黃河上游丘陵地引種苦水玫瑰適應(yīng)性評價(jià)

肖 明，鄧艷芳，劉文卓，楊文君

(1.青海大學(xué) 農(nóng)林科學(xué)院，青海 西寧 810016； 2.祁連山國家公園 青海服務(wù)保障中心，青海 西寧 810000)

苦水玫瑰(Rosasertata×Roserugosa)屬于薔薇科薔薇屬落葉灌木，是傳統(tǒng)紅玫瑰和鈍葉薔薇的天然雜交種，是分布于黃河流域的特色食用花卉物種[1]，也是一種高效水土保持植物[2]，以其生長在甘肅永登縣苦水鎮(zhèn)而得名?？嗨倒寰哂锌购购?，病蟲害少，產(chǎn)花量高、清香純正，對土壤要求不嚴(yán)，酸性、堿性地均能生長，根系發(fā)達(dá)，抗逆性和根蘗性極強(qiáng)等特點(diǎn)，其在海拔1 500～2 100 m、年均降水量280 mm、年均氣溫6.2 ℃、年日照時(shí)數(shù)1 744～2 659 h、無霜期120～140 d的黃土丘陵溝壑區(qū)都能正常生長，是干旱地區(qū)荒山綠化和園林綠化的優(yōu)良品種，也是集保護(hù)生態(tài)和增加收入于一體的觀光旅游農(nóng)業(yè)物種資源[3]。2017年開始，苦水玫瑰被引入黃河上游丘陵地作為構(gòu)建農(nóng)業(yè)面源污染攔截植物帶的主要灌木樹種。引入地海拔2 550～2 800 m，試驗(yàn)觀察了苦水玫瑰在這一海拔區(qū)域的生物學(xué)表現(xiàn)，分析了苦水玫瑰栽培性狀的穩(wěn)定性和一致性，并在此基礎(chǔ)上對苦水玫瑰進(jìn)行特異性分析，探討環(huán)境因子對苦水玫瑰觀賞性、經(jīng)濟(jì)性的影響。

1 材料與方法

1.1 引種材料及引入地自然環(huán)境條件

1.1.1 引種材料

經(jīng)濟(jì)林樹種苦水玫瑰，引入時(shí)為3年生大苗，引入后種植1～3年。

1.1.2 引入地自然環(huán)境條件

引入地海東市樂都區(qū)達(dá)拉鄉(xiāng)杜家洼村、海東市互助縣塘川鎮(zhèn)黃家灣村、西寧市湟中區(qū)甘河灘鎮(zhèn)上中溝村均屬于湟水流域丘陵地，海拔2 550～2 800 m，土壤質(zhì)地為壤土、栗鈣土，坡度0°～35°，具體情況見表1。

表1 引入地立地條件及引種面積

三個(gè)引入地的地形地貌和氣候條件基本類似，以杜家洼村為代表進(jìn)行描述。

地形地貌：杜家洼村地處祁連山地，夾于達(dá)坂山與拉脊山之間，屬祁連山地槽褶皺系之中的隆起帶。地形為黃土丘陵淺山地，切割深度大，溝谷呈“V”形，溝間呈狹窄梁狀，溝壑縱橫，植被稀疏。土層深厚，熟化程度好，多為壤土。村莊地形西北高、東南低，海拔2 550～2 800 m，坡向以西面和西南面為主，坡度大部分在0°～20°，少部分達(dá)到35°。

氣候條件：杜家洼村屬典型的大陸性高原氣候區(qū)，年均降水量為380 mm，降水時(shí)空分布不均勻，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有效降水嚴(yán)重不足，氣象災(zāi)害主要為干旱、冰雹。據(jù)80多年資料統(tǒng)計(jì)，干旱年份占65%，即所謂“三年兩頭旱”，平均13年(1928、1947、1966、1985、2001年等)一次大旱。冰雹危害嚴(yán)重，達(dá)拉鄉(xiāng)是區(qū)域內(nèi)三條冰雹通道的起始位置，每年平均出現(xiàn)65次冰雹，7—8月最頻繁。

