淡黄花百合的引种驯化与繁殖栽培技术
2019-12-04邢景景刘国锋谢腾芳
邢景景,刘国锋,曾 凤,谢腾芳*
(1. 广州普邦园林股份有限公司,广东 广州 510600;2. 华中农业大学,湖北 武汉 430000;3. 广州市林业和园林科学研究院,广东 广州 510600)
淡黄花百合(LiliumsulphureumBaker ex J. D. Hooker )为百合科(Liliceae)重要的野生植物资源,主要分布于我国云南、贵州、四川和广西等地[1]。因其植株健壮、花型奇特、有香味,耐阴、耐热性强等特点,是育种的优质种源。也是卫生部首批药食两用植物[2],其花、梗、鳞茎均可入药,近年来随着药食用百合产业发展,淡黄花百合因其观赏、药食用价值较高,种球需求量急剧增多,大量野生种球被采挖。但是人们对野生资源的保护意识不够,再加上生境破坏严重,导致淡黄花百合野生居群极度缩减,然而人工栽培较少,原位保存已不能改变其濒危状况,资源现状不容乐观。
据文献记载,全球共有野生百合96种,原产中国的有36种15个变种[3,4],许多都是现代观赏百合的重要起源种或杂交亲本[5-7]。目前,相关研究主要集中在野生优势种质资源收集、新品种研发等方面[8]。淡黄花百合为我国特有原种,国内外相关研究较少,主要集中在离体快繁、形态研究、染色体分析、遗传多样性等方面[9-10],种质资源保存及引种扩繁等研究有待报道。因此,自课题组在2014年对云南红河州野生百合资源调查后,采集野生淡黄花百合,进行引种栽培,研究其在武汉的生长特性及繁育技术,旨在为保护野生资源及开发利用奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料来源
2014年7-8月课题组在云南红河州泸西县老水滴山、茨凹村等5个样地采集到淡黄花百合种球,每居群采挖5-10个种球,原生境环境状况见表1。
表1 野生淡黄花百合原生境自然概况
图1 野生淡黄花百合部分原生境情况Fig.1 The natural overview of L. sulphureum in situ
1.2 引种地自然概况
引种种植地点位于华中农业大学教学科研基地,地处武汉市洪山区,地理坐标为东经113°41′、北纬29°58′,属亚热带季风气候,雨量充沛、日照充足,夏季高温多雨,冬季冷凉湿润。年均降雨量1269 mm,且多集中在6-8月。年均气温15.8-17.5℃,无霜期一般为211-272天,年日照总时数1810-2100 h。以红壤土居多,水肥灌溉条件较好。
1.3 方法
1.3.1 引种前土壤处理与栽植
引种试验于温室进行,栽植前深翻25-30 cm,同时用80%多菌灵可湿性粉剂1000倍液作消毒处理,晾晒5-7天,以泥炭土混合园土作为改良基质,腐熟鸡粪作为基肥。株行距控制在50 cm×60 cm。种球播种时间为2015年1月,并于2015年1月至12月进行物候期及生长状况调查,每7 d观测一次,以数据处理结果为依据,综合气候因素分析淡黄花百合在引种地的生长规律。
1.3.2 珠芽繁殖的基质施肥配比
鳞茎繁殖包括鳞茎自繁和鳞片扦插繁殖2种方式[11]。为研究淡黄花百合的适宜繁殖方式,经过一年的栽培发现:自然条件下,淡黄花百合花谢后在老鳞茎周边会形成球径5-8 cm的小鳞茎2-3个,并且播种即可萌发,2-3年可长成开花球;另外,也可通过种子、鳞片扦插繁殖,但是受温湿度、光照及土壤条件影响,以上两种方式繁殖成活率较低。
综上可知,珠芽具有产量高、萌发力强等特点,而且不需要经过休眠,是野生状态下重要的繁殖方式[12]。因此,以珠芽作为试验材料,开展基质、施肥的2因素随机区组试验(方案见表2)以探究珠芽繁殖的最佳栽培条件。肥料为无机化学试剂根据N、P、K比例自行配置,浓度以N为标准(ρN=0.2103g/L)[13]。
