森林薇菜大田丰产技术研究

李道新,徐慎东,陈金良,韩庆瑜,黄祥丰，葛台明,杜宵,彭洪林,尹本伟

(1.宜昌三峡大老岭自然保护区管理局，湖北 宜昌 443000；2.中国地质大学(武汉)环境学院，湖北 武汉 430074)

森林薇菜大田丰产技术研究

李道新1,徐慎东1,陈金良1,韩庆瑜1,黄祥丰1，葛台明2,杜宵1,彭洪林1,尹本伟1

(1.宜昌三峡大老岭自然保护区管理局，湖北 宜昌 443000；2.中国地质大学(武汉)环境学院，湖北 武汉 430074)

为探讨薇菜大田丰产栽培技术，以期指导林农不断提高栽培效益，以薇菜孢子萌发培育的种蔸以及采挖自大老岭自然保护区的野生种蔸为实验材料，运用常规林业试验设计方法，先后开展了孢子萌发培育种蔸最优栽培措施田间试验、孢子萌发培育种蔸和野生种蔸生长对比试验以及不同田间施肥措施对薇菜产量的影响试验研究，主要研究结果如下：① 薇菜孢子萌发最佳因素组合为腐殖土、苗床架播种方式、播孢量1 g/m2.其中，播孢量对于薇菜孢子萌发影响最大.薇菜孢子的平均萌发率为64.2%，最佳组合达到72.7%.② 薇菜孢子幼苗生长的最佳因素组合为腐殖土、苗床播种方式、播孢量2 g/m2.其中，播孢量对薇菜孢子幼苗生长的影响最大.薇菜孢子幼苗平均出苗量为632株/m2，最佳水平达到736株/m2，实现了薇菜孢子培育种蔸工厂化育苗.③ 随着苗龄的增长，多个试验指标均表明薇菜孢子苗的整体生长势要强于野生苗.从丰产最核心的产量指标来看，野生苗总体上产量增长平缓、缺乏后劲，不利于林农长期种植创收；而孢子苗随着苗龄的增长产量增长迅猛，苗龄在10年以上的孢子苗产量均高于野生苗，12年生孢子苗单位面积(1 m2)年产量比传统野生苗要高21.4%.④ 从不同施肥措施对于薇菜产量的影响来看，施用氮肥150 kg/ hm2或厩肥15 000 kg/ hm2效果最佳，平均每公顷年产薇菜干重达到720 kg以上；而当施肥量过多时反而不利于薇菜产量的增长.

薇菜；孢子萌发培育种蔸；田间施肥；田间试验；丰产技术

0 引言

薇菜，学名紫萁(OsmudajapomcaThamb)，是一种多年生宿根草本植物，属蕨类植物门，紫萁科，紫萁属，俗称猫儿蕨、狼蕨、蓝茎苔[1-2].

近年来，薇菜种植依赖传统野生种蔸资源，供给严重不足，已成为产业的发展瓶颈[10].因此，开展薇菜孢子育苗研究，掌握其适生条件和生长规律，不断积累栽培管理经验，对于寻求经济适用的种蔸培育方式以及指导林农不断提高栽培效益显得尤为重要.

1 试验地概况

2 材料与方法

2.1 材料 孢子繁殖材料：2013年4月下旬采集自大老岭林场，选择生长良好的植株，剪下呈绿色、半展开成熟孢子叶装于塑料采集袋中.将孢子叶铺在报纸上，置于通风良好、无阳光直射处风干.收集散落下的孢子，去杂质，过200目筛子.将收集好的孢子放在硫酸纸袋中，放在4 ℃冰箱中保存.

2.2 不同栽培条件对孢子萌发和幼苗生长的影响

2.2.1 试验设计 薇菜孢子萌发和幼苗生长试验条件采用3因素3水平[12]，即土壤条件为栽培土、草木灰、腐殖土[13-14]；播种方式为苗床、育苗盘(50 cm×50 cm育苗盘，装营养土厚度15 cm)、苗床架(1.2 m×10 m，钢制苗床架；50 cm×50 cm育苗盘，装营养土厚度15 cm)；播孢量为0.5 g/m2、1 g/m2、2 g/m2(详见表1).试验采用L9(34)正交试验设计(表2)，重复3次，每处理小区设计为1 m×9 m，重复与处理小区之间用灌溉或者步道沟隔开.播孢时间为2014年5月20日.

