祁連山薔薇科栒子屬植物資源調(diào)查及繁殖技術(shù)研究

摘要：為了開發(fā)利用祁連山薔薇科栒子屬植物資源，以實現(xiàn)人工繁殖和栽培，調(diào)查了其資源種類和分布地，并采集種子和插條進行播種和扦插繁殖。結(jié)果表明，祁連山共有薔薇科栒子屬植物4種，分別為匍匐栒子、水栒子、灰栒子和西北栒子。采集的種子在0～4 ℃沙藏90 d播種后，發(fā)芽率達20%～30%；采集的插條在150 mg/L的吲哚乙酸中浸泡2 h扦插后，成活率達50%～70%，因此建議在生產(chǎn)中優(yōu)先應(yīng)用扦插繁殖進行人工栽培。

關(guān)鍵詞：祁連山；薔薇科栒子屬；植物資源；調(diào)查；繁殖

中圖分類號：S686" 文獻標(biāo)識碼：A" " 文章編號：1674-1161（2024）02-0024-04

野生植物資源是植物引種馴化栽培和新品種選育的重要材料和基因庫，且野生植物資源在長期的進化過程中受當(dāng)?shù)厣L環(huán)境的選擇，形成了抗寒、抗旱、耐瘠薄和抗病蟲害等生存優(yōu)勢[1]。薔薇科（Rosaceae）栒子屬（Cotoneaster B. Ehrh.）植物全世界約有200種，主要分布于亞洲（日本除外）、歐洲和北非的溫帶地區(qū)，我國則約有50種，主要分布于西北和西南地區(qū)[2]。栒子屬植物從低矮匍匐狀的灌木到枝條開張的小喬木均有，四季常綠和冬季落葉樹種均有，花色從白色到粉紅色均有。果實大多為紅色，但因種類不同，色彩變化較大，從黃色到黑色均有。栒子植物多以野生狀態(tài)分布，近年來隨著野生植物種質(zhì)資源評價及開發(fā)利用的深入調(diào)查和研究，水栒子（Cotoneaster multiflorus Beg.）[3]、平枝栒子（Cotoneaster horizontalis Decne.）[4]、柳葉栒子（Cotoneaster salicifolius Franch.）[5]等已被廣泛用于城市園林綠化中，其中水栒子在高原城市青海省西寧市抗寒、抗旱引種栽培中表現(xiàn)出適應(yīng)性強、觀賞性高等優(yōu)勢[6]。除此之外，栒子屬植物提取物中的低聚原花青素具有醫(yī)療和保健作用[7]，粗提物還具有抗菌和殺菌作用，因而成為重要的植物源農(nóng)藥加工原料[8]。

祁連山位于青藏高原、蒙古高原和黃土高原的交匯處，橫跨青海和甘肅兩省，東西綿延1 000 km，南北跨度200～400 km。祁連山高山、峽谷、森林、草原、耕地等交錯分布，多樣的地形地貌和氣候類型孕育了豐富的植物資源。近年通過種質(zhì)資源調(diào)查和開發(fā)利用，已在小檗科（Berberidaceae）小檗屬（Berberis L.）和杜鵑花科（Ericaceae）杜鵑花屬（Rhododendron L.）中發(fā)現(xiàn)了部分觀賞性較高的品種，將其馴化栽培后成活率和生長量均較高，這一成果既豐富了周邊地區(qū)城市園林的綠化樹種，同時還提升了城市園林的綠化效果[9-10]。但目前有關(guān)祁連山薔薇科栒子屬植物資源的調(diào)查和開發(fā)利用還未見報道。為了進一步開發(fā)利用祁連山薔薇科栒子屬植物資源，于2021—2022年開展了其資源調(diào)查和繁殖技術(shù)研究，以期為祁連山栒子屬植物資源的開發(fā)利用提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

