不同处理方式对白刺苗接种锁阳效果的影响

2013-12-17 09:41王文彪党晓宏张吉树黄雅茹罗凤敏吕新丰
水土保持通报 2013年5期
关键词:锁阳白刺实生苗

王文彪,党晓宏,张吉树,黄雅茹,罗凤敏,吕新丰,吴 昊

(1.亿利资源集团,内蒙古 东胜017000;2.内蒙古农业大学 生态环境学院,内蒙古 呼和浩特010019;3.中国林业科学研究院 沙漠林业实验中心,内蒙古 磴口015200)

锁阳(CynomoriumsongaricumRupr.)是多年生、全寄生种子植物,植株肉质、棕褐色,多寄生于蒺藜科白刺属(NitrariaL.)植物根部。锁阳属于锁阳科锁阳属(本科单属单种)植物,分布在我国西北部地区[1]。白刺(NitrariatangutorumBobr.)是药用植物锁阳的主要寄主,生长在荒漠草原、草原化荒漠与荒漠地带,具有一定的防风固沙效果[2]。前人在野生白刺上接种锁阳有较多的研究,但是在白刺实生苗上接种锁阳一直未见报导。同时施肥对植物的生理生长作用都具有重要影响,但白刺不同施肥方式及不同的锁阳接种量对锁阳的出土萌发的影响一直未见文献报导。本试验的目的是研究不同年龄白刺实生苗与野生白刺移植苗接种锁阳的效果。同时通过研究不同施肥方式即营养床、穴状施肥,不同接种方式即锁阳营养床接种与穴状施肥接种对接种成功率的影响,为人工栽培锁阳找到科学有效的途径与方法。

1 研究区概况

本研究所选试验区为七星湖沙漠水利风景区,该区隶属于库布齐沙漠生态旅游区。库布齐沙漠生态旅游区位于内蒙古自治区西南部鄂尔多斯市杭锦旗境内,总面积约1.10×104km2,东与达拉特旗、东胜市、伊金霍洛旗毗邻,南与杭锦旗南部缓状丘陵平原区相接,西同鄂托克旗接壤,北与巴彦淖尔盟的磴口县、杭锦后旗、临河市、五原县、乌拉特前旗隔河相望。库布齐沙漠西、北、东3面均以黄河为界,地势南部高,北部低。南部为构造台地,中部为风成沙丘,北部为河漫滩地,流动沙丘约占61%,沙丘高10~60m,形态以沙丘链和格状沙丘为主。属典型的中温带大陆性气候,春秋气温变化剧烈,年平均气温5.5~8.0℃,全年无霜期在122~144d,年日照时数3 000~3 200h。降水量相对较小,年降水量144~350mm,风大沙多,年平均风速3~4m/s,大风日数27~77d,年沙尘暴日数27~57d。东部地带性土壤为栗钙土,西部则为棕钙土,西北部有部分灰漠土。区内地带性植被,东部为干草原类型,西部为荒漠草原植被类型,西北部为草原化荒漠植被类型。沙生植被有流动沙丘上仅有少量的沙拐枣(Calligonum mongolicum)等,在其下部和丘间低地生长有籽蒿(Artemisiasphaerocephala)、羊 柴 (Hedysarum fruticosumvar.laeve)、沙米(Agriophyllumsqurrosum)、沙竹(psamochloavillosa)等。半固定沙丘表现为:东部以油蒿(Artemisiaordosica)、柠条(Caraganakorshinskii)、沙米、沙竹为主;西部以油蒿、柠条、沙冬青(Ammopiptanthusmongolicus)为主,伴生有阿拉善单刺蓬(Cornulacaalaschanica)、虫实(Corispermumdeclinatum)、沙竹等。

2 材料与方法

2.1 材料

(1)白刺苗木来源。白刺实生苗取自杭锦旗锡尼镇亿利资源甘草公司加工厂2004年播种培育的白刺1级苗(苗高≥30cm,地径≥0.5cm)。野生白刺移植苗来自杭锦旗赛乌素亿利锁阳野生采种基地天然白刺包上1~2年生白刺苗,带根起挖,拉回锡尼镇假植16d,于2004年4月定植于试验地,每穴定植2株,株(穴)距1m,行距3m。定植后植株高度保持在30cm,多出部分剪掉。

