黄河三角洲人工栽培管花肉苁蓉产量影响因子分析*

杨庆山 魏海霞** 苏 楠 李永涛 王振猛 周 健 王莉莉

（1.山东省林业科学研究院a国家白蜡良种基地b国家林草局滨海盐碱地生态修复工程技术中心，山东 济南 250014；2.山东柽霖生态科技股份有限公司，山东 潍坊 261108）

管花肉苁蓉(Cistanche tubulosa)为列当科（Orobanchaceae）肉苁蓉属（Cistanche）多年生寄生性草本植物。分布于新疆南疆塔克拉玛干沙漠及其周围地区，常寄生于柽柳属(Tamarix)植物的根上[1]。其种子通过接收寄主植物根系产生的特定化学信号而萌发，进而吸附在寄主根系上，同寄主根系建立寄生关系，完成自身的发育期[2]。研究表明管花肉苁蓉中苯乙醇苷类成分含量很高，特别是松果菊苷和类叶升麻苷的含量尤为高[3]，其具有多种药用保健功能[4,5]，以肉苁蓉为原料开发保健食品具有广阔的前景[6-8]。

我国管花肉苁蓉自然分布在新疆南疆盆地，由于巨大的市场需求导致野生肉从蓉资源濒临枯竭，为缓解肉从蓉资源的紧缺状况，1980年代起，我国开始了肉苁蓉的人工种植栽培技术研究，并在新疆、内蒙古等地区人工种植获得成功。在市场需求的推动下，人工种植肉苁蓉产业在我国发展迅猛，肉苁蓉在我国西北自然产区已经成为一种新的栽培作物，并被一些地区列为沙产业发展的支柱项目[9-12]。当前新疆南疆管花肉苁蓉主产区平均亩产可以稳定在100 kg（鲜重）以上，最高可达800 kg以上。本研究2021年在潍坊滨海进行的管花肉苁蓉测产达到1 300 kg以上。不同地区由于受地理位置及各地气候条件的影响，栽培方法各异[15]，本研究成功实现了管花肉苁蓉在黄河三角洲地区的规模化栽培，将人工栽培管花肉苁蓉影响因子的研究过程和技术要点进行阐明，以期为黄河三角洲地区不同立地类型管花肉苁蓉培育提供技术依据。

1 试验地概况

试验区位于山东省林业科学研究院东营分院、东营军马场试验和潍坊市滨海海堤，均属于典型黄河三角洲区域。年均气温为12.8℃，无霜期206天，≥10℃的积温4 300℃左右，年日照时数为2520.8 h。年平均降水量556 mm左右，其中约65%的降水集中于夏季，降水量年际变化大，年平均蒸发量1 960 mm左右，约是降水量的3.5倍，地下水埋深较浅，一般1～2 m，水质矿化度较高。区域内自然分布有大量柽柳，多以甘蒙柽柳(Tamarix austromongolica）为主，人工种植以中国柽柳（Tamarix chinensis）为主。

2 材料与方法

2.1 林分选择

试验设山东省林业科学研究院东营分院中国柽柳林地（粘壤土）、潍坊滨海海堤中国柽柳林地（砂土）和东营军马场中国柽柳林地（砂壤土），林地均为3～5年柽柳成熟林，株行距1 m×3 m。

2.2 肉苁蓉接种

采用人工播种方式，在林带一侧，距寄主50 cm左右处开沟，沟宽30 cm左右，将沟壁上的植物根系全部截断，断口整齐。分10、30、50 cm三个深度接种肉苁蓉，播种量为300 g/667 m2。每个试验段长度为5 m，每个处理设置3个重复。撒种后立刻进行搂耙覆土至沟顶，踏实，直至略高于或与原始地面齐平。肉苁蓉种子千粒重0.04 g，杂质含量≤5%。

2.3 试验测定

土壤温度采取MicroLite II Temp.Logger温度监测仪进行监测；土壤水分采取烘干法测定；土壤含盐量采用电导法；土壤pH值采用pH计法；有机质采用重铬酸钾容量法；铵态氮、有效磷、速效钾分别用NaHCO3、CH3COONH4浸提，用AA3连续流动分析仪测定。

肉苁蓉接种及出土情况于2019年春季5月调查。主要调查不同处理土层肉苁蓉数量、样点产量、肉苁蓉均长和肉苁蓉中段径。调查寄主根系主要选择砂土为主和粘壤土为主的潍坊滨海海堤和东营分院试验区进行，调查采取壕沟法[16]。应用Microsoft Excel 2013、SPSS 24.0软件进行数据统计和分析处理。

3 结果与分析

3.1 不同立地下土壤养分状况

从表1可以看出，砂土和砂壤土相比较粘壤土土壤含盐量和肥力均比较低，有机质含量随土层增加呈下降趋势。参照全国第二次土壤普查养分分级标准[17]，东营分院和军马场表层土壤的有机质含量适宜，其他各地块土层有机质含量均缺乏；三个地块的土壤铵态氮都是比较丰富的；有效磷在5～10 mg/kg的区间内，属于含量适宜；东营分院地块的速效钾含量很丰富，潍坊滨海地块含量丰富，军马场地块除表层适宜以外，30～50 cm属于缺乏。土壤含盐量均表现为随着土层的加深含盐量增加的趋势，土壤盐分含量总体较高，其中东营分院的林地土壤接近0.5%，土壤成弱碱或碱性。

3.2 不同深度土壤温度状况

如图1所示，2018年12月20日至2019年2月20日整个冬季低温期间，10 cm土层处共计有6日温度达到冰点以下。30 cm和50 cm最低温均在0℃以上。从管花肉苁蓉的出土情况可见，10 cm土层接种的管花肉苁蓉很少，且都变黑腐烂，在黄河三角洲地区种植管花肉苁蓉，冻害风险相对较小，但接种深度需在30cm以下，否则也会出现冻害腐烂。随着土层的加深土温也相应增高，肉苁蓉的接种率及产量都有相应增高（表2）。

