不同基質(zhì)對華重樓種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

王鵬程 楊正容 孫長城 胡佑峰 應(yīng)月 孫紅緒

摘? ? 要：為探究華重樓種子萌發(fā)最適宜土壤基質(zhì)及最佳幼苗生長土壤環(huán)境，本研究采用黃壤土、育苗專用基質(zhì)、黃壤土+農(nóng)家肥、黃壤土+河沙+農(nóng)家肥、黃壤土+珍珠巖+農(nóng)家肥、黃壤土+腐殖土等6種基質(zhì)對華重樓種子發(fā)芽和幼苗生長狀況進(jìn)行測定分析。結(jié)果表明，華重樓出苗差異顯著;苗高、莖粗、根鮮重、莖鮮重和葉鮮重當(dāng)年差異不顯著，第2年差異顯著。利用主成分分析法對其進(jìn)行綜合評價，基質(zhì)F得分最高，基質(zhì)A得分最低。通過理化性質(zhì)分析，認(rèn)為選用PH中性、腐殖質(zhì)含量高、營養(yǎng)豐富疏松的基質(zhì)進(jìn)行華重樓育苗比較理想。

關(guān)鍵詞：華重樓;基質(zhì);出苗率;幼苗生長

中圖分類號：S567.23? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2022.04.004

Effects of Different Soil Matrix on the Seed Germination and Seedling Growth of Paris polyphylla Smith var. chinensis（Franch.）Hara

WANG Pengcheng1， YANG Zhengrong2， SUN Changcheng3，HU Youfeng1，Ying Yue1，SUN Hongxu1

（1.Hubei Three Gorges Polytechnic，Yichang，Hubei 443000， China; 2.Agricultural Bureau of Wufeng County，Wufeng，Hubei 443400， China;3.Agricultural Technological Service Center of Xiakoutownship，Xingshan，Hubei 443701， China）

Abstract： To study the optimal soil substrate for seed germination and? soil environment for seedling growth of Paris polyphylla Smith var. chinensis， a research? was conducted to compare the effect of six combinations of soil matrices by testing its sprouting and growth status.? The six combinations of soil matrices included yellow soil matrix， dedicated matrix， yellow soil-farmyard manure matrix， yellow soil-river sand-farmyard manure matrix， yellow soil-perlite-farmyard manure matrix， and yellow soil-humus matrix. The results showed significant differences in seedling emergence. In addition， the result showed an unsignificant difference in seedling height， ground diameter， fresh root weight， fresh stem weight and fresh leaf weight in the first year but a significant difference in the next year. The result was comprehensively evaluated by using PCA， the matrix F scored the highest， and the matrix A scored the lowest. Through the analysis of physical and chemical properties， it was concluded that the optimal matrix was considered as a pH neutral， humus rich， nutritional and structurally loose matrix.

Key words： Paris polyphylla Smith var. chinensis; matrix; seedling emergence rate; seedling growth

野生華重樓（Paris polyphylla Smith var. chinensis）在鄂西南通常分布于海拔800 m以上的山林中，當(dāng)?shù)厝朔Q為海螺七，是土家族、苗族治療毒蟲咬傷的配方藥，也是2000年版《中華人民共和國藥典》收載的兩種重樓藥材基原植物之一。數(shù)量稀少，十分珍貴，一直深受國內(nèi)外廣泛關(guān)注。近年來，隨著市場對重樓需求量的大幅增加，價格逐年攀升，華重樓野生種質(zhì)資源遭到無序開采，已瀕滅絕。為了緩解供需矛盾，提高經(jīng)濟(jì)效益，開展人工栽培對華重樓種質(zhì)資源保護(hù)和合理利用具有十分重要意義。