(2)锁阳种子来源与处理。试验用锁阳种子为2004年8月采集于杭锦旗赛乌素野生锁阳采种基地,于当年10月称重后,用25℃温水浸泡2d,装入小布袋,放入冰柜中冷冻,2005年4月2日取出晾干水分后称重播种。接种量折算成未浸泡的干种子量[3]。2006年4月接种用的锁阳种子属于同一批种子,温水浸泡、冷冻处理时间为2005年10月,2006年4月取出晾干水分后备用。

(3)施肥所用的肥料为腐熟的羊粪,试验地为新开荒的沙质土地。

2.2 方法

2.2.1 试验因素与水平确定 以不同年龄的白刺为主因素,设3个水平,即1,2,3年生,其中3年生为对照,未接种锁阳。野生移栽白刺苗锁阳接种试验在白刺实生苗试验地的东侧,设置1个水平,目的是完全模拟野外自然环境下接种锁阳的成活情况,接种后不浇水。

2.2.2 试验田间设计

(1)接种试验设计。实生苗白刺种植采用顺序排列法进行田间布置,试验田间布置如表1所示。分成A,B,C区,每区定植白刺96穴,分4列,每列24穴,每穴种2株白刺,种植穴长50cm,宽50cm,深50cm。株(穴)距1m,行距3m。为便于浇水做成小畦,每畦种4穴白刺。野生白刺苗于2004年移植于C区东侧的D区,移植数量400穴,每穴2株,株(穴)距1m,行距3m。

(2)施肥试验设计。采用列区设计进行田间布置,每个水平设计4个重复。施肥方式为营养床施肥(C处理)和穴状施肥,施肥与接种锁阳同步进行;每(穴)株成活白刺周边按接种的锁阳播种量分为:A播量 333kg/hm2,E 播 量 444kg/hm2,D 播 量 555 kg/hm2,B处理1 110kg/hm2,即每穴3,4,5,2g(3穴,计6g)。

表1 不同年龄的白刺实生苗及野生苗接种锁阳田间试验布置

2.2.3 接种方法与时间

(1)接种方法。种植白刺实生苗时将锁阳种子均匀撒在穴内白刺根部,分层填土,分层撒种。随挖穴随种,种后设上标记物并大水漫灌[4]。以后根据干旱情况,及时浇水。

(2)接种量。按照上述接种试验设计,在A,B,C 3区所定植的96穴白刺实生苗,按照分层接种锁阳,每穴用提前称好的锁阳种子2g(干种子量)浸泡后经过冷冻进行接种。

(3)接种时间。白刺实生苗接种试验分2a进行,2005年4月3日对A,B,C 3区白刺实生苗定植,并对A区白刺苗接种锁阳。2006年4月6日,将B区2年生白刺实生苗挖出后重新植入长50cm,宽50cm,深50cm的种植穴,同时播种处理过的折干锁阳种子2g。2005年4月4—5日,对成活的388穴移栽野生白刺苗接种锁阳,距离白刺株30cm,挖1个50cm×50cm×50cm接种穴,每穴播种处理过的折干锁阳种子2g。接种以后不再浇水,模拟野外自然环境条件下锁阳接种成活情况。

2.2.4 施肥方法 营养床施肥接种锁阳是距白刺根部30cm开挖一个长90cm,宽30cm,深30cm长方形接种床,施肥量45 000kg/hm2,计算出床施肥量,与湿土充分混匀,将种子均匀撒上之后,覆土踩实,每营养床用种6g。穴状施肥接种锁阳,距白刺根部30cm开挖3个长30cm,宽30cm,深30cm的施肥接种穴,三角形布置,施肥量与营养床一致,计算出每穴施肥量,每穴用种量为2g。

