栽培基質(zhì)與光照條件對(duì)秦巴山地野生凹葉景天扦插苗生長(zhǎng)及物質(zhì)含量的影響

王軍利， 仝玉琴， 韓春妮， 湯文華

(咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 陜西 西咸新區(qū) 712046)

秦巴山脈(Qin-Ba Mountains)由于其獨(dú)特的地理位置、山體走向及山體結(jié)構(gòu)，動(dòng)植物資源十分豐富。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們對(duì)自然資源的開發(fā)越來越重視，科技工作者對(duì)秦巴山地蘊(yùn)藏著的豐富野生植物資源進(jìn)行了廣泛的引種試驗(yàn)[1-9]。

凹葉景天為景天科多年生常綠肉質(zhì)草本，主要分布在中國(guó)云南、福建、四川、江西、安徽、浙江、江蘇、湖南、湖北、甘肅和陜西等地[10-12]。植株匍匐狀，高10～17 cm。莖略呈四棱形，淡紫色，下部平臥，節(jié)上生不定根，上部直立；葉對(duì)生，近倒卵形，葉片圓且先端有一凹陷；枝葉密集，小花多數(shù)，花瓣黃色，著生于花枝頂端?；ㄆ?—5月，果期6—7月。自然生境多在海拔600～1 800 m山坡陰濕處，為藥食兩用植物，有清熱解毒、收斂止血、活血祛瘀及消腫止痛等功能[13-17]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，凹葉景天含有多種黃酮類化合物，具有較高的藥用開發(fā)價(jià)值。同時(shí)，凹葉景天的園林應(yīng)用前景也比較廣闊，其綠期長(zhǎng)，植株低矮，葉片翠綠密集，聚傘花序大而平展，小花繁密，盛開時(shí)一片金黃，群體觀賞效果極佳，是優(yōu)良的屋頂綠化、地被和巖石園植物，目前，在簡(jiǎn)易屋頂草皮中，始與佛甲草、垂盆草等景天科植物混栽成混合草皮[18-28]。為推廣凹葉景天的藥學(xué)及園林應(yīng)用，開發(fā)秦嶺野生植物資源，筆者等對(duì)不同栽培基質(zhì)及光照強(qiáng)度下凹葉景天農(nóng)藝性狀及物質(zhì)含量的影響進(jìn)行研究，以期為凹葉景天的資源開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

野生凹葉景天：野生凹葉景天采自2個(gè)樣地。野生地1為陜西省寶雞市太白山自然保護(hù)區(qū)，秦嶺山脈，海拔1 100 m，生長(zhǎng)于林下西坡；野生地2為陜西省漢中市南鄭縣，巴山山脈，海拔830 m，生長(zhǎng)于林緣淺澗，取其枝條及葉片進(jìn)行扦插繁殖，得到扦插苗。試驗(yàn)時(shí)，對(duì)扦插繁殖苗進(jìn)行隨機(jī)挑選，忽略其扦插器官來源及原產(chǎn)地來源，只依其大小，挑選同規(guī)格的健壯苗進(jìn)行栽培養(yǎng)護(hù)。

栽培基質(zhì)：蘑菇栽培廢料(西安欣苗食用菌生態(tài)開發(fā)專業(yè)合作社提供)，普通田園土(采集于關(guān)中平原西咸新區(qū)灃西新城咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院試驗(yàn)田)。

遮陽網(wǎng)：普通市售塑料質(zhì)地，遮陽率為其標(biāo)注規(guī)格，并經(jīng)過照度計(jì)測(cè)試驗(yàn)證。

儀器與試劑：總輻射傳感器，精度為±5%(浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司)；TP-ST-1 土壤溫度傳感器，分辨率為0.1 ℃(浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司)；植物營(yíng)養(yǎng)測(cè)定儀“TYS-3N”，其中葉綠素SPAD精度為±0.3，氮素含量的精度為±5%(浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司)；LC-1000高效色譜儀(LC-1000型紫外檢測(cè)器、N-2000色譜數(shù)據(jù)工作站、自動(dòng)進(jìn)樣器、柱溫箱、KromasilC18柱，山東魯南瑞虹有限公司)；70%酒精。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于關(guān)中平原西咸新區(qū)灃西新城的咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院試驗(yàn)地進(jìn)行。時(shí)間為2017年5月至2018年8月。相同規(guī)格的野生凹葉景天扦插苗在不同基質(zhì)配比和不同光照強(qiáng)度下進(jìn)行栽培試驗(yàn)，測(cè)定在不同基質(zhì)及光照強(qiáng)度下凹葉景天的農(nóng)藝性狀及物質(zhì)含量。在相同時(shí)期，測(cè)定野生環(huán)境下的光照強(qiáng)度，野生地植株的農(nóng)藝性狀及物質(zhì)含量，并與在最佳栽培基質(zhì)與光照強(qiáng)度下的植株進(jìn)行對(duì)比分析。

