陸 祥,孫慶文,萬(wàn)曉霞,陳春伶,李偉忠
(貴州中醫(yī)藥大學(xué),貴州 貴陽(yáng) 550025)
【研究意義】吊石苣苔(LysionotuspauciflorusMaxim.)為苦苣苔科(Gesneriaceae)吊石苣苔屬(Lysionotus)植物,其全草入藥稱為巖豇豆,是貴州苗族、布依族、仡佬族及侗族等少數(shù)民族常用于治療咳喘、支氣管炎、小兒疳積、骨折和吐血等疾病[1-3]的民族藥材?!吨袊?guó)藥典》以石吊蘭為藥名予以收載,并記載其具有化痰止咳,軟堅(jiān)散結(jié)的功效,臨床用于咳嗽痰多,瘰疬痰核[4]。吊石苣苔是中成藥“石吊蘭片”的主要原料藥材,目前市場(chǎng)供給基本上來(lái)自野生資源。近年來(lái),隨著市場(chǎng)對(duì)吊石苣苔需求量的逐漸上升,野生資源日趨減少,加之吊石苣苔主要生長(zhǎng)在巖石上,一旦遭到破壞不易恢復(fù),因此,開展人工栽培研究對(duì)保障吊石苣苔藥材供給,保護(hù)吊石苣苔資源具有現(xiàn)實(shí)意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】通過(guò)大量野外實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn),吊石苣苔在自然條件下繁殖方式有有性繁殖和無(wú)性繁殖2種。雖然吊石苣苔容易結(jié)果,且單個(gè)果實(shí)中所含種子量較大,但在干旱的巖石上難以萌發(fā),居群內(nèi)的繁殖方式也以地下游走的根狀莖無(wú)性繁殖為主。現(xiàn)階段對(duì)吊石苣苔繁殖已有初步研究[5-7],主要包括吊石苣苔的組織培養(yǎng)和扦插,其中對(duì)吊石苣苔扦插研究主要集中在不同基質(zhì)、激素種類及濃度對(duì)吊石苣苔扦插的影響等方面。劉偉等[6]以河沙、普通園土及混合基質(zhì)(普通園土∶河沙∶腐葉土=4∶4∶2)為基質(zhì),研究不同激素處理對(duì)吊石苣苔扦插繁殖的影響發(fā)現(xiàn),用0.1 g/L 6-BA處理吊石苣苔健壯莖段后扦插的繁殖效果最好。此外,對(duì)吊石苣苔引種栽培方面,重點(diǎn)介紹了吊石苣苔的利用價(jià)值、繁殖方式以及肥水管理、株形控制和對(duì)栽培環(huán)境的要求等[5-7]?!狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前對(duì)基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分與吊石苣苔扦插繁殖相關(guān)性的研究鮮見報(bào)道?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以吊石苣苔為研究對(duì)象,采用扦插方法研究不同類型插穗在不同基質(zhì)中的生長(zhǎng)發(fā)育情況,以及基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分與插穗生長(zhǎng)發(fā)育的相關(guān)性,以明確吊石苣苔扦插繁殖最佳的插穗類型、基質(zhì)種類及其配比,旨在為藥用植物吊石苣苔的繁殖、規(guī)范化和規(guī)?;N植及資源保護(hù)提供參考依據(jù)。
1.1.1 植物材料 吊石苣苔采自貴州省普安縣地瓜鎮(zhèn)蓮花村,經(jīng)貴州中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院鑒定為苦苣苔科吊石苣苔(LysionotuspauciflorusMaxim.)。
1.1.2 基質(zhì) 包括珍珠巖、草炭土、蛭石3種單一基質(zhì)和按1∶1比例組成的混合基質(zhì),混合基質(zhì)分別為蛭石∶草炭土及珍珠巖∶草炭土。采用TPY-16A土壤養(yǎng)分速測(cè)儀測(cè)得各基質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)成分組成,詳見表1。
表1 不同基質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)成分含量Table 1 Nutrient component content of different substrates
1.1.3 試劑 硫酸(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)、重鉻酸鉀(天津市大茂化學(xué)試劑廠)和葡萄糖(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)、鄰苯二甲酸氫鉀(江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司)及混合磷酸鹽(江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司),前三者均為分析純。
