轮钟花繁育技术研究

(贵州中医药大学， 贵阳 550025)

轮钟花(Cyclocodonlancifolius)[1]，别名肉算盘、蜘蛛果、山荸荠、红果参[2]，为桔梗科(CampanuLaceae)轮钟花属(Cyclocodon)多年生草本植物，贵州、湖南等地的苗族常以其根入药，具有补虚益气，祛瘀止痛之功效，主治劳倦气虚乏力，跌打损伤，肠绞痛[3]。贵州和湖南的苗族将轮钟花的根代替人参作为滋补品，称其为“南方人参”[4]。轮钟花不但可以药用，其果实所含营养成分丰富，尤其以粗多糖与天然纤维素含量较高，是很好的食用水果[5]。此外，轮钟花提取物具有良好的抗氧化能力，可作为一种新的天然、保健的绿色食品抗氧化剂进行开发[6]。轮钟花蕴藏着较大的开发利用价值和广阔的市场前景，但目前尚未见到有关轮钟花繁育技术研究的相关报道。本试验采用有性繁殖和无性繁殖两种方法对轮钟花的繁殖技术进行研究，重点考察用于繁殖的基质材料对种子的发芽情况和幼苗生长状况的影响，以此探索轮钟花最适繁殖方法，为其规范化种植奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验材料于2017年12月采集于贵州中医药大学国家基本药物所需中药材种子种苗繁育(贵州)基地，经孙庆文教授鉴定为轮钟花(Cyclocodonlancifolius(Roxb.) Kurz)种子[7]。另外，选择根皮色泽较好、无机械性损伤的轮钟花的根作为种根，根粗为0.2～1.2 cm。

用于播种的基质材料有草炭土、黑土、黄土、蛭石、珍珠岩、河沙、草炭土∶珍珠岩(1∶1)、黑土∶蛭石(1∶1)、黑土∶珍珠岩∶蛭石(1∶1∶1)9种，基质配比见表1。用于分根繁殖的基质材料有草炭土、黑土∶蛭石、黑土∶珍珠岩、草炭土∶蛭石、黄土5种，基质配比见表2。

表1 不同播种基质配比

序号基质成分配比(体积比)1草炭土100%2黑土100%3黄土100%4蛭石100%5珍珠岩100%6河沙100%7草炭土∶珍珠岩1∶18黑土∶蛭石1∶19黑土∶珍珠岩∶蛭石1∶1∶1

1.2 试验试剂及仪器

1.2.1试验试剂

葡萄糖(分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司)、重铬酸钾(分析纯，天津市大茂化学试剂厂)、98%浓硫酸(分析纯)、混合磷酸盐pH=6.86(25 ℃)、邻苯二甲酸氢甲pH=4.00(25 ℃)等。

图1 轮钟花分根繁殖试验田

表2 不同栽培基质配比

序号基质成分配比(体积比)Ⅰ草炭土100%Ⅱ黑土∶蛭石1∶1Ⅲ黑土∶珍珠岩1∶1Ⅳ草炭土∶蛭石1∶1Ⅴ黄土100%Ⅵ黄土100%

1.2.2试验仪器

TJSD-750土壤紧实度测定仪(中国：浙江托普云农科技股份有限公司)、TPY-16 A土壤养分速测仪(中国：浙江托普云农科技股份有限公司)、YMJ-CH智能叶面积测量系统(中国：浙江托普云农科技股份有限公司)、PHS-3 B精密pH计(中国：上海虹益仪器仪表有限公司)、SF 2000三按键电子数显卡尺(桂林广陆数字测控股份有限公司)、101 A-3电热鼓风恒温干燥箱(中国：上海东兴建材试验设备有限公司)等。

1.3 试验处理

种子繁殖。

对轮钟花采用播种方式进行容器育苗。容器为34 cm(直径)×31 cm(高)的紫砂盆。每种基质做3个重复，于7月14日播种，放置在贵州中医药大学国家基本药物所需中药材种子种苗繁育(贵州)基地大棚，进行生长观察。

