人工栽培风柜斗草的生物学特性及物候期观测*
2022-01-04陈绍煌黄怀妹纪成据张龙辉林孝典
陈绍煌,黄怀妹,纪成据,张龙辉,林孝典
(三明林业学校,福建 三明 365001)
风柜斗草(Sarcopyramisnepalensis)又名楮头红、东方肉穗草[1-2],为野牡丹科(Melastomataceae)肉穗草属(Sarcopyramis)的多年生草本植物[3],天然分布我国福建、台湾、广东、广西、四川、云南等地。该植物性凉、味酸、无毒,具清肺热、去肝炎等功效[4],对急性肝炎(甲肝、乙肝急性期)疗效最佳,对慢性肝炎及乙肝病毒携带者也有治疗效果[5],为珍稀中草药。福建闽南地区民间药食两用该草历史悠久,1989年厦门地区将其列入濒危植物名录。近年来,市场上风柜斗草商品开发力度不断加大,主推产品有风柜斗草茶等。由于市场需求迅速增加和长期过度采挖,野生风柜斗草资源枯竭。因此,通过进行人工栽培试验,对风柜斗草进行较全面的繁殖生物学特性及物候期变化规律研究,可为其繁育及规范化种植提供技术依据。
1 试验地自然概况
风柜斗草人工栽培的试验观测点共设3处,分别为福建三明林业学校移植大棚、福建三明林业学校花木中心苗圃及三明市格氏栲自然保护区。三明林校移植大棚地理坐标26°13′N、117°36′E,海拔206 m,气候温暖湿润,四季分明,年均日照时数1 727.1~1 897.5 h。移植大棚为设施人工温室大棚,可人工调节光照强度和温湿度。格氏栲自然保护区及花木中心苗圃试验点地理坐标26°10′N、117°27′E,海拔255 m,属南亚热带海洋性兼内陆性气候区,夏季高温多雨,冬季温暖少雨,年均气温19.9 ℃,年均降水量1 700 mm,年空气湿度在60%以上。苗圃地土壤肥沃,表面腐殖质层厚度2~12 cm。格氏栲自然保护区试验点位于天然阔叶林地内,林分郁闭度0.7左右,区内分布有野生风柜斗草物种,适宜开展风柜斗草人工培育。
2 试验材料与方法
本次人工栽培试验材料由福建三明林业学校组培中心培育,种源为三明莘口、三明永安、龙岩漳平、漳州华安、漳州漳浦。容器苗为组培苗经炼苗、移植培育的基质容器苗;实生苗为采集大棚容器苗上自然成熟的种子播种的大田苗。风柜斗草育苗对比试验参考相关研究按完全随机设计进行[6-8]。2018年2月上旬,采用常规田间育苗方法进行半透光育苗,以株行距15 cm×20 cm的密度定植。在整个苗木生长期,做好松土除草、间苗补苗、施肥、排涝防旱、病虫害防治等[9]。
风柜斗草野生资源研究对象位于三明市格氏栲自然保护区内,海拔245~260 m。试验根据不同的海拔、坡位、郁闭度及土壤质地等因素,随机布设10个2 m×2 m的固定样方为调查对象,并按F1、F2、F3……F10逐一挂牌编号。
3 试验调查时间与分析方法
3.1 生物学特征、特性调查
2018年2月开始,以定点、定期调查的方式,连续3 a对其根、茎、叶、花、果等的形态学特征和生长发育情况进行调查,每次各观测点随机抽取10个样点,每样点各5株,观测记录各性状特征。主要观测内容为须根数、须根长度、须根深度、地径、株高、叶数、叶长、叶宽、叶型、叶着生方式、花序类型、花梗长、萼片数、花药长、花柱长、子房长、子房宽、子房位置、子房形状、种子颜色等[6]。
3.2 物候期调查
3.2.1 观察对象设定
物候期观察是从种子播种后开始到下一周年植株出苗止,或组培苗移植成活后至翌年萌芽止。依据中国物候观测法的总则,结合风柜斗草各发育时期观测特征,制定观测表。田间随机选取100个样株,编号(Y1、Y2、Y3……Y100)且标定,定株连续观察植株生长发育动态变化过程[6]。非花期每周一下午观察记录;花期每天上午观察记录。以各物候期距1月1日的天数对物候期进行数据转换后,再进行统计分析[10-12]。
3.2.2 观察项目及标准