表2 基质及施肥方案
10粒珠芽为一个处理,播种在12 cm×12 cm的花盆,每处理3次重复。在温室按基质配方播种后20 d左右叶片完全伸展,进行第一次施肥(0.1%浓度叶面喷施),频率为10 d/次。
1.4 指标观测
1.4.1 物候期
2015年1月至12月连续观察并记录试验材料的萌芽期、展叶期、现蕾期、开花期、果熟期及地上部分枯萎期,了解周年生长情况。
1.4.2 开花结实
观花植物不同种的观赏性差异主要表现在花期长短、花径、花朵数等指标[14]。本试验记录花期、单株花数、花径、外瓣长度、花药长度等,为客观全面的评价淡黄花百合在武汉引种栽培的观赏性状,增加推广应用的科学依据。
1.4.3 基质及施肥试验中珠芽栽培的性状
第一个生长周期仅对其进行生长管理,翌年种球正常生长时记录成活率、株高、叶片数等指标,休眠后挖出鳞茎测鲜重。
1.5 统计分析方法
利用Excel 2010对数据进行统计处理,SAS9.4软件进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 淡黄花百合在武汉的生长发育规律
种球均能够正常生长,成活率达到100%,据观测记录,自4月上旬开始萌芽,4月中旬-6月中旬为生长期,6月中旬现蕾,花期持续将近1个月,7-8月叶腋间珠芽成熟脱落,10月中旬种子成熟脱落,10月中旬-11月下旬为鳞茎营养物质积累期,11月下旬地上部分死亡,至翌年3月下旬为休眠期(见图2)。统计发现:淡黄花百合营养生长时间较短(萌芽-现蕾约80 d),现蕾后的生殖生长时间较长(现蕾-种子成熟约120 d),整个生育期约需190 d左右。
此外,根据植株生长记录可知(图3),4月中旬至5月中旬为快速生长期,单株高度增长率可达10倍之多,随后进入缓慢生长期,至6月中旬之后进入开花期,营养生长结束,平均株高达151 cm,略高于原产地。
2.2 淡黄花百合的开花结实情况
2.2.1 开花性状观察
淡黄花百合6月中旬进入花期,下旬达到盛花期,至7月中旬花瓣开始凋谢,单朵花期为5-7 d,群体花期持续约30 d左右。
依据形态观测数据可知,淡黄花百合在武汉的开花性状与原生境保持一致。单株花朵数为1-4,花径12.70 cm,花药长度为20.64 cm,外瓣平均长度为14.74 cm,各项指标变化不明显(表3)。
图2 淡黄花百合引种栽培周年物候示意图Fig.2 Phenology of L. sulphureum
图3 淡黄花百合生长期株高Fig.3 Plants height change of L. sulphureum during vegetation period
对比指标Contrast indicator云南红河州泸西县Natural overview武汉Wuhan植株高度/cm80-120150.99花朵数1-51-4花径/cm18.5612.70外瓣长度/cm21.5014.79花药长度/cm22.6520.64花色花型白色,喇叭形白色,喇叭形花药、花丝颜色橙色、黄绿色橙色、黄绿色
2.2.2 珠芽及结实
淡黄花百合植株自7月开始,于叶腋间产生大量黄绿色的珠芽,8月下旬左右成熟后转为紫黑色,易脱落。成熟珠芽为小鳞片合抱而成的球形,横径约为5-7 mm,纵径约为5-9 mm。
淡黄花百合果实成熟期较长,约占整个生育期的45%。果实为圆柱形蒴果,幼嫩时绿色,成熟时转为黄色,顶端开裂。种子为黄棕色不规则卵形,千粒重约5.06 g,种子纵径8-10 mm,横径5-7 mm。
图4 淡黄花百合的珠芽Fig.4 The bulbils of L. sulphureum in Wuhan