分根繁殖。

选择根皮色泽较好、无机械性损伤的轮钟花的根作为种根，用锋利的枝剪剪成小段，Ⅰ～Ⅴ用草木灰处理伤口。Ⅵ采用传统方式，分割种根不作处理。直接播种时易腐烂，因此，以传统方式作为对照组，Ⅴ号为试验组进行比较。试验田共设6块试验小区(如图1)，Ⅰ～Ⅴ区为试验组一，探讨不同基质对轮钟花种根繁殖的影响；Ⅴ与Ⅵ为试验组二，探讨根断的不同处理方法对轮钟花种根繁殖的影响。将处理好的根断按形态学方向栽种于试验田。栽后覆土约 2 cm。每个试验田做3个重复，共种植30株。统一管理。

1.4 测定指标及方法

1.4.1生长指标

种子繁殖。

2018年7—12月对9种基质盆栽的轮钟花种苗以7 d为一周期，以单株为测量单位，分别采用常规观测方法和数显卡尺(精度0.01 mm)测量植物叶片轮数和株高、叶宽；5个月后分别采用智能叶面积测量系统、常规观测方法和电子数显卡尺测定植物叶面积、须根数和植物生长的根粗、茎粗、主根长。

分根繁殖。

2018年8月3日栽种，于2019年3月1日收获并采用常规观测方法和电子数显卡尺测定植物须根数、出苗数、腐烂数和植物生长的茎粗、株高、主根长及须根长。

1.4.2土壤理化指标

土壤紧实度。

采用TJSD-750土壤紧实度测定仪进行土壤紧实度测定。

土壤pH测定(电极电位法)。

土壤pH的测定有国际与国内2个标准，据研究显示，国际标准规定测定土壤pH采用体积比(液土比5∶1)，该标准适用于所有类型的土壤样品[8]。由此可见较国内标准范围更广，适用性更强。本试验参照国际标准测定土壤pH。测定方法：土样为通过2 mm孔径筛的风干土，试验用水为超纯水，取体积比(液土比5∶1)于250 mL烧杯中，用玻璃棒搅拌5 min，使土粒充分散开，静置30 min后使用PHS-3 B精密pH计进行测定。每个土样做3个重复，求平均值。

土壤中铵态氮、有效钾、速效磷、有机质及含水量的测定。

表3 不同栽培基质的理化性质

测定指标T1T2T3T4T5T6T7T8T9紧实度/kPa88.2385.2481.4786.7285.9883.8786.4185.9485.60自然含水量/%82.7368.5026.87155.69307.743.16132.30108.61127.87吸湿水/%13.5612.468.261.700.440.558.918.739.72pH4.846.717.099.038.749.015.247.107.30速效磷/(mg·kg-1)10.737.374.667.280.008.428.345.626.49铵态氮/(mg·kg-1)66.3039.7327.4410.609.735.6859.8235.3228.57有效钾/(mg·kg-1)61.6237.5139.39183.988.077.4373.17185.38167.41有机质/(mg·kg-1)10.695.692.536.751.340.5210.235.045.15

运用TPY-16 A土壤养分速测仪测定9种土壤基质样品中土壤铵态氮、有效钾、速效磷及有机质，具体操作详见TPY-16 A土壤养分速测仪说明书，其中土壤有机质采用水合热—氧化反应法测定，土壤含水量采用烘干法测定。

1.5 数据处理

采用SPSS 20.0统计分析软件(SPSS Inc.，USA)对试验数据进行双变量简单相关分析(Bivariate correlation，Pearson)，并用单因素方差分析(One-way ANOVA)进行多重比较，WPS Office 2019进行图表制作。

2 结果与分析

2.1 种子繁殖结果分析

2.1.1不同栽培基质的理化性质

T 1～T 9分别代表草炭土、黑土、黄土、蛭石、珍珠岩、河沙、草炭土∶珍珠岩(1∶1)、黑土∶蛭石(1∶1)、黑土∶珍珠岩∶蛭石(1∶1∶1)9种基质。这9种不同栽培基质的理化性质见表3所示。pH表现为T 3与T 8、T 4与T 6无显著性差异，其余处理间差异显著；土壤有机质T8与T9无显著性差异其余处理间差异显著；土壤理化性质速效磷表现为T 2与T 4、T 6与T 7无显著性差异，其余处理间差异显著；土壤理化性质铵态氮表现为T 3与T 9、T 4与T 5无显著性差异，其余处理间差异显著；土壤理化性质速效钾表现为T 2与T 3、T 4与T 8、T 5与T 6无显著性差异，其余处理间差异显著；土壤理化性质吸湿水表现为T 1与T 2无显著差异，其余处理间差异显著。

