扁叶刺芹引种表现和适应性研究
2023-08-11吴帅男陆婷周睿
吴帅男,陆婷,周睿
(新疆农业大学林学与风景园林学院,新疆 乌鲁木齐 830052)
新疆处于欧亚大陆腹地,远离海洋,总面积约为166 万km2[1]。由于新疆面积大,地理环境及生态条件复杂多样,孕育了丰富而独特的野生植物资源[2]。但相对于我国其他地区,新疆观赏植物种类偏少,对野生观赏植物的开发利用研究有限,大力发展新疆本土观赏植物资源是解决这些问题的关键所在。与外来植物相比,本土植物对气候环境、土壤条件等适应能力更强,也更具有地方特色。扁叶刺芹(Erygium planumL.)是伞形科(Apiaceae)刺芹属(Erygium)的多年生草本植物,在欧洲中部、南部和前苏联的高加索、西伯利亚西部及天山、阿勒泰山等地区分布,在我国仅产于新疆阿勒泰地区[4]。扁叶刺芹的花序具有亮蓝色金属光泽,干燥后其光泽依然能够长久保存,是一种优良的鲜花、干燥花及园林宿根花卉材料。扁叶刺芹还可食用和药用,有滋补消炎等作用,有极大的开发利用价值[5-7]。我国近年来开始生产和销售扁叶刺芹花卉产品,但其种源多为进口[8-9]。该文以原产于新疆阿勒泰的扁叶刺芹为试验材料,观察其在迁地条件下的生长状况、物候期、抗逆性等,以期为扁叶刺芹在新疆地区大面积推广应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验地概况。原生境位于新疆阿勒泰哈巴河县额尔齐斯河河漫滩(47°53′ N,86°12′ E),海拔高度441~608 m,属大陆性北温带寒冷气候区,年降水量205.6 mm[10]。引种地位于新疆乌鲁木齐新疆农业大学林学与园艺学院三坪实践教学基地(43°56′ N,87°21′ E),海拔580~739 m,温带大陆性干旱气候,年降水量195 mm[11]。
1.1.2 试验材料。扁叶刺芹种子于2020 年7 月采自新疆阿勒泰哈巴河县额尔齐斯河河漫滩。2020 年12 月进行温室育苗,2021 年5 月定植在引种大田中,株行距为20 cm×20 cm,采用常规的栽培措施,2022 年定植苗进入生殖生长阶段。
1.2 方法
1.2.1 迁地条件下物候期观察。参考Dafni 的方法,于2022年对引种的扁叶刺芹的群体物候进行观察,采用田间目测法,选取露地栽培长势良好且规格一致的扁叶刺芹30 株,按照物候学的标准,观察记录群体抽薹期、始花期(10%的植株达到单株始花期)、盛花期(50%的植株开花)、末花期(95%的植株开花结束)、果熟期、果实脱落期[12]。
1.2.2 盛花期原生境与迁地条件下样株生长状况比较。2022 年5—8 月采取定点定株的方法观察,在原生境和引种栽培样地各随机选取30 株作为观测对象并进行编号标记,测定株高、茎直径、侧枝数、花序分级数、单株花序数、花序大小等形态指标。其中,茎直径从距地面1 cm 处测量;扁叶刺芹的花枝为3 歧1~5 回叉状分枝,头状花序着生于每1 叉状分枝的最顶部,花序分级数为基部第1 个侧花枝上叉状分枝的回数;头状花序大小以盛花期测量的数据为准。所有测量均重复3 次,结果以平均值表示。
1.2.3 温度适应性评价。
(1)低温适应性调查。在引种地随机选取30 株植株进行挂牌标记,对迁地条件下扁叶刺芹越冬情况进行观测记录。参考王海峰[13]的方法,于3 月中下旬开始第1 次观测,5 月植株抽苔后进行第2 次观测,对所有样株进行低温适应等级评价(表1)。
表1 低温适应性评价标准
(2)高温适应性调查。对上述30 个样株度夏情况进行观测记录,主要观测叶片、主茎、侧枝、花序等部位的度夏状况,观测时期在6—8 月,每7 d 观测1 次,对其高温适应性表现进行观测记录,对所有样株进行高温适应性评价(表2)[13]。
表2 高温适应性评价标准