薔薇科栒子屬植物資源調(diào)查以祁連山國家級自然保護區(qū)為界，面積2.56萬km2，海拔1 500～4 500 m。隨著海拔高度的增加，植被類型依次為川地綠洲、山地森林、高山草甸和高山寒漠。整體氣候受青藏高原氣候的影響為大陸性高原季風(fēng)氣候，年均氣溫-1.8 ℃，4—10月平均氣溫高于7 ℃，7—9月平均氣溫高于20 ℃；早霜9月中旬，晚霜次年4月中旬，無霜期120～150 d，年降水量300～500 mm，且60%集中在7—9月，期間雨熱同季，是植物的生長旺盛期。土壤隨海拔高度的增加，依次為沙壤土、栗鈣土、草甸土和寒漠礫石。

薔薇科栒子屬植物的播種和扦插地選擇在甘肅省天祝縣祁連鎮(zhèn)祁連村，該地位于祁連山東端北麓的峽谷盆地，海拔2 400 m，年均氣溫2 ℃，年均降水量450 mm，無霜期140 d，土壤類型為河流沖擊沉淀沙壤土。該地地勢平坦，灌溉渠網(wǎng)完備，道路交通便利，適宜長期從事祁連山鄉(xiāng)土樹種培育和野生植物資源引種馴化栽培試驗研究。

1.2 試驗材料

栒子屬植物種子采自祁連山調(diào)查到的野生植株。將2021年調(diào)查到的不同栒子屬植物，待8—9月果實成熟后，采集果實帶回育苗地室內(nèi)，噴水堆漚，7～10 d后待果肉變軟時放入容器內(nèi)加水，再用手搓洗。黑色種子從果心空腔中被分離出來，放置并沉積于容器底部，再將混沌的頂部果肉懸浮液倒出，之后加入清水搓洗，重復(fù)搓洗3次后，將容器底部的種子濾出，并在水泥地面上晾曬3～5 d。當(dāng)種子晾曬到恒質(zhì)量時，裝入布袋內(nèi)再懸掛在通風(fēng)處待備用。

栒子屬植物插條：栒子屬植物插條也采自祁連山調(diào)查到的野生植株。2022年春季（4月）萌芽前采集1 a生充分木質(zhì)化的枝條帶回育苗地室內(nèi)，將枝條剪成長15 cm、底端呈馬蹄形、頂端平齊的插條。插條每30根扎成一捆，上下對齊待備用。

1.3 試驗方法

栒子屬植物資源的調(diào)查方法：沿祁連山國家級自然保護區(qū)西北—東南走向設(shè)定調(diào)查路線3條，沿南—北走向設(shè)定調(diào)查路線7條，調(diào)查路線總計10條，且等距離設(shè)定，最終呈網(wǎng)狀覆蓋整個調(diào)查地。2021年5—10月組織調(diào)查人員沿設(shè)定路線開展野外調(diào)查，發(fā)現(xiàn)栒子屬植物后拍照、采集標(biāo)本，觀察記錄個體的生長特性，并記錄分布地的海拔、地形地貌。標(biāo)本和拍攝照片帶回實驗室，再將其與《中國植物志》[11]圖譜進行比對，以鑒定其種類。

種子處理：于浩然等[12]經(jīng)過常規(guī)萌發(fā)試驗，發(fā)現(xiàn)沙棘、水栒子存在休眠問題，播種前需要尋找破除休眠的方法。因此，試驗為了提高栒子屬植物種子的發(fā)芽率，于2022年春季（4月）播種前對其種子進行沙藏處理。沙藏處理時將種子與濕河沙（粒徑≤0.5 cm）按體積比3∶1均勻混合后埋于地下20～100 cm處，并在溫度0～4 ℃、濕度75%～80%的條件下埋藏90 d。沙藏處理完成后，于2022年4月上旬進行播種。

播種方法：播種前播種地先澆足水，7～10 d后待地表泛白不粘腳時，每667 m2地表均勻撒施尿素（N≥46%）20 kg、過磷酸鈣（P2O5≥12%）40 kg和充分腐熟的農(nóng)家肥3 m3作為基肥。深翻土壤，撿除草根、石塊、地膜等廢棄物后，按4 m×4 m圍堵成正方形小區(qū)，且小區(qū)間起高20 cm、寬20 cm的地埂，以便于田間操作和灌溉。播種時沿南北方向開行距30 cm、深5 cm的條形播種溝，再按株距20 cm播種。播種完成后填平播種溝，再用鐵轱轆碾壓1～2次，以此來提高土壤的保墑性能。播種出苗后及時澆水、施肥、除草和病蟲害防治。

