野生金莲花在泰州区域的引种栽培技术研究

2019-02-15 07:37独想
种子 2019年1期
关键词:金莲花草炭发芽势

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(1.江苏农牧科技职业学院 园林园艺学院,江苏 泰州 225300;2.南京林业大学 森林资源与环境学院, 江苏 南京 210000)

金莲花(TrolliuschinensisBunge.)毛茛科金莲花属,多年生草本植物,株高50 cm,花金黄色,形态似莲花,叶似荷叶,故而得名。花期6—7月,适于园林假山、置石勾缝、墙边等处种植,亦可作花坛、花带、花径植物种植,观赏价值高[1]。承德避暑山庄的景观“金莲映日”即金莲花成片种植效果。另外,金莲花药用价值良好,清热解毒,亦是坝上优良茶品。我国药用金莲花品种主要有长瓣金莲花、短瓣金莲花和宽瓣金莲花,分布于山西、河北以及北京海拔1 700 m以上林下或高山草甸中,花中黄酮含量以河北省承德地区的金莲花为最佳。

金莲花的药用价值深受各大制药厂青睐,市场需求与日俱增,导致野生金莲花资源匮乏,且生长分散,采收费时费力,因而针对野生金莲花引种和规范化栽培技术方面研究,可解决市场需求问题,同时有利于保护野生金莲花资源。

1 金莲花引种来源地自然条件

金莲花种子采于河北省承德地区坝上草原。海拔1 800多米的坝上草原位于内蒙古高原南端,草原上山高谷阔。坝上属于大陆性季风气候,寒冷、多风、干旱是坝上最明显的特征。地理坐标为东经115°54′~119°15′,北纬41°~42°。年平均降雨量400 mm左右,年平均气温1.4~5 ℃,1月份最冷,冬季最低气温在-14 ℃左右,平均气温-12 ℃;7月份最热,最高气温30 ℃,平均气温24 ℃。全年日照时数3 246 h,平均无霜期90~120 d。

2 金莲花引种试验地自然条件

金莲花种子试验地为江苏省泰州市江苏农牧科技职业学院基地。泰州市属于北亚热带湿润气候区,具有夏季高温多雨,冬季温和少雨,无霜期长,热量充裕,降水丰沛,雨热同期等特点,平均海拔高度8 m。地理坐标为东经119°38′~120°32′,北纬32°4′。年平均降雨量1 037.7 mm左右,年平均气温14.4~15.1 ℃,1月份最冷,冬季最低气温-11 ℃左右,平均气温2.8 ℃;7月份最热,最高气温37.9 ℃,平均气温27.7 ℃。全年日照时数3 300 h,平均霜期135 d左右。

由于试验地与金莲花的来源地的自然条件差异较大,尤其在海拔、降雨量、温度等方面差异较大。故选用金莲花种子繁殖的方式进行引种。播种繁殖量大,幼苗根系完整,生长健壮,可塑性高,适应性强,有利于异地引种成功。另外,野生金莲花生长于沼泽草丛中或溪边疏林下,适宜低温、阴湿、低光照环境。因而在移栽时间、遮阴等方面对金莲花苗进行处理,以解决在高温、高光照的泰州地区引种困难的问题。

3 材料与方法

3.1 材 料

河北省承德地区坝上草原的金莲花果实于2015年8月份成熟,将其蓇葖果采回后,经晾晒、过筛,除去杂物,将种子收集于纸袋,放置于4 ℃冰箱中保存备用。

3.2 方 法

3.2.1 种子催芽方法

本试验采用赤霉素(GA3)处理金莲花种子。将GA3分别配置成浓度为100,300,500,700 mg/L的GA3溶液,蒸馏水为对照(ck),并将滤纸分别浸泡其中,将浸泡后的滤纸置于培养皿中,每培养皿铺滤纸2层,再将种子均匀置于滤纸上,选25 ℃恒温光照培养箱培养。在种子萌发期间,以蒸馏水和各浓度GA3溶液为培养液,保持滤纸湿润。每处理1 000粒种子,3次重复。于处理第2天开始记录种子发芽情况,种子发芽标准为胚轴突破籽粒种皮,逐日观察记录,计算发芽率、发芽势。发芽率以测试种子全部正常发芽数占测试种子总数的百分比计算,发芽势以种子从发芽开始到发芽高峰时段内正常发芽种子数占测试种子总数的百分比计算。

发芽率(%)=(N1/N)×100%;

发芽势(%)=(N2/N)×100%;