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)4個(gè)基質(zhì)配比，A1：純蘑菇栽培廢料，A2：2/3蘑菇栽培廢料+1/3田園土，A3：1/3蘑菇栽培廢料+2/3田園土，A4：純田園土(對(duì)照)。3個(gè)光照強(qiáng)度：B1，全光照；B2，透光75%，B3，透光50%。各基質(zhì)配比與光照強(qiáng)度交互組合，共12個(gè)處理，3次重復(fù)。試驗(yàn)地長(zhǎng)2 m，寬1.5 m，為使地塊間的遮陰相互不影響，不同遮陰處理的地塊間留3 m寬空地。不同基質(zhì)地塊間距0.6 m，由0.15 m高的土梁相隔。為保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，遮陽網(wǎng)搭建時(shí)充分考慮早晚斜射光的影響：遮陽網(wǎng)架高1.5 m，頂部四邊都向外擴(kuò)0.2 m，同時(shí)四周向地面傾斜延伸至距地面0.3 m。各小區(qū)栽種凹葉景天30株，株距30 cm,行距40 cm。

1.2.2 光照強(qiáng)度的測(cè)定 于2018年7月上旬3個(gè)不相連的晴天，分別在野生地和試驗(yàn)地測(cè)其地光照強(qiáng)度的單日平均值，取3個(gè)單日平均光照強(qiáng)度的均值作為測(cè)定地的平均光照強(qiáng)度。其中每個(gè)單日光照強(qiáng)度日平均值的測(cè)定為：7：00—19：00，每2 h測(cè)定即時(shí)光照強(qiáng)度，取所得7組數(shù)據(jù)的平均值。

1.2.3 考察指標(biāo)的測(cè)定

1) 植株冠幅。2018年8月1日，隨機(jī)測(cè)取同一試驗(yàn)條件下10株凹葉景天的冠幅，冠幅為最長(zhǎng)直徑與最短直徑的平均值。

2) 鮮重。2018年8月1日，隨機(jī)取同一試驗(yàn)條件下的植株3株，稱其總重量，取其平均值。

3) 物質(zhì)含量的測(cè)定，均在旺盛生長(zhǎng)時(shí)期測(cè)取，其中，葉片氮素含量及葉綠素SPAD值，用植物營(yíng)養(yǎng)測(cè)定儀TYS-3N進(jìn)行測(cè)定，隨機(jī)取同一待測(cè)地同一條件下不同植株、不同部位的葉片20片，取其平均值；藥用成分甘草苷含量參照文獻(xiàn)[15]進(jìn)行測(cè)定。

4) 越冬性指標(biāo)測(cè)定：測(cè)定各種栽培條件下凹葉景天的越冬率及越冬長(zhǎng)勢(shì)。

1.3 田間管理

1.3.1 整地、配土 取各試驗(yàn)地的耕作層(40 cm)土壤按各試驗(yàn)設(shè)計(jì)基質(zhì)配比進(jìn)行均勻配土，并清除石塊、雜草。

1.3.2 選苗 按照試驗(yàn)要求，選取健壯扦插苗。挑選條件為：扦插苗分枝3條，每條分枝的長(zhǎng)度為4 cm左右。

1.3.3 栽種與管理 2017年5月10日，將按要求選取的扦插苗栽種在苗床上，進(jìn)行正常的田間管理，待其緩苗后，于5月20日起，每隔20 d澆水施肥1次，施肥為20 g/m2碳酸氫銨肥料(市售)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2007對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；采用SPSS 17.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)及光照條件對(duì)凹葉景天農(nóng)藝性狀的影響

從表1可知，不同栽培基質(zhì)及光照條件下，凹葉景天的冠幅、3 cm以上分支數(shù)及鮮重的變化。

2.1.1 冠幅 在相同光照條件下，凹葉景天的冠幅均以A3處理最大，且與A1和A2間差異顯著。在相同基質(zhì)條件下，凹葉景天的冠幅以B2處理最大，且與其余光照處理差異顯著。綜合來看，A3B2處理最佳，即在1/3蘑菇栽培廢料+ 2/3田園土，透光率為75%的條件下，有利于凹葉景天冠幅的生長(zhǎng)。

表1不同栽培基質(zhì)與光照條件下凹葉景天的農(nóng)藝性狀

Table 1 Agronomic characters ofS.emarginatumcutting seedlings under different cultivation substrate and light intensity

