曾祥艷,陳金艷,廖健明,李開(kāi)祥,李建林
(廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院,廣西 南寧 530002)
多穗柯Lithocarpus polystachyusRehd又名甜茶,為殼斗科櫟屬植物,是我國(guó)傳統(tǒng)的民間草藥和保健飲料植物[1]。千百年來(lái)產(chǎn)地的群眾采其嫩梢和嫩葉煮水當(dāng)茶飲,此茶風(fēng)味獨(dú)特,回味甘甜持久。多穗柯能清熱利尿,可用以防治濕熱痢疾、皮膚瘙癢、癰疽惡瘡,對(duì)高血壓及冠心病也有療效,長(zhǎng)期飲用能滋肝養(yǎng)胃、清熱潤(rùn)肺、生津止渴、提神解乏、降壓減肥[2]。有關(guān)研究者發(fā)現(xiàn),黃酮類化合物是多穗柯藥物中的主要有效成分,其含量超過(guò)30%[3-5],尤以二氫查爾酮苷類的根皮甙、三葉甙備受關(guān)注,而黃酮類化合物具有較強(qiáng)的天然抗氧化性和保護(hù)心腦血管、抗癌防癌、調(diào)節(jié)免疫、消炎抗菌等生物活性[6]。因此,多穗柯已成為當(dāng)今世界上許多國(guó)家尋找的茶、糖、藥三位一體第三代新茶源的最佳選擇[7]。
多穗柯是一種適應(yīng)性較強(qiáng)的速生樹(shù)種,特別是常綠闊葉林被破壞后的殘次林內(nèi)空間擴(kuò)大,光照加強(qiáng),使它萌發(fā)更快更多[8]。目前,其主要以野生狀態(tài)分布于我國(guó)長(zhǎng)江以南各省區(qū),其中江西、廣西、湖南、安徽等省區(qū)的資源尤為豐富,廣東、云南、四川、福建等省次之[9]。廣西的多穗柯分布于百色、凌云、平果、那坡、隆林、大明山和河池等地區(qū)的山地密林中[10]。
目前,有關(guān)多穗柯的研究多集中于其化學(xué)成分的提取和分析方面,而對(duì)其資源培育方面的研究卻鮮有報(bào)道。為此,設(shè)置不同種植密度對(duì)多穗柯進(jìn)行了人工栽培試驗(yàn),分析了不同栽培密度對(duì)多穗柯各生長(zhǎng)指標(biāo)的影響情況,以期為多穗柯人工高產(chǎn)栽培和管理奠定一定的理論基礎(chǔ)。
試驗(yàn)地點(diǎn)位于廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院老虎嶺試驗(yàn)林場(chǎng),地處南寧北郊,海拔為80~145m,屬南亞熱帶季風(fēng)氣候,年均溫20~21℃,年降雨量在1 350mm以上,干濕季節(jié)明顯,地形為低丘陵,地勢(shì)平緩,土壤大部分是由砂頁(yè)巖發(fā)育而成的紅壤,pH值為5~6,土壤肥力均勻。
供試種子來(lái)源于中國(guó)長(zhǎng)壽之鄉(xiāng)——巴馬,在廣西林科院試驗(yàn)苗圃進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)杯育苗,選用半年生苗出圃造林,苗高15~25cm,徑粗0.20~0.25cm。
采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),共設(shè)置了20cm×30cm、25cm×50cm、50cm×50cm、50cm×100cm、100cm×100cm、100cm×200cm 這6個(gè)不同的栽培密度,3次重復(fù)。造林前一周按20cm×20cm×30cm的規(guī)格挖好栽植穴,每穴施入磷肥和桐麩混合漚制腐熟的肥料0.5~1.0kg。種植時(shí)間為2012年1月。
測(cè)定項(xiàng)目:主要包括株高、地徑、冠幅、分枝數(shù)、新梢數(shù)、地上部分鮮葉質(zhì)量、SPAD值、葉面積及比葉重。