表1 孢子繁殖栽培条件正交试验因素水平

表2 孢子繁殖栽培条件正交试验L9(34)设计

2.2.2 试验观测 播种后100 d调查试验区孢子萌发情况，用每平方米盖度(%)表示.具体调查方法为：采取随机抽样方式选择每小区3个地段(好、中、差)1 m2范围，选用佳能500D相机，用Av档，光圈f 5.6下，焦距50 mm，iso 100，拍摄高度1 m，角度90°，拍摄孢子萌发影像图，按照1∶10比例将影像图导入CorelDRAW x6软件进行矢量化，去除非孢子萌发图斑后计算孢子萌发图斑面积，将其与总面积的比值作为孢子萌发率的最终盖度指标.10月30日幼苗进入休眠前调查每平方孢子苗株数.

2.3 薇菜孢子苗与野生种蔸苗生长对比差异情况 进行薇菜孢子培育种蔸和野生种蔸的对比栽培试验：分别调查2002—2014年不同苗龄的孢子繁殖苗和野生种蔸苗的平均叶数、平均叶高、平均根数、最长根长、薇菜产量等数据指标，进而对孢子苗和野生苗的生长进行比较分析.

表3 田间施肥管理措施正交试验因素水平表

2.4 田间施肥管理措施对薇菜产量的影响 结合田间管理实际，为考察田间管理措施对薇菜产量的影响，我们选择不同施肥条件作为主要丰产栽培措施，施肥种类选用尿素和厩肥[15]，采用L16(45)正交表设计试验，各因素、水平见表3.各小区面积为100 m2，重复3次，种蔸密度75 000株/hm2，各重复、各小区开沟进行保护隔离，调查统计各试验小区年产薇菜干重.

3 实验结果

3.1 不同栽培措施对薇菜孢子萌发的影响 根据实验结果计算各因素极差，列入表4，从表中可以看出，第3因素(播孢量)的极差R最大(36.3)，其次是第1因素(土壤类型，19.4)，一定程度上说明播孢量对薇菜孢子萌发影响最大，其次是土壤类型；从均值来看，影响薇菜孢子萌发的各因素最佳组合为A3B3C2，即腐殖土、苗床架播种方式、播孢量1 g/m2.从表4的田间实验数据中，还可以计算得到薇菜孢子平均萌发率为64.2%，最佳组合达到72.7%.

对影响薇菜孢子萌发的3个因素进行方差分析，显示播孢量间差异达到显著水平，播种方式和土壤类型差异不显著(见表5).采用Tukey氏固定极差法，对不同播孢量间进行多重比较，结果表明播种量第3水平与第2水平之间差异显著，其他水平两两之间的差异均不显著(表6).方差分析及多重比较的结果进一步表明，播孢量对于薇菜孢子萌发的影响最大.

表4 不同栽培措施对薇菜孢子萌发影响试验结果统计

表5 不同栽培措施对薇菜孢子萌发影响方差分析

表6 播孢量对薇菜孢子萌发影响的多重比较

综上可知，薇菜孢子萌发最佳因素组合为腐殖土、苗床架播种方式、播孢量1 g/m2.其中，播孢量对于薇菜孢子萌发影响最大.薇菜孢子的平均萌发率为64.2%，最佳组合达到72.7%.

3.2 不同栽培措施对薇菜孢子幼苗生长的影响 根据实验结果计算各因素极差，列入表7，从表中可以看出，第3因素(播孢量)的极差最大(341.6)，其次是第1因素(土壤类型，220.4)，一定程度上说明播孢量对薇菜孢子幼苗的生长影响最大，其次是土壤类型；从均值看，影响薇菜孢子幼苗生长的各因素最佳组合为A3B1C3，即腐殖土，苗床播种方式，播孢量2 g/m2.从表7的田间试验数据中，还可以计算得到薇菜孢子幼苗平均出苗量为632株/m2，最佳水平达到736株/m2.