1.2 研究方法

依據(jù)《植物新品種特異性、一致性、穩(wěn)定性測試指南 薔薇屬》(LY/T 1868—2010)、《林木引種》(GB/T 14175—93)，以杜家洼村、黃家灣村、上中溝村三地為研究區(qū)開展引進(jìn)苦水玫瑰生物學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)采集、分析，以杜家洼村為研究區(qū)進(jìn)行苦水玫瑰特異性、一致性和穩(wěn)定性測試。通常情況下，測試品種符合一致性要求，可以認(rèn)定為該品種具備穩(wěn)定性。

1.2.1 性狀劃分

質(zhì)量性狀：是指同一種性狀的不同表現(xiàn)型之間不存在連續(xù)性的數(shù)量變化，而呈現(xiàn)質(zhì)的中斷性變化的那些性狀。質(zhì)量性狀的區(qū)別可以用文字描述。質(zhì)量性狀細(xì)分為定性二元性狀和定性多態(tài)性狀。

數(shù)量性狀：是另一類性狀差異，這些性狀的差異呈連續(xù)狀態(tài)，界限不清楚，不易分類。數(shù)量性狀的差異要用數(shù)值表示。

觀測性狀參考崔興林《苦水玫瑰栽培與加工技術(shù)》[4]、齊文濤《苦水玫瑰》[5]和DUS測試性狀要求[6]，選擇田間觀測性狀20個(gè)。由于玫瑰花是苦水玫瑰的主要經(jīng)濟(jì)價(jià)值產(chǎn)品，因此把花蕾作為主要性狀內(nèi)容。將所觀測性狀分為質(zhì)量性狀和數(shù)量性狀，再將質(zhì)量性狀細(xì)分為定性二元性狀(“有”或“無”)和定性多態(tài)性狀[7]。20個(gè)性狀分為：6個(gè)定性二元性狀，包括一年生枝條軟硬、枝條刺、小葉缺刻、花類、凍害干梢程度、越冬存活；5個(gè)定性多態(tài)性狀，包括株型、生長勢、葉正面顏色、葉型、花色；8個(gè)數(shù)量性狀(均為外觀性狀)，包括引種3年株高、冠幅、花蕾縱徑、花蕾橫徑、花蕾縱徑橫徑比、花蕾質(zhì)量、花瓣數(shù)、花瓣質(zhì)量。

1.2.2 性狀觀測方法

在杜家洼村苦水玫瑰引種3年株進(jìn)入生長期時(shí)，進(jìn)行植株觀測，觀測3組，每組10株；每組觀測20朵鮮花，測定生物學(xué)指標(biāo)，最終獲得55份有效觀測值。質(zhì)量性狀觀測采用直接觀測法，數(shù)量性狀采用游標(biāo)卡尺、直尺、0.01 g感量電子天平測定。

1.2.3 基本營養(yǎng)成分比較分析

以杜家洼村引種3年株苦水玫瑰干花產(chǎn)品為測試樣品，以甘肅永登縣苦水鎮(zhèn)大路村苦水玫瑰干花為對照樣品。

(1)測定內(nèi)容：測定總糖、脂肪、蛋白質(zhì)、淀粉、水分、膳食纖維、灰分7種物質(zhì)的含量。

(2)測定方法：總糖含量采用蒽酮-硫酸法測定；脂肪含量采用索氏抽提法測定；蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法測定；淀粉含量采用試劑盒法測定；水分含量參考國家標(biāo)準(zhǔn)中的干燥法測定；膳食纖維含量采用全自動(dòng)快速纖維檢測儀器測定；灰分含量參考《糧油檢驗(yàn)灰分測定法》(GB/T 5505—2008)測定。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理與分析

在對苦水玫瑰各性狀的一致性、穩(wěn)定性進(jìn)行分析基礎(chǔ)上，對引入地和引種地干花產(chǎn)品特異性進(jìn)行比較。質(zhì)量性狀采用性狀表現(xiàn)特征的眾數(shù)頻數(shù)的算術(shù)平均值表示，數(shù)量性狀則為算術(shù)平均值。一致性分析中，對無差異率或變異系數(shù)做新復(fù)極差檢驗(yàn)，判斷性狀的一致性表現(xiàn)。穩(wěn)定性采用t檢驗(yàn)，比較同一性狀表現(xiàn)的差異顯著性。篩選一致性和穩(wěn)定性好的性狀后，采用SPSS軟件的系統(tǒng)聚類分析法分析特異性。

