胡鳳成,趙新鋒,蔣麗萍,李 星,陳建華,孫 旺,蔣景龍,李 耘
(1.略陽(yáng)縣苗圃; 2. 略陽(yáng)縣天然林保護(hù)中心,陜西 略陽(yáng) 724300; 3.陜西理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院;4. 漢中市野生動(dòng)植物保護(hù)管理站,陜西 漢中 723000)
秦嶺石蝴蝶(Petrocosmeaqinlingensis)為苦苣苔科(Gesneriaceae)石蝴蝶屬(Petrocosmea)多年生草本植物[1],由我國(guó)著名植物分類學(xué)家王文采教授于1981年發(fā)現(xiàn)并命名[2],是秦嶺地區(qū)特有的國(guó)家二級(jí)瀕危保護(hù)植物[3],具有較高的觀賞價(jià)值。其野生種群數(shù)量稀少,滅絕風(fēng)險(xiǎn)高,在中國(guó)珍稀瀕危植物信息系統(tǒng)中已被列為極危物種。漢中市林業(yè)局自2016年起聯(lián)合陜西理工大學(xué)和漢中市略陽(yáng)縣苗圃啟動(dòng)了秦嶺石蝴蝶的人工繁育和保護(hù)研究,目前繁育秦嶺石蝴蝶人工苗1萬(wàn)余株,并在略陽(yáng)縣苗圃開(kāi)展栽培馴化及仿野生種植。本研究總結(jié)了秦嶺石蝴蝶苗圃育苗的一些關(guān)鍵技術(shù)。
苗圃建設(shè)場(chǎng)地應(yīng)選擇具有基本水電設(shè)施且雨季不淹水的平坦地面[5]??紤]到其自然分布地,因此秦嶺以南的地區(qū)可選擇蔭棚栽培(冬季植株休眠越冬),或溫室大棚栽培。秦嶺以北的地區(qū)因冬季溫度過(guò)低,可采用控溫溫室大棚栽培管理。為盡量模擬野生環(huán)境,有利后期移栽成活,提高其對(duì)變化環(huán)境的適應(yīng)能力,不建議選擇溫室大棚長(zhǎng)期培養(yǎng)。秦嶺石蝴蝶喜濕怕澇,自然條件下生長(zhǎng)于陰濕山溝的崖壁、山石或林下,因此人工栽培時(shí)需要適當(dāng)遮陰處理并注意通風(fēng),在夏季陽(yáng)光強(qiáng)烈時(shí)應(yīng)選擇70%的遮陰網(wǎng)遮蔭。為方便精細(xì)化管理,苗床不宜過(guò)大,每個(gè)育苗床一般為1 m×2 m,四周以中空混凝土方磚壘砌,高40~45 cm,寬20~30 cm,苗床底部鋪設(shè)深20 cm左右的太古石碎石,增加透水透氣性,棚內(nèi)統(tǒng)一配備霧化噴灌系統(tǒng)。
a.苗床建設(shè); b.育苗棚遮蔭處理圖1 苗床建設(shè)與遮蔭處理
按照不同用途和不同生長(zhǎng)階段配制不同培養(yǎng)基質(zhì)。(1)幼苗生長(zhǎng)基質(zhì):珍珠巖∶蛭石∶泥炭土=1∶1∶2;(2)成苗生長(zhǎng)基質(zhì):珍珠巖∶太古石?!媚嗵客?1∶1∶2;(3)扦插快繁基質(zhì):珍珠巖∶蛭石∶泥炭土=1∶1∶1;(4)種子萌發(fā)基質(zhì):蛭石∶河沙=1∶2。另外每立方米自配基質(zhì)需加入氮磷鉀三元復(fù)合肥1.5 kg,或添加30 kg有機(jī)肥。使用前用50 %多菌靈或70%甲基硫菌靈可濕性粉劑拌勻殺菌消毒。
