黑龙江省野生酸浆年生长发育特性
2016-09-27王丹舒钰
王丹,舒钰
(黑龙江省林业科学研究所,黑龙江 哈尔滨 150081)
黑龙江省野生酸浆年生长发育特性
王丹,舒钰
(黑龙江省林业科学研究所,黑龙江 哈尔滨 150081)
以黑龙江省帽儿山林区的野生酸浆为调查对象,通过对其生长季的全程观察,探讨了酸浆生长发育的基本规律及其相关因子。结果表明:土壤紧实度保持在83~90Pa,土壤含水率维持在25.92%~27.23%时,植株的生长力最旺盛,平均地径可达到4.3 mm以上,平均株高在52.1 cm以上,单株坐果量高于5个,平均叶绿素含量维持在40.0以上,植株健康度处于优良状态。若土壤紧实度超过100Pa,土壤含水率低于23.32%时则出现植株瘦弱、矮小、产量锐减等生长不良现象。
酸浆;生长发育;土壤湿度
酸浆(Physalialkekengivar.franchetii),又名红菇娘、挂金灯,茄科酸浆属多年生宿根草本,地下根状茎白色,横生,叶卵形互生,边缘有不整齐的粗锯齿或呈波状,花白色,单生于叶腋内,浆果成熟时呈橙红色,味微酸,果萼如灯笼状[1]。酸浆在我国除西藏外各省(市、区)均有分布,多生长在海拔200~800 m的林缘、山坡草地、撂荒地、田野及农家附近[2]。酸浆全身皆是宝,果实富含维生素及钙、镁、硼、锌、硒、锗等11种对人体健康有益的矿物质和微量元素;酸浆籽中含亚油酸、亚麻酸等人体必需脂肪酸;其干燥的宿萼或带果实的宿萼是2005年版药典[3]中规定的药用部位,具有清热解毒、利咽化痰、利尿等作用[4];酸浆草为酸浆的地上部分,味酸、苦、性寒,有清热解毒、利尿功能,可治咳嗽、黄疸、疟疾、水肿、疔疮、丹毒等[5];另外,酸浆膨大的果萼色泽鲜艳,是优良的干花花材[6]。现代医药学研究发现,酸浆还具有扩张呼吸器官、抗乙肝病毒、治肾与膀胱病、食管癌症、治疗糖尿病的功效[7]。因此酸浆是少有的集食用、药用、观赏于一身的宝贵植物资源[8]。
据统计,对酸浆化学成分及栽培技术的研究为多年来研究的侧重点[9]。然而对植物生长周期的了解和掌握是植物繁殖与栽培以及营养、药用价值研究的核心内容之一[10]。为此,本试验以黑龙江省帽儿山林区的野生酸浆为调查对象,通过2015—2016年的全程观察并结合植物学等相关材料,探讨了酸浆生长发育的基本规律及其相关因子,掌握了酸浆的生长发育特性,为酸浆在繁殖栽培、苗木生产、营养、药用等方面的研究提供可靠数据。
1 材料与方法
1.1试验材料
在黑龙江省帽儿山林区选取5块样地,每块样地取30株作为调查样本,黑龙江省帽儿山林场位于127° E,45° N附近,属温带大陆性气候,四季分明,年平均气温4.5 ℃ ;年平均最低气温-1 ℃;年平均降雨量529 mm。
1.2酸浆年生长物候期调查
萌芽期:5月至6月上旬;抽梢展叶期:6月至7月上旬;花期:6月至7月上旬;果期:7月至9月末;落叶休眠期:10月至次年5月或6月上旬。即当5、6月平均气温达10~15 ℃时,酸浆开始解除休眠而进入萌芽期,再经过50~70 d的展叶、抽枝等营养生长过程后进入生殖生长阶段。其花期出现在6月至7月上旬,7月中下旬花期结束。初花期花枝开始出现绿色阔钟状花萼,长约6 mm,花冠辐状,白色,直径15~20 mm,果实至天气转冷后才逐渐萎蔫凋落,叶片于9月中下旬至10月初开始陆续泛黄、干枯、凋零,直至进入休眠期,至此酸浆完成全年的生长发育。
1.3酸浆立地条件调查
野生酸浆多生长在东向阳坡,下部坡度约为15°,以丛生状态生长,丛生株数一般在70~100株,土壤质地为沙土或壤土。主要的伴生树种分为乔木:山桃稠李、胡桃楸、红松、樟子松、旱柳、山槐、五角槭、家榆、白牛槭;灌木:刺五加、悬钩子、茶藨子、珍珠梅、忍冬、绣线菊等;草本:艾蒿、蒙古蒿、猪毛蒿、白屈菜、打碗花、车轴草、车前子、老鹳草、小叶樟、婆婆丁、牛蒡、水杨梅、细叶苔草、地榆、蝙蝠葛、萝藦、狼牙委陵菜、野火球、野芝麻等。
1.4酸浆生长状况调查
植物的生长状况与光照、水分、土壤等环境因子息息相关,试验对植株叶片的叶绿素含量、土壤含水率、土壤紧实度等指标进行测定,并联系株高、地径、坐果量等生长指标,探讨酸浆适宜的生存环境,从而提高其产量及营养价值。
