贡嘎山东南坡重楼的土壤养分及栽培重楼的性状研究
2018-04-19王安虎曲继鹏
王安虎,曲继鹏,杨 坪
(西昌学院,四川 西昌 615013)
重楼,是延龄草科Trilliaceae中重楼属Paris植物的统称,是多年生草本植物,其根茎有着悠久的药用历史[1]。根据李恒的分类系统,重楼在全世界共有24种[1],分布于欧亚大陆的热带及温带地区,我国种类最多,达19种,南北都有,尤以西南各省区种类和资源最多[2-3]。大量资料表明,重楼的研究主要集中在其种类分布、遗传理论、成分疗效和栽培技术等方面,而对不同种类重楼地下块茎栽培产量等经济性状的报道较少[4-8]。四川重楼分布较广,在成都、雅安、乐山、峨眉山、宜宾、泸州、眉山、甘孜、阿坝和凉山等地均有分布[8],特别是贡嘎山东南坡境内重楼资源种类丰富,数量多,研究该生态区域重楼属植物栽培后的地下块茎产量等性状,对于保护和利用这一珍贵药用植物资源具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 材料
试验用的重楼种类有多叶重楼、毛重楼、滇重楼、禄劝重楼、花叶重楼、北重楼和卵叶重楼等,由贡嘎山东南坡重楼原产地石棉县草科藏族乡和平村农户王风清和李军提供。本文对其观察,并与中国科学院昆明植物所标本室内的重楼标本进行比对,参照李恒编写的《重楼属植物》的彩图确定其种类。
1.2 方法
1.2.1 野生重楼生长的土壤调查
2016年5月10日,在贡嘎山东南坡野生重楼生长的不同生态点采集土样,采样时,在每个生态点采集土层深度分别为0~5、6~10和11~15 cm。将土样风干后送到四川省土壤肥料研究所检测其养分,检测指标包括全氮、全磷、全钾、有机碳、pH、CEC、全铁等。检验依据为:NY/T87-1988土壤全钾测定法,NY/T1121.2-2006土壤pH的测定,NY/ T1121.24-2012土壤全氮的测定,NY/T88-1988土壤全磷测定法,NY/T295-1995中性土壤阳离子交换量的测定等。检测设备主要有定氮仪、火焰光度计、紫外分光光度计和原子吸收分光光度计等。
同时,随机抽取栽培重楼的3个试验小区,采用对角线法在小区的对角线交叉点处定点离地表5 cm处,取6~15 cm深处的土壤,编号送检,取其平均值。
1.2.3 重楼栽培试验设计
2013年5—6月,栽种重楼。试验地点在贡嘎山东南坡重楼原产地石棉县草科藏族乡和平村农户王风清承包地内,试验小区面积为5 m2(长2.5 m,宽2 m),设3次重复。试验地土壤类型为冲积土,黑色,土壤中有直径1~5 cm的小型河卵石。重楼栽培株距15~18 cm,行距15~18 cm,每行栽16株,共栽13行,每个试验小区栽种重楼株数208株。用遮光率约为60%的单层黑色遮阳网遮阳,保证重楼存活。每年1—3月,在每个小区厢面施羊肥5 kg,施肥时将羊肥遍撒于栽有重楼的厢面,6月人工除草1次。在每个试验小内随机取重楼样本数量20株测定其新芽数量和地下块茎等指标,并对小区的全部重楼进行测产,采用SSR法分析性状差异显著性。
2 结果与分析
2.1 野生重楼生长的土壤环境
采集贡嘎山东南坡野生重楼生长的土样共12份,其主要信息见表1。
由表1可知,从不同生态点相同土壤深度采集的土样外观形态基本相似,即0~5 cm的表层主要为枯枝落叶及少量腐殖土,6~10 cm的营养层主要为腐殖土和冲积土壤,11~15 cm的营养深层主要为冲积土壤,贡嘎山东南坡重楼资源的地下茎和根系主要分布于6~10 cm的营养层腐殖土和冲积土壤中。该生态区土壤特征是高山峡谷、峡谷两岸坡地、小沟河流和泥石流频发形成的。
表1 贡嘎山东南坡重楼资源生长的土壤采集信息
2.2 野生重楼生长的土壤养分