華重樓具有特殊的生物學(xué)特性。首先是胚具有二次休眠特性[1]，用種子育苗，自然情況下需要2年才能出苗;其次是植物形態(tài)變化大。實(shí)生苗剛出土?xí)r只有一片葉，頂生，心形;地上幼莖淡綠色。華重樓葉片數(shù)量通常隨生長時間增加而增加。2年生的幼苗也只有一片頂生心形葉，與上年相比，形態(tài)變化不大。第3年幼苗通常就有2～3片葉，葉形變化非常大，為長圓狀披針形或倒披針形葉，輪生莖頂;地上莖開始呈紫紅色，第4年長出的幼苗具有3～6片長圓狀披針形或倒披針形，第5年長出的幼苗具有4～7片葉。第6年開始開花結(jié)果，葉片5～8片輪生莖頂。花芽原基向上生長，形成一朵（枝）花，花梗較長似莖。由于葉片通常5～8片，因此又稱為七葉一枝花。又因?yàn)橥廨喕ū黄~片狀，輪生，與下層葉片一體，整株植物看上去像有二三層，故又叫重樓[2]。華重樓幼苗在苗床生長時間長，通常3年才形成小米至綠豆大小的根狀莖，此時才可移栽，因此育苗基質(zhì)優(yōu)劣顯得十分重要。為了更好地開展華重樓種質(zhì)資源保護(hù)和合理開發(fā)利用工作，本研究以華重樓種子為試驗(yàn)材料，運(yùn)用不同基質(zhì)開展育苗試驗(yàn)，跟蹤華重樓種子發(fā)芽與1葉期幼苗生長動態(tài)，分析了不同基質(zhì)對華重樓出苗及幼苗生長影響，以期篩選出比較適合的育苗基質(zhì)，為更好地進(jìn)行華重樓繁育、栽培和推廣提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

飽滿健康新鮮成熟的華重樓種子和PVC花盆（底徑20.5 cm，上口徑25.5 cm，高17.3 cm，盆底有排水孔）。

1.2 方法

試驗(yàn)設(shè)在五峰縣長樂坪鎮(zhèn)蘇家河村，東經(jīng)110°77′，北緯30°16′，海拔1 150 m。氣候特點(diǎn)冬寒夏涼，氣溫夏季平均22.95 ℃，年平均12.8 ℃。降水量1 650 mm，相對濕度86%，無霜期220 d。

用黑色遮陽網(wǎng)搭建遮陰棚，用照度計(jì)（GL2-C型，浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司）測量光照強(qiáng)度，按遮陰棚內(nèi)光照強(qiáng)度與全光照下光照強(qiáng)度的百分比計(jì)算透光率，遮陰棚內(nèi)透光率為63.1%;采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)。黃壤土來自試驗(yàn)田，河沙來自當(dāng)?shù)亟ㄖさ兀鐚Ｓ没|(zhì)和珍珠巖從市場購買，農(nóng)家肥由農(nóng)戶自己堆漚，腐殖土從山林中取得。根據(jù)基質(zhì)種類和配比設(shè)置6種處理，分別為A：黃壤土;B：育苗專用基質(zhì);C：黃壤土+農(nóng)家肥;D：黃壤土+河沙+農(nóng)家肥;E：黃壤土+珍珠巖+農(nóng)家肥;F：黃壤土+腐殖土。混勻后采用連兆煌[3]方法測定基質(zhì)容重;采用電位法測定pH值[4]（土水體積比1∶2.5）;采用重鉻酸鉀容量法—稀釋熱法測定土壤有機(jī)質(zhì)含量;采用堿解擴(kuò)散法測定堿解氮含量;采用0.03 mol·L-1 NH4F-0.025 mol·L-1 HCl浸提-鉬銻抗比色法測定有效磷含量;采用醋酸銨-火焰光度法測定速效鉀含量，各指標(biāo)測定均重復(fù)測3次?；|(zhì)理化性質(zhì)見表1。用惡霉靈進(jìn)行殺菌處理。

2014年8月10日采8年生植株飽滿健康成熟種子洗去紅色外種皮進(jìn)行播種，為便于研究，分苗床播種和花盆播種。苗床播種采用小區(qū)設(shè)計(jì)，自制打孔器打孔點(diǎn)播，每穴1粒，株行距5×10 cm;花盆輻射狀播種，每盆播種5粒，出苗后每盆保留3株。播種后掩土覆蓋，厚度2～3 cm，為防止雨滴沖擊和雜草生長，上面覆蓋一層枯樹葉，厚2～3 cm。無論苗床播種還是花盆播種，每種基質(zhì)均設(shè)3次重復(fù)。

