长白山区剪秋罗开发利用与栽培管理

2019-11-22 03:44黄利亚崔凯峰于长宝马宏宇陈庆红徐金丹
关键词:矮化发芽率种子

黄利亚,崔凯峰,于长宝,沈 潞,马宏宇,陈庆红,徐金丹

(1.长白山科学研究院,吉林 二道白河 133613;2.长白山植物(药用植物)种质资源保护工程实验室,吉林 二道白河 133613;3.长白山自然保护管理中心,吉林 二道白河 133613)

全球有剪秋罗属(Lychnis)植物约50种,生长于北温带至北极[1],我国有10种[2].剪秋罗花色醒目红艳,花期集中,可用于广场、花坛、花镜、地被、盆栽(需做矮化处理)观赏,亦是我国庭院栽培的主要品种之一,具有较高的观赏价值及药用价值,曾被2008年北京奥运会选为园林绿化成果展示花卉[3].剪秋罗(LychnisfulgensFisch)为石竹科(Caryophyllaceae)剪秋罗属,多年生草本,高50~80 cm,全株被柔毛,根簇生,纺锤形,稍肉质.茎直立,不分枝或上部分枝.叶片卵状长圆形或卵状披针形,长4~10 cm,宽2~4 cm,基部圆形,稀宽楔形,不呈柄状,顶端渐尖,两面和边缘均被粗毛.二歧聚伞花序具数花,稀多数花,紧缩呈伞房状;花直径3.5~5.0 cm,花梗长3~12 mm.苞片卵状披针形,草质,密被长柔毛和缘毛,被稀疏白色长柔毛,岩脉较密,萼齿三角状,顶端急尖.雌、雄蕊柄长约5 mm,花瓣深红色,爪不露出花萼,狭披针形,具缘毛,瓣片轮廓倒卵形,深2裂达瓣片的1/2,裂片椭圆状条形,有时顶端具不明显的细齿.瓣片两侧中、下部各具1线形小裂片.副花冠片长椭圆形,暗红色,呈流苏状,雄蕊微外露,花丝无毛.蒴果长椭圆状卵形,长12~14 mm,种子肾形,长约1.2 mm,肥厚、黑褐色,具乳凸.花期6—7月,果期8—9月.

剪秋罗国内分布于东北三省及内蒙古、河北、山西、云南、四川等省区;国外分布于日本、朝鲜、俄罗斯[4].剪秋罗散生于野外,种群分布较少,野外常与等高或略低于剪秋罗的植物一起生长.目前,对剪秋罗的研究主要有种群调查、药用价值、组织培养等,对引种驯化的研究报道较少.本次研究通过引进剪秋罗野生种源,研究人工栽培技术,开展试验性矮化栽培,为剪秋罗的开发利用提供技术支撑.

1 研究现状及利用价值

1.1 种群调查

1.2 药用价值

文献[9]研究认为,剪秋罗根含三萜皂苷,地上部分显香豆素反应,国外亦有茎的酊剂用于治疗头痛及因分娩时颅骨外伤引起婴儿抽搐的报道;周繇等[10]认为,剪秋罗全草入药,可治疗头疼,亦是蜜源植物;尚利娜[11]研究认为,剪秋罗是长白山区主要蜜源植物之一,主要访花昆虫类群为鳞翅目蝶类昆虫.浅裂剪秋罗具有清热解毒功效,民间煎水洗,用于治疗头疮.丝瓣剪秋罗性苦、凉,具有止疼功效[12].

1.3 繁 殖

冯敏等[13-14]以长白山区剪秋罗茎节为外植体,开展了组织培养及保存技术研究.结果表明,组培种苗生长良好,叶片圆润,平展浓绿,恢复率达86.97%.以剪秋罗种子为外植体进行不定芽诱导,建立了快繁体系;冯敏[2]利用种子、茎尖、茎节、地下越冬芽、花苞为外植体作为诱导培养基,筛选出最佳灭菌方案、最佳继代增殖培养基、最适生根培养基、最适合保存的培养基等,生根瓶苗无须炼苗,或炼苗1 d后移栽驯化,成活率达93.52%;王艳菊[15]认为剪秋罗属植物的生存已受到威胁,并通过离体培养技术建立了剪秋罗再生体系;王荷等[16]研究剪秋罗种子生物学特征后认为,剪秋罗种子易发芽,20 ℃时发芽率为97.3%,25 ℃时发芽率达100%;肖宁等[17]以剪秋罗种子为试验材料,研究了不同浓度赤霉素(GA3)对剪秋罗种子发芽势和发芽率的影响,结果显示,以150 mg/L的GA3预处理,存放1 a的剪秋罗种子能够获得最高发芽势(76.33%)和最高发芽率(85.33%);肖宁[3]亦对剪秋罗多倍体诱导技术进行了全面研究;王兵[18]进行了剪秋罗种子变温发芽试验,在25/15 ℃变温条件下发芽率达 99%,生长期间耐干旱,可耐 35~40 ℃的高温,遮阳30%条件下生长最佳,通过生长物候打分方式进行性状评价,据此认定剪秋罗生长性状优良,达到园林绿化Ⅰ级标准.