锁阳不同播种量试验是在距每丛白刺根部30cm开挖1个长30cm,宽30cm,深30cm的接种穴,不施肥,每穴分别接种锁阳3,4,5g。

随挖穴随接种。只对成活且生长良好的白刺丛接种锁阳,接种时间为2005年4月3—4日。所有接种区在接种后根据墒情及时浇水,浇水方式为漫灌。2.2.5 观测指标 分别统计接种锁阳的白刺株数,锁阳成活丛数、每丛株数、出土时间、出土株数、株高及抽样测定单株重、丛重等生产指标,推算亩鲜产量(表2)。

3 结果与分析

2006年6月调查没有锁阳出土,2008,2009年6月分别进行了锁阳出土调查,仅有极少锁阳出土。

从表3可以发现,在总接种量、施肥量均一致情况下,接种3a后,穴状施肥接种锁阳的效果好于营养床施肥。穴状施肥锁阳丛寄生率、锁阳株寄生率、鲜产量分别高出营养床施肥18.43%,12.54%,18.3kg。分析试验结果可以发现,施肥能促进白刺的生根和根系生长,环绕白刺植株周边穴状施肥方式较营养床施肥方式更能增加锁阳种子与白刺根接触并产生寄生关系的机会,提高锁阳接种寄生率。穴状施肥接种效果优于营养床施肥接种效果。

从表4—5可以发现,锁阳从接种到出土的时间是在接种后的2a有少量出土,大量出土时间集中在接种后的第3a。

表5反映了不同接种量锁阳的寄生效果,在不施肥的情况下随着每穴接种量从3,4g增加到5g,锁阳丛寄生率、锁阳株寄生率、鲜产量均呈上升趋势。施肥且总接种量增加到6g时,其接种效果更为明显。综合分析,穴状施肥、每穴小接种量(2g)总接种量大(6g)的情况下锁阳接种寄生效果最好。

表6中,A区是2005年4月初对1年生白刺实生苗接种锁阳。2006年没有发现锁阳出土,2007年5月30日调查发现,3.5年生白刺苗96株寄生2丛,计3株锁阳,锁阳丛寄生率2.08%,锁阳株寄生率3.11%(表5);2008年6月3日调查发现,4.5年生白刺苗96株当年寄生7丛,计9株锁阳,锁阳丛寄生率7.29%,锁阳株寄生率9.38%。2a累计96株白刺苗寄生9丛,计12株锁阳,锁阳丛寄生率9.38%,锁阳株寄生率12.5%;2009,2010年6—7月调查仅有少量锁阳出土。

表2 野生白刺移植苗接种锁阳试验结果

表3 野生白刺移植苗不同施肥方式接种锁阳寄生效果

表4 2007年6月调查野生白刺苗接种2a后锁阳寄生情况

表5 野生白刺移植苗不同接种量2007,2008年累计寄生情况

B区是在2006年4月初对2年生白刺实生苗重新挖出并接种锁阳。2006年没有发现锁阳出土,2007年5月30日调查发现,3.5年生白刺苗96株寄生8丛,计8株锁阳,锁阳丛寄生率8.33%,锁阳株寄生率8.33%;2008年6月3日调查发现,4.5年生白刺苗96株当年寄生16丛,计23株锁阳,锁阳丛寄生率16.67%,锁阳株寄生率23.96%;2a累计96株白刺苗寄生22丛,计31株锁阳,锁阳丛寄生率25%,锁阳株寄生率32.29%;2009,2010年6—7月调查仅有少量锁阳出土。

表6 不同年龄白刺实生苗及野生移植苗接种锁阳寄生效果

对照C区一直没有发现寄生锁阳;野生白刺苗移植D区,2006年没有发现锁阳出土,2007年5月30日调查发现,388株寄生1丛,计2株锁阳,锁阳丛寄生率0.26%,锁阳株寄生率0.52%;2008年6月3日调查发现,388株寄生15丛,计27株锁阳,锁阳丛寄生率3.87%,锁阳株寄生率6.96%;2a累计388株野生白刺苗寄生16丛,计29株锁阳,锁阳丛寄生率4.12%,锁阳株寄生率7.47%。2009,2010年6—7月调查没有锁阳出土。

