(系)品质指标分析表

从表1 和表2可知,9 a~10 a 生大圆叶厚朴和凹叶厚朴的平均高、平均胸径、皮厚、厚朴酚及和厚朴酚含量均分别比长叶厚朴高0.67 m、0.68 m,1.03 cm、1.20 cm,0.12 cm、0.12 cm,0.68%、0.70%。不同品种(系)对树高影响不显著,对胸径、皮厚、厚朴酚及和厚朴酚含量影响显著,3个品种(系)凹叶厚朴表现最优,大圆叶厚朴次之,长叶厚朴较差,但3个品种(系)的厚朴酚及和厚朴酚含量均大于2005 版《中国药典》规定厚朴含量测定厚朴酚与和厚朴酚的总含量不低于2.0%的要求。由于凹叶厚朴和大圆叶厚朴的综合优良性状,于2009年2月通过四川省林木良种审定委员会认定为良种。

3.2 厚朴地理标志认定

都江堰独特的生态环境、具有丰富、优良的厚朴资源、栽培管理规范及厚朴产品质量高等优势,由表3 和表4可知,“都江堰厚朴”符合国家地理标志产品保护所规定的原则和条件,2008年11月获得“都江堰厚朴”地理标志产品保护。

表3 都江堰厚朴产品理化指标

表4 “都江堰厚朴”与其它地区厚朴质量指标对比表

3.3 震后厚朴产业恢复重建示范

在高原村高家坡建示范,该区受灾严重,立地条件较差,造林较困难。设计3个小班,面积33.33 hm2。穴状整地。造林树种为凹叶厚朴和大园叶厚朴,每hm21 650株。经3 a 多研究,该点保存率95%,苗高80 cm~100 cm,即在较差的立地条件下,采用生态无纺布+草+厚朴的复合模式获得成功。

3.4 厚朴丰产保优栽培技术研究

3.4.1 生物学特性综述

项目组对都江堰厚朴的生物学特性进行观察,并结合相关文献,对都江堰厚朴的生物学特性进行了综述。

3.4.2 丰产保优栽培技术

3.4.2.1 品种选择

选择凹叶厚朴和大圆叶厚朴两个良种作为主栽品种。同时,在研究中,根据大量生产经验及文献,制定了厚朴优树选择标准:绝对生长量:胸径0.7 cm·a-1,树高0.5 m·a-1;相对生长量:树高、胸径均大于5株优势木平均树高、胸径的20%以上,树皮厚度不少于5株优势木的树皮平均厚度。

3.4.2.2 采种及贮藏

经调查和生产性试验及当地林农种植经验,进行对比研究,一般采收10 a 生以上成熟的优树种子较优,其发芽率高、出苗整齐、造林林相整齐。都江堰厚朴种子9月~10月成熟,采种后阴干1 d~2 d,待果壳稍干,湿沙贮藏,置于干燥通风处。

3.4.2.3 种苗培育

(1)播种育苗试验:分别开展播种时间(11月~12月、2月~3月),播种方式(条播、撒播、点播),种子储藏(沙藏、自然储藏),种子处理(草木灰脱蜡、不处理)等进行试验。根据生产性试验统计,种子处理以沙藏为佳,用草木灰脱蜡较好,播种时间以11月~12月为宜,播种方式以条播为宜(种子用量5.5 kg·666.7 m-2~7 kg·666.7 m-2,产苗量1.5万株·666.7 m-2~2万株·666.7 m-2)。苗高大于50 cm、地径大于0.4 cm、根系发达和完整为合格苗木。

(2)组培快繁技术研究

在2008年11月下旬在该区域采集凹叶厚朴种子及优良种苗,进行组培快繁试验研究。

①培养条件

A、初代培养基:改良Ms +6-BA0.5 +NAA0.2+蔗糖0.30%。B、继代培养基:改良Ms+6-BA0.4+NAA0.2+蔗糖0.30%;改良Ms+6-BA1.0+NAA0.05+蔗糖0.30%;改良Ms+6-BA0.5 +NAA0.05 +蔗糖0.30%;C、生根培养基:改良Ms +ABT0.6 +IBA0.2 +蔗糖0.20%;改良Ms+ABT0.3 +IBA0.5 +蔗糖0.20%琼脂浓度为3.6%;pH:5.8~6.0;光照强度500 lx~1 500 lx 左右;温度为25℃+3℃;湿度75%左右;光照时间12 h·d-1。

②生长与分化

无菌材料的获得:凹叶厚朴种子用0.3%K2MnO4溶液浸泡30 min,后用蒸馏水洗干净,吸水纸吸干后用铁锤敲掉外种皮,注意不能破坏种子的胚,带入接种室用0.1%HgCl2 处理4 min,后用无菌水冲洗4次~5次后接入上述培养基A 中进行暗培养。

丛生芽的诱导和继代培养:暗培养20 d 左右,凹叶厚朴种子开始萌发,之后陆续有种子萌发,到40 d 时进行转接,在开始继代时,凹叶厚朴易出现水肿、玻璃化现象,经多次调整培养基和培养环境后,凹叶厚朴表现好转。凹叶厚朴的萌芽力中等,35 d可以转接一次,增殖系数3 左右。