1.2.1 統(tǒng)計(jì)出苗率 2016年6月統(tǒng)計(jì)苗床育苗出苗量。計(jì)算公式如下：

出苗率=×100%

1.2.2 測定生物量 隨機(jī)選取不同處理的苗床苗30株自2016年2月22日起連續(xù)兩年定期定株用數(shù)顯游標(biāo)卡尺觀測苗高、莖粗（近地面處），6月開始倒苗時結(jié)束觀測;同時隨機(jī)取不同處理盆栽苗各30株，帶土整體取出，用流水慢慢沖洗，確保根系完整。用濾紙吸干水分，統(tǒng)計(jì)幼根數(shù)量。最后一次觀測用分析天平稱量各樣品根、莖、葉鮮重。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2010和SPSS 26統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和方差分析，用Origin2021作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)配比對華重樓種子出苗影響

由表2可知，自然狀態(tài)下不同基質(zhì)出苗都需要500 d以上，出苗最早的是基質(zhì)E，出苗日期為2016年1月8日，出苗需要517 d;出苗最遲的是基質(zhì)B，出苗日期為2016年1月20日，出苗需要529 d。不同基質(zhì)之間出苗率最高的是基質(zhì)B，出苗率83.33%;出苗率最低的為基質(zhì)A，出苗率為74.33%?；|(zhì)間出苗率由高到低依次為B>E>F>D>C>A。方差分析顯示，不同處理間出苗差異顯著（P=0.039<0.05），說明基質(zhì)對華重樓出苗影響顯著。采用鄧肯（DunCan）法進(jìn)行多重比較，發(fā)現(xiàn)基質(zhì)A與基質(zhì)B、C、D、E、F之間出苗效果差異顯著，而基質(zhì)B、C、D、E、F之間出苗效果差異不顯著?；|(zhì)A為試驗(yàn)田土壤，說明直接把華重樓種子播種在土壤里出苗效果不佳。

2.2 不同基質(zhì)配比對華重樓幼苗生長的影響

2.2.1 對苗高的影響 從圖1看出，1年生幼苗和2年生幼苗生長曲線不同。對1年生幼苗高生長進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)不同月份之間高生長量不一致。2-3月，生長速度最慢的是A，平均長高了0.802 cm，生長最快的是F，平均長高了1.3 cm; 3-4月，生長最慢的是C，平均長高了1.158 cm，生長最快的是D，平均長高了1.762 cm;4-5月，生長最慢的是A，平均長高了2.436 cm，生長最快的是B，平均長高了5.308 cm;5-6月，生長最慢的是A，平均長高了1.249 cm，生長最快的是F，平均長高了2.187 cm，1年生幼苗苗高從高到矮依次為F>E>C>B>D>A。對苗高進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，差異不顯著（P=0.988）。由此表明，1年生華重樓幼苗基質(zhì)對高生長影響不明顯。

對2年生苗高進(jìn)行分析，2-3月，生長速度最慢的是B，平均長高了0.744 cm，生長最快的是F，平均長高了0.857 cm;3-4月，生長最慢的是A，平均長高了0.769 cm，生長最快的是B，平均長高了0.824 cm;4-5月，生長最慢的是C，平均長高了0.826 cm，生長最快的是E，平均長高了0.973 cm;5-6月，生長最慢的是D，平均長高了0.673 cm，生長最快的是F，平均長高了0.931 cm。2年生幼苗苗高從高到矮依次為F>B>E>D>C>A。對苗高進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，差異顯著（P=0.017）。由此表明，2年生華重樓幼苗基質(zhì)對高生長影響明顯。