為了便于精細(xì)化管理和提高苗床利用效率,應(yīng)將蔭棚下的苗床設(shè)置不同的功能分區(qū)。具體可分為6大區(qū)域,分別為(1)葉片扦插區(qū):開(kāi)展秦嶺石蝴蝶植株的葉片扦插繁殖;(2)扦插苗定植區(qū):用于扦插叢生幼苗的定植、培養(yǎng);(3)分生苗定植區(qū):將分生繁殖的側(cè)芽分離定植成多個(gè)單株進(jìn)行栽培;(4)種子苗定植區(qū):將通過(guò)人工輔助授粉得到種子,并通過(guò)春化播種獲得的種子苗進(jìn)行定植;(5)組培苗定植區(qū):將組織培養(yǎng)繁殖的幼苗進(jìn)行煉苗定植;(6)成苗區(qū):用于建立種苗圃,使其自然開(kāi)花并用于人工輔助授粉、收集種子。
a.葉片扦插區(qū);b.扦插苗定植區(qū);c.分生苗定植區(qū);d.種子苗定植區(qū);e.組培苗定植區(qū);f.成苗區(qū)圖2 苗床區(qū)域劃分
取成年植株的成熟葉進(jìn)行葉插繁殖,選取的葉片應(yīng)肥厚健壯大小適宜,無(wú)蟲(chóng)咬、殘損、黃化等現(xiàn)象,取葉時(shí)將葉片連同葉柄一起剪下,葉柄長(zhǎng)度以1.0~1.5 cm為宜??梢匀~扦插,也可半葉扦插,其中以全葉扦插成活率高[6]。扦插前使用2 000倍ABT生根粉溶液速蘸葉片基部20~30 s,扦插深度以2 cm為宜。葉片扦插后及時(shí)噴淋澆灌,扦插育苗階段苗床要用70%的遮陽(yáng)網(wǎng)遮蔭處理,降低葉片蒸騰速率,同時(shí)應(yīng)保證棚內(nèi)通風(fēng)透氣,防止病原微生物滋生,中午高溫時(shí)段要及時(shí)噴淋,降溫保濕。扦插后30 d左右即可生根,40 d左右即可出芽,平均每片葉出芽4~6個(gè),70 d左右即可對(duì)叢生芽分株、移栽、定植。
a.3種扦插方式比較;b.扦插30 d的葉片;c.扦插40 d的葉片;d.扦插70 d的葉片圖3 扦插繁殖
自然條件下,秦嶺石蝴蝶主要靠根狀莖上的側(cè)芽繁殖,側(cè)芽從老葉的葉腋處長(zhǎng)出,接地后可生根,隨著生根側(cè)芽的繼續(xù)生長(zhǎng),其漸漸會(huì)與母體植株分離而形成獨(dú)立植株[7]。方法是先除去根部附著的土壤,然后用鑷子或利刀將叢生的分生幼苗逐棵分離,分株時(shí)盡量避免損傷根系。定植時(shí)株距行距一般為6~8 cm,定植深度以芽心剛露出地表為宜,定植完成后及時(shí)噴霧澆灌,同時(shí)采用遮陽(yáng)網(wǎng)適當(dāng)遮蔭。
秦嶺石蝴蝶種子微小、種量豐富,每個(gè)果莢約有350~400粒種子[7]。種子繁殖方法是將花期過(guò)后收集得到的自然成熟種子經(jīng)冰箱4 ℃春化處理3個(gè)月,之后將春化好的種子從種莢中剝出,倒于白紙上;使用自制的種子萌發(fā)基質(zhì)(蛭石∶河沙=1∶2)種植。將過(guò)篩并滅菌之后的基質(zhì)平鋪于培養(yǎng)皿中,厚度約1 cm,將白紙上的種子均勻地撒在基質(zhì)上,再用小噴壺噴水至細(xì)沙濕潤(rùn),蓋上皿蓋,置于25 ℃光照培養(yǎng)箱中,暗培養(yǎng)3 d后轉(zhuǎn)為光照培養(yǎng),光照強(qiáng)度為3 000 Lx。7 d左右可見(jiàn)萌發(fā),20 d左右大面積出芽,50 d左右將培養(yǎng)皿中的種子萌發(fā)幼苗移栽至幼苗生長(zhǎng)基質(zhì)中繼續(xù)培養(yǎng)。