重楼地下块茎在土层中的深度为6~10 cm,重楼地下块茎着生的主根、侧根和根毛主要分布于6~15 cm土层中。在重楼资源考察中发现不同生态点0~5 cm的土壤表层,很少有重楼根系分布,从表2可知,其中有丰富的氮、磷、钾,可以随着降雨等渗透到重楼根系层,提供更多营养,不同生态点有机质含量均高于20%以上(有机质含量=有机碳含量×1.724)[9],高于有机土壤中有机质含量20%的划分标准。6~15 cm是重楼根系的分布层,氮、磷、钾的含量较高,能满足重楼生长时对大量元素的需求,有机质平均含量接近20%,有利于重楼生长,从阳离子交换总量(CEC)看,除仁宗海和子干沟生态点低于20 cmol(+)/kg,其余生态点的含量均高于20 cmol(+)/kg,按土壤中阳离子交换总量(CEC)划分土壤保肥供肥能力[9],仁宗海和子干沟生态点土壤保肥供肥能力属中等水平外,其余生态点土壤保肥供肥能力属较强。全铁(以Fe2O3计)含量丰富,在0~5、6~10和11~15 cm的不同土壤深度,总体表现为升高的趋势,在重楼根系的分布层含量较高,能满足重楼生长的需求。由表2可知,重楼生长的土壤主要显酸性。
表2 贡嘎山东南坡野生重楼生长的土壤养分
2.3 栽培重楼土壤的养分
对重楼栽培小区内的土壤检测表明:土壤内全氮平均含量为8.31 g/kg,全磷平均含量为1.90 g/kg,全钾平均含量为12.82 g/kg,有机碳平均含量为94.6 g/kg,土壤中阳离子交换总量(CEC)平均为30.6 cmol(+)/kg,全铁(以Fe2O3计)平均含量为40.03 g/kg,重楼生长的土壤环境略显酸性。检测数据表明重楼栽培地内土壤6~15 cm深处氮、磷、钾含量较高,能满足重楼生长时对大量元素的需求,特别是钾含量高,有利于重楼地下块茎的生长。重楼栽培小区内土壤中有机质含量为16.31%(有机质含量=有机碳含量×1.724[9]),接近含量为20%有机土壤划分标准,有利于重楼生长。按土壤中阳离子交换总量(CEC)的含量划分土壤保肥供肥能力[9],栽培重楼地内阳离子交换总量(CEC)高于20 cmol(+)/kg,表明土壤中保肥供肥能力较强。全铁(以Fe2O3计)含量丰富,能满足重楼生长的需求。
2.4 栽培重楼的生物学特性
2.4.1 不同种类重楼地下块茎新芽数
重楼栽培一定的年限后,其地下块茎会分生出新芽,产生新芽的数量会因重楼种类的不同而不同(表3)。由表3可知,多叶重楼地下块茎产生的新芽数量最多,为14.53个,其次是滇重楼,新芽数量为5.33个,最少为花叶重楼,新芽数量为1.83个,多叶重楼地下块茎的新芽数是滇重楼的2.73倍,是花叶重楼的7.94倍;在5%的显著水平上多叶重楼、滇重楼、毛重楼与卵叶重楼、禄劝重楼、北重楼、花叶重楼地下块茎新芽数之间存在差异显著性,卵叶重楼、禄劝重楼、北重楼、花叶重楼之间不存在显著性,多叶重楼、滇重楼、毛重楼之间存在差异显著性;在1%的极显著水平上多叶重楼、滇重楼与毛重楼、卵叶重楼、禄劝重楼、北重楼、花叶重楼地下块茎的新芽数之间存在极显著差异。
表3 不同种类重楼主要生物学性状
2.4.2 不同重楼品种地下块茎长
栽培重楼的经济收益主要来源于地下块茎,地下块茎的长与直径大小直接决定其产量和经济收益的高低。由表3可见,毛重楼的地下块茎最长,为7.27 cm,其次是滇重楼,地下块茎长7.10 cm,最短的为花叶重楼,地下块茎长为3.70 cm;地下块茎长度达5 cm以上的种类有4个,分别是毛重楼、滇重楼、多叶重楼和卵叶重楼,其茎长分别是花叶重楼的1.96、1.92、1.85和1.59倍;在5%的显著水平上,毛重楼、滇重楼、多叶重楼与卵叶重楼、禄劝重楼、北重楼、花叶重楼之间存在显著差异,毛重楼、滇重楼、多叶重楼之间不存在显著差异,卵叶重楼与禄劝重楼、北重楼、花叶重楼之间存在显著差异,禄劝重楼、北重楼、花叶重楼之间不存在显著差异;在1%显著水平上,毛重楼、滇重楼、多叶重楼、卵叶重楼与禄劝重楼、北重楼、花叶重楼之间存在极显著差异,毛重楼与卵叶重楼之间存在极显著差异。
2.4.3 不同重楼品种地下块茎粗
由表3可知,重楼地下块茎直径达4 cm以上,且由大到小依次是多叶重楼、毛重楼、卵叶重楼和滇重楼,与北重楼的直径相比分别是3.87、3.14、3.10和2.80倍;在5%显著水平上,多叶重楼、毛重楼、卵叶重楼与花叶重楼、禄劝重楼、北重楼之间存在显著差异,多叶重楼、毛重楼、卵叶重楼、滇重楼之间无显著差异,滇重楼与花叶重楼之间无显著差异,滇重楼与禄劝重楼、北重楼之间存在显著差异;在1%极显著水平上,多叶重楼与花叶重楼、禄劝重楼、北重楼之间存在极显著差异。
2.4.4 不同重楼品种单株地下块茎重