对影响薇菜孢子幼苗生长的3因素进行方差分析，结果显示播孢量之间差异达到显著水平，播种方式和土壤类型差异不显著(表8).采用Tukey氏固定极差法，对不同播孢量间进行多重比较，结果表明播孢量第3水平与第2水平之间差异显著，其他水平两两之间的差异均不显著(表9).方差分析及多重比较的结果进一步表明，播孢量对于薇菜孢子幼苗的生长影响最大.

综上可知，薇菜孢子幼苗生长的最佳因素组合为腐殖土、苗床播种方式、播孢量2 g/m2.其中，播孢量对薇菜孢子幼苗生长的影响最大.薇菜孢子幼苗平均出苗量为632株/m2(即632万株/hm2)，最佳水平达到736株/m2(即736万株/hm2)，实现了薇菜孢子培育种蔸工厂化育苗.

表7 不同栽培措施对薇菜孢子幼苗影响试验结果统计

表8 不同栽培措施对薇菜孢子幼苗生长的影响方差分析

表9 播孢量对薇菜孢子幼苗生长影响的多重比较

3.3 薇菜孢子苗和野生种蔸苗生长对比差异分析 选择古江坪基地开展薇菜孢子苗和野生苗的对比栽培，调查收集统计古江坪基地不同苗龄孢子繁殖苗和野生种蔸苗2002—2014年平均叶数、平均叶高、平均根数、最长根长、薇菜产量等数据指标，并绘制了薇菜孢子苗和野生苗生长对比曲线图(图1).

图1 薇菜孢子苗与野生苗生长对比曲线图

结合图1可知，随着苗龄的增长，上述指标均表明薇菜孢子苗的整体生长势要强于野生苗.从丰产最核心的指标产量指标来看，野生苗总体上产量增长平缓、缺乏后劲，不利于林农长期种植创收；而孢子苗随着苗龄的增长产量增长迅猛，苗龄在10年以上的孢子苗产量均高于野生苗，12年生孢子苗单位面积(1 m2)年产量比传统野生苗要高21.4%.且有研究表明，薇菜根状茎寿命可达30年以上、丰产期可达20年以上，而挖取的野生苗一般收益期不超过10年.综上可知，不论从林农长期种植、增产创收还是种苗资源的供给来说，薇菜孢子苗相较于野生苗更具有优势.

3.4 不同施肥措施对薇菜产量的影响 根据调查结果计算如表10.

对施肥措施进行方差分析(表11)可知，A因素(氮肥)及B因素(厩肥)间差异均极显著，而交互效应差异不显著.采用LSD法对A因素及B因素进行多重比较，计算最小显著差异为Se= 0.334，LSD0.05=0.681，LSD0.01=0.918.

表10 施肥措施试验设计结果统计

表11 施肥措施试验方差分析

表12 A因素、B因素多重比较

从单因素施肥措施的多重比较检验结果(表12)可知：A因素第3水平(氮肥150 kg/hm2)其产量显著或极显著的大于其余各个水平，效果最好.B因素第3水平(厩肥15 000 kg/hm2)极显著大于其他各个水平，效果最好，平均每公顷年产薇菜干重达到720 kg以上.而两因素的第4水平(氮肥225 kg/hm2或厩肥30 000 kg/hm2)，即施肥量最大时产量反而减少，表明施肥量过多反而不利于薇菜生长.

4 结论与讨论

4.1 结论 通过开展薇菜孢子萌发培育种蔸最优栽培措施田间试验、孢子萌发培育种蔸和野生种蔸生长对比试验以及不同田间施肥措施对薇菜产量的影响试验研究，取得的主要研究结果如下：

1) 薇菜孢子萌发最佳因素组合为腐殖土、苗床架播种方式、播孢量1 g/m2.其中，播孢量对于薇菜孢子萌发影响最大.薇菜孢子的平均萌发率为64.2%，最佳组合达到72.7%.

2) 薇菜孢子幼苗生长的最佳因素组合为腐殖土、苗床播种方式、播孢量2 g/m2.其中，播孢量对薇菜孢子幼苗生长的影响最大.薇菜孢子幼苗平均出苗量为632株/m2，最佳水平达到736株/m2，实现了薇菜孢子培育种蔸工厂化育苗.