秦嶺石蝴蝶野外生長(zhǎng)環(huán)境陰濕,人工栽培應(yīng)根據(jù)季節(jié)變化采用不同型號(hào)的遮陽(yáng)網(wǎng)進(jìn)行遮蔭處理,夏季高溫時(shí)段采用遮光率70%的遮陽(yáng)網(wǎng)控制光照,春、秋季采用遮光率50%的遮陽(yáng)網(wǎng)控光,但具體要根據(jù)天氣陰晴適當(dāng)調(diào)整。
秦嶺石蝴蝶喜水怕澇,生長(zhǎng)旺盛季節(jié)需水量較多,選擇噴霧灌溉系統(tǒng),春、秋季2~3 d澆透水1次,夏季溫度較高、蒸發(fā)量大,應(yīng)加大澆水量,每天澆水1~2次。入冬后陽(yáng)光減弱,植株進(jìn)入休眠期停止生長(zhǎng),水分蒸發(fā)少,因此可適當(dāng)減少澆水次數(shù),保證基質(zhì)有可感濕度即可。自配基質(zhì)具有足夠的養(yǎng)分,因此不需要額外追肥。
秦嶺石蝴蝶在20~30 ℃范圍內(nèi)均可正常生長(zhǎng),最適生長(zhǎng)溫度為(25±2 )℃。夏季溫度較高,蔭棚內(nèi)溫度應(yīng)控制在30 ℃以內(nèi)、濕度80 %左右,除采取遮陰措施外,也可在溫度較高時(shí)通過(guò)霧化噴灌降低蔭棚內(nèi)溫度、增加濕度。
自然條件下秦嶺石蝴蝶可通過(guò)昆蟲(chóng)授粉,但即便如此其自然結(jié)實(shí)率也較低,且存在敗育現(xiàn)象。在長(zhǎng)期人工蔭棚栽培條件下也觀察到多種訪花昆蟲(chóng),但蔭棚對(duì)一些昆蟲(chóng)的訪花行為造成阻礙,因此采取一定的方法進(jìn)行人工輔助授粉十分必要。在進(jìn)行人工輔助授粉時(shí)應(yīng)注意:(1)授粉花朵應(yīng)選取植株旺盛、花序桿粗壯、花朵較大的植株進(jìn)行授粉;(2)授粉時(shí)機(jī)應(yīng)在花冠完全展開(kāi),雄蕊開(kāi)始釋放花粉時(shí),選擇天氣晴朗的上午11∶00前后;(3)授粉時(shí)左手輕輕托起花朵,右手持自制小毛筆在花蕊處輕輕蘸取花粉,并授粉于另一株花朵柱頭之上,授粉動(dòng)作要輕柔,避免損傷柱頭;(4)授粉時(shí)應(yīng)采取多個(gè)植株、多個(gè)花序交叉授粉的方式,減少自交的發(fā)生,每一朵花應(yīng)在2 d之內(nèi)連續(xù)授粉兩次。
a.訪花昆蟲(chóng)授粉;b.人工輔助授粉工具;c.人工輔助授粉;d.成功授粉后膨大的果莢圖4 秦嶺石蝴蝶昆蟲(chóng)授粉及人工輔助授粉
a.覆土越冬;b.冬季的秦嶺石蝴蝶圖5 秦嶺石蝴蝶越冬
授粉成功的花朵,在花冠敗落之后的一星期之內(nèi),子房開(kāi)始發(fā)育,種莢開(kāi)始膨大,呈翠綠色,經(jīng)過(guò)約一個(gè)半月的生長(zhǎng)種子成熟。待成功結(jié)種的種莢自然干枯后,連同種莢一起輕輕摘下,置于陰涼通風(fēng)處3 d,自然干燥,再將干燥后的種莢儲(chǔ)于干燥密閉容器內(nèi),放入4 ℃冰箱中春化3個(gè)月。
秦嶺石蝴蝶為多年生草本植物,自然條件下冬季處于休眠狀態(tài),僅留有多毛的芽心和球莖宿存于地表或土壤淺層。采用控溫溫室大棚栽培管理可在冬季到來(lái)之前調(diào)控溫度,保持棚內(nèi)溫度不低于15 ℃,從而避免秦嶺石蝴蝶進(jìn)入休眠狀態(tài)。使用開(kāi)放式蔭棚栽培在冬季則應(yīng)采取適當(dāng)防寒防凍措施,如苗床覆土或覆蓋地膜防霜防凍,或覆蓋稻草保溫,同時(shí)減少澆水量。