狼爪瓦松生物學(xué)特性研究

關(guān)清文，樸炫春，孫 雪，趙東輝，梁運(yùn)江，羅廣軍

(延邊大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，吉林 延吉 133002)

狼爪瓦松生物學(xué)特性研究

關(guān)清文，樸炫春，孫 雪，趙東輝，梁運(yùn)江，羅廣軍

(延邊大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，吉林 延吉 133002)

為研究狼爪瓦松(OrostachyscartilaginousA.Bor)的生物學(xué)特性，掌握其生長(zhǎng)規(guī)律，對(duì)吉林省龍井市郊的瓦松生長(zhǎng)地進(jìn)行了定位、定期觀察。論述其生物學(xué)特性，補(bǔ)充并明確了其形態(tài)特征、生長(zhǎng)發(fā)育特征，其繁殖以分蘗繁殖為主；瓦松在向陽(yáng)石質(zhì)山坡生長(zhǎng)良好，耐旱性特別強(qiáng)，周?chē)鷰缀鯖](méi)有伴生植物；瓦松生長(zhǎng)地土壤有機(jī)碳、堿解氮、速效磷、全磷、速效鉀、全鉀的含量都極低，屬于貧瘠土壤；室內(nèi)馴化試驗(yàn)表明，瓦松在含有機(jī)肥與沙子各一半的基質(zhì)中生長(zhǎng)良好。

狼爪瓦松；生物學(xué)特性；形態(tài)特征；生態(tài)環(huán)境；分蘗繁殖；營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)

瓦松為景天科(Grassulaceae)瓦松屬(OrostachysFischer)植物，共有13個(gè)種，中國(guó)有10個(gè)種[1]。原產(chǎn)地為亞洲亞熱帶、溫帶地區(qū)，主要分布在中國(guó)、日本和朝鮮半島。在我國(guó)舊房屋頂?shù)耐咂g隙時(shí)?？梢钥吹皆搶僦参铮栽谖覈?guó)被稱(chēng)為瓦松，又稱(chēng)瓦花、瓦塔或狗指甲[2]。其具有清熱解毒、止血、斂瘡等藥用功效。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)瓦松的研究主要集中在生理、生化、藥理等方面[3-8]，并從CAM(景天酸代謝)角度解釋了瓦松為何能在高溫、干旱的環(huán)境條件中生長(zhǎng)良好[9,10]。作為瓦松資源最豐富的國(guó)家之一，對(duì)該屬植物的藥用資源可進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用。狼爪瓦松是2年生或多年生草本植物。蓮座葉長(zhǎng)圓狀披針形，先端有軟骨質(zhì)附屬物，花莖不分枝，高可達(dá)35 cm。莖生葉互生，線形或披針狀線形，總狀花序圓柱形，花瓣白色，長(zhǎng)圓狀披針形，種子褐色線狀長(zhǎng)圓形，9—10月開(kāi)花結(jié)果。多生長(zhǎng)于低山山坡上。狼爪瓦松具有觀賞應(yīng)用價(jià)值，可植于山坡、巖石園或屋頂，是一種頗具開(kāi)發(fā)價(jià)值的野生花卉。分布在中國(guó)山東、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、黑龍江。前蘇聯(lián)也有分布。筆者對(duì)狼爪瓦松進(jìn)行了生物學(xué)特性包括形態(tài)、生活環(huán)境等方面的研究，目的是使人類(lèi)對(duì)瓦松這種植物有更加詳細(xì)的了解和認(rèn)識(shí)，補(bǔ)充空白知識(shí)。同時(shí)，進(jìn)行室內(nèi)盆栽試驗(yàn)，探索人工馴化的可行性，為大規(guī)模人工栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

植株材料采于吉林省龍井市市郊，經(jīng)延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)植物教研室石鐵源教授鑒定為景天科瓦松屬的狼爪瓦松。