式中:N1为全部正常发芽数;N2为发芽势天数内的正常发芽数;N为供试种子总数。

3.2.2 育苗基质的配比方法

为培养整齐、苗壮、根系发达的金莲花苗,试验采用穴盘育苗技术进行繁育。选用50穴黑色育苗盘放进稀释1 000倍的高锰酸钾溶液中,浸泡10 min,取出晾干备用。以草炭、蛭石为基质材料。将草炭与蛭石按比例混用在20 ℃左右的智能温室中来培育金莲花穴盘苗。每处理200粒发芽种子,3次重复,并以出苗率、株高、根生长量3项指标的测定,来筛选出最适宜培育金莲花穴盘苗的基质配比。

表1 育苗基质配比

3.2.3 移栽时间和遮阴度处理方法

当金莲花穴盘苗高为6~10 cm、真叶达到5~6片以上时即可移栽,本试验设定于当年6月底7月初、第2年初春幼苗返青前(4月8日前)分别进行移苗,每处理60株健壮整齐幼苗,3次重复,记录2次移栽成活率情况。

选取长势一致2年生的金莲花苗为试验材料,于4月15日(金莲花苗返青后)开始,选用透光率不同的黑色遮阴网进行遮阴处理。试验共设了0%(全光照)、10%、30%、50%、70% 等5个遮阴处理,以全光照为对照(ck)。单因子随机区组设计,每处理3次重复,每60株金莲花苗为一处理,不同处理间进行统一的养护管理。因金莲花的各形态指标于7月中旬左右均达到最大值,故在遮阴90 d后,对金莲花的株高、叶片数量、叶面积、叶柄长度、单株开花量、花径、群体花期、花型花色等形态指标进行测定及分析,并采用比色法对金莲花的叶绿素含量进行测定。

4 结果与分析

4.1 GA3浓度对金莲花种子萌发的影响

金莲花因种子小且具有生理休眠特性,以常规播种形式,常出现发芽缓慢、发芽率低,且出芽整齐度低[2]。解除休眠和适宜环境条件是种子萌发的重要因素。据研究显示,采取赤霉素(GA3)处理和低温沙藏的方法可有效解除种子休眠[2-5],但沙藏所需时间较长,故选用GA3处理方法打破种子休眠。于GA3处理第2天开始进行观察记录种子萌发情况,至第10天发芽结束。

表2 GA3浓度对金莲花种子萌发的影响

注:结果为3次重复平均值,用不同字母标记的数字在p=0.05水平差异显著,以a,b,c……表示不同赤霉素浓度间的差异。下同。

表2结果表明,GA3处理后的金莲花种子的萌发率和发芽势明显高于对照。不同浓度的GA3处理的效果不同,在100~700 mg/L浓度范围内,随着GA3浓度的增加,金莲花种子的发芽率、发芽势有逐渐增高的趋势,浓度为500 mg/L时达到最高,发芽率、发芽势分别比对照高68.00%、68.67%,与对照和其他处理差异显著(p<0.05)。因此,GA3浸种能提高金莲花种子的发芽率、发芽势,500 mg/L的GA3是提高金莲花种子萌发指标的最佳处理。

4.2 不同育苗基质对金莲花出苗率和穴盘苗生长势的影响

金莲花穴盘苗于20 ℃左右的智能温室中培养7 d后种子陆续出苗。由表3可知, C处理的金莲花出苗率为最高,且A、B、D处理的出苗率与C处理比较,在p=0.05水平上差异显著。在各处理的基质中,随草炭比例的增加,出苗率呈增加趋势,但草炭与蛭石比例达到4∶1时,出苗率又有所降低,可能与基质的通透性有一定关系。出苗15 d时,B、C、D各处理间株高无显著差异,但均显著高于处理A的幼苗株高;出苗30 d时, C、D处理间株高仍无显著差异,但均与处理A 、B达显著水平;出苗45 d时,C处理的金莲花幼苗株高为10.6 cm,显著高于A、B、D处理的幼苗株高。同时,C处理的金莲花幼苗根生长量为5.5 cm,显著高于A、B、D处理的幼苗根生长量。综上所述,草炭与蛭石比例为3∶2时,即可保证幼苗生长所需要的养分,且基质通透性良好,适于幼苗根部的生长。

表3 不同基质对金莲花出苗率和穴盘苗生长势的影响

4.3 移栽期对金莲花幼苗成活率的影响

从表4可以看出,金莲花幼苗在当年夏季移栽的成活率低,仅为62.3%,但于第2年春季(返青前)移栽的幼苗成活率均达到100%,可见金莲花幼苗移栽的最佳时期应该为早春出苗前,移栽后基本全部成活。尽量不要在育苗当年6月底至7月初进行移栽,此时正是高温干旱少雨季节,幼苗容易失水,若在此期间移栽,应经常浇水,可使成活率提高到78%。

