蘇付保,黎健杏,蘭健花,秦鳳梅,溫中林
(廣西生態(tài)工程職業(yè)技術學院 林業(yè)工程系,廣西 柳州 545004)
喜樹(Camptotheca acuminate Decne)各器官中提取的喜樹堿及其衍生物,是醫(yī)療上常用的抗腫瘤和抗艾滋病的藥劑。楊磊等研究表明:喜樹各組織中以葉片的喜樹堿含量最高[1];郭勇等研究表明:嫩葉中喜樹堿含量極顯著高于同期的成熟葉[2]。因此,苗期高效栽培將成為提供大量高喜樹堿含量原料的重要途徑。王博文等研究表明:輕度遮蔭(透光60%)可提高喜樹堿含量[3];吳子龍、于洋等研究表明:接種叢枝菌能有效提高喜樹幼苗生物量與堿的含量[4-5];牧文等研究表明:葉面噴施50 mg/L濃度的水楊酸能有效提高喜樹堿含量[6];邢軍會、孫世芹等在砂盤中栽培表明:在適當?shù)牡偷街邢矘鋲A含量高,而在適當?shù)母叩街邢矘溆酌缟锪看骩7-8];魏煥勇研究認為:100株/m2時喜樹幼苗的單位面積喜樹堿產(chǎn)量最高,而25株/m2時喜樹幼苗生物量大[9]?,F(xiàn)以廣西13個地點的45個喜樹單株及當年生播種苗和留床苗為試材,研究不同單株喜樹堿含量差異及密度、施肥、截干對喜樹葉片生物量和喜樹堿含量的影響,總結喜樹苗期高效栽培的幾項關鍵技術。
試驗地設在廣西生態(tài)工程職業(yè)技術學院苗圃,北緯 24°28'05″~24°28'06″,東經(jīng) 109°23'02″~109°23'03″,海拔123~126 m。年均氣溫20.1℃,極端高溫39.4℃,極端低溫-5.8℃;年均降水1429.7 mm,年均空氣相對濕度78%。土壤為紅壤,土層厚度≥100 cm,呈酸性。
建圃材料來自廣西興安縣、靈川縣、永福縣、天峨縣、南丹縣、東蘭縣、隆林縣新州鎮(zhèn)、隆林縣德峨鄉(xiāng)、凌云縣、西林縣、金秀縣、田林縣和德??h,共45個單株[16]。培育嫁接用砧木的種子來源于天峨縣。
1.3.1 建立種質資源圃
在廣西區(qū)內根據(jù)喜樹分布情況選13個采集點,采集枝條通過嫁接育苗在苗圃建立45個喜樹單株的種質資源圃。
1.3.2 當年生播種苗密度與施肥試驗
幼苗高約5 cm時,按Ⅰ—33株/m2、Ⅱ—50株/m2和Ⅲ—67株/m2等3個密度種植,每個密度3個重復,每個重復每個密度移植9行。
施肥試驗在50株/m2的密度下進行,每個處理3個重復。移植成活后,于6月、7月和8月中旬在種植行內打孔施肥,共9個處理。分別為:1(1N1P1K 26.7 g/m2)、2(1N1P1K 33.3 g/m2)、3(1N1P1K 26.7 g/m2+B 6.7 g/m2)、4(1N1P1K 33.3 g/m2+B 6.7 g/m2)、5(1.5N1P1K 26.7 g/m2)、6(1.5N1P1K 33.3 g/m2)、7(1.5N1P1K 26.7 g/m2+B 6.7 g/m2)、8(1.5N1P1K 33.3 g/m2+B 6.7 g/m2)和 CK(對照),其中 N指尿素、P指過磷酸鈣、K指硫酸鉀、B指硼砂。
1.3.3 留床苗截干與密度試驗
春季萌芽前對留床苗進行截干處理,截干高度分別為A—10 cm、B—15 cm、C—20 cm和D—25 cm,設置3個重復。同一重復中每個截干高度1行,每行10株。
在另一苗床,4種截干高度設計G—5株/行(17株/m2)、H—10株/行(33株/m2)等2種密度,設置3個重復。
1.3.4 數(shù)據(jù)測定
⑴生物量測定。當年生播種苗分別在8月上旬、10月上旬和落葉前采集枝葉,測定葉片生物量;留床苗分別于5月和7月采集枝葉,測定葉片生物量。