土壤材料于2016年分春季和秋季2次采集，在龍井市郊龍山收費(fèi)站對(duì)面山上瓦松生長(zhǎng)地的土壤定為1號(hào)樣品，收費(fèi)站后山南面瓦松生長(zhǎng)地的土壤定為2號(hào)樣品。將土壤樣品采集后風(fēng)干，分別過(guò)1 mm、0.25 mm篩備用。

1.2 環(huán)境調(diào)查

于2016年5—10月對(duì)龍井市郊幾處瓦松生長(zhǎng)地進(jìn)行定期觀察，觀察狼爪瓦松的形態(tài)特征、伴生植物、土壤條件、物候期等。

對(duì)采集回來(lái)的土樣進(jìn)行土壤成分測(cè)定。對(duì)土壤pH值測(cè)定采用電位法；土壤全氮測(cè)定采用H2SO4ˉHClO4消煮半微量定氮蒸餾法；土壤堿解氮測(cè)定采用堿解擴(kuò)散法；土壤全磷的測(cè)定采用H2SO4ˉHClO4消煮磷鉬藍(lán)比色法；土壤速效磷的測(cè)定采用NH4FˉHCl浸提磷鉬藍(lán)比色法；土壤全鉀的測(cè)定采用NaOH熔融火焰光度法；土壤速效鉀的測(cè)定采用中性NH4OAc浸提火焰光度法。無(wú)機(jī)磷的測(cè)定采用由Petersen改進(jìn)的無(wú)機(jī)磷分級(jí)測(cè)定法[11]。

1.3 營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)研究

2016年9月9日，將河沙、旱田土、有機(jī)肥按照表1配制成不同比例的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，混合后分別裝入塑料花盆內(nèi)，在每盆內(nèi)種入生長(zhǎng)大小比較一致的1株狼爪瓦松，澆水后放在向陽(yáng)的地方培養(yǎng)，定期觀察、記錄。

A：1年生瓦松形態(tài)；B：2年生瓦松形態(tài)；C：花柱；D：花柱局部；E：花的形態(tài)

2 結(jié)果與分析

2.1 狼爪瓦松的生物學(xué)特性

2.1.1 形態(tài)特征

狼爪瓦松為2年生或多年生肉質(zhì)草本，一般第一年植株為蓮座簇生，第二年進(jìn)入生殖生長(zhǎng)時(shí)期，形成花序并開(kāi)花，開(kāi)花后植株逐漸枯死。蓮座葉先端中央有白色軟骨質(zhì)刺，約1 cm肉質(zhì)光滑無(wú)毛，鱗莖葉肉質(zhì)、肥厚、多漿，鱗片呈長(zhǎng)橢圓形，先端尖銳，有斑點(diǎn),表面平滑，為紅綠色，在水分條件好時(shí)呈綠色，葉肉綠色多汁?？偁罨ㄐ蛩?，著生于蓮座中央。著生的花有幾百朵，高度約3～10 cm，最高可達(dá)18 cm，花序由下部向上部逐漸開(kāi)放。也有分蘗開(kāi)花，簇生花葉同生于基部，每個(gè)花序僅有幾朵花?；ㄖ谌~腋內(nèi)?；ò咨?，直徑0.9～1.0 cm，高0.5～0.6 cm，花瓣白色略帶粉紅，5片單層。花梗長(zhǎng)0.2 cm左右。雄蕊10枚，雌蕊5枚，著生基部。雄蕊長(zhǎng)約0.1 cm，初為紅色，花藥裂開(kāi)后花藥呈現(xiàn)的顏色為黃色。種子線狀長(zhǎng)圓形；8月初開(kāi)始出現(xiàn)花序，花蕾逐漸分化，9月中下旬開(kāi)始開(kāi)花，10月上旬花期結(jié)束。在生長(zhǎng)期可進(jìn)行分株繁殖。秋季產(chǎn)生瞢茭果，植株在開(kāi)花后逐漸枯死，在冬季到來(lái)前種子正常成熟。無(wú)明顯的主根，須根繁盛,根的長(zhǎng)度一般為3～10 cm。