3) 随着苗龄的增长，多个试验指标均表明薇菜孢子苗的整体生长势要强于野生苗.从丰产最核心的产量指标来看，野生苗总体上产量增长平缓、缺乏后劲，不利于林农长期种植创收；而孢子苗随着苗龄的增长产量增长迅猛，苗龄在10年以上的孢子苗产量均高于野生苗，12年生孢子苗单位面积(1 m2)年产量比传统野生苗要高21.4%.

4) 施用氮肥150 kg/ hm2或厩肥15 000 kg/ hm2效果最佳，平均每公顷年产薇菜干重达到720 kg以上；而当施肥量过多时反而不利于薇菜产量的增长.

4.2 讨论 在大力发展林下经济模式的背景下，开展薇菜丰产技术研究具有先导和示范作用，对于促进山区产业结构调整、打造区域特色产业、形成新的经济增长点、加快林业科技成果向林农经济增长的转化都具有积极作用.同时，薇菜孢子繁殖培育种蔸工厂化育苗的实现，对于增强薇菜野生种质资源和生态环境的保护、减少发展薇菜产业对野生种质资源的过分依赖都具有十分明显的作用.

因此，薇菜种植业作为一种“高效、绿色、环保、可持续、低碳”农业，在广大山区甚至适生平原地区应进一步加强科普教育和推广力度，加强对农业特色产业的政府扶持力度，加强与高校等科研院所合作进行薇菜种植产业研究，进一步摸索“保护区+合作社+农户”以外的推广方式，促使薇菜种植业真正壮大成为林农经济增长前景良好的支柱产业.

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(责任编辑 游俊)

Research on high yield technology in field ofOsmudajapomcaThamb

LI Daoxin1, XU Shendong1, CHEN Jinliang1, HAN Qingyu1,HUANG Xiangfeng1,GE Taiming2, DU Xiao1, PENG Honglin1, YIN Benwei1

(1.Dalaoling Nature Reserve Administration of Yichang Three Gorges, Yichang 443000, China；
2. School of Environmental Studies, China University of Geosciences, Wuhan 430074,China)

In order to investigate high yield cultivation technology in field ofOsmudajapomcaThamb and guide farmers in forest districts to constantly improve their growing profit, spore seedlings from greenhouse cultivation and wild seedlings from Dalaoling natural reserve ofOsmudajapomcaThamb were taken as materials.By using conventional forestry experiment design methods, we have successively launched optimum cultivation measures of spore germination breeding in field, the growth contrast of spore seedlings and wild seedlings and effects on yield with different fertilization measures. The main results are as follows:①The most suitable condition of spore germination is humus soil, bed frame sowing and seeding density which is 1 g/m2. Among them, seeding density has the greatest impact.Besides, the average germination rate of spore breeding is 64.2%,while the best can reach 72.7%.② The most suitable condition of spore seedlings growth is humus soil, seedbed sowing and seeding density which is 2 g/m2.Seeding density also has the greatest impact. Research also shows that, the average output of spore seedlings is 632 per square meter which means a hectare of land has 6.32×106seedlings, while the best can reach 7.36×106seedlings. According to this result, we realized the factory nursery of spore seedlings.③ With the increase of seedling age, almost every test index show that the spore seedlings has stronger growth potential than wild seedlings. For yield index which is the core indicator of high yield, the wild seedlings production growth is slow and lack of continuity. So it is not conducive to long-term cultivation. As to spore seedlings, they show rapid growth in production along with the increase of seedling age. Furthermore, the production of spore seedlings is higher than wild seedlings when they are all cultivated for more than 10 years, and annual yield by area of spore seedlings is 21.4 percent higher than wild seedlings when cultivated for 12 years. ④ As to effects of different fertilization treatments on yield, it has the best effect on production when fertilize 150 kg nitrogenous fertilizer or 15 000 kg barnyard manure per hectare, and the average annual dry weight ofOsmudajapomcaThamb per hectare can reach more than 720 kg. At the same time, we also find that too much fertilizer is not conducive to the growth of production.

OsmudajapomcaThamb; spore germination of breeding; field fertilization; field experiment; high yield technology

2016-07-06

中央财政2013年林业科技推广项目资助

李道新(1971-)，男，硕士，高级工程师，E-mail：dxli618@126.com；徐慎东，通信作者，正高级工程师，E-mail：296107883@qq.com

1000-2375(2017)02-0199-07

S6-33

A

10.3969/j.issn.1000-2375.2017.02.018