(3)适应性评价。根据植株形态表现,对不同温度条件下的扁叶刺芹进行数量统计,为反映扁叶刺芹极端温度适应性的总体概念,根据公式计算适应性平均指数(表3)。计算公式为:适应性平均指数=(1A+2A+3A+4A+5A)/B,其中1、2、3、4、5 分别表示不同适应等级,A 表示不同适应等级的受害植株数,B 为调查总株数。
表3 适应性评分
(4)病虫害观察。在进行常规定期病虫害管理的基础上,每周观测实验小区(30 株)内的病虫害发病情况,统计实验小区内病害、虫害发生株数及种类,并计算各种病虫害发生植株占小区内总株数的比例。
1.3 数据分析
试验数据通过Excel 2010 软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 物候期观察
迁地条件下的扁叶刺芹于2022 年5 月22 日开始抽薹,5 月27 日已经有5%的个体开始开花,进入始花期;6月15 日50%的个体开花,进入盛花期;7 月9 日已有95%的植株开花结束,进入末花期;群体花期持续时间为50 d。6 月29 日进入果熟期,7 月10 日5%的果实成熟,进入果实初熟期,7 月20 日50%的植株果实成熟,进入果全熟期,果实呈深褐色,种实饱满,说明野生扁叶刺芹可以在迁地条件下完成生活史。
2.2 盛花期原生境与迁地条件下样株生长状况对比
在原生境与迁地条件下对扁叶刺芹样株的生长发育状况进行总结,从表4 可以看出,在迁地条件下盛花期植株的株高、茎粗、侧枝数、花序分级数、单株花序数、花序大小均大于原生境,说明扁叶刺芹在迁地环境适应性良好。迁地条件下的生长发育状况优于原生境的原因可能是迁地环境的土壤环境、水分均优于原生境,促进了扁叶刺芹的生长发育。
表4 原生境与引种地生长状况对比
2.3 对极端温度的适应性
2.3.1 低温适应性调查。在露地自然越冬条件下,扁叶刺芹5 月中旬相继抽苔,标记的30 株均无冻害,生长良好,低温适应性平均指数=(30×1)/30=1,其低温适应等级是Ⅰ,说明扁叶刺芹具有很强的低温适应能力,在引种地可以安全露地越冬。
2.3.2 高温适应性调查。试验地月极端最高气温主要出现在5—7 月,最高气温可达39℃,光照充足。试验期间观测到引种后的扁叶刺芹长势较好,部分植株基生叶因气温过高出现色变、卷曲现象,但不影响主茎抽苔和花序生长。标记的30 株有16 株处于Ⅱ级适应级别,其余14 株无明显变化,高温适应性平均指数=(14×1+16×2)/30=1.53,其高温适应等级为Ⅱ,说明扁叶刺芹有较强的高温适应能力,可以在引种地度夏。
2.4 病虫害调查
通过观察发现,在其整个生长发育过程中,只有2 株出现蚜虫,虫害发生率为6.67%,虫害发生在植株抽苔后至初花期以前,仅出现于1~2 级花序,对植株整体生长发育影响不大,但对观赏性有一定影响。发现虫害后,对部分受害植株喷施了护花神杀虫剂(北京护花神科技发展有限公司生产),每周喷施1 次,连续喷施21 d,与未喷施药剂的植株相比,发现虫害得到了有效控制;此外,建议在田间使用黄色粘虫板,可有效防止或减轻虫害发生。
3 结论
研究表明野生扁叶刺芹的种子在迁地条件下可以自然生长、开花、结实,在引种地观测到的生长指标均优于原生境,对高低温的适应性都表现良好,病虫害少,说明其在乌鲁木齐地区进行园林推广应用具有可行性。根据物候观测结果,扁叶刺芹最佳观赏期(花期)为6—7 月,但其亮蓝色茎秆以及灰绿色叶片也具有较好的观赏效果,可以作为鲜切花、天然干燥花和露地宿根花卉加以应用,加之生长势强健,可以粗放管理,建议将扁叶刺芹作为一种适合应用于新疆园林绿化和美化的本土野生观赏植物资源加以推广应用。今后应继续深入育苗方法、优良品种选育、周年生产技术等方面的研究,有望育成具有地方特色和知识产权的新的花卉品种,为农民增收提供新途径。