⑵喜樹堿含量測定。45個單株葉片樣品7月5日從種質資源圃采集,當年生播種苗密度與施肥試驗的葉片樣品于9月30日從試驗區(qū)采集。樣品采集后放在干燥的室內自然風干,并送專業(yè)檢驗所檢測。檢測儀器為Agilent 1100高效液相色譜儀;檢測重復數(shù)為3次;色譜條件為色譜柱Agilent C18,柱溫25℃,流速10 mL/min,檢測波長 254 nm,進樣量 10 μL。
方差分析和多重比較表明,45個喜樹單株的喜樹堿含量有極顯著的差異,其中排名第1的德保1與其余44個單株有極顯著差異;排名第2的西林3與排名4~45的單株有極顯著差異,與排名第3的金秀1無顯著差異;排名第3的金秀1與排名4~45的單株有極顯著差異;排名第4的興安1與排名6~45的單株有極顯著差異,與排名第5的德保2無顯著差異;排名第5的德保2與排名6~45的單株有極顯著差異。綜合考慮不同單株的喜樹堿含量、單株之間含量差異顯著性和梯度關系,篩選出德保1、西林3、金秀1、興安1、德保2等5個優(yōu)良單株,其喜樹堿含量分別是45個單株平均值的199.9%、167.8%、166.1%、145.0%和144.4%[10]。
2.2.1 密度與施肥對當年生播種苗葉片生物量的影響
表較比重多量物生片葉樹喜合組肥施與度密同不1表)/行g(值差重鮮片葉合組肥施與度密肥施與度密鮮片葉合組1#K C C 2#K C!3#1"2"4#3"1!2!8#5#4"3!7#8"4!5!5"7"6#8!6"7!6!)/行g(重1 5 3 0 3 3 4 0 5 0#8 8#9 0#8 9#1 0 5#1 2 9#1 3 0#1 4 4#1 4 7#1 5 0#1 6 0#1 6 7#1 8 7#1 9 0#1 9 3#1 9 4#1 9 8#2 0 7#2 3 6#2 3 9#2 4 4)6 2 5(K C#4 2 9 3 2 3 9 4 9#8 7#8 9#9 7#1 0 4#1 2 8#1 2 9#1 4 3#1 4 6#1 4 9#1 5 9#1 6 6#1 8 6#1 8 9#1 9 2#1 9 3#1 9 7#2 0 6#2 3 5#2 3 8#2 4 3)6 2 6(1#2 5 2 8 3 5 4 5#8 3#8 5#9 3#1 0 0#1 2 4#1 2 5#1 3 9#1 4 2#1 4 5#1 5 5#1 6 2#1 8 2#1 8 5#1 8 8#1 8 9#1 9 3#2 0 2#2 3 1#2 3 4#2 3 9)6 3 0(K C"3 1 0 2 0 5 8*60*#6 8#7 5#9 9#1 0 0#1 1 4#1 1 7#1 2 0#1 3 0#1 3 7#1 5 7#1 6 0#1 6 3#1 6 4#1 6 8#1 7 7#2 0 6#2 0 9#2 1 4)6 5 5(2#7 1 7 5 5*57*65*#7 2#9 6#9 7#1 1 1#1 1 4#1 1 7#1 2 7#1 3 4#1 5 4#1 5 7#1 6 0#1 6 1#1 6 5#1 7 4#2 0 3#2 0 6#2 1 1)6 5 8(K C!1 0 4 8 5 0 5 8*65*#8 9#9 0#1 0 4#1 0 7#1 1 0#1 2 0#1 2 7#1 4 7#1 5 0#1 5 3#1 5 4#1 5 8#1 6 7#1 9 6#1 9 9#2 0 4)6 6 5(3#3 8 4 0 4 8 5 5*#7 9#8 0#9 4#9 7#1 0 0#1 1 0#1 1 7#1 3 7#1 4 0#1 4 3#1 4 4#1 4 8#1 5 7#1 8 6#1 8 9#1 9 4)6 7 5(1"2 1 0 1 7 4 1 4 2 5 6*59*62*#7 2#7 9#9 9#1 0 2#1 0 5#1 0 6#1 1 0#1 1 9#1 4 8#1 5 1#1 5 6)7 1 3(2"8 1 5 3 9 4 0 5 4*57*60*#7 0#7 7#9 7#1 0 0#1 0 3#1 0 4#1 0 8#1 1 7#1 4 6#1 4 9#1 5 4)7 1 5(4#7 