2.1.2 野生生態(tài)環(huán)境

延邊州生長(zhǎng)的瓦松主要有2種：狼爪瓦松、鈍葉瓦松。狼爪瓦松產(chǎn)于遼寧、內(nèi)蒙古，分布于東北、內(nèi)蒙古、山東，朝鮮、前蘇聯(lián)也有分布。下面以龍井地區(qū)為例說(shuō)明狼爪瓦松生長(zhǎng)的氣候特點(diǎn)。龍井屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，一年四季分明，冬冷夏熱。年均溫5.6℃。最熱月(7月)均溫21.2 ℃；最冷月(1月)均溫-13.4 ℃；年極端最高溫37.1 ℃，極端最低溫-34.8℃。年均降雨量549.3 mm，屬于濕潤(rùn)區(qū)。年均日照時(shí)間 2 429.1 h，初霜平均日期在9月27日，終霜平均日期在5月6日，無(wú)霜期平均為143 d。最高海拔為 1 331 m，最低海拔為101 m。

狼爪瓦松生長(zhǎng)在石質(zhì)山坡, 除了少數(shù)耐旱耐貧瘠的豆科、禾本科植物，周邊幾乎沒(méi)有其它植物的生長(zhǎng)。一般生長(zhǎng)在向陽(yáng)的坡面，在采光好的巖石縫、沙礫中生長(zhǎng)良好，處于其它植物下層的植株數(shù)量極少。該地土壤水分含量只有10%。土壤以石質(zhì)土為主，石礫含量高達(dá)59.16%，只有大約5%的小顆粒。土壤厚度一般只有3～10 cm。

將帶回的1、2號(hào)土壤成分(無(wú)機(jī)磷組分、pH值、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀)進(jìn)行測(cè)定，測(cè)得的數(shù)據(jù)見(jiàn)表1和表2。

表1 不同時(shí)期土壤無(wú)機(jī)磷含量

表2 不同時(shí)期土壤養(yǎng)分含量

由表1可見(jiàn),1、2號(hào)樣秋季土壤相對(duì)春季土壤水溶磷、Al-P、Fe-P、O-P、Ca-P含量都有所下降，說(shuō)明狼爪瓦松對(duì)每種形態(tài)的無(wú)機(jī)磷都有所吸收,但對(duì)O-P、Ca-P的吸收量較多，水溶性磷、Al-P 、Fe-P的吸收量略少。

由表2可知，從春季到秋季，1、2號(hào)樣的pH有所下降，說(shuō)明狼爪瓦松的生長(zhǎng)有促進(jìn)土壤酸化的趨勢(shì)，這對(duì)巖石、礦物的風(fēng)化有好處。從春季到秋季，1、2號(hào)樣的速效磷、全磷、速效鉀、全鉀的量有明顯下降趨勢(shì)，總體來(lái)說(shuō)狼爪瓦松生長(zhǎng)吸收鉀、磷較多。1號(hào)土壤中的有機(jī)質(zhì)有一定的下降，說(shuō)明經(jīng)過(guò)一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)有機(jī)質(zhì)有一定分解。2號(hào)土樣可能由于植物殘?bào)w歸還土壤等其它因素，導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)上升。土壤中的堿解氮有所上升，說(shuō)明土壤中的氮有積累的趨勢(shì)。

將狼爪瓦松生長(zhǎng)的土壤狀況與第二次全國(guó)土壤普查標(biāo)準(zhǔn)[12]對(duì)比表明，有機(jī)C達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的5級(jí)為缺少狀態(tài)；堿解氮達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的6級(jí)為極缺狀態(tài)；春季速效磷達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的4級(jí)為稍缺，秋季速效磷達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的5級(jí)為缺少狀態(tài)；全磷達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的6極為極缺狀態(tài)；速效鉀、全鉀達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的5級(jí)為缺少狀態(tài)?？傮w結(jié)果表明，狼爪瓦松在極其貧瘠的土壤條件下能正常生長(zhǎng)，是一種巖石、礦物風(fēng)化后的先鋒植物。