采用SPAD-502叶绿素仪对叶片所含叶绿素进行定时定株测量,即10:00随机抽取样地部分植株,对上部、中部、下部叶片所含叶绿素进行测量;采用SE-103V型土壤水分传感器测量土壤湿度(即土壤含水率);采用TJSD-750型号(锥体)的土壤紧实度测定仪对样地进行紧实度测量。利用游标卡尺、卷尺对株高、地径、坐果量等生长指标进行测量,分析总结出适宜酸浆生长的条件。
2 结果与分析
2.1酸浆生长状况调查
酸浆生长状况调查采用定点定株测量法,即在5块样地中选定开花期、结果期的丛生植株,测定单株的地径、株高、坐果量、叶绿素含量等指标。
2.1.1地径、株高调查如图1~图3所示:大部分植株地径都维持在平均值4 mm左右,生长旺盛的植株最大地径可达7.44 mm,而弱小植株地径最小仅为1.58 mm,整体看,2号、3号、5号样地地径较低,1号、4号样地地径较高。从图4、5、6中可以看出,在2号、3号样地的植株株高明显低于其他四块样地,这可能与2号、3号样地为沙土质地有关,沙土抗旱能力弱,易漏水漏肥,因此土壤养分少。其余3块样地均为壤土。平均株高在42 cm左右,最高植株株高为85 cm,最矮小植株株高为14 cm。
2.1.2坐果量调查酸浆属于夏型一年生植物,即生命周期在春、夏、秋之间一年内完成发芽、生长、开花、结实、死亡的植物。因此酸浆当年的坐果量是保证产量的重要指标,通常野生状况下坐果量并不高,根据对样地的调查得出(见图7),5块样地的坐果量趋势为1号>4号>5号>2号>3号,其中2号与3号样地几乎未见坐果,这可能与其土壤环境瘠薄有关,造成产量锐减。
图1丛生植株地径值
2.1.3叶绿素含量测定众所周知,叶绿素是植物进行光合作用的主要色素,具有造血、提供维生素、解毒、抗病等多种用途。同时光合作用是形成产量的基础,也是保证果品质量的前提条件。试验选取叶片的中部,避开主叶脉取值,所得数据如图8、9、10、11所示,叶片所含叶绿素平均值为下部38.8、中部38.2、上部33.6,叶绿素含量的空间分布趋势为下部>中部>上部,下部与中部的SPAD值接近,无显著性差别,下部、中部的SPAD值明显高于上部,与上部具有显著性差异。这可能是由于上部为新生叶片,接受日光照射时间短,光合作用时间短,造成叶绿素含量低。由于酸浆全草均有药理作用,因此光合作用强的部位药效相对较突出,提取的有效成分更高,因此应考虑采集中下部叶片作为有效的药材原料。试验将不同样地的平均叶绿素进行比较得出(见图12):1号、4号样地取值较高,其次为5号,最差的为2、3号样地,叶绿素的多少直接影响光合作用的效率,进而影响植株的生长状态,因此1号、4号样地植株长势较好,产量相对较高。
2.2酸浆生长发育与土壤关系
植物的生长发育与土壤紧实度、土壤含水率息息相关。土壤紧实度是指土壤抵抗外力的压实和破碎的能力,可预测土壤承载量、耕性和根系伸展的阻力。紧实的土壤可阻止水分的入渗,降低化肥的利用率,影响植物根系生长,导致作物减产;土壤含水率的大小影响田间气候,土壤通气性和养分分解,是土壤微生物活动和农作物生长发育的重要条件之一,通过了解野生酸浆土壤含水率的大小,了解土壤含水的程度,还能保持多少水量,在灌溉上具有参考价值。
试验对5块样地分别进行紧实度与含水率的测定,得出1号、4号样地的土壤紧实度较低,含水率较高,2、3、5号样地则相对较差(见图13、14)。将5块样地各项生长指标(地径、株高、坐果量、健康度)进行比较可知(见表1),1号和4号样地植株的生长状况最优,其平均地径、平均株高及平均坐果量较其他三块样地都呈现出明显的优势,由于土壤的紧实度越低、含水率越高越有利于植物根系养分的分解与吸收,促进根系伸展,植株长势越健壮,作物产量越高,因此从试验数据可分析得出当土壤紧实度保持在83~90 Pa时为较适宜的,当超过100 Pa左右时则不利于植株生长,同样当土壤含水率维持在25.92%~27.23%时为最佳状态,当含水率低于23.32%时则出现植株瘦弱、矮小、产量锐减等生长不良现象。因此,可以看出酸浆生长发育与环境条件之间的内在联系,这为该物种在人工生产种植、繁育等方面提供了一定的理论依据和技术支撑。
2.3酸浆果实形态学差异