測(cè)定方法:按常規(guī)方法測(cè)定株高、地徑、冠幅;人工逐一計(jì)數(shù)分枝數(shù)及新梢數(shù);單株地上部分鮮葉質(zhì)量的測(cè)定方法為,每個(gè)密度隨機(jī)選擇15株,逐株將全部葉片摘下,放入保鮮袋,及時(shí)帶回室內(nèi)用清水洗凈所沾泥土,晾干表面水分后進(jìn)行稱重;采用型號(hào)為CCM-200的便攜式葉綠素速測(cè)儀測(cè)定葉片葉綠素相對(duì)含量(SPAD值);葉面積的測(cè)定方法為,每個(gè)密度分別選取5株多穗柯,從每株的不同方位摘取成熟健康葉片30片,立即用掃描儀掃描,使用葉面積測(cè)算程序計(jì)算葉面積,將上述葉片置于45℃烘箱中烘72h,然后稱取干葉質(zhì)量,將干葉質(zhì)量除以葉面積即可得到比葉重(SLW,g/m2)。每個(gè)測(cè)定重復(fù)3次,取其平均值。
測(cè)定時(shí)間:2013年3月。
采用Excel 2003和SPSS17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。
試驗(yàn)林植株各生長(zhǎng)指標(biāo)值的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。從表1中可以看出,測(cè)得的各項(xiàng)指標(biāo)值都有一定的差異。在6個(gè)密度的栽培試驗(yàn)中,植株株高及分枝數(shù)間的差異均不顯著,說(shuō)明這兩個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)受栽培密度的影響較小。密度為100cm×100cm的植株,除株高及分枝數(shù)兩個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)外,其余各生長(zhǎng)指標(biāo)值均優(yōu)于其他密度的植株,其徑粗均值達(dá)13.42mm,新梢數(shù)平均為51.07條,冠幅平均為64.89cm× 63.67cm,這3個(gè)指標(biāo)的測(cè)定均值與密度為20cm×30cm和25cm×50cm的相同指標(biāo)均值間的差異達(dá)顯著或極顯著水平。密度為20cm×30cm的植株其樹(shù)高均值最大,高達(dá)137.45cm,但其余各生長(zhǎng)指標(biāo)都不如其他密度的植株。各栽培密度試驗(yàn)林的各生長(zhǎng)指標(biāo)變異明顯,其中變化幅度最大的是分枝數(shù),其變異系數(shù)達(dá)到18.30%,變化最小的是地徑,其變異系數(shù)為12.06%。
多穗柯的萌發(fā)能力較強(qiáng),若栽植密度過(guò)大(如試驗(yàn)密度20cm×30cm、25cm×50cm),則其生長(zhǎng)空間受到限制,植株表現(xiàn)為高生長(zhǎng),雖然植株下部有一定的分枝,但由于光照不足,新抽萌能力顯然受到影響;如果栽植密度小,則單位面積的植株量少,這對(duì)產(chǎn)量會(huì)有一定的影響??傮w來(lái)說(shuō),多穗柯甜茶在種植早期,適宜的栽植密度為100cm×100cm,在此密度下林相較整齊,植株長(zhǎng)勢(shì)均勻而且旺盛,生物量較大。
多穗柯以采摘葉片為主,用作茶原料和提取甜味劑和色素的原料。據(jù)初步估計(jì),全國(guó)可年產(chǎn)干嫩葉千噸左右,另外,多穗柯嫩葉被采摘后,對(duì)其植株的生長(zhǎng)并無(wú)影響[11]。
不同栽培密度對(duì)多穗柯單株鮮葉產(chǎn)量的影響情況如圖1所示。從圖1中可以看出,試驗(yàn)林種植1年后,受栽培密度的影響,多穗柯植株鮮葉產(chǎn)量存在明顯的差異。其中密度為100cm×100cm的植株其單株鮮葉產(chǎn)量最高,達(dá)到200g;就單株鮮葉產(chǎn)量而言,該密度植株與密度分別為50cm×100cm、100cm×200cm的植株間的差異達(dá)顯著水平,其與密度分別為20cm×30cm、25cm× 50cm、50cm×50cm的植株間的差異達(dá)極顯著水平;而其與密度分別為50cm×100cm與100cm×200cm的植株間的差異并不顯著,其與密度分別為20cm×30cm、25cm×50cm、50cm×50cm的植株間的差異顯著,而后3個(gè)密度植株之間的差異也不顯著??傮w來(lái)說(shuō),種植密度大,單株鮮葉產(chǎn)量就少,其原因可能是,密度不同則溫度、濕度及光照條件對(duì)植株影響的程度也不同,這些外部條件也影響了葉片干物質(zhì)的積累。
