新寄主四翅滨藜接种肉苁蓉技术
2021-02-11王帅李得禄楼金
王帅,李得禄,楼金
(1.浙江趋衡公益基金会,浙江 杭州 310053;2.甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站/甘肃省治沙研究所,甘肃 武威 733000)
四翅滨藜Atriplex canescens 又名四翼滨藜、灰毛滨藜,属藜科滨藜属,为准常绿灌木,原产于美国中西部地区,具有速生、耐干旱、耐盐碱、抗寒冷等特点,是一种盐碱地改良树种,被称为“生物脱盐器”,广泛应用于牧场改良、水土保持和盐碱荒滩的改造[3-5]。肉苁蓉Cistanche deserticola 又名大芸(淡大芸)、寸芸、苁蓉、地精、查于告亚(蒙语),为列当科多年生草本植物,寄生于藜科梭梭属植物梭梭Haloxylon ammodendron 和白梭梭Haloxylon persicum 根部[6-8]。肉苁蓉全草可入药,具有补精血、抗衰老、益肾壮阳、润肠通便、增强机体免疫力等功效,是一种名贵中药材[9-11]。肉苁蓉种子6 月中旬至7 月初成熟,沙地曝晒后更易发芽;种粒微小,种皮具果胶质,可保持水分,自然条件下生命力可保持3 a 左右[12]。以往研究表明肉苁蓉寄主专一,而同属其他植物寄主具有多样性。为此,试验四翅滨藜接种肉苁蓉接种技术,获得成功,为肉苁蓉找到了新的寄主,进一步拓宽了四翅滨藜的应用领域。
1 试验地概况
研究区位于甘肃河西走廊东部石羊河下游的民勤县西沙窝,103°58′E、38°34′N,海拔1 360 m。气候干旱少雨,蒸发强烈,属于典型的大陆干旱荒漠气候。年均降水115 mm,多集中于7—9月,平均降水92.8 mm,占全年的73%。年均蒸发2 644 mm,5—6 月蒸发最剧烈,月均可达382.6 mm。年均气温7.4 ℃,7 月最热,平均气温22.4 ℃,≥10 ℃积温3 248.8 ℃。土壤类型主要有灰棕荒漠土及风沙土,pH 值7.5~8。
2 材料与方法
2.1 试验材料
四翅滨藜人工栽培,树龄8~10 a,冠幅80 cm×80 cm,行距4 m,株距3 m。肉苁蓉种子购于武威荣宝集团,千粒质量0.086 g,净度90%。ABT3 号生根粉购自林业科学研究院ABT 研究开发中心,有效成分为吲哚丁酸钾和萘乙酸钠。萘乙酸购自鹤壁全丰生物科技有限公司,有效成分质量百分比95%。种子纸购自武威荣宝集团,规格20 cm×30 cm,种子数量150~200 粒/张。
2.2 试验方法
设6 个分项试验;每个处理3 次重复,每个重复小区接种30 株;试验小区随机区组排列。
(1)接种方式:2017 年5 月2—3 日实施,设立体接种法、种子纸法、坑底撒施法3 个处理。1)立体接种法。寄主植株向阳一侧行间,距植株主干30 cm 处挖坑,深40 cm,长宽各30 cm,土堆放在坑的一侧。0.05 g 供试种子(约580 粒)浸泡0.1%~0.3%高锰酸钾溶液15~20 min,均匀拌入1 kg 细沙。种沙混合物均匀撒在土堆向坑一侧。双手从土堆两侧表面扒土填入坑中,保证种子在坑内呈立体状分布,至种子全部入坑,填土厚10~15 cm。余土填坑踩实,留浅穴深5 cm,浇透水。2)种子纸法。供试植株一侧沿坑壁立放2 张种子纸,吸水纸面朝外。其余措施同立体接种法。3)坑底撒播法。拌沙种子撒施在坑底,其余措施同立体接种法。
(2)接种日期:设2016 年10 月、2017 年5 月2 个处理,其余措施同立体接种法。
(3)种子处理:2017 年5 月2 日实施,设4 个处理,其余措施同立体接种法。1)曝晒:供试种子置于烈日下暴晒>10 h。2)层积:供试种子置于培养箱50 ℃处理1 h,再4 ℃层积处理30 d。3)ABT 生根粉浸泡,供试种子500 mg/L 生根粉溶液中浸泡1 h。4)奈乙酸浸泡,供试种子500 mg/L萘乙酸溶液中浸泡1 h。
(4)接种距离:2017 年5 月3 日实施,设4 个处理,接种坑距寄主植株主干分别为10、20、30、40 cm,其余措施同立体接种法。
(5)接种深度:2017 年5 月3 日实施,设5 个处理,坑深分别为20、30、40、50、60 cm,其余措施同立体接种法。
(6)栽培基质:2017 年5 月3 日实施,设沙壤土、黏质土2 个处理,供试寄主植株2 a 生,其余措施同立体播种法。
接种后2018 年5 月逐坑开穴调查试验结果,每个接种坑有1 株肉苁蓉寄生为成功,否则为寄生失败,按坑计算寄生率。
