奎屯地区厚叶岩白菜引种繁育技术研究
2020-08-31郭润华杨逢玉徐庭亮王健刘虹隋云吉
郭润华 杨逢玉 徐庭亮 王健 刘虹 隋云吉★
(1 新疆应用职业技术学院园林科研所,新疆 奎屯 833200;2 北京林业大学,北京 10083;3 阿勒泰地区林业科学研究所,新疆阿勒泰 836500;4 奎屯市园林科研所,新疆 奎屯 833200)
厚叶岩白菜(Bergenia crassifolia(L.)Fritsch)是虎耳草科岩白菜属多年生草本常绿植物。株高30~60cm,地下具有粗大根状茎,萌发成丛,叶基生,叶片革质光亮肥厚,常绿,天冷时变成红色。早春叶片返青,植株开花,单歧蝎尾状聚伞花序,每丛1~5 支花葶不等,花萼钟状,花瓣呈玫红色或粉红色,花常下垂,表现为花期早、花色艳丽。国内厚叶岩白菜野生种仅见分布于新疆阿尔泰山山区[1],主要生长在海拔2200~4000m 的山区针叶林下林缘灌丛及高山草甸中,土壤为棕钙土,pH 值为中性,土壤有机质含量高,土质疏松。气候条件属于寒温带气候,冬季漫长,全年无明显夏季,最低气温-30℃,年极端最高气温为30℃,7 月份平均气温16℃,平均降水量为650mm[7]。
岩白菜属植物具药用、食用、美容、观赏等开发价值[2-4],是国家珍稀濒危二级保护植物岩白菜的一种。近年来,因生态环境遭到破坏及人为过度采挖,岩白菜属植物资源濒临枯竭[5]。厚叶岩白菜自花授粉不结实,自然状态下种子繁殖困难[6]。野生状态下,厚叶岩白菜主要靠根茎分蘖或籽播繁殖,繁殖率低。对此,笔者从1999 年开展了引种、驯化试验研究。
1 材料与方法
1.1 引种地概况
奎屯市海拔平均500m,属大陆性干旱气候,土壤pH 值为中性偏碱,土壤有机质含量中等,日照时间长。最低温度-30℃,最高气温为38℃,7 月份平均温度25.7℃,降水量为180mm,蒸发量大。
1.2 试验材料
2007 年,于新疆阿勒泰喀纳斯地区采集厚叶岩白菜野生植株种子,2008 年播种后,选取健壮成苗,栽植于新疆应用职业技术学院园林科研所基地进行异地栽培,以此8 年生植株作为本试验采种母株。播种繁殖用种子为2006 年采收后经阴干储藏的种子。
1.3 引种地物候期观察及适应性评价
对试验材料在奎屯周年生长发育状态进行跟踪评价,与原生地生长状态进行比较,分析厚叶岩白菜在引种地的适应性。
1.4 厚叶岩白菜繁殖技术探讨
为进一步提升厚叶岩白菜园林应用的可能性,分别采用分株繁殖、扦插繁殖和种子繁殖技术,比较扩繁效率,筛选更为适用的育苗技术。
1.5 人工辅助授粉技术优化
为进一步提高种子繁殖效率,比较分析开放授粉、单次授粉、重复授粉2 次、重复授粉3 次不同的授粉方式,以期获得较高水平的授粉效率,每1 组合200 朵花,3 次重复。
1.6 种子繁殖栽培基质配比优化
为确保繁育过程中获得的种子能够得到较高的萌发率和较好的生长势,设置园土、泥炭、蛭石不同的配比作为播种基质,以期获得最佳的播种基质配比,提高种子繁殖过程中的成苗率。
2 结果与讨论
2.1 引种地(奎屯市)物候观察及适应性评价
厚叶岩白菜每年开1 次花,花芽于开花前一年入冬前已经形成,随着冬季来临而进入休眠状态。在第2 年3 月中旬气温回升时开始返青生长,3 月下旬花芽萌动,并逐渐膨大到露出玫红色的花萼。此时花柄、花葶逐渐伸长,高出叶丛,这个过程持续时间10~15d。开花物候可以从4 月初持续到5 月中下旬,4 月中旬进入盛花期,5 月下旬结初果,6 月下旬果实成熟[8]。
厚叶岩白菜雌蕊2 心皮2 室,调查显示,胚珠176~297个。花粉量较大,在20000~40000 粒/花药,理论推测和套袋试验检测,繁育系统为异交,需要传粉者[8]。在野生条件下气候无常,缺乏传粉者,结实率极低,主要依靠根蘖繁殖。