2.2.2 對莖粗的影響 莖是植物體重要的營養(yǎng)器官，莖的高矮、粗細(xì)與分枝情況一直被當(dāng)作評價植物長勢的重要形態(tài)指標(biāo)。從圖2可以看出，華重樓幼莖隨著時間推移也在緩慢增粗。1年生莖2月最粗的為E，0.093 cm，最細(xì)的為C，0.089 cm;3月最粗的為B和E，0.097 cm，最細(xì)的為F，0.093 cm;4月最粗的為E，0.1 cm，最細(xì)的為C和F，0.096 cm;5月最粗的為E，0.104 cm，最細(xì)的為D和F，0.099 cm;6月最粗的為E，0.109 cm，最細(xì)的為D，0.103 cm。莖由粗到細(xì)依次為E>C>A>B>F>D。2年生莖是重新萌發(fā)的，2月最粗的為F，0.156 cm，最細(xì)的為A，0.136 cm;3月最粗的為F，0.163 cm，最細(xì)的為A，0.137 cm;4月最粗的為F，0.167 cm，最細(xì)的為A，0.143 cm;5月最粗的為F，0.181 cm，最細(xì)的為A，0.152 cm;6月最粗的為F，0.193 cm，最細(xì)的為A，0.157 cm;由粗到細(xì)依次為F>D>C>B>E>A。測量得知，2年生華重樓幼莖出土?xí)r平均較1年生莖粗。方差分析顯示，1年生華重樓莖各處理間差異不顯著（P>0.05），同一處理不同月份莖粗差異也不顯著;對2年生華重樓幼莖進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)各處理之間開始差異不顯著，隨著生長的進(jìn)行，5月份以后各處理之間差異逐漸顯著（表3）。采用鄧肯（DunCan）法進(jìn)行多重比較，發(fā)現(xiàn)A與B、C、D、E、F之間差異顯著，而B、C、D、E、F之間差異不顯著。由此說明，基質(zhì)對莖粗生長有影響。

2.2.3 對生根的影響 根生長在地下，只能取樣觀察，每次取樣可能存在個體間差異，但樣本反映根數(shù)量變化的趨勢不會變。從圖3可以看出，無論哪種基質(zhì)育出的幼苗，均隨著幼苗生長側(cè)根不斷長出。生長時間越長，長出的幼根越多。從取樣觀測結(jié)果看，不同處理之間發(fā)根數(shù)量不同。例如2016年2月觀測發(fā)根最多的是E和F，平均2.7條·株-1;發(fā)根最少的是B，平均2.4條·株-1;發(fā)根數(shù)量由多到少依次為E和F>C>A和D>B。6月觀測，發(fā)根數(shù)量最多的是F，平均4.2條·株-1;發(fā)根最少的是A和C，平均2.4條·株-1;發(fā)根數(shù)量由多到少依次為F>D>B>E>A和C。2017年2月觀測，發(fā)根數(shù)量最多的是F，平均4.5條·株-1;發(fā)根最少的是A，平均4條·株-1;發(fā)根數(shù)量由多到少依次為F>E>B和D>C>A。6月觀測，發(fā)根數(shù)量最少的是A，平均5.4條·株-1;發(fā)根最多的是C和D，平均5.9條·株-1;發(fā)根數(shù)量由多到少依次為C和D>B和F>E>A。方差分析表明，同一處理不同月份之間生根數(shù)量差異顯著（表4）。不同處理之間生根數(shù)量差異不顯著（P=0.917）。

2.2.4 對根莖葉鮮重的影響? ? 表5為不同基質(zhì)華重樓一年生幼苗各生物量指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。從表5可以看出2016年根鮮重最重的為F，0.424 g·株-1，最輕的為D，0.396 g·株-1，由重到輕依次排序?yàn)镕>B>E>C>A>D，方差分析顯示，根鮮重之間差異不顯著（P<0.05）。2017年根鮮重最重的為F，0.893 g·株-1，最輕的為A，0.693 g·株-1，由重到輕依次排序?yàn)镕>B>C>E>D>A，方差分析顯示，根鮮重之間差異極顯著，表明基質(zhì)對根生長影響明顯。

2016年莖鮮重最重的為E，0.761 g·株-1，最輕的為A，0.703 g·株-1，由重到輕依次排序?yàn)镋>F>B>D>C>A，方差分析結(jié)果顯示差異不顯著（P<0.05）。2017年莖鮮重最重的為C，1.313 g·株-1，最輕的為A，0.931 g·株-1，由重到輕依次排序?yàn)镃>F>B>D>E>A，方差分析結(jié)果顯示，差異極顯著，表明基質(zhì)對莖生長影響明顯。