由表3可知,不同品种重楼地下块茎鲜重最高的是多叶重楼,为55.83 g,依次是滇重楼、毛重楼、卵叶重楼、北重楼、花叶重楼和禄劝重楼,地下块茎在30 g以上的有4个种类,其重量分别是禄劝重楼的4.25、3.46、2.63和2.40倍;在1%的极显著水平上,多叶重楼、滇重楼、毛重楼、卵叶重楼与北重楼、花叶重楼、禄劝重楼之间存在差异,多叶重楼、滇重楼、毛重楼之间存在差异,毛重楼与卵叶重楼之间没有差异。
2.4.5 不同重楼品种单株地上茎重
由表3可知,重楼地上部分鲜重在40 g以上的有多叶重楼、毛重楼、卵叶重楼和滇重楼,重楼地上重量最高的是多叶重楼,其重量为72.8 g,是禄劝重楼、北重楼的3.15倍,是花叶重楼的4.0倍;在1%极显著水平上,多叶重楼与毛重楼、卵叶重楼、滇重楼之间存在差异,与禄劝重楼、北重楼、花叶重楼之间存在差异,毛重楼、卵叶重楼、滇重楼与禄劝重楼、北重楼、花叶重楼之间存在极显著差异。
2.4.6 不同重楼品种地下块茎小区产量
由表3可知,栽培小区面积内重楼地下块茎平均鲜重最高的是多叶重楼,为11.76 g,其次是毛重楼和滇重楼,平均重量分别为9.46 g和7.75 g;栽培小区内多叶重楼和毛重楼的地下块茎重量分别是禄劝重楼3.65倍和2.94倍,是花叶重楼的3.5倍和2.82倍;在1%极显著水平上,多叶重楼与北重楼、花叶重楼、禄劝重楼之间存在极显著差异,在1%极显著水平上,北重楼、花叶重楼、禄劝重楼之间不存在极显著差异;在5%显著水平上北重楼与花叶重楼、禄劝重楼之间存在差异。
3 讨论
3.1 施肥技术
重楼栽培过程中,施肥技术是关键。由于多数农户没有栽培重楼的技术和经验,并且可参考的资料和信息相对较少,在施肥时,往往参照水稻、小麦、玉米等大宗作物的施肥种类、数量和方式,导致重楼地上茎和地下茎全部腐烂,植株死亡,带来较大的经济损失。因此,该试验在重楼栽培时,每年1—3月,每个小区厢面施羊肥5 kg,施肥时将羊肥遍撒于栽有重楼的厢面,重楼地上茎和地下茎不腐烂,植株生长良好,且通过土壤分析表明,土壤中有满足重楼生长的氮、磷、钾,有机质含量丰富,阳离子交换总量(CEC)高,土壤保肥供肥能力强,全铁(以Fe2O3计)含量丰富,能满足重楼生长的需求。
3.2 重楼地下块茎芽数量及产量
重楼原于野生环境条件,其数量有限,价格逐年上涨,便开始了重楼的人工栽培。由于人工栽培时土壤环境肥沃,光照充分,光合作用增加,有机物质累积较多,促使重楼地下块茎长出新芽。通过对试验重楼生长习性的观察发现,重楼在栽培时,栽培当年和栽培后第1年一般不会产生新芽,栽培后第2年有少量植株产生新芽,栽培后第3年、第4年产生的新芽最多,该时间段也是重楼地上部分和地下部分生长最旺盛的时期,也是重楼地下块茎干物质累积最多的时期。
由表3可看出,重楼在生长期内都会产生新芽,但不同种类产生新芽的数量是不同的,在相同环境条件下,产生新芽数量是受不同品种遗传基因控制的,表3中新芽数量是多叶重楼>滇重楼>毛重楼;试验中发现,多数情况下,产生的新芽数量越多,地下块茎单株产量越高,这一现象与表3中地下块茎产量基本一致;以重楼产生新芽数量的遗传特性分析,栽培重楼时最好选择多叶重楼进行栽培,在相同的栽培时间内获得的产量高,产生的经济效益高,如果多叶重楼种苗少不易获得,也可选择毛重楼或滇重楼作为栽培种。
3.3 重楼的经济效益
由于科技进步与研究的深入,对重楼药用疗效的认识进一步加深,重楼需求量逐年上涨,而野生重楼的数量逐年下降,重楼栽培后需4—5 a才能形成产品,重楼价格一直处于上涨态势,导致栽培重楼多数不以产品进入市场,而是以重楼种苗转入农民或中药材种植企业进行栽培。所以,在今后较长一段时期内,重楼产品仍然处于供不应求的局面,种植重楼会有较好的利润。
重楼种苗销售中,由于多叶重楼地下块茎新芽数量多,若以种苗数计单价,其经济效益最高,若以鲜重计单价,表3可知,多叶重楼的地下块茎重量和地上茎重量之和最大,其经济效益也最高。
重楼从栽培到收获需要的时间较长,投入的精力和财力较多,收获时其地下块茎单株鲜重在30 g以上时经济效益相对较高,由表3可知,进行重楼栽培时,首先应选择的重楼品种是多叶重楼,其次是毛重楼、滇重楼和卵叶重楼。
参考文献:
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