图1 低温期不同土层日最低温

3.3 不同立地及季节土壤水分状况

黄河三角洲地区属于典型季风气候，土壤水分在季节上表现夏秋（雨季）大于冬春（旱季），军马场属于砂壤土，其旱季不同土层的土壤含水率为10%～17.1%，雨季为18.7%～27.3%，雨季明显高于旱季，且随着土层的增加，土壤含水率相应增高。结合三地雨季的土壤含水率（图2，图3），发现军马场砂壤土不同土层含水率介于潍坊滨海砂土地和东营分院粘壤土地之间。雨季测得潍坊滨海砂土地土壤含水率为13.6%～23.5%，东营分院粘壤土地含水率为21.2%～25%。从东营分院出土的管花肉苁蓉的情况可知，部分接种成功长至3～5 cm的肉苁蓉都变黑腐烂，是由于雨季土壤排水不良造成的。从土壤的含水率情况看，三种立地条件下管花肉苁蓉均可正常出土并完成生活史，但是粘壤土的排水性较差，肉苁蓉有腐烂情况，影响产量，砂土和砂壤土更适合管花肉苁蓉的种植。

图2 军马场旱季和雨季土壤含水量

图3 不同土壤质地土壤含水量

3.4 不同接种深度对肉苁蓉产量的影响

由表2可知，潍坊滨海50 cm土层的肉苁蓉产量、数量均显著高于其他地块。潍坊滨海30 cm土层接种的肉苁蓉均长和中段径显著高于其他地块。东营分院（粘壤土）试验地各土层肉苁蓉的产量均显著低于潍坊滨海30、50 cm土层及军马场50 cm土层所接种的肉苁蓉。另外，东营分院和潍坊滨海10 cm土层接种的肉苁蓉均没有产量，从出土的肉苁蓉来看，接种量极少且出现变黑腐烂，可能受冻害或水淹造成。军马场接种的肉苁蓉品质较高但产量不理想，分析原因可能与土壤养分较低及其根量较少，肉苁蓉接种率不高有关。综上可见，在黄河三角洲地区，砂土和砂壤土的50 cm上下有利于肉苁蓉的接种和产出。

表2 不同接种深度肉苁蓉生长情况

3.5 不同接种深度对中国柽柳根系影响

柽柳的根系数量随着土壤深度增加而减小。东营分院试验地寄主中国柽柳细根（≤1 mm）、中根（1～3 mm）和粗根（≥3 mm）都主要分布在10～30 cm土层，占所有细根的80.5%，占中根的84.2%，占粗跟总数的100%。30～50 cm土层内细根、中根和粗跟均有显著减少。该区主要靠天然降雨，地下咸水水位高，因此柽柳根系分布较浅，主要根系分布在深度40 cm以内（表3）。这与潍坊滨海的砂土地不同，潍坊滨海由于海边无淡水灌溉条件，表层根量相对粘壤土的较少，接种的肉苁蓉也很少，主要根系分布层相对较深。10～30 cm土层细根、中根和粗跟分别占总量的66%、68.7%和57.2%；而30～50 cm土层细根、中根和粗跟分别占总量的34%、31.3%和42.1%。结合前面土壤水分特征和肉苁蓉出土情况，在以黏土或粘壤土为主的地区种植管花肉苁蓉接种深度在30～40 cm为宜，而在以砂土或砂壤土为主的地区一般是40～50 cm。

表3 柽柳林根系分布状况

4 讨论与结论

通过不同土层的管花肉苁蓉出土情况可知，土壤质地在管花肉苁蓉的产量方面起主要影响作用。砂土地样地各土层接种产量达50.5 kg，粘壤土样地各土层产量只有7.2 kg，是砂土地的14.3%；砂壤土的产量为24.1 kg，是砂土地的47.7%。本研究发现种植地选择砂土和砂壤土质地的土壤能够克服黄河三角洲地区管花肉苁蓉的腐烂问题。粘壤土排水性较差，在雨季降雨较为集中，经常产生暴雨，地面容易产生积水，使接种肉苁蓉的土层长时间处于饱和含水率状态，通气性极差，使得肉苁蓉易腐烂。而砂土地的排水性较好，不易积水，从测得的砂土地的土壤含盐量发现本区砂土地土壤含水率完全能够满足肉苁蓉的接种及生长条件，因此有较高的产量。有研究显示[20,21]，干旱对管花肉苁蓉的接种率及生物产量的形成具有显著的抑制作用。因此，适宜的土壤含水率也是管花肉苁蓉高产的重要决定因素。

土壤养分和接种深度对管花肉苁蓉产量亦有重要影响。从潍坊滨海的肉苁蓉出土情况可见，接种深度在50 cm左右时，管花肉苁蓉产量最高，未出现肉苁蓉腐烂。而30 cm左右接种的产量仅是50 cm的67.7%，分析原因可能是50 cm比30 cm土层含水率有显著提高。寄主柽柳根系主要分布在接近地表的土层中。粘壤土的根系主要分布在30 cm以上，在土壤水充足的情况下，肉苁蓉30 cm的接种产量最高。在砂土中，30 cm以上土层根系占比相较粘壤土有显著降低，可能与砂土地含水量分布特点有关，根系具有向水生长的特性，这与宋香静等[22]研究的黄河三角洲柽柳根系扎根深度与土壤含水量关系是一致的。可见，肉苁蓉产量受多种因素影响，既受土壤质地、水分、温度、养分、盐碱等条件制约，又受接种深度、接种量和寄主生长管理状况等栽培技术影响。