1.1.4 儀器設(shè)備 BSA224S電子天平(北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司)、標(biāo)準(zhǔn)篩(浙江上虞市道墟張興紗篩廠)、101型電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱(上海東星建材試驗(yàn)設(shè)備有限公司)、80-2B離心機(jī)(湖南星科科學(xué)儀器有限公司)和TPY-16A土壤養(yǎng)分速測(cè)儀(浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司)等。
1.2.1 材料預(yù)處理 挑選生長(zhǎng)健壯、無(wú)病蟲害且粗細(xì)均勻的吊石苣苔莖段,將其剪成長(zhǎng)10~15 cm帶有2~3個(gè)節(jié)的插穗(上端剪平,下端剪成斜面),然后按有頂芽和無(wú)頂芽(剪除頂芽)分為2類備用。
1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2018年3月14日至2019年3月24日在貴州中醫(yī)藥大學(xué)種質(zhì)資源圃遮陰網(wǎng)下完成。采用雙因素試驗(yàn)設(shè)計(jì),其中:A,插穗,分別為有頂芽(A1)和無(wú)頂芽(A2);B,基質(zhì),分別為珍珠巖(B1)、草炭土(B2)、蛭石(B3)、蛭石∶草炭土(1∶1,B4)及珍珠巖∶草炭土(1∶1,B5)。將5種基質(zhì)每種設(shè)2塊試驗(yàn)田,分別扦插2種插穗,每個(gè)處理50支插穗。用清水澆透并用80%透光率的遮陽(yáng)網(wǎng)遮陰,定期檢查、澆水,保證基質(zhì)濕度。
1.2.3 指標(biāo)測(cè)定 扦插1年后對(duì)2種插穗不同基質(zhì)處理吊石苣苔的地下莖數(shù)、地下莖長(zhǎng)、新莖長(zhǎng)、存活率、葉片數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬及開花、結(jié)果等農(nóng)藝性狀指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量、統(tǒng)計(jì),比較不同基質(zhì)處理有無(wú)頂芽吊石苣苔插穗的生長(zhǎng)情況,進(jìn)而分析有無(wú)頂芽對(duì)吊石苣苔生長(zhǎng)發(fā)育的影響。同時(shí),分析5種基質(zhì)中有機(jī)質(zhì)、銨態(tài)氮、有效鉀、速效磷含量和含水量等營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)與吊石苣苔生長(zhǎng)指標(biāo)的相關(guān)性。
采用Spss 25.0和Spearman進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與相關(guān)性分析。
從表2看出,不同基質(zhì)對(duì)2種插穗扦插生長(zhǎng)的影響存在差異。地下莖數(shù):各處理吊石苣苔插穗的地下莖數(shù)為2.00~3.95條,其中,A2B1的地下莖數(shù)最多,A1B2(為3.50條)其次,A1B5最少;A1B1與A2B1、A2B1與A2B2的地下莖數(shù)存在顯著差異,表明,2種插穗在珍珠巖和草炭土中的地下莖數(shù)差異顯著。地下莖長(zhǎng):各處理為4.84~11.00 cm,其中,
表2 不同基質(zhì)處理吊石苣苔有無(wú)頂芽插穗的農(nóng)藝性狀 Table 2 Agronomic traits of L. pauciflorus with or without terminal buds treated with different substrates