3 1 3 2 4 6 4 9 5 2*62*#6 9#8 9#9 2#9 5#9 6#1 0 0#1 0 9#1 3 8#1 4 1#1 4 6)7 2 3(3"2 4 2 5 3 9 4 2 4 5 5 5*62*#8 2#8 5#8 8#8 9#9 3#1 0 2#1 3 1#1 3 4#1 3 9)3 0(1!1 1 5 1 8 2 1 3 1 3 8 5 8*61*64*65*#6 9#7 8#1 0 7#1 1 0#1 1 5)7 5 4(2!1 4 1 7 2 0 3 0 3 7 5 7*60*63*64*#6 8#7 7#1 0 6#1 0 9#1 1 4)7 5 5(8#3 6 1 6 2 3 4 3 4 6 4 9 5 0 5 4*63*#9 2#9 5#1 0 0)7 6 9(5#3 1 3 2 0 4 0 4 3 4 6 4 7 5 1*6 0*#8 9#9 2#9 7)7 7 2(4"1 0 1 7 3 7 4 0 4 3 4 4 4 8 5 7*#8 6#8 9#9 4)7 7 5(3!7 2 7 3 0 3 3 3 4 3 8 4 7#7 6#7 9#8 4)7 8 5(7#2 0 2 3 2 6 2 7 3 1 4 0#6 9#7 2#7 7)7 9 2(8"3 6 7 1 1 2 0 4 9 5 2*57*)8 1 2(4!3 4 8 1 7 4 6 4 9 5 4*)8 1 5(5!1 5 1 4 4 3 4 6 5 1*)8 1 8(5"4 1 3 4 2 4 5 5 0)8 1 9(7"9 3 8 4 1 4 6)8 2 3(6#2 9 3 2 3 7)8 3 2(8!3 8)8 6 1(6"5)8 6 4(7!8 6 9)(6!。異差著顯有示表*注,標異差著顯極有示#表注6 7.6 2;2.標=)0.0 1(S D L,5 0.7 8=)0.0 5(S D L:1.注
方差分析和多重比較表明(見表1),27個密度與施肥組合的葉片生物量有極顯著差異,其中排名第1的Ⅱ6組合與排名9~27的組合有極顯著差異,與排名6~8的組合有顯著差異,與排名第2~5的組合無顯著差異;排名第2的Ⅱ7組合與排名10~27的組合有極顯著差異,與排名第9的組合有顯著差異,與排名第3~8的組合無顯著差異;排名第3的Ⅲ6組合與排名10~27的組合有極顯著差異,與排名第4~9的組合無顯著差異。綜合考慮不同組合的生物量、組合之間的差異顯著性和梯度關系,Ⅱ6組合(50株+1.5N1P1K 33.3 g/m2)、Ⅱ7組合(50株+1.5N1P1K 26.7 g+B 6.7 g/m2)與Ⅲ6組合(67株+1.5N1P1K 33.3 g/m2)效果好。
2.2.2 密度與施肥對當年生播種苗喜樹堿含量的影響
(1)密度對當年生播種苗喜樹堿含量的影響
方差分析和多重比較表明(見表2),3種密度的喜樹堿含量有極顯著差異,33株/m2(Ⅰ)、50株/m2(Ⅱ)和67株/m2(Ⅲ)等3種密度中以50株/m2的喜樹堿含量最高,其中B和A與C之間、B與A之間有極顯著差異。與魏煥勇[9]“400株/m2、100株/m2、44株/m2、25株/m2和16株/m2等5種密度中以100株/m2的喜樹堿含量最高”的研究結論略有不同。這可能與測定時的苗齡不同相關。
表2 不同密度喜樹堿含量多重比較表
(2)施肥對當年生播種苗喜樹堿含量的影響
方差分析和多重比較表明(見表3),9種施肥處理的喜樹堿含量有極顯著差異,其中處理1與其它8個處理間有極顯著差異,處理3與其它7個處理間也有極顯著差異,且處理1(1N1P1K 26.7 g/m2)和處理3(1N1P1K 26.7 g/m2+B 6.7 g/m2)的喜樹堿含量明顯高于其它處理,表明低氮比例和適當?shù)陀昧渴┓侍幚淼南矘鋲A含量高。這與邢軍會、孫世芹等[7-8]的研究結論是一致的。
表3 不同施肥處理喜樹堿含量多重比較表