2016年葉鮮重最重的為C和E，0.81 g·株-1，最輕的為A，0.754 g·株-1，由重到輕依次排序?yàn)镋和C>F>B>D>A，方差分析結(jié)果顯示，差異不顯著（P<0.05）。2017年葉鮮重最重的為F，1.711 g·株-1，最輕的為A，1.119 g·株-1，由重到輕依次排序?yàn)镕>E>D>C>B>A，方差分析結(jié)果顯示，差異極顯著，表明基質(zhì)對葉生長影響明顯。

2.3 不同基質(zhì)配比的綜合評價

從上面研究可知，基質(zhì)明顯影響華重樓出苗率、苗高、莖粗、根鮮重、莖鮮生、葉鮮重。為了比較基質(zhì)優(yōu)劣，筆者利用主成分分析法對其進(jìn)行綜合評價，基質(zhì)綜合得分由高到低依次為F>B>D>C>E>A。根據(jù)基質(zhì)理化性質(zhì)分析結(jié)果，表明黃壤土中混施腐殖土、pH值呈中性有利于華重樓育苗和幼苗培育。

3 結(jié)果與討論

3.1 不同基質(zhì)配比對華重樓種子育苗的影響

水分、溫度和氧氣是影響種子萌發(fā)的三大外界因素。只有水分適量、溫度適宜、氧氣充足種子才能萌發(fā)。近年來越來越多的研究證明育苗基質(zhì)對種子萌發(fā)影響也十分顯著[5-7]，不同基質(zhì)因其酸堿度、保水性、保溫性、透氣性和養(yǎng)分含量的差異對植物種子萌發(fā)及幼苗生長存在顯著影響[8]，因此育苗基質(zhì)成為影響種子萌發(fā)的又一外界因素。本次利用6種不同基質(zhì)配方研究華重樓種子萌發(fā)，發(fā)現(xiàn)在水分、溫度和氧氣全滿足的條件下出苗率仍存在顯著差異，說明基質(zhì)確實(shí)對華重樓種子育苗有顯著影響。

3.2 不同基質(zhì)配比對華重樓幼苗營養(yǎng)生長的影響

基質(zhì)是幼苗生長的介質(zhì)，理化性質(zhì)通過影響基質(zhì)的水分、養(yǎng)分吸附性能和空氣含量從而影響水分、養(yǎng)分的供給、吸收和運(yùn)輸[5]。已有相關(guān)研究表明，不同的栽培基質(zhì)對白合的籽球生長[9]、杜鵑花實(shí)生苗形態(tài)建成[10]等均有顯著影響。本次試驗(yàn)通過對6種不同基質(zhì)育出的華重樓幼苗進(jìn)行了2年觀測，發(fā)現(xiàn)不同基質(zhì)之間出苗率不同，差異達(dá)顯著水平;苗高、莖粗、根鮮重、莖鮮重和葉鮮重1年生差異不顯著，第2年差異顯著。其原因可能與第1年?duì)I養(yǎng)主要來源于種子、第2年?duì)I養(yǎng)主要通過基質(zhì)提供養(yǎng)分進(jìn)行光合作用獲得有關(guān)。由于基質(zhì)供給養(yǎng)分能力不同，隨著生長時間延長，差異會逐漸顯現(xiàn)并越來越明顯。從外觀看，1年生的幼苗外觀確實(shí)差別不明顯，第2年差別就顯露出來，有的基質(zhì)培育出的幼苗細(xì)弱苗多，葉小而薄;有的則莖桿壯實(shí)，葉大葉厚。因此基于華重樓的特殊性，利用種子育苗時一定要充分重視育苗基質(zhì)的選用。通過分析6種基質(zhì)的理化性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)基質(zhì)A呈微酸性，養(yǎng)分含量較低，育出的幼苗長勢不理想;而基質(zhì)F呈中性、營養(yǎng)豐富、長出的幼苗飽滿健壯。因此認(rèn)為選用pH中性、腐殖質(zhì)含量高、營養(yǎng)豐富的疏松基質(zhì)作為華重樓育苗基質(zhì)比較理想。

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