岳莉然等[19]研究发现,剪秋罗种子的发芽率与相对发芽率随着盐胁迫浓度的升高逐渐降低,发芽率与相对发芽率、发芽指数与相对发芽指数和发芽势随着碱胁迫浓度的升高逐渐降低.解除胁迫后,各浓度胁迫种子均有较好的发芽率.郜翠娜等[20]亦进行了相似研究,与岳莉然等的研究结果相似;包宇等[21]研究了丝瓣剪秋罗幼苗生长、生物量积累和分配及相对生长率对这两种因子变化的表型可塑性响应规律,证明丝瓣剪秋罗幼苗对温度变化的可塑性高于对土壤养分变化的可塑性.

2 引种驯化试验

2.1 试验地概况

试验地位于长白山自然保护区头道管理站3林班6小班,N 42°22′49.28″~42°23′01.13″,E 128°01′19.14″~128°01′31.53″,海拔764 m.年平均气温4.8 ℃,最热月为7月,平均气温22.2 ℃,极端最高气温36.7 ℃,最冷的1月份平均气温-18.5 ℃,极端最低气温为-42.6 ℃.无霜期112~142 d,年降雨量518~857 mm,平均湿度在64%以上,全年日照时间为2 281~2 454 h[22].

2.2 试验内容

野生剪秋罗生长纤细,株形较高,花与茎比例不协调,园林栽培时易倒伏,影响观赏效果.以中药材种植为目的时,倒伏易引发病虫害,影响药材质量.本次研究主要通过迁地驯化栽培,对剪秋罗的栽培技术、生长物候、病虫害防治及矮化等开展研究,解决生长期间易倒伏、病虫害防治等问题;通过矮化促使茎粗壮,花与茎比例协调.

2.3 试验结果

2.3.1 生长物候

长白山区剪秋罗生长物候见表1及图1.由表1、图1可见:长白山区剪秋罗在4月下旬萌芽,6月中旬现蕾,单花期15 d,群花期49 d,最大花径6.5 cm.花后结籽,种子8月中旬成熟,此时种子千粒重约887.3 mg.剪秋罗花在盛花期亦形成蕾,至末花期蕾停止形成.

表1 长白山区剪秋罗生长物候Tab.1 Growth phenology of Lychnis fulgens in Changbai Mountain area

注:a为萌芽,b为展叶,c为生长,★为蕾,d为挂果,e为果熟,+为初花,++为盛花,+++为末花;物候监测生长3 a苗,监测5株,监测3 a,数据取平均值

图1长白山区剪秋罗生长苗高变化Fig.1Height change of Lychnis fulgens seedlings in Changbai Mountainarea

2.3.2 矮化试验

响应时间为10 ms的时间。完整模型控制器的结构框图为7所示,需要注意的是控制器包含参考输入的一个具有微分作用的前馈环节。参考信号为正弦信号,并且可以通过解析形式推导出来。三相LC滤波器作为电压源的一部分,其参数应该保持大致稳定,变化的幅度不应过大,滤波器的参数需要符合稳定的条件。反之,负载则认为可能产生非常大的变化,当其参数在大范围进行变化而不影响系统的性能时,则可认为系统具有很好的鲁棒性。

矮化剂选用四川国光农化股份有限公司生产的丁酰肼(B9)50%可溶性粉剂及多效唑(PP333)15%可湿性粉剂,设1组对照.这两种矮化剂属于常用矮化剂,有利于剪秋罗种植时推广使用.试验结果见表2.由表2可知:通过喷施植物生长调节剂可以有效降低剪秋罗高度,不影响开花质量与开花时间.经丁酰肼(B9)矮化后的剪秋罗用于园林栽培,与草坪搭配设计图案较好;多效唑(PP333)矮化后的剪秋罗用于盆花栽培观赏效果好.另外,多效唑(PP333)具有土壤施用1次有效期2 a以上的特点.

长白山区野生剪秋罗共有3个品种,分别是丝瓣剪秋罗(Lychniswilfordii(Regel) Maxim)、浅裂剪秋罗(L.cognataMaxim)和剪秋罗.3个品种均耐寒、较耐阴,喜湿润肥沃的腐殖性土壤,生于低山疏林下、灌丛、草甸、阴湿地及公路两侧水沟边缘等.本次在对剪秋罗进行引种驯化研究的同时,引进了长白山区生长的野生丝瓣剪秋罗、浅裂剪秋罗,并对物候进行了监测.结果显示:两种剪秋罗的生长特性与剪秋罗相似,但浅裂剪秋罗花期比剪秋罗延后5 d以上,丝瓣剪秋罗花期比剪秋罗延后20 d以上.3种剪秋罗混合栽培,可以延长群花观赏时间,增加观赏效果.