插條處理：水栒子等屬于枝條難生根的種類，用植物生長調(diào)節(jié)劑吲哚乙酸（IAA）對其進行插條生根則具有促進作用[13]。試驗為了提高栒子屬植物插條的生根率，于2022年春季（4月）扦插前對其插條進行催根處理。催根處理時將插條基部1/3的長度放入150 mg/L的 IAA（C10H9NO2≥95%，上海撫生生物科技有限公司生產(chǎn)）溶液中浸泡2 h。催根處理完成后，于2022年4月上旬進行扦插。

扦插方法：扦插前扦插地的澆水、施肥和整地同播種地一致。扦插時每小區(qū)沿南北方向起高20 cm、頂寬40 cm、壟溝寬40 cm的平頂壟，壟頂覆寬80 cm的白色塑料薄膜。扦插時壟頂按行距20 cm、株距20 cm進行扦插。扦插時先用直徑1.5 cm的頂端錐形鐵棍在壟面上打洞，然后將插條插入洞內(nèi)，插條插入土壤深度10 cm，頂端則有5 cm露出壟面，之后用細土填充和壓實插條周圍的間隙。插條萌芽后每個插條選留1個最健壯的新枝進行培養(yǎng)，并對其進行及時澆水、施肥、除草和病蟲害防治。

1.4 測定內(nèi)容

進行栒子屬植物種子沙藏處理的播種小區(qū)面積和插條催根處理的扦插小區(qū)面積均為4 m×4 m，隨機區(qū)組，重復(fù)3次。種子播種后60 d統(tǒng)計小區(qū)內(nèi)的發(fā)芽株數(shù)，種子胚軸突破地表視為發(fā)芽，之后計算發(fā)芽率。于2022年12月底每小區(qū)隨機抽取10株，測定籽播苗的地徑和株高。插條扦插后60 d統(tǒng)計小區(qū)內(nèi)的成活株數(shù)，插條萌發(fā)新枝并正常生長則視為成活，之后計算成活率。于2022年12月底每小區(qū)隨機抽取10株，測定插條萌發(fā)新枝的基部粗度和長度。籽播苗的地徑和插條萌發(fā)新枝的基部粗度均用游標(biāo)卡尺測定，籽播苗的株高和插條萌發(fā)新枝的長度用鋼卷尺測定。

發(fā)芽率（%）=（出土的幼苗數(shù)/播種數(shù)）×100%；

成活率（%）=（萌生新枝的插條數(shù)/扦插數(shù)）×100%。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用Microsoft Office Excel 2007軟件計算平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤差，并用DPS6.01進行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 薔薇科栒子屬植物資源的種類及分布地

2.1.1 匍匐栒子 匍匐栒子（Cotoneaster adpressus Bois.）為落葉灌木，分枝，平鋪地上，枝呈紅褐色；葉片為倒卵形，邊緣全緣，向內(nèi)略翻卷；花1～2朵，萼呈筒鐘狀，外側(cè)有稀疏短柔毛，內(nèi)側(cè)無毛；萼片呈卵狀三角形，先端急尖，外側(cè)有稀疏短柔毛；花瓣直立，呈倒卵形，先端圓鈍微凹，粉紅色，雄蕊10～15個，且短于花瓣；花柱2個，離生，比雄蕊短，子房頂部有短柔毛；果實近球形，呈鮮紅色；花期5—6月，果期8—9月；其分布于祁連山區(qū)海拔2 000～3 500 m的山坡雜木林及巖石山坡中。