A1B5最長(zhǎng),A1B4(為9.91 cm)其次,A2B1最短;A1B4與A2B4差異顯著,表明,2種插穗在蛭石+草炭土中差異顯著。新生莖長(zhǎng):各處理為2.94~7.44 cm,其中,A2B1最長(zhǎng),A2B5(為7.26 cm)其次,A2B3最短;A1B1與A2B1、A1B3與A2B3、A1B5與A2B5差異顯著,表明,2種插穗在珍珠巖、蛭石及珍珠巖+草炭土中的新生莖長(zhǎng)差異顯著。葉片數(shù):各處理為3.59~12.25片,其中,A2B1最多,A1B1(為11.90片)其次,A1B3最少;2種插穗在同一種基質(zhì)中的葉片數(shù)均無(wú)顯著差異。葉長(zhǎng):各處理為1.96~4.43 cm,其中,A2B1最長(zhǎng),A2B5(為3.93 cm)其次,A2B3最短;A1B1與A2B1、A1B2與A2B2、A1B3與A2B3差異顯著,表明,2種插穗在珍珠巖、蛭石及草炭土中的葉長(zhǎng)差異顯著。葉寬:各處理為0.91~1.80 cm,其中,A1B5最寬,A2B1(為1.67 cm)其次,A2B3最窄;A1B2與A2B2、A1B3與A2B3差異顯著,表明,2種插穗在蛭石和草炭土中的葉寬差異顯著。存活率:各處理為36%~98%,其中,A2B5最大,A1B1(為78%)和A2B1(為74%)其次,A2B3最?。坏跏奶?種插穗在珍珠巖+草炭土中存活率差異最大,在珍珠巖中差異最小。綜合看,吊石苣苔有頂芽和無(wú)頂芽插穗在5種基質(zhì)中平均地下莖數(shù)、地下莖長(zhǎng)、新莖長(zhǎng)、葉片數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬及存活率分別為2.58條和2.81條、8.68 cm和6.70 cm、4.88 cm和5.49 cm、7.00片和6.92片、3.35 cm和3.28 cm、1.42 cm和1.41 cm、60.0%和63.6%,各指標(biāo)均無(wú)顯著差異。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),吊石苣苔有頂芽插穗在5種基質(zhì)中的開花總數(shù)、結(jié)果總數(shù)和成熟果實(shí)總數(shù)分別為35朵、34個(gè)和3個(gè),均優(yōu)于無(wú)頂芽插穗(2朵、1個(gè)和0個(gè)),其中,有無(wú)頂芽插穗間開花總數(shù)和結(jié)果總數(shù)差異顯著。
由于吊石苣苔有無(wú)頂芽對(duì)扦插結(jié)果影響不顯著,因此在分析不同基質(zhì)對(duì)吊石苣苔扦插影響時(shí)將2種插穗數(shù)據(jù)合并進(jìn)行分析。從表3可見,不同基質(zhì)對(duì)吊石苣苔生長(zhǎng)的影響存在差異。生根率:各處理為41%~80%,呈B5>B2>B1>B4>B3。地下莖數(shù):各處理為2.41~3.19條,呈B1>B2>B4>B3>B5,各處理間差異不顯著。地下莖長(zhǎng):各處理為5.85~10.60 cm,呈B5>B4>B2>B3>B1,B5、B4與B2差異不顯著,但三者均顯著高于其余處理。根長(zhǎng):各處理為2.81~4.83 cm,呈B5>B1>B4>B3>B2,B5顯著長(zhǎng)于其余處理,其余處理間差異不顯著。新生莖長(zhǎng):各處理為3.60~6.58 cm,呈B5>B1>B2>B4>B3,B5、B1與B2差異不顯著,但均顯著優(yōu)于其余處理。葉片數(shù):各處理為4.27~12.25片,呈B1>B2>B5>B4>B3,B1顯著高于其余處理,而其余處理間差異不顯著。葉長(zhǎng):各處理為2.35~3.98 cm,呈B1>B5>B2>B4>B3,B1、B5與B2差異不顯著,但均顯著高于其余處理。葉寬:各處理為1.12~1.73 cm,呈B5>B1>B2>B4>B3,B1與B5差異不顯著,但均顯著高于其余處理。
表3 不同基質(zhì)處理吊石苣苔插穗的農(nóng)藝性狀Table 3 Agronomic traits of L. pauciflorus treated with different substrates
由表4可知,有機(jī)質(zhì)、速效磷與吊石苣苔各性狀均呈正相關(guān)關(guān)系,其中,有機(jī)質(zhì)與地下莖長(zhǎng)、新生莖長(zhǎng)、葉長(zhǎng)、葉寬呈極顯著正相關(guān),速效磷與地下莖數(shù)、新生莖長(zhǎng)、葉片數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬呈極顯著正相關(guān),表明,增加有機(jī)質(zhì)含量可極顯著提高吊石苣苔的地下莖長(zhǎng)、新生莖長(zhǎng)及葉長(zhǎng)、葉寬,增加速效磷含量可極顯著提高地下莖數(shù)、新生莖長(zhǎng)、葉片數(shù)及葉長(zhǎng)、葉寬,而對(duì)其他性狀指標(biāo)的提高效果不顯著。銨態(tài)氮與葉片數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(-0.117),但不顯著;與其他性狀均呈正相關(guān),其中,與地下莖長(zhǎng)呈顯著正相關(guān),即增加銨態(tài)氮含量可顯著提高地下莖長(zhǎng),也可提高其余指標(biāo)但其效果不顯著。