光照條件Light intensity栽培基質(zhì)Cultivation substrateA1A2A3A4冠幅/cm B111.4 Cc16.7 Bc22.3 Ab18.1 ABcB214.1 Ca21.4 Ba28.1 Aa27.2 AaB312.3 Cb18.8 Bb23.5 Ab23.3 Ab3 cm以上分支數(shù)/(個(gè)/株)B18.1 Cb23.2 Ba34.1 Aa23.2 BaB29.7 Da17.2 Cb30.3 Ab22.4 BaB34.5 Cc13.2 Bc27.1 Ac12.3 Bb鮮重/(g/株)B16.0 Cc18.1 Bc24.2 Ac22.9 AbB214.9 Ca29.6 Ba34.6 Aa31.2 ABaB311.7 Db21.1 Cb31.2 Ab23.3 Bb

注：表中不同大小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，大、小寫字母分別表示同行、同列的比較，下同。

Note: Different capital and lowercase letters indicate significance of difference atP<0.05 level. The capital and lowercase letters show the comparsions of the same rows and columns respectively.The same below .

2.1.2 3 cm以上長(zhǎng)度的分枝數(shù) 在相同光照條件下，凹葉景天3 cm以上長(zhǎng)度的分枝數(shù)均以A3處理最多，且與其余基質(zhì)處理間差異顯著。在相同基質(zhì)條件下(A1除外)，凹葉景天3 cm以上長(zhǎng)度的分枝數(shù)均以B1處理最多，且與其余光照處理差異顯著。綜合基質(zhì)與光照條件，A3B1處理的凹葉景天3 cm以上長(zhǎng)度的分枝數(shù)最多，為34.1個(gè)/株。即在1/3蘑菇栽培廢料+ 2/3田園土，全光照條件下有利于凹葉景天分枝的生長(zhǎng)。

2.1.3 鮮重 在相同光照條件下，凹葉景天的鮮重均以A3處理最重，且與A1和 A2處理差異顯著。在相同基質(zhì)條件下，凹葉景天的鮮重均以B2處理最重，且與其余光照處理差異顯著。綜合基質(zhì)與光照條件，A3B2處理的鮮重最大，為34.6 g/株。即在1/3蘑菇栽培廢料+ 2/3田園土，透光率為75%條件下有利于凹葉景天株鮮重。

2.2 不同栽培基質(zhì)及光照條件對(duì)凹葉景天物質(zhì)含量的影響

從表2可知，不同栽培基質(zhì)及光照條件下，凹葉景天的葉片氮素含量、葉綠素SPAD值及其藥用成分甘草苷含量的變化。

2.2.1 葉片氮素含量 在全光照條件下， A1基質(zhì)栽培的凹葉景天葉片氮素含量顯著低于其余基質(zhì)處理。在其余光照條件下，不同基質(zhì)間栽培的凹葉景天葉片氮素含量無顯著差異。在相同基質(zhì)條件下，凹葉景天葉片氮素含量均以B2處理最高，且B2處理與B1處理差異顯著。綜合基質(zhì)與光照條件，A3B2處理的凹葉景天葉片氮素含量最高，為3.1 mg/g。

2.2.2 葉綠素SPAD值 在相同光照條件下，A3處理的葉綠素含量均顯著高于其余基質(zhì)處理。在相同基質(zhì)下，B2處理的葉綠素含量較高，與其余光照處理間無顯著差異。綜合光照條件和栽培基質(zhì)，A3B2處理的葉綠素SPAD值最高，為33.9。

表2不同栽培基質(zhì)與光照條件下凹葉景天的物質(zhì)含量

Table 2 Matter content ofS.emarginatumcutting seedlings under different cultivation substrate and light intensity

光照條件Light intensity栽培基質(zhì)Cultivation substrateA1A2A3A4葉片氮素含量/(mg/g) B11.4 Bb1.7 Ab1.6 Ac1.6 AbB22.6 Aa2.8 Aa3.1 Aa2.9 AaB32.6 Aa2.6 Aa2.7 Ab2.7 Aa葉綠素SPAD值B122.3 Ca24.1 Ca30.1 Ab28.8 BaB224.6 Da26.8 Ca33.9 Aa30.5 BaB324.7 Ca25.3 Ca33.0 Aa30.2 Ba甘草苷含量/(mg/g)B10.242 1 Bab0.239 6 Cb0.251 1 Aa0.231 2 CaB20.279 1 Ca0.286 4 Ba0.315 9 Aa0.273 6 CaB30.256 1 Ca0.271 8 Bab0.283 3 Aa0.271 1 Ba

2.2.3 甘草苷含量 在相同光照條件下，A3處理的凹葉景天甘草苷含量均顯著高于其余基質(zhì)處理。在相同基質(zhì)下，B2處理的甘草苷含量較高，與其余光照處理間無顯著差異。綜合光照條件和栽培基質(zhì)，A3B2處理的甘草苷含量最高，為0.315 9 mg/g。