引种地相对原生地无霜期延长,植物生长有效积温增加,厚叶岩白菜在奎屯地区生长良好。引种驯化成功的基本要求:无需特殊条件可正常越冬越夏;保留了原来的经济或观赏品质;采用原来的繁殖方式(有性或营养)进行正常繁殖,同时,发现其生长旺盛,开花数量增加,花色艳丽,观赏性提高,生长速度加快,完全适应引种地生态环境。
2.2 不同育苗方式扩繁效率比较分析
2.2.1 种子繁殖。厚叶岩白菜种子细小,千粒重0.18g,根据育苗需要随时播种。由于无休眠期[5],一般1~4 月在育苗盘中进行播种。通常使用泥炭+蛭石作播种基质(见表2)。过筛,装盘后浇透水,撒播时和细沙混合后撒播,种子相对均匀。播种完毕后,轻轻镇压,稍稍覆土或细沙,然后喷雾,补水保证出苗期有足够的水分供应。用塑料薄膜覆盖,放在光线明亮处,避免阳光直射。在20~25℃条件下,经过7~15d 种子萌发出苗[5],120d 后可移栽,3~4 年成苗,成苗时间较长,一次播种可获得大量种苗。
2.2.2 分株繁殖和扦插繁殖。厚叶岩白菜种子成熟后,营养集中产生大量的分蘖,土壤养分足,水分供应适宜,可提高单株分蘖数量。据统计,7 月分蘖数3~10 个[9],科学的水肥管理有助于提高繁殖材料数量。厚叶岩白菜适宜秋季分株,春季分株影响开花,秋季将植株挖起后分株,2~3 个芽为1 丛进行栽植,栽后浇透水。1 周1 次,连灌3 次水,保证水分供应,一般3年分株1 次,有了较大的群体基数,繁殖效率得到提高。
根状茎延伸生长是厚叶岩白菜野生状态下种群扩大的主要手段。自然状态下,岩白菜主要靠地下根状茎繁殖[5],可以整段、分段埋在透水、透气、无菌的扦插基质中,精细管理后,8~12d 幼苗萌发,30~35d 可移栽,2 年成苗。
分株繁殖和扦插繁殖获得成苗时间短,但由于繁殖材料少,获得苗木有限。比较2 种不同繁殖方式,各有优缺点,种子繁殖系数高,但无法保持种苗特异性,在种苗间存在形状差异,特别是为保证结实率而采取的混合花粉授粉方式。无性繁殖方式繁殖系数低,但能较好地保持母株的观赏特性,各有优略,根据需求不同,可选择不同的繁殖方式。单从繁殖效率角度,推荐厚叶岩白菜采取种子繁殖方式进行扩繁。
2.3 不同授粉策略对厚叶岩白菜坐果率的影响
分别于盛花初期采取开放授粉、单次授粉、重复授粉2次、重复授粉3 次不同的授粉策略,每种授粉200 朵,3 次重复,筛选出坐果率最高的授粉方式,提高授粉效率。通过比较发现,无人工参与的开放授粉方式坐果并未成功。在试验过程中观察发现,在引种地厚叶岩白菜并无可见传粉者,所以,厚叶岩白菜的种子繁殖方式必须辅以人工参与。进一步比较不同授粉次数对坐果率的影响,发现授粉2~3 次时,均显著高于1 次授粉的坐果数(见表1)。但2~3 次之间并未表现出显著差异,因此,厚叶岩白菜人工授粉方式以2 次授粉为最佳授粉策略。
表1 不同授粉次数的结实率
2.4 种子繁殖栽培基质配比优化
为保证种子萌发率,设置园土、泥炭、园土+泥岩(1∶1)及泥炭+蛭石(3∶1)4 种播种基质配比,已筛选出最优的播种基质。每种配比3 次重复,每1 重复播种2000 粒种子,采取撒播方式。结果显示,泥炭+蛭石(3∶1)配比出苗率最高,高达88.58%±1.87%。
表2 不同播种基质出苗率
3 结论与讨论
随着厚叶岩白菜药用价值、观赏价值的提高,快速、有效、高质量的种苗繁殖迫在眉睫。厚叶岩白菜适应引种地奎屯地区,气候条件适宜,生长状况良好,合理的水肥管理,其经济价值、观赏效果均良好。目前,播种繁殖应为首选繁殖方法,分株、扦插为辅助繁殖方法,待种苗基数聚集到足够多,也可转为主要繁殖方法。应加速研究组织培养繁殖,满足日益攀升的供需矛盾,为植物多样性保护与资源的合理开发提供材料。