有效鉀與地下莖長(zhǎng)呈正相關(guān)關(guān)系,但不顯著,與其他性狀均呈負(fù)相關(guān),其中,與地下莖數(shù)(-0.144)和葉片數(shù)(-0.237)呈顯著和極顯著負(fù)相關(guān)。土壤含水量與葉片數(shù)呈負(fù)相關(guān)(-0.117),但不顯著;與其他性狀均呈正相關(guān),其中,與地下莖長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)。
表4 基質(zhì)成分與吊石苣苔各性狀的相關(guān)性 Table 4 Correlation between substrate composition and various traits of L. pauciflorus
吊石苣苔植株矮小,且大部分莖附生于土壤中或土壤表面[6],其頂端優(yōu)勢(shì)不明顯。研究表明,有無(wú)頂芽2種插穗在扦插過(guò)程中存活率及各性狀差異不顯著,據(jù)此可提高吊石苣苔在扦插中植株利用率,減少資源使用量。在扦插發(fā)育過(guò)程中頂端主芽?jī)?yōu)先發(fā)育為花芽,而側(cè)芽需要從休眠狀態(tài)激活后先發(fā)育成莖芽,然后再發(fā)育成花芽[8]。吊石苣苔在第1年扦插時(shí)有頂芽插穗的開花、結(jié)果能力明顯優(yōu)于無(wú)頂芽插穗;由于吊石苣苔的花嬌美,常作為觀賞花卉栽培,因此,可選擇有頂芽插穗扦插。
土壤成分及含量與藥用植物品質(zhì)、產(chǎn)量密切相關(guān),適宜的營(yíng)養(yǎng)成分及含量能促進(jìn)藥用植物生長(zhǎng)發(fā)育,提高藥材產(chǎn)量及品質(zhì)[9]。氮、磷、鉀是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的大量營(yíng)養(yǎng)元素,其在作物生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)參與植物光合作用、呼吸作用、核酸合成、膜質(zhì)合成及糖代謝等生理過(guò)程提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[10]。土壤有機(jī)質(zhì)含量決定植物生長(zhǎng)的速度與產(chǎn)量。作物的產(chǎn)量主要與土壤中全氮和有效磷的含量相關(guān),而土壤中有機(jī)質(zhì)能夠有效調(diào)節(jié)土壤中氮和有效磷的含量[11]。研究發(fā)現(xiàn),除有效鉀外,其余營(yíng)養(yǎng)成分總體上對(duì)吊石苣苔有一定程度的促進(jìn)作用。有效鉀對(duì)吊石苣苔地下莖數(shù)和葉片數(shù)具有一定抑制作用,原因是5種基質(zhì)中有效鉀的濃度均相對(duì)較高。何志剛等[12]研究發(fā)現(xiàn),過(guò)量施用鉀肥顯著降低番茄株高和莖粗。田歌等[13]研究不同供鉀水平對(duì)平邑甜茶幼苗生長(zhǎng)影響發(fā)現(xiàn),適量施鉀能夠促進(jìn)平邑甜茶幼苗根、莖及葉的生長(zhǎng),而鉀濃度過(guò)高或者過(guò)低均抑制生長(zhǎng)。為進(jìn)一步了解鉀鹽對(duì)吊石苣苔生長(zhǎng)影響,后續(xù)應(yīng)加強(qiáng)不同濃度鉀鹽對(duì)吊石苣苔生長(zhǎng)作用的研究。
吊石苣苔2種插穗在5種基質(zhì)上均能生長(zhǎng),地下莖數(shù)為2.00~3.95條,在珍珠巖和草炭土中存在顯著差異;地下莖長(zhǎng)為4.84~11.00 cm,在蛭石+草炭土上存在顯著差異;新生莖長(zhǎng)為2.94~7.44 cm,在珍珠巖、蛭石和珍珠巖+草炭土中存在顯著差異;葉長(zhǎng)為1.96~4.43 cm,在珍珠巖、草炭土和蛭石中存在顯著差異;葉寬為0.91~1.80 cm,在草炭土和蛭石中存在顯著差異;其他性狀無(wú)顯著差異,5種基質(zhì)中吊石苣苔有無(wú)頂芽插穗的性狀總體無(wú)顯著差異;有頂芽與無(wú)頂芽的開花數(shù)和結(jié)果數(shù)分別為35朵/2朵和34個(gè)/1個(gè),差異顯著。插穗在珍珠巖+草炭土混合基質(zhì)中生長(zhǎng)最佳;有機(jī)質(zhì)和速效磷對(duì)吊石苣苔生長(zhǎng)有顯著促進(jìn)作用,有效鉀對(duì)吊石苣苔地下莖數(shù)和葉片數(shù)生長(zhǎng)有顯著抑制作用。