注:每组试验苗10株,取平均值;※表示现蕾;丁酰肼(B9)每10 d喷施1次,共喷施6次,多效唑(PP333)喷施1次;两种矮化剂只喷施顶端生长点

3 繁育技术

3.1 种子采收、种植

8月下旬,将剪秋罗种子按成熟顺序依次采收,平摊晾晒,干后收入牛皮纸袋中,室外自然越冬.秋季每667 m2施入有基肥1 000~2 000 kg;翌年春季精细耙耕,同时使用“90%敌克松可湿性粉剂”按说明进行土壤消毒,做成宽1 m,长适度的畦备用.4月中、下旬播种,条播,行距20 cm,深3~5 cm.由于种子微小,播种时拌入3~5倍细河沙或草木灰,覆土后喷灌浇透水,5~10 d出苗.

3.2 田间管理

出苗后及时锄草,生长至5 cm时,进行间苗移栽,株行距10 cm×20 cm,同时架30%遮阳网,遮阳至花期,否则生长期间由于光线过强,剪秋罗花褪色.

剪秋罗喜中等肥力土壤,生长期需追施肥,原则是薄肥勤施.6月下旬或种苗长至10~20 cm时,追施氮磷钾全效复合肥,每667 m2施m(N)∶m(P)∶m(K)为 15∶15∶15的复合肥15 kg,开沟施入.初现蕾时进行第2次施肥,方法及用量同第1次,同时按说明喷施叶面肥“富尔655”+“50%多菌灵可湿性粉剂”800倍+“40%乐果乳油”1 200倍,混合后喷施全株,10 d 1次,连续3次.注意叶面肥不要喷施到花蕾.第3次追肥在霜降后,以有机肥为主,每667 m2准备基肥1 000~2 000 kg,将有机肥与田园土按体积比1∶1混拌后用塑料布封闭发酵.种子采收后,割掉地面枯枝,畦面开沟深10 cm,施入有机肥,此次施肥以提高土壤肥力及有机质为主.次年管理同上.

3.3 病虫害防治

剪秋罗病害主要是叶枯病,虫害主要是蚜虫.

3.3.1 叶枯病

症状.叶枯病是剪秋罗主要病害,高温高湿、倒伏时易发病.病菌危害茎、叶、花蕾,幼嫩茎叶顶端易染病,茎生长点变软、腐烂.叶片侵染形成黄色至赤褐色水浸状病斑.空气湿度大时,病区产生灰色霉层,逐渐扩大至整个叶片,致叶片枯死;天气干燥时病斑变干,病菌停止传播.花蕾可受侵染致腐烂,空气湿度大时,病区短时间会大量繁殖霉状物,可借雨水侵入土壤.

传播途径及发病规律.病菌菌丝体在寄主被害部位及菌核在土壤中越冬.风雨是传播的主要渠道,雨后高温潮湿易发病,有机肥未充分发酵、氮肥使用过量均易诱发及推动该病发生.

防治方法.科学安排种植密度,确保通风;有机肥充分发酵后作基肥使用,不偏施氮肥,增施磷钾肥;秋季清除枯枝,减少病源;从6月上旬开始喷施“36%甲基硫菌灵悬浮剂”500倍液或“50%溶菌灵可湿性粉剂600倍液”或“50%苯菌灵可湿性粉剂”1 000倍液,10 d 1次,雨后补喷;科学使用矮壮素,避免生长期倒伏.

3.3.2 蚜 虫

生活习性.蚜虫具有迁移特性,群聚吸食剪秋罗顶芽及茎汁,展叶后转入叶背面吸食叶片及嫩梢,同时繁殖幼虫,天气晴朗及气温20~30 ℃时繁殖最快.

防治方法.生物防治:保护利用好天敌.天敌主要有捕食性瓢虫、草蛉、食蚜蝇、寄生蜂、食虫蝽等.农业防治:及时清理园内杂草,秋季割刈的枯枝及时清除;化学防治:早春地表喷施1次40%乐果乳油1 000倍液预防,蚜虫发生初期使用40%乐果乳油800~1 000倍液,或50%灭蚜松(灭蚜灵)乳油1 000~1 500倍液叶面喷雾,视情况可交替使用.

4 小 结

剪秋罗人工栽培株型、花径的观赏效果优于野外自然生长,生长期间遮阳30%.喜氮磷钾平衡型肥,在园林栽培时与其他等高或稍低植物混合栽培时长势及观赏效果较好.使用矮化剂可以有效抗倒伏,提高生长质量,减少病害发生.使用多效唑(PP333)时浓度需计算精确,否则会造成茎节过密或莲座化;丁酰肼(B9)矮化效果次之.

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