2 結(jié)果與分析

2.1 苦水玫瑰引入地生物學(xué)觀測結(jié)果

苦水玫瑰在引入地表現(xiàn)為抗旱，耐寒，較耐瘠薄和病蟲害侵襲，適應(yīng)性強(qiáng)，在海拔2 550～2 800 m區(qū)域能夠正常生長。引種期三地觀察到的最低溫度為-31.4 ℃，第2年開春苦水玫瑰苗木能夠正常發(fā)芽。引種第1年，平均成活率78%，越冬存活率96.4%，當(dāng)年株高生長量29.4 cm，冠幅22～69 cm；第2年越冬成活率100%，當(dāng)年株高生長量51.3 cm，冠幅63～182 cm；第3年越冬成活率100%，當(dāng)年株高生長量54.8 cm，冠幅77～210 cm。2019年在西寧市湟中區(qū)甘河灘鎮(zhèn)上中溝村山旱地開展灌木林種植示范，種植苦水玫瑰5.47 hm2，成活率71.7%。該示范區(qū)海拔2 600～2 700 m，物候條件、降水水平、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)與杜家洼村相當(dāng)。植株鮮花生物學(xué)特征觀測結(jié)果見表2。

表2 苦水玫瑰引入地鮮花生物學(xué)特征

2.2 苦水玫瑰在高寒旱地的質(zhì)量性狀、數(shù)量性狀分析

2.2.1 定性二元性狀

苦水玫瑰定性二元性狀觀測依靠直觀判斷即可。每個(gè)測試小區(qū)選取樣本3組，每組10株，平均每10株允許變異株數(shù)為1株，即定性二元性狀90%植株表現(xiàn)性狀無差異時(shí)，說明該品種在該性狀上表現(xiàn)一致性[6]。參試的樣株中，定性二元性狀的無差異率均大于90%(見表3)，不同單株間定性二元性狀差異不顯著，說明高寒旱地栽培條件下苦水玫瑰定性二元性狀表現(xiàn)出一致性、穩(wěn)定性。

表3 苦水玫瑰質(zhì)量性狀差異性調(diào)查

2.2.2 定性多態(tài)性狀

苦水玫瑰定性多態(tài)性狀主要依主觀判斷，或以模式圖、比色卡等作參照物判斷。由表3可知，參試樣株各性狀表現(xiàn)特征的無差異率均大于90%，顯示苦水玫瑰定性多態(tài)性狀具有較高的一致性、穩(wěn)定性。

2.2.3 數(shù)量性狀

由表4可知，苦水玫瑰參試樣株數(shù)量性狀變異系數(shù)(CV)介于14.02%～28.04%。8個(gè)數(shù)量性狀中，引種3年株高CV為14.93%，花蕾縱徑橫徑比CV為14.02%，變異??；冠幅、花蕾縱徑、花蕾橫徑、花蕾質(zhì)量、花瓣數(shù)、花瓣質(zhì)量CV介于19.28%～28.04%，變異大。

表4 苦水玫瑰引種3年數(shù)量性狀

2.3 苦水玫瑰在高寒旱地的一致性、穩(wěn)定性分析

通過生物學(xué)觀測，對篩選出的苦水玫瑰20個(gè)特征性狀進(jìn)行一致性和穩(wěn)定性分析，結(jié)果見表5。以變異系數(shù)CV≤15%為變異小，一致性、穩(wěn)定性好；15%30%為變異很大，一致性、穩(wěn)定性很差。

表5 苦水玫瑰性狀一致性、穩(wěn)定性

2.4 苦水玫瑰在引入地的特異性分析

由于玫瑰花是苦水玫瑰的主要經(jīng)濟(jì)價(jià)值產(chǎn)品，因此把玫瑰花的主要營養(yǎng)成分作為差異性比較內(nèi)容。比較杜家洼村苦水玫瑰與原產(chǎn)地甘肅永登縣苦水鎮(zhèn)大路村苦水玫瑰的基本營養(yǎng)成分，結(jié)果表明，相比于原產(chǎn)地，杜家洼村山旱地生態(tài)種植的苦水玫瑰總糖、蛋白質(zhì)、淀粉和脂肪含量較高，灰分與膳食纖維含量較低。