2.1.2不同栽培基质对轮钟花植株生长的影响

不同基质对轮钟花株高生长的影响。

将轮钟花种子分别播种至草炭土、黑土、黄土、蛭石、珍珠岩、河沙、草炭土∶珍珠岩(1∶1)、黑土∶蛭石(1∶1)、黑土∶珍珠岩∶蛭石(1∶1∶1)9种基质中，对其株高进行动态观察，结果如图2所示。

由图2可知，轮钟花在这9种基质中培育，最终株高平均值依次为黑土>草炭土>草炭土∶珍珠岩(1∶1)>黑土∶蛭石(1∶1)>黄土>珍珠岩∶蛭石∶黑土(1∶1∶1)>蛭石>珍珠岩>河沙。在黑土中种苗株高值最大，为42.76 mm，河沙在9月下旬全部死亡。其中轮钟花在草炭土和草炭土∶珍珠岩(1∶1)2种基质中株高近似相等，在黑土∶蛭石(1∶1)与黄土2种基质中株高也相差不大。从生长曲线可以看出，轮钟花苗的株高均呈现逐渐递增的趋势，尤其黑土基质中的轮钟花苗株高递增趋势较快，而蛭石基质中的递增趋势很慢，基本无明显变化，另外珍珠岩与河沙基本无变化。说明随着植株的生长，轮钟花种苗株高的生长量由于基质理化性质的不同发生了显著变化。

图2 不同基质中轮钟花株高的动态生长

不同基质对轮钟花茎粗生长的影响。

将轮钟花种子分别播种至草炭土、黑土、黄土、蛭石、珍珠岩、河沙、草炭土∶珍珠岩(1∶1)、黑土∶蛭石(1∶1)、黑土∶珍珠岩∶蛭石(1∶1∶1)9种基质中，5个月后对其茎粗进行观察测定，结果如图3所示。

由图3可看出，9种不同基质中，茎粗由大到小排序为黑土∶蛭石(1∶1)>黑土>草炭土∶珍珠岩(1∶1)>草炭土>黄土>珍珠岩∶蛭石∶黑土(1∶1∶1)>蛭石>珍珠岩>河沙。黑土∶蛭石(1∶1)中茎粗最大，为1.55 mm，河沙最差，全部死亡。单因素方差分析结果表明：在9种不同基质，茎粗差异显著。

不同基质对轮钟花叶面积的影响。

将轮钟花种子分别播种至草炭土、黑土、黄土、蛭石、珍珠岩、河沙、草炭土∶珍珠岩(1∶1)、黑土∶蛭石(1∶1)、黑土∶珍珠岩∶蛭石(1∶1∶1)9种基质中，5个月后对其叶面积进行观察测定，结果如图4所示。

图3 不同基质中轮钟花茎粗的生长情况

图4 不同基质中轮钟花叶面积的生长情况

由图4可以看出，9种不同基质中，叶面积由大到小排序为黑土>草炭土∶珍珠岩(1∶1)>黑土∶蛭石(1∶1)>草炭土>黄土>珍珠岩∶蛭石∶黑土(1∶1∶1)>蛭石>珍珠岩>河沙。黑土中叶面积最大，为 671.88 mm2，河沙中最差，全部死亡。单因素方差分析结果表明：在9种不同基质，叶面积差异显著。

不同基质对轮钟花叶宽的影响。

将轮钟花种子分别播种至草炭土、黑土、黄土、蛭石、珍珠岩、河沙、草炭土∶珍珠岩(1∶1)、黑土∶蛭石(1∶1)、黑土∶珍珠岩∶蛭石(1∶1∶1)9种基质中，对其叶宽进行动态观察，结果如图5所示。

