基质、插穗类型与扦插方式对川滇槲蕨扦插繁殖的影响
2022-10-09党友超孙庆文陈春伶
党友超, 孙庆文, 王 波, 王 健, 陆 祥, 陈春伶
(贵州中医药大学 贵州省中药民族药材种质资源保存及评价工程研究中心, 贵州 贵阳 550025)
0 引言
【研究意义】川滇槲蕨(DrynariadelavayiChrist)系水龙骨科槲蕨属植物,又名爬岩姜、骨碎补。《中国中药资源志要》《贵州药用蕨类植物》《贵州中草药资源图典》等本草记载川滇槲蕨以根状茎入药,具有补肾强骨、续筋止痛等功效;主治肾虚腰痛、耳鸣耳聋、牙齿松动、筋伤、斑秃和白癜风等[1-3]。其主要含苷类、葡萄糖及烯类等化学成分[4]。2020年版《中国药典》所收载的中药材骨碎补原植物为水龙骨科槲蕨属植物槲蕨(DrynariaroosiiNakaike)[5]。槲蕨在贵州虽分布广泛,但资源量十分有限,近年来由于市场需求激增,导致野生资源锐减,加之槲蕨属植物生长在岩石上或树干上的特殊生态环境要求,骨碎补药材已供不应求,急需开展人工栽培,以满足日趋扩大的市场需求。据全国(贵州)第四次中药资源普查发现,川滇槲蕨在许多地方作为骨碎补进行销售和使用。川滇槲蕨与槲蕨的功能主治与化学成分等均较相似,且川滇槲蕨根茎更发达,产量高,根状茎附着的鳞片少,更有利于药材的加工炮制,开发利用前景广阔。开展川滇槲蕨人工繁殖技术研究,对提高其产量,满足市场需求及环境保护等均具有重要现实意义。【前人研究进展】严福林等[6]以槲蕨根状茎为插穗,考察不同基质、激素类型及其浓度与处理时间对槲蕨扦插繁殖的影响,提出了槲蕨根茎根系发育与后期生长的方法,为骨碎补药材的人工繁殖提供了一定参考。目前,对川滇槲蕨的研究较少且主要集中于化学成分及资源分布等方面。胡勇等[7]对川滇槲蕨进行了生药学鉴定。胡奇志等[4]研究发现,川滇槲蕨与槲蕨的化学成分等较相似。在全国(贵州)第四次中药资源普查的过程中发现,川滇槲蕨在许多地方作为骨碎补进行销售和使用。【研究切入点】川滇槲蕨在自然条件下繁殖的主要方式为孢子繁殖,但其孢子囊不具囊群盖,孢子萌发受环境因素影响较大,导致川滇槲蕨在自然环境中生长繁殖较困难。扦插繁殖作为无性生殖的重要方法之一,具有遗传稳定、能保持母本优良性状、操作简单、周期短、产量高等特点[8]。川滇槲蕨根状茎发达,无性繁殖潜力较好,且目前未见川滇槲蕨扦插繁殖技术相关研究报道。【拟解决的问题】以成活率及发芽时间、叶片舒展时间等作为评价指标,采用多重比较等方法,研究不同基质、不同扦插方式及不同部位插穗对川滇槲蕨根状茎扦插繁殖的影响,探寻其最适扦插繁殖方法,以期为川滇槲蕨的人工规模化种植及喀斯特地区石漠化治理提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 川滇槲蕨 样品采自贵州省水城县蟠龙镇野外,经贵州中医药大学鉴定为水龙骨科植物川滇槲蕨(DrynariadelavayiChrist),凭证标本存放于贵州中医药大学生药重点实验室标本室。
1.1.2 培养基质 腐殖土、草炭土等,购于金吉祥和厚普矿业材料厂;高锰酸钾,广州林国化肥有限公司生产。
1.2 方法
1.2.1 插穗处理 取生长旺盛、粗细一致、无病虫害的川滇槲蕨根状茎,去除泥土与须根后,将根状茎分为顶端(根状茎最先端嫩茎)与中端(根状茎中端老茎)2组。用枝剪分别剪成顶端与中端各100根长15 cm左右的插穗,每根插穗带2个节;顶端插穗50根下端剪斜面状,作斜插方式备用,50根下端剪平,作平铺备用;中端插穗50根下端剪斜面状,上端剪平,作斜插方式备用,50根两端均剪平,作平铺方式备用。所有插穗分组捆好于清水中浸泡1 h后取出,所有剪口面均用草木灰消毒处理,备用。