生根与移栽:取生长健壮的小苗转接与上述培养基C 中。目前部分生根,但根系少。

3.4.2.4 造林技术

对造林地选择、栽植密度与整地、造林季节、栽植技术、管护措施、低产低效林复壮技术等进行试验。低产低效林复壮技术试验结果详见表5。

表5 低产厚朴林实施复壮技术后生长对比表

从表5 中可知,实施复壮技术后,厚朴年胸径生长量达1.0 cm,胸径生长明显,高生长和枝下高不明显,基本无病虫害,树势明显增强,林相较复壮前整齐。厚朴造林后的前5 a 高生长明显,后胸径生长明显。而厚朴林实施复壮技术主要是造林多年后的厚朴弱林,高生长缓慢,通过复壮技术显著提高厚朴的径生长,从而提高厚朴产量。

3.5 厚朴皮采割及干制处理技术研究

3.5.1 厚朴皮采割技术研究

主要对厚朴产业发展中厚朴皮采割季节、采割年龄和采割方式等采收技术进行了研究(详见表6、表7、表8 和表9),并进行了测定。

表6 厚朴皮不同采收季节(时间)难易程度测定比较

表6 表明,5月下旬至6月下旬是最佳采收时间,5月上旬和中旬采收困难,其它季节采收较困难。

表7 厚朴皮不同采收方式测定比较表

表7 表明,厚朴采割采用环割方式,因为厚朴产区环割季节雨水多、湿度大,比较容易感染死亡,即使不感染死亡,树皮愈合也较差;同时,环割操作起来比较困难,投入劳力较大。采用全割的方式,采割效率较高,同时采割的当年,萌芽高生长至80 cm 以上,第2年就能成林,易于更新。

表8 厚朴不同树龄干皮酚含量测定表

表9 厚朴不同树龄枝皮酚含量测定表

从表8、表9、图1 和图2可以看出,树龄4 a 生以上厚朴干皮和树龄6 a 生以上厚朴枝皮的总酚含量达到国家标准2%以上;10 a 生以前厚朴酚、和厚朴酚及总酚含量增加缓慢,10 a 以后厚朴酚、和厚朴酚及总酚含量将随着树龄的增加而快速增加,30 a左右到达最高值,之后呈下降趋势。厚朴质量标准是以总酚含量为标准的,所以厚朴采收最好在10 a以后,最佳采收期为20 a~30 a。

图1 厚朴不同树龄干皮厚朴酚、和厚朴酚及总酚含量变化曲线

图2 不同树龄厚朴枝皮厚朴酚、和厚朴酚及总酚含量变化曲线

3.5.2 厚朴皮干制处理技术研究

(1)厚朴皮采收后处理

①风干法,适用于根皮,将各种规格的厚朴皮分别堆放风干,切忌阳光暴晒或堆于地上。

②烘干法,适用于干皮,将厚朴皮层叠整齐放入甑中,以少量花椒、白矾及水蒸煮后,堆积于阴凉处覆盖,使其“发汗”12 h~24 h,取出卷筒,用炭火烘干即可。也可将厚朴皮切片后再烘干。

(2)都江堰厚朴皮划分标准研究

项目组根据都江堰厚朴生产及价格、销售实际,经过大量调查研究,并结合相关资料,初步将都江堰厚朴产品分成3个等级:特级品、优级品、合格品(详见表10)。

表10 都江堰厚朴皮等级划分标准表

4 结论与讨论

4.1 良种及国家地理标志认定

凹叶厚朴、大圆叶厚朴于2009年2月获得四川省林木良种审定委员会颁发的良种认定证书(良种编号:川R-SV-MO-013-2008、川R-SV-MO-014-2008)。2008年11月,国家质量技术监督局认证都江堰厚朴地理标识,获得“都江堰厚朴”地理标志产品保护。

4.2 地震后厚朴林地恢复造林技术

经试验,形成地震后厚朴林地恢复技术:

A、生态无纺布+草+厚朴的复合模式:坡面上按一定的行距人工开挖楔形穴,在沟内回填改良客土,同时在种植穴中加入保水剂、营养土等材料。

B、自然生态修复,藻-草-灌-乔相结合:充分利用自然力的生态修复功能,对不影响厚朴生长的杂草进行保留,提高厚朴新造林地植被覆盖度、生物产量和改善生态功能。

4.3 厚朴丰产保优技术

厚朴品种、造林地、造林密度、造林时间、造林方式、抚育管护措施等技术,都将影响厚朴的产量和质量,尤其品种和造林密度影响显著。经过研究,形成了一套成熟的厚朴丰产保优栽培技术。

4.4 厚朴皮采割及干制处理技术研究

(1)厚朴皮采割技术研究:厚朴采收年龄将直接影响到厚朴的产量和质量,厚朴生理特性决定了采收季节和采收方式。采收树龄最好10 a 以上,最佳采收期为20 a~30 a,最佳采收时间为5月下旬至6月下旬,采用方式为砍伐全割。

(2)厚朴皮采收后处理:主要采用风干法和烘干法。

(3)都江堰厚朴皮划分标准:初步将都江堰厚朴产品分成3个等级:特级品、优级品、合格品。

4.5 强化厚朴良种壮苗

成都市厚朴产区的厚朴品种主要是凹叶厚朴、大圆叶厚朴、柳叶厚朴和厚朴等,品种杂。厚朴多采用种子繁殖,单株差异显著,将严重影响厚朴的品质和产量。有待进一步加强厚朴良种的优良单株选育及厚朴组培快繁研究,实现厚朴产业的良种化生产。

4.6 加大厚朴科研力度

应充分利用“都江堰厚朴”国家地理标志保护品牌和认定的厚朴良种,加大科技推广力度,应用选育的大圆叶厚朴、凹叶厚朴两个良种和丰产栽培技术、采割技术在都江堰、彭州、大邑及其它生态相似地区辐射推广,扩大厚朴产业化规模,延长产业链,助农增收,促进地方经济发展。

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