表1 不同栽培密度對(duì)多穗柯植株各生長(zhǎng)指標(biāo)的影響?Table 1 Effects of different planting densities on growth indexes of Lithocarpus polystachyus
圖1 不同栽培密度對(duì)多穗柯單株鮮葉產(chǎn)量的影響Fig.1 Effects of different planting densities on fresh leaf yield per plant in Lithocarpus polystachyus
葉片是植物光合作用的主要器官,葉面積影響著植物光合產(chǎn)物的積累,比葉重反映了植物的光合碳同化能力。很多研究結(jié)果表明,SLW值與葉片的光合能力呈正相關(guān)[12];葉綠素是葉片的主要光合色素,葉綠素含量是反映植物葉片光合能力及植株健康狀態(tài)的主要指標(biāo)[13-14];SPAD值與葉片葉綠素含量呈極顯著的正相關(guān),相關(guān)系數(shù)達(dá)0.8以上。這些研究結(jié)果為野外測(cè)定葉綠素水平提供了可靠的依據(jù)[15-16]。
不同栽培密度對(duì)多穗柯葉面積、比葉重及葉片SPAD值的影響情況如表2。從表2中可以看出,在6個(gè)密度的栽培試驗(yàn)中,多穗柯葉面積平均為22.29cm2,比葉重平均為98.34g/m2,葉綠素相對(duì)含量平均為30.77mg/g,各密度植株葉片的葉面積及葉綠素相對(duì)含量間的差異均不顯著,而其比葉重間卻存在顯著或極顯著的差異。密度為100cm×100cm的葉面積較小,均值僅為(21.31±0.31)cm2,但其比葉重最高,均值達(dá)到(109.18±0.19)g/m2,說(shuō)明該密度的葉片光合能力最強(qiáng),葉片內(nèi)含物最多,其比葉重與50cm×50cm、50cm×100cm、100cm×200cm這3個(gè)密間度的差異達(dá)顯著水平,而其與20cm×30cm、25cm×50cm這2個(gè)密度間的差異達(dá)極顯著水平。
總體來(lái)說(shuō),多穗柯在種植早期,在其他栽培條件相同的情況下,葉片面積和葉綠素相對(duì)含量受栽培密度的影響較小,而比葉重受其影響較大。100cm×100cm的種植密度更有利于多穗柯葉片對(duì)碳同化有機(jī)物的積累,更能增大葉片的密度,從而提高其產(chǎn)量。
表2 不同栽培密度對(duì)多穗柯葉面積、比葉重及葉片葉綠素相對(duì)含量的影響Table 2 Effects of different planting densities on leaf area,specific leaf weight and SPAD value in Lithocarpus polystachyus
多穗柯是一種速生樹(shù)種,其枝條萌發(fā)力強(qiáng),種植早期如果栽植密度過(guò)大,林子很容易郁閉,勢(shì)必會(huì)對(duì)產(chǎn)量造成影響,同時(shí)給采摘作業(yè)也會(huì)帶來(lái)不便。文中6種栽培密度的試驗(yàn)結(jié)果表明,多穗柯種植1年后,各密度試驗(yàn)林植株的各生長(zhǎng)指標(biāo)值都有一定的差異,其地徑、冠幅、新梢數(shù)、單株鮮葉產(chǎn)量、比葉重間的差異均達(dá)顯著或極顯著水平,而其株高、分枝數(shù)、葉面積及葉片SPAD值間的差異并不顯著。密度為100cm×100cm的試驗(yàn)林其綜合生長(zhǎng)指標(biāo)優(yōu)于其他密度的植株,這一試驗(yàn)結(jié)果可為以后多穗柯的造林提供參考依據(jù)。
本試驗(yàn)結(jié)果還表明,栽培密度對(duì)多穗柯葉面積及葉綠素相對(duì)含量的影響較小。其原因可能是植株種源相同,再加上在種植早期樹(shù)體結(jié)構(gòu)或其所處地的光照條件還不足以對(duì)其產(chǎn)生較大的影響,另外,也不排除選擇測(cè)定樣本時(shí)帶來(lái)的誤差。這些都還需要作進(jìn)一步的驗(yàn)證。