表4 不同移栽期对金莲花幼苗成活率的影响

4.4 遮阴度对金莲花生长发育的影响

4.4.1 遮阴度对金莲花生长发育的影响

由表5可见,随遮阴程度的增加,金莲花的株高、叶面积、叶柄长度、叶绿素含量均呈持续增长趋势,且不同遮阴处理的各项值均显著高于ck,其中株高、叶面积指标的各遮阴处理间存在显著差异。而叶片数量呈先升后降趋势,于遮阴度为50%时,达到最大值,并显著高于ck。说明遮阴为50%、70%时显著促进了金莲花的高生长、叶片数量增加、叶面积增大、叶柄长度延长以及叶绿素含量的增加,因而遮阴处理促进了金莲花的生长发育。

表5 不同遮阴度对金莲花生长期的影响

4.4.2 遮阴处理对金莲花开花情况的影响

由表6可知,在全日照条件下金莲花群体花期为34 d,从5月中旬至6月中旬,花金黄色,花瓣虽小但平展;遮阴10%条件下,金莲花群体花期为44 d,从5月中旬至6月下旬,花金黄色,花径显著增大(与ck相比);在遮阴为30%、50%条件下,金莲花群体花期分别为51.67 d、65.33 d,从5月中旬至7月上旬和中旬,群体花期显著长于其他处理,花金黄色,花瓣大而平展,且显著促进花径增大,单株开花量显著增多;遮阴70%条件下,金莲花群体花期为36.67 d,从5月中旬至6月下旬,显著缩短了群体花期,花浅黄色,花径显著低于其他处理,且花瓣皱缩。由此可见,适当的遮阴处理可促进金莲花生殖器官的发育,而过渡遮阴处理反而抑制其发育。

表6 不同遮阴度对金莲花开花情况的影响

5 讨论与结论

金莲花种子具有休眠的特性,因而种子萌发,需先打破种子休眠。前人大量研究表明,GA3可有效打破种子休眠[5-10]。丁万隆等认为,室温干藏6~9个月后再低温处理1个月可打破金莲花种子休眠,但所需处理时间较长[11];王玄等[5]通过对种子进行4 ℃沙藏或GA3处理比较,得出GA3处理可缩短解除休眠的时间;本研究也得出,GA3处理可快速打破金莲花种子的休眠,其中500 mg/L GA3处理显著提高了种子的发芽率和发芽势,但与前期报道的最佳GA3浓度存在差异[5,12-13],可能与种子成熟度、浸种方式、贮藏方式和时间等有关,故建议在生产中,还需要根据种子的成熟度、贮藏时间来调整GA3浓度。本研究虽与张芹等[4]所得结论相同,但本研究的处理方法简单、时间短,可避免GA3的毒害,且种子萌发率高。

金莲花在草炭与蛭石配比为3∶2的基质中,出苗率、株高(生长期45 d)和根生长量显著高于其他基质配比,可见,基质(草炭∶蛭石=3∶2)可满足金莲花幼苗生长所需营养,且透气度适宜,利于根部的伸展,促进了金莲花苗期的生长。

移栽时间对金莲花幼苗成活率影响很大,当年生小苗夏季移栽成活率低,而于第2年春季金莲花返青前移栽,幼苗成活率达100%,因此,建议金莲花育苗时可适当扩大株距,留有足够生长空间,使金莲花幼苗于苗床上生长1年后,于第2年春季返青前移栽,在泰州地区4月8日前移栽为宜。

遮阴处理下,金莲花的株高、叶片数量、叶面积、叶柄长度等形态指标均明显增加,尤其以遮阴度为30%、50%、70%的条件下,各形态指标值、叶绿素含量均显著高于ck,说明遮阴有利于植株的生长发育;遮阴度为30%、50%的条件下单株开花量、花径数值显著高于其他处理,花期也显著增长,促进了金莲花的生殖器官发育,但遮阴度为70%时,金莲花色浅黄,花瓣小而皱缩,明显阻碍了生殖发育。前人研究认为,遮阴处理有利于金莲花的生长发育,本研究结论与其一致,但由于引种地区的不同,在遮阴程度上存在一定差异。如丁万隆等[14]认为北京平原地区引种金莲花遮阴度需控制在40%~50%;古今等[15]在昆明地区引种金莲花,夏季需采取30%~50%的遮阴;吕晋慧、李桂兰等[16-17]则认为山西地区采取40%和60%遮阴为宜。本研究认为,在泰州区域,遮阴30%~50%处理更适宜金莲花的生长发育,有效提高了其观赏价值,故建议泰州园林可选疏林下或树丛下种植金莲花。

野生金莲花的引种地与栽培地的经纬度相差不大,但海拔高度、温湿度等相差较大。经引种试验证实,泰州地区制约金莲花生长的关键因素是夏季的高温和强光照,因而建议在林下或有遮阴的地方种植金莲花。另外,经3年的金莲花引种研究,可保证金莲花在泰州地区的成活,但由于历时较短,植株成活后是否存在花朵逐年退化问题,还需进行下一步的驯化研究。

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