展叶期:茎节新叶开放至植株芽生长点形成为止、叶对生;萌芽期:植株芽生长点明显可见、新芽10%萌发;速生期:第二节新叶形成、幼梢芽及叶片快速生长至50%、顶芽形成花蕾、茎高连续观测15 d未增长;滞长期:50%顶芽形成花蕾、茎节6~7节、茎高连续观测15 d未增长开始计算至植株10%以上叶片发黄枯萎,5%叶片产生离层脱落为止;越冬期:树冠上10%以上叶片发黄枯萎,5%叶片产生离层脱落;始花期:树冠上10%的花朵完全开放;盛花期:树冠上50%的花朵开放;末花期:90%的花已开放;果实成熟期:树冠上10%的果实出现黄绿色,少数果实顶端开裂露出种子。
4 结果与分析
4.1 风柜斗草形态特征
人工(设施遮荫)栽培风柜斗草与林冠下野生条件比较根、茎、叶植物营养器官具有显著差异(表1)。
表1 人工栽培与天然野生风柜斗草的形态特征比较
人工栽培的须根量、须根长度、浮根深度、地茎粗、株高、茎节、叶长、叶宽、叶柄长均明显较野生植株更粗、更高。两者繁殖器官形态特征无明显差异。
图1 人工栽培的风柜斗草开花与结果情况月变化
4.2 风柜斗草生物学特性
在自然条件下,风柜斗草主要分布在海拔250~1 200 m的深山阴坡的混交林的中下部悬崖峭壁或溪沟壑边上或竹林下,山顶山脊分布极少。风柜斗草喜阴湿,忌高温与强光,在高温、强光的夏季生长缓慢(7月26日—10月5日),忌霜冻干旱;喜疏松、腐殖质层厚的砂质壤土,多呈群状散生,少单生[11]。
4.3 风柜斗草开花与结果习性
风柜斗草组培容器苗定植后,当年4月中旬开始开花,次年始花期提前。人工栽培的风柜斗草的开花期为2月下旬至11月中旬,约270 d,其中盛花期为4月上旬至7月中旬。风柜斗草属两性花,坐果率﹥90%,花期14 d,坐果期60~90 d,结实期为5月上旬至12中旬,其中盛果期为7月中旬至11月中旬。若无风、雨等外力影响,挂果时间长达1周年。
4.4 风柜斗草植物的物候期节律
根据风柜斗草植物各器官出现的时间先后,结合其生物学特征、生长习性及相关资料,详细划分了三明地区人工栽培风柜斗草的物候期节律(表2)。将风柜斗草的周年生育全过程分为展叶期、萌芽期、速生期、开花期、结实期、滞长期、越冬期等七个时期。(1)展叶期:2月中旬—3月下旬,茎节新叶开放至植株芽生长点成为止,约29 d。风柜斗草逐步解除休眠后首先萌发一对对生小叶,而后才开始抽发新芽。(2)萌芽期:2月下旬—3月下旬,约37 d,植株芽生长点明显可见,新芽10%萌发。(3)速生期:4月上旬—10月上旬,茎节快速生长,历时约180 d。(4)开花期:2月下旬—11月上旬,历时约240 d。花簇生于枝顶。
表2 风柜斗草物候期节律观察
(5)结实期:5月上旬—12月中旬,挂果时间长,约240 d。果实不易脱落且花期长,因而结实期也长。(6)滞长期:9月中旬—12月下旬,约98 d。植物完全挂果,停止高生长,叶逐渐黄。(7)越冬期:12月下旬—2月中旬,约50 d。此时平均气温低于10 ℃,植物大部分落叶,停止生长。
4 结论与讨论
风柜斗草忌高温、强光、霜冻和干旱,喜在阴湿、腐殖质层厚的砂质壤土环境中生长。人工栽培与野生的风柜斗草的营养器官在生物学特征上存在显著差异。人工栽培的须根量、须根长度、浮根深度、地茎粗、株高、叶长、叶宽、叶柄分别较野生植株高50%、62.5%、58.3%、33.3%、51.2%、33.3%、21%、40%,而繁殖器官形态特征无明显差异。
人工栽培的风柜斗草周年花期达270 d,坐果时间60~90 d,挂果时间长达周年。开花与果实成熟不一致且时间跨度大。物候期节律观测发现,风柜斗草生长周期可划分为萌芽期、展叶期、速生期、开花期、果期、滞长期、越冬期,且开花期、结果期出现交叉重叠现象,认为生态适应性是影响风柜斗草生长的主要影响因素,因此在人工规模化栽培风柜斗草时应当重点考虑。