綜合考慮施肥對葉片生物量和喜樹堿含量的影響,當年生播種苗以按1N∶1P∶1K的比例施肥約30 g/m2為宜。
方差分析和多重比較表明(詳見文獻[11]),8種截干高度與密度組合的葉片生長量有顯著差異,其中排名第1的DH組合與排名5~8的組合有極顯著差異,與排名3~4的組合有顯著差異,與排名第2的CH組合無顯著差異;排名第2的CH組合與排名7~8的組合有極顯著差異,與排名第5~6的組合有顯著差異,與排名第3~4的組合無顯著差異。綜合考慮不同組合的生物量、組合之間的差異顯著性和梯度關系,以保留10株/行(33株/m2)且在25 cm和20 cm的高度截干等兩個組合(DH和CH組合)的效果好。
在廣西13個地點采集的45個喜樹單株的喜樹堿含量有極顯著差異,綜合考慮不同單株的喜樹堿含量、單株之間含量差異顯著性和梯度關系,篩選出德保1、西林3、金秀1、興安1、德保2等5個優(yōu)良單株,其喜樹堿含量分別為45個單株平均值的199.9%、167.8%和166.1%、145.0%和144.4%。故,喜樹高效栽培應選用德保1、西林3、金秀1、興安1、德保2等優(yōu)良單株的材料進行繁殖。
不同密度與施肥組合對葉片生物量有顯著差異,綜合考慮不同組合的生物量、組合之間的差異顯著性和梯度關系,50株 +1.5N1P1K 33.3 g/m2、50株 +1.5N1P1K 26.7 g/m2+B 6.7 g/m2與67株 +1.5N1P1K 33.3 g/m2等3個組合效果好;不同密度與施肥對葉片的喜樹堿含量也有顯著影響,33株/m2、50株/m2和67株/m2等3種密度以50株/m2的喜樹堿含量最高;9個施肥處理中1N1P1K 26.7 g/m2和1N1P1K 26.7 g/m2+B 6.7 g/m2等兩個處理明顯高于其它處理。綜合考慮密度與施肥對喜樹苗期葉片生物量和喜樹堿含量的影響,當年生苗以50株/m2+施等比例NPK約30 g/m2為宜。
不同截干高度與密度組合的葉片生長量有顯著差異,綜合考慮不同組合的生物量、組合之間的差異顯著性和梯度關系,以保留10株/行(33株/m2)且在25 cm和20 cm的高度截干等兩個組合的效果好。故,喜樹留床苗高效栽培以33株/m2+20~25 cm處截干為好。
[1]楊磊,李曉娟,趙春建,等.喜樹生物堿在喜樹植株中的分布[J].植物生理學通訊,2008,44(5):873-876.
[2]郭勇,林桂蕓,孫雁霞,等.喜樹葉片中喜樹堿含量的季節(jié)變化研究[J].西南農業(yè)學報,2006,19(1):143-145.
[3]王博文,王洋,閻秀峰.光強對喜樹幼苗喜樹堿含量及分配的影響[J].黑龍江大學自然科學學報,2006,23(2):260-264.
[4]吳子龍,趙昕.混合接種菌根真菌對喜樹幼苗生長及喜樹堿含量的影響[J].北方園藝,2009(10):52-54.
[5]于洋,于濤,王洋,等.接種時期對叢枝菌根喜樹幼苗喜樹堿含量的影響[J].植物生態(tài)學報,2010,34(6):687-594.
[6]牧文,劉文哲.傷害及誘導子對喜樹幼苗中喜樹堿含量的影響[J].西北植物學報,2007,27(5):977-982.
[7]邢軍會.氮素營養(yǎng)對喜樹幼苗生長及其葉片喜樹堿含量的影響[D].哈爾濱:東北林業(yè)大學,2003.
[8]孫世芹,閻秀峰.氮素水平對喜樹幼苗喜樹堿含量的影響[J].中國中藥雜志,2008,33(4):356-359.
[9]魏煥勇.種群密度對喜樹幼苗生物量及喜樹堿含量的影響[D].哈爾濱:東北林業(yè)大學,2005.
[10]蘇付保,粟本超,陳榮,等.廣西喜樹堿優(yōu)良單株選擇研究[J].河池學院學報,2014,34(5):23-29.
[11]蘇付保,秦鳳梅,溫中林,等.喜樹留床苗截干高度和密度對葉片生物量的影響[J].北方園藝,2013(9):81-83.