2.2 基質(zhì)對(duì)狼爪瓦松葉片及分蘗的影響

11月5日對(duì)盆栽狼爪瓦松的葉片及分蘗情況的調(diào)查結(jié)果記錄見(jiàn)表3。

表3 盆栽瓦松葉片及分蘗情況

由表3可見(jiàn)，只有3、5號(hào)的葉片有增長(zhǎng)的情況，而5號(hào)又比3號(hào)的增長(zhǎng)量大，其他處理都沒(méi)有增長(zhǎng)。1、5、6出現(xiàn)了分蘗的情況，5號(hào)處理生長(zhǎng)最好。由結(jié)果可以推測(cè)瓦松可以在室內(nèi)馴化養(yǎng)殖，且在含有機(jī)肥與沙子各一半的土質(zhì)中生長(zhǎng)良好。

3 結(jié)論

1)通過(guò)對(duì)狼爪瓦松野外生存地的定期觀察，充實(shí)了形態(tài)特征。

2)狼爪瓦松生長(zhǎng)在向陽(yáng)石質(zhì)山坡，耐旱性特別強(qiáng)，在水分含量只有10%、厚度3～10 cm的土壤中頑強(qiáng)生長(zhǎng)。狼爪瓦松對(duì)每種形態(tài)的的無(wú)機(jī)磷都有所吸收，但對(duì)O-P、Ca-P的吸收量較多，水溶性磷、Al-P 、Fe-P的吸收量略少。狼爪瓦松的生長(zhǎng)有促進(jìn)土壤酸化的趨勢(shì)，這對(duì)巖石、礦石的風(fēng)化有好處。狼爪瓦松生長(zhǎng)吸收鉀、磷較多，土壤中的有機(jī)質(zhì)有一定分解，氮有積累的趨勢(shì)。狼爪瓦松在極其貧瘠的土壤條件下能正常生長(zhǎng)，是一種巖石、礦物風(fēng)化后的先鋒植物。

3)盆栽試驗(yàn)表明，狼爪瓦松可在室內(nèi)馴化養(yǎng)殖，在含有機(jī)肥與沙子各一半的土質(zhì)中生長(zhǎng)良好。

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Biological Characteristics ofOrostachyscartilaginous

GUAN Qingwen, PIAO Xuanchun, SUN Xue, ZHAO Donghui, LIANG Yunjiang, LUO Guangjun

(College of Agriculture, Yanbian University, Yanji, Jilin 133002, China)

The positioning and routine observation forOrostachyscartilaginousin suburban Longjing of Jilin Province were carried out to study the biological characteristics and growth regularity ofOrostachyscartilaginous with the supplementary illustration on the morphological and growth characteristics.Orostachyscartilaginouswas tillering reproduction and grew well on the sunny stone slope without associated plants on account of its strong drought resistance. The soil ofOrostachyscartilaginousgrowing place was poor and its contents of organic carbon, effective nitrogen, rapid available phosphorus, total phosphorus, rapidly available potassium and total potassium were low. The indoor domestication test showed thatOrostachyscartilaginousgrew well in the matrix containing half of the organic fertilizer and half of the sand.

Orostachyscartilaginous; biological characteristics; morphological characteristics; ecological environment; tillering reproduction; matrix

2017-05-19.

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31660080)，延邊大學(xué)創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目(538).

關(guān)清文(1995-)，男，吉林省吉林市人，本科在讀.

羅廣軍，男，碩士，副教授.研究方向?yàn)閳@林植物栽培.Email：gjluo999@163.com

10.3969/j.issn.1671-3168.2017.05.007

S791.24;S718.43

A

1671-3168(2017)05-0037-04