1.2.2 试验设计 采用3因素试验,即3种基质(A为腐殖土∶砂石=3∶1,B为草炭土∶砂石=3∶1,C为腐殖土),2种根状茎插穗(x为顶端,y为中端),2种扦插方式(1为斜插,2为平铺),共组成12个处理,即:Ax1,腐殖土∶砂石(3∶1)基质顶端插穗斜插;Ax2,腐殖土∶砂石(3∶1)基质顶端插穗平铺;Ay1,腐殖土∶砂石(3∶1)基质中端插穗斜插;Ay2,腐殖土∶砂石(3∶1)基质中端插穗平铺;Bx1,草炭土∶砂石(3∶1)基质顶端插穗斜插方式;Bx2,草炭土∶砂石(3∶1)基质顶端插穗平铺;By1,草炭土∶砂石(3∶1)基质中端斜插;By2,草炭土∶砂石(3∶1)基质中端平铺;Cx1,腐殖土基质顶端插穗斜插;Cx2,腐殖土基质顶端插穗平铺;Cy1,腐殖土基质中端插穗斜插;Cy2,腐殖土基质中端插穗平铺。每种插穗各100根,每种扦插方式各用50根,分别考察不同基质、不同部位插穗及不同扦插方式对川滇槲蕨扦插繁殖的影响。
1.2.3 试验过程 试验在贵州中医药大学温室大棚进行。大棚配置有自动喷水装置、控温系统及换气装置等。选择土质疏松、排水性好的地块,用方形水泥板围成长120 cm、宽120 cm的苗床,共3块,苗床上搭建长500 cm、宽200 cm、高200 cm的遮阳网。用5%高锰酸钾溶液对基质进行消毒后,按腐殖土∶砂石(3∶1),草炭土∶砂石(3∶1)进行基质配制,将3种基质分别铺入相应的苗床,耙平,建成3块深约20 cm的试验苗床,均匀浇灌让基质充分吸水并把残余的高锰酸钾全部洗掉。将处理好的插穗扦插于建成的苗床中,斜插方式插穗按斜60°斜面状向下扦插,以横6 cm、纵6 cm的行距插入苗床,插穗顶端1/3~1/2露出基质;平铺部分按横6 cm、纵4 cm平铺于基质上。处理完成后,对苗床进行全面浇灌,并将遮阳网固定扎实,后期管理注意适时浇水,保持空气湿度在75%以上,基质湿润但不浸水。
1.2.4 指标测定 自扦插之日起,每日进行观察,记录每株插穗最早发芽时间(芽长0.5~1.0 cm)、初叶长出时间(开始长出第一片卷曲嫩叶)与叶片舒展时间(所有卷曲嫩叶全部展开定义为叶片舒展),扦插后70 d统一查看各插穗的生根情况并记录(已生根插穗定义为成活,反之不成活)。以发芽时间、展叶时间的快慢和成活率为评价指标,探讨不同基质、不同部位插穗及不同扦插方式对川滇槲蕨扦插繁殖的影响。
成活率=成活插穗数量/总插穗数量×100%
1.3 数据统计分析
采用Excel 2010处理数据,统计成活率,采用SPSS 26.0的多重比较法分析不同处理间数据的差异性(P<0.05,差异显著;P<0.01,差异极显著)并绘图。
2 结果与分析
2.1 不同处理扦插繁殖川滇槲蕨的成活率
从图1看出,不同处理扦插繁殖川滇槲蕨的成活率为60%~100%,表现为Ax1=Ax2=Bx1>Ay2>Bx2>Cx1>Cx2=Cy2>By1>Cy1>Ay1=By2。其中,Ax1、Ax2和Bx1的成活率最高,均为100%;Ay2其次,为96%;Ay1与By2最低,均为60%。有6种扦插方式成活率达90%以上,其中5种为顶端插穗,可初步判断顶端插穗优于中端插穗;6种扦插方式中,3种为腐殖土∶砂石(3∶1)基质,2种为草炭土∶砂石(3∶1)基质,可初步判断最优基质为腐殖土∶砂石(3∶1)基质,含砂石的基质优于不含砂石的基质。6种扦插方式中,斜插与平铺方式均为3种,但成活率前三的扦插方式中有2种为斜插方式,可见斜插方式稍优于平铺方式。
2.2 不同处理扦插繁殖川滇槲蕨的发芽时间