采集梭梭、四翅滨藜寄生的肉苁蓉和柽柳寄生的管花肉苁蓉Cistanche tubulosa,阴干后测定主效成分含量。高效液相色谱法法测定松果菊苷和毛蕊花糖苷含量。
2.3 数据统计
Microsoft Excel 2010 和IBM SPSS Statistics 21数据处理软件进行统计分析,Microsoft Excel 2010绘图。
3 结果与分析
3.1 接种方式
图1 显示,供试种子寄生率,以立体接种法最高,坑底撒施法其次,种子纸法最低,说明立体接种有利供试种子寄生。每个处理各重复之间寄生率变化幅度相近,说明试验结果比较稳定。因此,四翅滨藜接种肉苁蓉生产适宜方法为立体接种法,寄生率可达80%左右。
图1 不同接种方式的寄生率
3.2 接种日期
调查结果表明,5 月接种寄生率78.2%,10 月接种寄生率45.0%,说明5 月接种有利于供试种子寄生,即四翅滨藜接种肉苁蓉生产适宜时间为5 月,寄生率可达78%左右。
3.3 种子处理
表2 数据显示,4 个处理的寄生率相近,平均值均在65%~78%范围,说明4 个种子处理方式促进供试种子寄生的效果相近,即4 个种子处理方式均可用于四翅滨藜接种肉苁蓉生产,以曝晒处理成本低廉、方便快捷。
图2 不同种子处理试验寄生率
3.4 接种距离
表3 数据显示,接种距寄主30 cm 的处理寄生率最大,其次为20 cm 的处理,10 cm 的处理最低,说明距寄主30 cm 的处理最有利于供试种子寄生。每个处理各重复之间寄生率变化幅度相近,说明试验结果比较稳定。因此,四翅滨藜接种肉苁蓉生产适宜距离为距寄主植株主干30 cm 处,寄生率可达80%左右。
图3 不同接种距离试验寄生率
3.5 接种深度
表4 数据显示,接种深度30 cm 和40 cm 的2个处理寄生率最大而且相近,其他处理均很低,说明接种深度30 cm 和40 cm 的2 个处理有利于供试种子寄生。每个处理各重复之间寄生率变化幅度相近,说明试验结果比较稳定。根系调查表明,在沙壤土中四翅滨藜根系主要分布在0~40 cm 土层,40~60 cm 土层根系分布较少,仅占根系总生物量的11.93%。寄主根系分布越密集,供试种子寄生机会越多,反之则寄生机会越少。因此,四翅滨藜接种肉苁蓉生产适宜接种深度为30~40 cm,寄生率可达75%左右。
图4 接种深度试验寄生率
3.6 栽培基质
表5 数据显示,黏质土供试种子寄生率明显低于沙壤土。肉苁蓉自然接种生长在有风沙土生境中,喜欢土质疏松的沙土,一是有利于降水充分利用,二是有利于肉苁蓉顶出地面,土质黏重不利于肉苁蓉出土和生长。因此,四翅滨藜接种肉苁蓉生产宜在沙质土进行。
图5 栽培基质试验寄生率
3.7 肉苁蓉主效成分
表5 数据表明,与梭梭寄生的肉苁蓉和柽柳寄生的管花肉苁蓉3 个对照样品相比,四翅滨藜寄生的肉苁蓉2 个样品松果菊苷、毛蕊花糖苷含量高于对照样品数量级,醇溶性浸出物含量则与对照样品相近,说明四翅滨藜寄生的肉苁蓉药用品质优良。因此,四翅滨藜接种肉苁容技术可以用于生产。
表5 肉苁蓉主效成分测定结果
4 讨论与结论
一般认为荒漠肉苁蓉为专性寄生植物[13-14]。四翅滨藜为国外引进物种,接种肉苁蓉技术在国内尚属空白,该研究取得的成果进一步拓宽了四翅滨藜开发利用领域,在干旱荒漠区具有巨大的发展潜力。
接种参数是影响肉苁蓉寄生率的主要因素,适宜四翅滨藜接种肉苁蓉接种深度为40 cm,寄生效果最好。孙慧琴等研究认为梭梭接种肉苁蓉最佳深度为50~60 cm[15],与本文研究结果有一定差异,主要原因是梭梭根系比较深,而本试验中四翅滨藜供水较充分,根系相对分布较浅,接种深度也就较浅。四翅滨藜接种肉苁蓉距离以距寄主主干20~40 cm 处寄生效果最好。孙永强等人梭梭接种肉苁蓉接种研究认为,梭梭接种肉苁蓉最佳距离为40~60 cm[16]。与本文研究结果有一定差异,主要是两种植物根系水平分布特征不一致而造成。
四翅滨藜接种肉苁蓉,寄生效果5 月接种优于10 月接种。孙永强等人研究梭梭接种肉苁蓉[15],结果与本本研究结果一致。四翅滨藜接种肉苁蓉,立体接种法寄生效果显著优于种子纸接种法和坑底撒施法。孙慧琴等人研究指出,梭梭接种肉苁蓉,深沟撒播种子呈立体分布法的接种寄生效果明显优于破皮法、断根法、营养诱导法、接种纸接种法等方法,与本文研究结果相似。
综上分析,四翅滨藜接种肉苁蓉技术可以用于生产;适宜生境为沙壤土,适宜寄主株龄>2 a,肉苁蓉种子曝晒10 h 即可,适宜接种方式为立体接种法,接种时间为4 月底5 月初,接种深度为40 cm,接种距离为30 cm,每株接种0.05 g 寄生率可达80%。