2.1.2 水栒子 水栒子（Cotoneaster multiflorus Beg.）為落葉灌木，幼枝呈紅褐色，有短柔毛，老枝則呈暗灰褐色，無毛；葉片為卵形，先端急尖，基部為寬楔形，正面呈綠色，葉脈稍凹陷，背面為淡綠色，葉脈明顯，葉柄有柔毛；聚傘花序5～10朵，總花梗與花梗分枝無毛；萼呈筒鐘狀，萼片為三角形，先端急尖，先端有柔毛；花瓣為白色，開展，近圓形；雄蕊約18個，稍短于花瓣，花柱2個，離生，比雄蕊短，子房頂部密被柔毛；果實近球形，呈紅色；花期6月，果期7—8月；其分布于祁連山區(qū)海拔2 000～3 500 m的山坡雜木林及巖石山坡中。

2.1.3 灰栒子 灰栒子（Cotoneaster acutifolius Turcz.）為落葉灌木，幼枝呈褐色，老枝則為灰黑色，幼枝有長柔毛；單葉，互生，葉片為卵形，先端急尖，基部則呈圓形，全緣，幼葉正反面均有長柔毛，隨后逐漸脫落，老時柔毛稀疏，葉柄有柔毛；聚傘花序，有花2～5朵，花梗有毛，花萼筒外被柔毛，萼片5個，呈三角形；花瓣5個，直立，近圓形，為粉紅色，且雄蕊占多數(shù)；果實為橢圓形，呈紫黑色，有稀疏柔毛，內(nèi)含2個小核；花期6—7月，果期8—9月；其分布于祁連山區(qū)海拔2 600～3 700 m的山坡、溝谷或林緣中。

2.1.4 西北栒子 西北栒子（Cotoneaster zabelii Schneid.）為落葉灌木，枝條開張，幼枝為圓柱形，呈深紅褐色，有時密被黃色柔毛，老時無毛；葉片為橢圓形，先端多圓鈍，基部則為圓形，全緣，上面有稀疏柔毛，下面密被灰色絨毛，托葉為披針形；聚傘花序下垂，有花3～13朵，萼為筒鐘狀，花瓣呈淺紅色，直立，為倒卵形；果實為鮮紅色，呈倒卵形；花期5—6月，果期8—9月；其分布于祁連山區(qū)海拔2 500～3 000 m的溝谷、灌叢、林緣、石崖中。

2.2 薔薇科栒子屬植物的播種繁殖效果

不同種的種子發(fā)芽率和籽播苗生長量見表1。

由表1可知，祁連山調(diào)查到的4種栒子屬植物匍匐栒子、水栒子、灰栒子和西北栒子的種子經(jīng)沙藏處理播種后，種子發(fā)芽率、籽播苗地徑和株高差異較大，其中匍匐栒子的種子發(fā)芽率最高，為27.02%，較最低值的西北栒子種子發(fā)芽率20.01%提高了35.03%；西北栒子的籽播苗地徑最高，為8.70 mm，較最低值的水栒子籽播苗地徑6.94 mm提高了25.36%；水栒子的籽播苗株高最高，為65.44 cm，較最低值的匍匐栒子籽播苗株高26.54 cm提高了146.57%。

調(diào)查到的4種栒子屬植物中除水栒子和灰栒子間的發(fā)芽率差異未達到極顯著水平（P＞0.01）外，其他種間的發(fā)芽率差異均達到極顯著水平（P＜0.01）；除匍匐栒子和灰栒子間的地徑差異未達到極顯著水平（P＞0.01）外，其他種間的地徑差異均達到極顯著水平（P＜0.01），且調(diào)查到的4種栒子屬植物間的株高差異均達到極顯著水平（P＜0.01）。

2.3 薔薇科栒子屬植物的扦插繁殖效果

不同種的插條成活率和扦插苗生長量見表2。

由表2可知，祁連山調(diào)查到的4種栒子屬植物匍匐栒子、水栒子、灰栒子和西北栒子的插條經(jīng)IAA處理扦插后，插條成活率、扦插苗新枝的粗度和長度差異較大，其中水栒子的插條成活率最高，為68.19%，較最低值的西北栒子插條成活率53.16%提高了28.27%；水栒子的扦插苗新枝粗度最高，為17.47 mm，較最低值的灰栒子扦插苗新枝粗度11.09 mm提高了57.53%；灰栒子的扦插苗新枝長度最高，為46.24 cm，較最低值的西北栒子扦插苗新枝長度33.25 cm提高了39.07%。