不同基质对轮钟花叶宽的生长影响见图5。随着轮钟花种苗的生长，其叶宽缓慢递增，且不同处理间也出现不同程度的差异。这说明，不同基质的轮钟花叶宽随着植株的生长，可能由于基质理化性质的不同而产生不同程度的变化。最终叶宽平均值依次为黑土>草炭土∶珍珠岩(1∶1)>黑土∶蛭石(1∶1)>草炭土>黄土>珍珠岩∶蛭石∶黑土(1∶1∶1)>蛭石>珍珠岩>河沙。在黑土中轮钟花种苗叶宽最大，为23.40 mm，河沙中全部死亡。

不同基质对轮钟花叶片轮数的影响。

将轮钟花种子分别播种至草炭土、黑土、黄土、蛭石、珍珠岩、河沙、草炭土∶珍珠岩(1∶1)、黑土∶蛭石(1∶1)、黑土∶珍珠岩∶蛭石(1∶1∶1)9种基质中，对其叶片轮数进行动态观察，结果如图6所示。

图5 不同基质中轮钟花叶宽的生长变化

图6 不同基质中轮钟花叶片轮数的生长情况

不同基质对轮钟花叶片轮数的影响见图6。随着轮钟花种苗的生长，其叶片轮数都呈先急后缓的递增趋势，且不同处理间也出现不同程度的差异。这说明，不同基质的轮钟花叶片轮数随着植株的生长，可能由于基质理化性质的不同而产生不同程度的变化。但其生长趋势的先急后缓，可能是由于后期冬季来临，大棚温度较低，导致轮钟花种苗生长缓慢，叶片轮数增长更是如此。最终叶片轮数平均值依次为黑土=草炭土=黄土=草炭土∶珍珠岩(1∶1)>黑土∶蛭石(1∶1)=珍珠岩∶蛭石∶黑土(1∶1∶1)>蛭石>珍珠岩>河沙。在黑土、草炭土、黄土、草炭土∶珍珠岩(1∶1)这4种基质中轮钟花叶片轮数最多，为6轮，黑土∶蛭石(1∶1)、珍珠岩∶蛭石∶黑土(1∶1∶1)这2种基质叶片轮数为其次，都为5轮，珍珠岩叶片轮数最少，仅为1轮，河沙长势最差，已全部死亡。

2.1.3不同基质对轮钟花根系生长的影响

将轮钟花种子培育5个月后，轻轻挖出小苗，抖掉根系基质，测量主根长和主根粗，统计须根数，计算平均值，结果如图7所示。

图7 不同基质对轮钟花根生长的影响

由图7可知，轮钟花在这9种基质中培育，主根长平均值依次为草炭土∶珍珠岩(1∶1)>黑土∶蛭石(1∶1)>草炭土>黑土>黑土∶珍珠岩∶蛭石(1∶1∶1)>黄土>蛭石>珍珠岩>河沙。根均长最长的是草炭土∶珍珠岩(1∶1)，为12.13 cm，其次是黑土∶蛭石(1∶1)，河沙中全部死亡；而主根均粗最粗的是黑土，为2.34 mm，其次是黑土∶蛭石(1∶1)，珍珠岩主根极细，几乎无法测量，河沙中全部死亡；就须根数量而言，须根数平均值依次为草炭土∶珍珠岩(1∶1)>黑土∶蛭石(1∶1)>草炭土>黑土>黑土∶珍珠岩∶蛭石(1∶1∶1)>黄土>蛭石>珍珠岩>河沙。草炭土∶珍珠岩(1∶1)的须根数最多，约为35条，其次为黑土∶蛭石(1∶1)，约为28条，珍珠岩的最少，为0条，河沙中全部死亡。

2.1.4基质理化性质与植物生长的关系

综合地上生长指标与地下生长指标可得，最适合轮钟花种子繁殖的基质为黑土与草炭土∶珍珠岩(1∶1)，若主要目的为生产轮钟花茎叶，则可选黑土作基质；若主要目的为收获轮钟花地下根，则可选用草炭土∶珍珠岩(1∶1)或黑土作基质。经相关性分析可知，与植物生长相关性最大的基质理化性质为pH、铵态氮含量和吸湿水含量，轮钟花种子适合生长在中性及偏酸性的基质中；铵态氮含量在35～67 mg·kg-1之间；吸湿水含量在8.7%～13.6%之间。紧实度及速效磷与植物生长相关性最小，紧实度仅与轮钟花根长呈显著相关。