此外,在多穗柯采摘時(shí)間和季節(jié)上,相關(guān)文獻(xiàn)的報(bào)道為每年4月和l0月采嫩葉2~3次,而據(jù)筆者調(diào)查,多穗柯植株在半年內(nèi)抽萌了3~4次。針對(duì)多穗柯超強(qiáng)的萌發(fā)能力,筆者認(rèn)為,通過(guò)加強(qiáng)肥水管理,可以適當(dāng)增加采摘次數(shù),從而達(dá)到增產(chǎn)的目的。
[1] 張 毅,寧正祥,董華強(qiáng).多穗柯三葉苷的抑制糖尿病關(guān)鍵酶活性和抗氧化性[J].食品科學(xué),2011,32(5):32-35.
[2] 張桂玲,溫四民.甜味植物研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,34(18):4712-4713.
[3] 李勝華,伍賢進(jìn),楊青丹,等.多穗柯化學(xué)成分分析[J].中藥材,2010,33(4):549-551.
[4] 肖坤福,廖曉峰.多穗柯黃酮類化合物的分離及鑒定[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),2006,(3):85-87.
[5] 于麗靜,董華強(qiáng),戰(zhàn) 宇.從多穗柯中提取二氫查耳酮的研究[J].食品工業(yè),2007,(3):1-2.
[6] 王婧杰,馬鳳鳴,穆立薔.用響應(yīng)面法優(yōu)化超聲波輔助提取紫椴枝皮中的黃酮[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2012,30(4):113-118.
[7] 廖曉峰,姚惠源.天然甜味植物資源——多穗柯[J].農(nóng)牧產(chǎn)品開(kāi)發(fā),1997,(12):29-31.
[8] 曾玉平,陳春泉,陳小龍.多穗柯繁殖及其開(kāi)發(fā)利用[J].中國(guó)野生植物資源,2001,(3):53.
[9] 廖曉峰,于 榮,肖坤福.天然野生植物多穗柯甜茶的化學(xué)成分分析[J].林產(chǎn)化工通訊,2003,37(6):32-34.
[10] 韋寶偉,李 茂,李偉芳.多穗柯總黃酮的降糖作用[J].Internal Medicine China,2008,3(4):510-512.
[11] 何春年,彭 勇,肖 偉,等.多穗柯甜茶的研究進(jìn)展[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2012,23(5):1253-1255.
[12] 劉西軍,陳 靜,徐小牛,等.桂花葉片SPAD、葉綠素含量、比葉重特征[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2013,40(1):1-5.
[13] 李娟娟,許曉妍,朱文旭,等.淹水脅迫對(duì)丁香葉綠素含量及熒光特性的影響[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2012,30(2):43-47.
[14] 王 瑞,陳永忠,陳隆升,等.油茶葉片 SPAD 值與葉綠素含量的相關(guān)分析[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2013,33(2):77-80.
[15] 張日清,何小燕,葉 航,等.油茶葉片SPAD值差異的初步研究[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2011,31(3):30-33.
[16] 李 凱,項(xiàng)文化.湘中丘陵區(qū)12個(gè)樹(shù)種比葉面積、SPAD值和種子干質(zhì)量的比較[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2011,31(5):213-218.