調(diào)查到的4種栒子屬植物中除匍匐栒子和灰栒子間的成活率差異未達到極顯著水平（P＞0.01）外，其他種間的成活率差異均達到極顯著水平（P＜0.01），且調(diào)查到的4種栒子屬植物間的新枝粗度、新枝長度差異均達到極顯著水平（P＜0.01）。

3 結(jié)論與討論

調(diào)查結(jié)果表明，祁連山共有薔薇科栒子屬植物4種，分別為匍匐栒子、水栒子、灰栒子和西北栒子。采集種子進行沙藏處理播種后，發(fā)芽率20%～30%，1 a生籽播苗地徑6～9 mm，株高25～70 cm。采集的插條進行IAA處理扦插后，成活率50%～70%，扦插苗新枝的基部粗度11～16 mm，長度30～50 cm。調(diào)查到的4種薔薇科栒子屬植物在開發(fā)應(yīng)用中因種子發(fā)芽率較低，不能滿足繁殖需要，因此有待進一步研究以找尋破除種子休眠的高效方法，待發(fā)芽率提高后，再用種子進行繁殖；扦插成活率相對播種發(fā)芽率較高，能滿足繁殖的需要，因此在開發(fā)應(yīng)用中可先采用扦插來繁殖苗木。

別沛婷[14]的研究表明，平枝栒子和水栒子的種子成熟后，種胚未發(fā)育完全，而果殼對種子萌發(fā)有透水及機械阻礙，采用低溫4 ℃沙藏處理，雖促進了種胚發(fā)育，但不能解決果殼透水障礙和機械束縛。因此，僅采用沙藏處理后，種子萌發(fā)率很低，小于30%，試驗結(jié)果也與此相吻合。但在沙藏處理的基礎(chǔ)上再對種子進行濃硫酸處理，發(fā)芽率可提高到64%。曾繼娟等[15]的研究表明，GA3和6-BA對平枝栒子種子休眠的解除效果不明顯。試驗應(yīng)借鑒前人經(jīng)驗，在沙藏處理的基礎(chǔ)上進一步開展栒子屬植物種皮軟化和機械破損處理，這可能有助于進一步提高種子發(fā)芽率。

植物生長調(diào)節(jié)劑吲哚乙酸（IAA）能誘導(dǎo)部分植物插條產(chǎn)生愈傷組織，并產(chǎn)生幼根，因此被廣泛應(yīng)用于園林花卉和果樹苗木的扦插繁殖中[16]。盛瑋等[17]的研究表明，用吲哚乙酸（IAA）處理水栒子插條后，較對照清水處理提高了插條成活率和生長量，插條成活率可達70%，試驗結(jié)果也與此相同。同屬植物的扦插繁殖特性可能具有相似性，但對生長調(diào)節(jié)劑的種類和濃度的需求可能不同，為了進一步提高不同種栒子植物的扦插成活率和生長量，應(yīng)針對不同種開展更多的生長調(diào)節(jié)劑種類和濃度篩選試驗。

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Investigation on Resources and Propagation Techniques of Cotoneaster in the Rose Family in Qilian Mountains

YANG Mei

（Qilian Station of Gansu Qilianshan National Nature Reserve Management and Protection Center， Tianzhu Gansu 733000， China）

Abstract：" In order to develop and utilize the cotoneaster resources in the rose family in Qilian Mountain for artificial propagation and cultivation， the species and distribution of the resources were investigated， and the seeds and cuttings were collected for sowing and cutting propagation. The results showed that there were 4 species of cotoneaster in the rose family in Qilian Mountain， namely， crested Cotoneaster， water Cotoneaster， grey Cotoneaster and northwest Cotoneaster. The germination rate of the collected seeds was 20%～30% after sowing at 0～4 ℃ for 90 days; After the cuttings were soaked in 150 mg/L indoleacetic acid for 2 h， the survival rate reached 50%～70%. Therefore， it is suggested that artificial cultivation of cuttings should be given priority in production.

Key words： Qilian Mountain; cotoneaster in rose family; plant resource; investigation; propagation