分析上述试验结果,初步认为可能有三个原因。一是由于白刺实生苗与野生白刺苗接种锁阳时,白刺根系与锁阳种子的密切接触程度是造成接种出土时间差异的主要原因[5]。野生白刺是在距离白刺植株30cm挖种植穴,而实生苗是在种植穴内直接接种。二是根系发育程度的影响。同为实生苗。接种方式也一样,效果不一样,说明2年生的实生苗根系较为粗壮和发达,1年生的根系还细弱,发生寄生的机率还比较低。三是环境水分条件的影响。适当浇水供应土壤水分,有利于促进白刺根系的生长发育,有利于增加锁阳种子与根系接触的机率,促进锁阳种子的萌发与寄生关系的建立。野生白刺没有浇水接种锁阳是完全模拟自然条件生长下的生境,实生苗是根据土壤水分的多少及时补充浇水的。

在调查中还发现,白刺实生苗及野生移栽苗在寄生锁阳后生长状况有很大差别。大多数植株生长依然健康,个别寄生锁阳丛及株数较多的白刺植株生长势有明显的降低,叶片发黄、植株矮小,生长受到抑制[6-7]。

4 结论

(1)在自然环境生长条件下,锁阳与野生白刺根部发生寄生关系并出土的时间一般需要2a,大量寄生并出土的时间在第3a。野生白刺移栽苗相对白刺实生苗寄生锁阳的寄生率很低。

(2)对于1年生白刺实生苗接种锁阳,锁阳与白刺寄主发生寄生关系并出土需2a,接种锁阳后,第2a仅有少量出土,锁阳大量出土在接种后的第3a;对于2年生白刺实生苗接种锁阳,人工培育的白刺实生苗由于接种时锁阳种子与白刺根系距离较近,接种1a便发生寄生关系。2年生白刺实生苗接种锁阳大量出土时间在接种后的第2a,也是锁阳产量和出土的高峰期。

(3)2年生白刺实生苗锁阳丛寄生率、锁阳株寄生率分别是1年生白刺实生苗的2.67倍和2.58倍,分别是野生白刺苗接种效果的6.07倍和4.42倍。可见,2年生白刺实生苗接种锁阳效果较好于1年生白刺实生苗接种效果,1年生白刺实生苗接种锁阳的效果好于野生白刺苗自然生长状态下的接种效果。锁阳的出土高峰期在锁阳接种后的第3a。

(4)多穴围绕白刺植株周边施肥、接种锁阳,锁阳的寄生、出土效果好于营养床施肥接种方式;锁阳接种量提高对锁阳寄生、出土率的提高具有积极效果。施肥、每穴小接种量,总接种量大对提高锁阳寄生出土率具有较好效果。

利用白刺实生苗接种锁阳的效果是很明显的。在理论和实践上都是新的突破,尤其是锁阳在接种后1a多的时间就可产生寄生关系并出土,突破了在这之前从寄生到出土的时间上的认识。利用实生苗接种锁阳在定植白刺时就可接种锁阳,减少了后续的接种工作量,简化了生产操作程序,利于实施集约化、规模化锁阳的生产栽培[8-9]。建议在实践中为了增加锁阳的产量,在接种锁阳后的第3a或第4a需要重新接种锁阳,才会保证锁阳的连续出土,保证产量的连续与稳定。

[1] 苏格尔,李天然,刘基焕,等.药用寄生植物锁阳的人工繁殖研究[J].内蒙古大学学报:自然科学版,1993,24(3):324-329.

[2] 苏格尔,常艳旭.锁阳的化学成分及药理作用研究概况[J].中国民族医药杂志,2005(6):46-50.

[3] 刘睿杰,苏格尔,尹诚国,等.提高锁阳种子萌发率的研究[C]∥中药材规范化种植研究研讨会论文集.2004:486-489.

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[9] 骆蒙,苏格尔,刘基焕,等.锁阳种子萌发条件的研究[J].中国草地,1993(2):62-64.

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