2.2 分根繁殖结果分析

2.2.12种根茎处理方法腐烂数与出苗情况比较

从表4可看出，试验组腐烂数与未出苗数、未腐烂数与出苗数都不相等， 说明未腐烂的轮钟花的种根不一定都能出苗。试验组与对照组的出苗率与成活率比较都有显著性差异(p<0.05) 。试验组的出苗率及成活率都明显高于对照组。

表4 2种根茎处理方法腐烂数与出苗情况比较

组别总数腐烂数未腐烂数出苗数未出苗数出苗率/%成活率/%对照组30228121840.0026.67试验组30921191163.3370.00

注：两组比较，p<0.05。

2.2.2不同基质对轮钟花分根繁殖的影响

由图8可知，轮钟花种根在这5种不同基质中培育，须根长平均值依次为草炭土>黑土∶珍珠岩(1∶1)>草炭土∶蛭石(1∶1)>黄土>黑土∶蛭石(1∶1)。就须根数量而言，须根数平均值依次为黑土∶珍珠岩(1∶1)>黄土>草炭土∶蛭石(1∶1)>黑土∶蛭石(1∶1)>草炭土。茎粗由大到小排序为草炭土>黑土∶珍珠岩(1∶1)>黄土=草炭土∶蛭石(1∶1)>黑土∶蛭石(1∶1)。株高平均值依次为草炭土>黑土∶珍珠岩(1∶1)>草炭土∶蛭石(1∶1)>黄土>黑土∶蛭石(1∶1)。就成活率而言，5种不同基质成活率有显著差异。综合各项指标可以看出，轮钟花种根在草炭土基质中长势较好，但其成活率最低；轮钟花种根在草炭土∶蛭石(1∶1)基质中与黑土∶珍珠岩(1∶1)基质中的长势相近，但其成活率较后者更高；在黄土中成活率最高，其长势较草炭土与黑土∶珍珠岩(1∶1)稍差，与草炭土∶蛭石(1∶1)和黑土∶蛭石(1∶1)长势相近。综合所有指标，黄土基质最适合作为轮钟花分根繁殖基质。

图8 不同基质中轮钟花种根生长

3 结论与讨论

不同基质其理化性质也不同，珍珠岩具有良好的排水和通气性能，但持水量较低，并缺少植物所需的营养物质，所以珍珠岩基质中的轮钟花种苗生长缓慢，甚至出现死亡现象；河沙有一定保肥、保水能力，透气性好，但缺乏植物所需营养物质，前期种苗发芽情况较好，但后期死亡情况严重，直至全部死亡。蛭石保水性强，透水性较差，缺乏植株所需的营养物质。故而蛭石基质中轮钟花种苗生长缓慢且种苗叶片发黄，长势较差。本试验结果表明，最适合轮钟花种子繁殖的基质为黑土与草炭土∶珍珠岩(1∶1)，若主要目的为生产轮钟花茎叶，则可选100%黑土作基质；若主要目的为收获轮钟花地下根，则可选用草炭土∶珍珠岩(1∶1)或黑土作基质。此外，黑土∶蛭石(1∶1)、草炭土中长叶轮草种苗长势也较好，亦可选做轮钟花种子繁殖基质。

分根繁殖通过试验研究表明：轮钟花根的不同分段均可发芽；用草木灰处理轮钟花断根伤口有一定杀菌消毒的效果，同时也可起到防止种根腐烂的作用；综合所有指标，黄土最适合作为轮钟花分根繁殖基质。

此外，本试验无论是轮钟花种子繁殖还是分根繁殖，都只探讨了不同基质对其生长繁育的影响，至于其他因素，例如季节、光照等因素对其生长繁育的影响还有待进一步研究。另外，种子繁殖与分根繁殖获得的药用部位有效成分含量高低，也有待进一步研究。