观察发现,不同处理扦插繁殖川滇槲蕨的初芽时间和平均发芽时间最早分别为扦插后9 d和33 d,各处理的平均发芽时间存在差异,在扦插后33~51 d,表现为Ax1 观察发现,不同处理扦插繁殖川滇槲蕨各处理的平均展叶时间在扦插后52~78 d,表现为Ax1 川滇槲蕨既适合附生于岩石上,又适合附生于树干上,是林药经济产业发展和喀斯特地区石漠化治理的理想药用植物之一。贵州被称为中国的喀斯特省,其生态脆弱、石漠化严重。近些年各类生态工程的推广和实施,我国喀斯特石漠化地区的森林资源不断增加,石漠化现象在一定程度上得到缓解,但其治理的过程依旧任重道远[9]。贵州省“十四五”规划纲要指出,要发挥森林生态资源优势,大力发展林果、林禽、林菌、林药及林蜂等林下经济和特色林业产业,实现巩固拓展脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接,林下种植经济具有投入少、见效快、易操作和潜力大等优点。贵州森林面积达0.108亿hm2,森林覆盖率达61.51%,是耕地面积的2倍以上,为发展林下经济提供了无限空间[10]。发展川滇槲蕨林下种植产业,不仅能在一定程度上缓解骨碎补药材资源匮乏现状,同时能提高石漠化地区的植被覆盖率,加强水土保持,治理石漠化,还能带来可观的经济效益,促进石漠化地区社会经济发展。贵州黔东南州从江县等地虽有少量林下骨碎补药材种植,但栽培繁殖技术手段相对滞后,存在缺乏优质种子、种苗等问题,严重制约骨碎补的产业发展。种苗是林下药材栽培生产的基础,良好的种质资源是骨碎补产量和品质形成的前提,因此,对川滇槲蕨扦插繁殖育苗技术研究十分必要。 黄春江等[11]通过灰色关联度法和逼近理想排序法评价附生于岩石与树干2种不同生境骨碎补的质量得出,树干生境骨碎补质量高于岩石生境。在前期调查中发现,附生于岩石上的川滇槲蕨较附生于树干者根茎发达、粗壮。据此推断,川滇槲蕨根状茎生长与钙质息息相关,含有充足水分与透气性的土质能保证其质量。选用土质与砂石(3∶1)混合基质,综合2种生境各自的优势,对川滇槲蕨的根状茎扦插繁殖进行研究,结果表明,成活率等指标均以含有砂石的2种基质明显优于不含砂石的基质。 川滇槲蕨以根状茎入药,且根状茎呈横走方式附生。传统扦插方法多为斜插或直插方式,考虑到川滇槲蕨根状茎特殊的生长习性,该研究将川滇槲蕨根状茎分为顶端与中端,按斜插和平铺2种扦插方式进行扦插繁殖。研究结果表明,顶端插穗成活率明显优于中端插穗;顶端插穗采用斜插方式稍微优于平铺方式,中端插穗以平铺方式扦插的插穗各方面指标均明显优于斜插方式。笔者认为,顶端插穗分裂旺盛是顶端插穗表现良好的一个重要因素,顶端插穗光滑无根系,吸水主要靠切面,所以,在顶端插穗中斜插方式较平铺方式稍好;在中端插穗中平铺方式又优于斜插方式,可能是中端插穗中尚存根系的切口,平铺方式可让更多残留切口吸收水分。 目前,川滇槲蕨仅作为中药材骨碎补的地方习用品和混用品,尚未收载于中国药典和地方标准。根据《中国中药资源志要》《贵州药用蕨类植物》《贵州中草药资源图典》等记载,川滇槲蕨与槲蕨的功能主治与化学成分等比较相似,但其能否作为常用中药材骨碎补的来源之一,尚需进一步从临床疗效和药理药效等方面开展深入研究。 川滇槲蕨的扦插繁殖基质以腐殖土∶砂石为3∶1最优;以此为基质,顶端插穗采用斜插或平铺方式扦插繁殖均全部成活,其中以顶端插穗斜插方式扦插各项指标均最优,扦插后9 d开始发芽、20 d开始展叶,平均发芽时间为扦插后33 d,展叶时间为扦插后52 d;中端插穗以平铺方式扦插成活率较高,为96%。表明,选择顶端插穗进行扦插繁殖最优,若要选用中端插穗,应采用平铺方式进行扦插,所用基质应选取透气性好,且含有一定钙性的腐殖土与砂石(3∶1)混合土质,为保证其品质,所含砂石不易过多。综上,川滇槲蕨最适扦插繁殖方式为顶端插穗+斜插方式+腐殖土∶砂石为3∶1的基质。此繁殖方式可为其后期开展人工规模化种植提供参考,同时对缓解骨碎补药材资源匮乏,发展林下种植产业,治理喀斯特地区石漠化等均具有积极作用。2.3 不同处理扦插繁殖川滇槲蕨的展叶时间
3 讨论
4 结论