通过对黑龙江省各地区酸浆生物学特征的考察,黑龙江省野生酸浆果实普遍有两种形态,一种为长球形,直径约为10 mm,果托基部果型狭小,呈45°角延展,顶部渐宽;另一种为扁球形,直径约为15 mm,果托基部果型呈180°角延展;其宿萼有卵形、广卵形之分。酸浆花白色,一般果梗长3~4.5 cm,单生于叶腋处,但也见双生于叶腋处的果梗,结出两个果实,此变异性状若能稳定遗传,必将成为酸浆种高效丰产栽培的有力保证。
3 结论
同一个地区不同的生态环境植物的长势有所不同,而不同地区的植物在同一时间生长期也略有不同。不同的地理和环境影响因子使酸浆的物候期、生物学特征和有效成分含量都有所不同[11]。本试验选取黑龙江省帽儿山林区的野生酸浆为调查样本,通过对其物候期的观察,确定其生长发育规律,同时通过其生长指标及土壤环境指标的测定得出:土壤紧实度保持在83~90 Pa,土壤含水率维持在25.92%~27.23%时,植株的生长力最旺盛,平均地径可达到4.3 mm以上,平均株高在52.1 cm以上,单株坐果量高于5个,平均叶绿素含量维持在40.0以上,植株健康度处于优良状态。若土壤紧实度超过100 Pa,土壤含水率低于23.32%时则出现植株瘦弱、矮小、产量锐减等生长不良现象。本试验为建立酸浆年生长发育特性的描述规范、品种分类、人工种植及采收以及今后的良种选育提供了有力证据。
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Characteristics of Annual Growth and Development for WildPhysalisalkekengi
Wang Dan,Shu Yu
(Forest Research Institute of Heilongjiang Province,Harbin 150081,China)
Taking wildPhysalisalkekengiin forest area in Maoer Mountain in Heilongjiang Province as research objects,through observation of the whole growing season,the basic law and its related factors were discussed. Result shows that: soil compaction is maintained at 83Pa-90 Pa;soil moisture content is maintained during 25.92%-27.23%;the growth of the plant is the most vigorous;the mean diameter is above 4.3 mm;the mean height is above 52.1 m;fruit setting percentage per tree is higher than 5;the mean chlorophyll content is maintained at above 40.0;the plant health is in good condition. If soil compaction exceed 100 Pa,Physalisalkekengiappear negative phenomena (thin,short,sharp drop in output growth) while soil moisture content is less than 23.32%.
Physalisalkekengi;growth and development;soil moisture
1005-5215(2016)09-0034-04
2016-06-23
黑龙江省林业科学院面上青年基金项目资助(2015Q06)
王丹(1982-),女,黑龙江哈尔滨人,硕士,助理研究员,从事园林植物育种研究,Email:wd_snail@163.com
S641.4
A
10.13601/j.issn.1005-5215.2016.09.010