2.3 不同基質(zhì)及光照條件下凹葉景天的越冬情況

從表3可知，在純蘑菇栽培廢料栽培的凹葉景天，其越冬率最低，在其他3種栽培基質(zhì)中，越冬率均在90%以上。透光率對(duì)越冬率有明顯影響，在透光率為75%的栽培條件下，其越冬率最高，全日照條件下次之，50%透光條件下最差。這是因?yàn)槎熘参镄枰庹諄碇圃煊袡C(jī)物以供生理代謝消耗、保持較低水勢(shì)以度過嚴(yán)冬，而遮陰條件下，本來就弱的冬季光照更加不足，使得有機(jī)物供應(yīng)不足，生理活動(dòng)減弱，水勢(shì)升高，抵抗力降低，導(dǎo)致遮陰條件下，越冬率降低[29-30]?？傮w而言，1/3蘑菇栽培廢料+ 2/3田園土，透光率為75%條件下，凹葉景天的越冬率最好，能夠保證其生產(chǎn)條件下的總苗量。

2.4 不同生境凹葉景天的農(nóng)藝性狀及物質(zhì)含量

從表4可知，在太白山自然保護(hù)區(qū)及南鄭縣，凹葉景天的生境不同，海拔不同，日平均光照強(qiáng)度也有差異，但在野生群落中株鮮重、株分枝數(shù)、冠幅、葉片中葉綠素含量及甘草苷的含量無顯著差異。相對(duì)于凹葉景天的野生地，試驗(yàn)地海拔低，但是在光照強(qiáng)度相似的條件下，栽培的凹葉景天在單株鮮重、分枝數(shù)及冠幅等指標(biāo)上均顯著優(yōu)于野生凹葉景天。這可能是由于引種地的土壤肥沃，并且在其生長(zhǎng)的過程中沒有旱澇災(zāi)害、病蟲為害及雜草侵?jǐn)_，同時(shí)其養(yǎng)分供應(yīng)充足，因此，使其生理代謝加強(qiáng)，光合作用增強(qiáng)，有機(jī)物積累多，生物量積累增大[29]。在引種試驗(yàn)地，凹葉景天的甘草苷含量也明顯增加。這也許是因?yàn)橹参锏酿B(yǎng)分供應(yīng)充分，有機(jī)物積累增加，使得次生代謝加強(qiáng)所致[30]。

表3不同基質(zhì)及光照條件下凹葉景天的越冬情況

Table 3 Overwintering situation ofS.emarginatumcutting seedlings under different cultivation substrate and light intensity

栽培基質(zhì)Cultivation substrate光照強(qiáng)度 Light intensityB1越冬率/%性狀B2越冬率/%性狀B3越冬率/%性狀A(yù)160.1矮小,細(xì)弱,回縮嚴(yán)重77.2矮小,細(xì)弱,回縮嚴(yán)重59.3矮小,細(xì)弱,葉片殘缺A291.3矮小,回縮,葉片變薄96.4矮小,回縮,葉片變薄90.8矮小,回縮,葉片殘缺A397.6勢(shì)強(qiáng),稍回縮,葉片發(fā)白100勢(shì)強(qiáng),稍回縮,葉片發(fā)白97.9勢(shì)弱,回縮,葉片發(fā)白A4100勢(shì)強(qiáng),回縮,葉片發(fā)白99.1勢(shì)強(qiáng),回縮,葉片發(fā)白98.5勢(shì)弱,回縮,葉片發(fā)白

表4 不同生境凹葉景天的農(nóng)藝性狀及物質(zhì)含量

注：表中同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference atP<0.05 level.

3 結(jié)論與討論

在一定的范圍內(nèi)，遮陰能夠提高凹葉景天的株高、冠幅、鮮重和葉綠素含量，但對(duì)葉片氮素含量和甘草苷含量等影響不顯著。全日照條件有利于凹葉景天分枝數(shù)的增多。在“1/3蘑菇栽培廢料+ 2/3田園土”栽培基質(zhì)、透光率為75%的條件下，凹葉景天的越冬率、鮮重、葉片氮素含量、葉綠素SPAD值及甘草苷含量分別為100%、34.6 g/株、3.1 mg/g、33.9和0.315 9 mg/g，均優(yōu)于野生地。

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)凹葉景天的多項(xiàng)重要生理指標(biāo)與光照強(qiáng)度相關(guān)，但試驗(yàn)未涉及其相關(guān)性分析試驗(yàn)及進(jìn)一步的量化分析，將在今后的試驗(yàn)中進(jìn)行設(shè)計(jì)及驗(yàn)證。