采用t檢驗(yàn)對樣品進(jìn)行顯著性分析，引入地高海拔地區(qū)苦水玫瑰與引種地大路村苦水玫瑰的總糖、脂肪、蛋白質(zhì)含量差異不顯著(P>0.05)，灰分、膳食纖維、水分與淀粉含量差異顯著(P<0.05)，具體結(jié)果見表6。

表6 苦水玫瑰營養(yǎng)成分含量比較

3 討論與結(jié)論

(1)苦水玫瑰在湟水流域高海拔引入地具有適應(yīng)性。黃待富等[8]研究表明，海拔3 500 m為玫瑰適生區(qū)的上限?？嗨倒逯鳟a(chǎn)區(qū)苦水鎮(zhèn)海拔在1 200～2 000 m，原生分布海拔上限2 000 m，引入地湟水流域海拔2 550～2 800 m，屬于玫瑰物種適生海拔范圍。本引種試驗(yàn)表明，苦水玫瑰在引入地能夠成活，第2年能夠正常發(fā)芽，越冬成活率接近100%，生育期植株正常生長、開花，整體表現(xiàn)為抗旱、耐寒、較耐瘠薄和病蟲害侵襲、適應(yīng)性強(qiáng)，越冬能夠忍受最低溫度-31.4 ℃。

(2)苦水玫瑰在湟水流域高海拔引入地質(zhì)量性狀表現(xiàn)出一致性、穩(wěn)定性，數(shù)量性狀一致性、穩(wěn)定性差?？嗨倒逡荒晟l軟硬、枝條刺、小葉缺刻、花類、凍害干梢程度、越冬存活6個(gè)定性二元性狀的無差異率均大于90%，不同單株間定性二元性狀差異不顯著，說明引入地苦水玫瑰定性二元性狀表現(xiàn)出一致性、穩(wěn)定性。株型、生長勢、葉正面顏色、葉型、花色5個(gè)定性多態(tài)性狀無差異率均大于90%，說明高寒旱地條件下苦水玫瑰定性多態(tài)性狀具有較高的一致性、穩(wěn)定性。8個(gè)數(shù)量性狀中，引種3年冠幅、花蕾縱徑、花蕾橫徑、花蕾質(zhì)量、花瓣數(shù)、花瓣質(zhì)量變異系數(shù)在19.28%～28.04%之間，變異大，一致性、穩(wěn)定性差；引種3年株高變異系數(shù)為14.93%，花蕾縱徑橫徑比變異系數(shù)為14.02%，變異小，一致性、穩(wěn)定性好。

(3)苦水玫瑰在湟水流域高海拔引入地有較好的產(chǎn)品表現(xiàn)，其生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值有待進(jìn)一步開發(fā)利用。對苦水玫瑰經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品玫瑰花的主要營養(yǎng)成分進(jìn)行差異性比較可知，與引種地比，引入地高海拔產(chǎn)區(qū)玫瑰花總糖、蛋白質(zhì)、淀粉和脂肪含量較高，水分、灰分與膳食纖維含量較低，其主要內(nèi)在品質(zhì)表現(xiàn)良好?？嗨倒逑銡忸愋拓S富，其差異性與品種變異及產(chǎn)地環(huán)境有關(guān)[9]，引種到高海拔區(qū)后能夠?yàn)槠湎銡忸愋瓦M(jìn)一步豐富創(chuàng)造條件。在我國西部貧困地區(qū)，一種適生的植物往往可以成為帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)保護(hù)的優(yōu)質(zhì)資源[10-11]。在這些資源的選擇中，其適應(yīng)性、生態(tài)保護(hù)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益三者需要統(tǒng)一考慮?？疾炱瘘c(diǎn)在適應(yīng)性，長遠(yuǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)在于生態(tài)價(jià)值，而發(fā)展驅(qū)動(dòng)力則要落實(shí)在經(jīng)濟(jì)效益方面，只有能夠取得良好經(jīng)濟(jì)效益的物種資源才能成就造血型生態(tài)保護(hù)產(chǎn)業(yè)?？嗨倒逡N到黃河上游湟水流域，可以作為該區(qū)域的一種生態(tài)經(jīng)濟(jì)灌木樹種加以利用。