图5 淡黄花百合的种子Fig.5 The seeds of L. Sulphureum in Wuhan
2.3 不同基质及施肥方案对珠芽繁殖的影响
由表4可知,基质、施肥对淡黄花百合种苗影响较大。主要从成活率、鳞茎增重以及生长指标等三方面分析(表4):
(1)就成活率而言,A1B2和A1B3差异不显著,均为70%,却都明显高于A1B1,极显著高于其他处理;
(2)根据鳞茎鲜重数据可知,A1B3、A4B1效果较好,但A1B3极显著高于A4B1,鳞茎鲜重可达105.93 g,为平均鲜重的2.72倍。A4B1鳞茎鲜重76.21 g,显著高于A1B2,极显著高于其他组合;
(3)分析生长指标可知,A1B1、A1B2、A1B3、B4B2植株较高,四者差异不显著,显著高于A3B2、A3B3、A4B1和A4B3,极显著高于其他组合,比平均株高分别提高27.14%、28.10%、21.47%和26.24%。对于叶片数而言,A3B3极显著高于A2B1、A2B2和A3B4,显著高于其他组合,比平均叶片数增多40枚(50%)。
综合考虑基质、施肥方案对各指标的影响,最终选择A1B3作为最佳栽培条件,A1B2次之,不仅在植株成活、养分积累以及生长等方面效果明显优于其他组合,植株萌芽所需时间也相对较短。
表4 基质及施肥处理对珠芽繁殖的影响
注:同列数据后不同大写字母表示差异达到显著水平(P<0.01),下同。
3 讨论与结论
3.1 淡黄花百合引种栽培的适应性
经过1年观测发现,淡黄花百合能够正常开花结实,完成生理周期。植株健壮、花大色艳、香味浓郁,具有较高观赏价值。而且可通过鳞茎、珠芽和种子等多种方式繁殖,特别是珠芽,量大易成活,小鳞茎1.5-2年即可开花,可作为人工繁殖的主要方式,利于推广应用。
引种后株高、开花性状及物候期与原生境存在一定差异,推测主要是因为引种地在温室,环境条件较理想,整体物候期稍有提前。此外,由于温室通风、透光效果稍弱于自然条件,植株高度及花朵性状均有所减小。综上可知,温湿度、光照等环境因子对野生百合的生长发育具有显著影响。
图6 珠芽长成鳞茎的变化(2个月-15个月-20个月)Fig.6 Morphological change of the bulbs grown from bulbils(2 months - 15 months - 20 months)
此外,对比原生境气候条件,武汉2015年平均温度为16.8℃(原生境15.2℃),最高温度在7-8月出现,可达36℃左右,该时间段正处于花期,根据观测记录,淡黄花百合不仅能够正常开花结实,午后高温期仅出现短暂萎蔫及部分叶面灼伤,并未造成更大损伤。由此可见,淡黄花百合耐高温特性明显,表现出较高的适应性,能够在武汉地区推广种植。
3.2 珠芽繁殖的最佳条件
以珠芽开展基质、施肥试验,结果表明两因素互作效应明显,基质和珍珠岩比例为1∶1,氮磷钾比例为2∶1∶1时对鳞茎养分积累及植株成活、形态生长均具有显著促进作用。
此外,试验发现购买的复合肥不仅对淡黄花百合无促进作用,反而抑制生长,降低植株成活率。分析复合肥的含量可知,含氯较高,猜测淡黄花百合植株不宜叶面喷施含氯复合肥,土壤施用效果有待进一步探究。
3.3 后续研究方向
本试验仅对淡黄花百合的引种栽培进行了初步探究,还需进一步开展生理生化、栽培繁育等方面的研究,形成科学的栽培管理体系。为便于更大范围推广应用,还应开展更多区域栽培试验,优选最佳区域进行推广。而且,淡黄花百合耐热性较强,这与杜凌等人的研究结论一致[15,16],但35℃是否为淡黄花百合的最高承受温度,高温后是否能够恢复生长,仍需更多研究,可深入探究淡黄花百合高温胁迫的相关分子机制,不仅降低热害损伤,还可为百合的抗热育种奠定基础。