李虹+黃夕洋+向巧彥+孫世榮+葉國(guó)亮+蔣水元
摘要:以人工栽培兩面針為研究對(duì)象,從形態(tài)特征、生境條件、物候期、有效成分、生物學(xué)特性及生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律進(jìn)行觀測(cè)和研究。結(jié)果表明:兩面針在中亞熱帶桂林雁山的自然環(huán)境條件下,植株能正常生長(zhǎng)及開(kāi)花結(jié)果;人工栽培兩面針5年后可采收,最佳使用部位為根部。
關(guān)鍵詞:兩面針;生物學(xué)特性;生長(zhǎng)發(fā)育;病蟲(chóng)害防治
中圖分類(lèi)號(hào): S567.904 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號(hào):1002-1302(2015)04-0250-03
收稿日期:2014-05-05
基金項(xiàng)目:廣西科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)放計(jì)劃(編號(hào):桂科攻2010ZW002);兩面針股份有限公司橫向項(xiàng)目。
作者簡(jiǎn)介:李 虹(1974—),女,廣西桂林人,助理研究員,從事藥用植物栽培研究。E-mail:zwslihong@126.com。
通信作者:蔣水元,研究員,從事藥用植物引種栽培研究。E-mail:jsy@gxib.cn。
兩面針[Zanthoxylum nitidum (Roxb.) DC.]系蕓香科花椒屬木質(zhì)藤本植物,別稱(chēng)紅心刺刁根、紅倒鉤簕、兩背針、雙面針等,具有行氣止痛、活血化瘀、祛風(fēng)通絡(luò)等功效,主要用于氣滯血瘀引起的跌打損傷、風(fēng)濕痹痛、胃痛、牙痛,毒蛇咬傷,外治水火燙傷等[1];臨床用于治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、腰腿痛、膽道及腸蛔蟲(chóng)疼痛、神經(jīng)痛、風(fēng)寒牙痛。目前隨著市場(chǎng)需求的增大,野生資源十分零散,加上農(nóng)村的城市化,亂砍亂伐隨處可見(jiàn),使得兩面針野生資源已難以滿足市場(chǎng)的需要[2]。因此,筆者所在課題小組每年采收野生兩面針?lè)N子播種,并對(duì)幼苗進(jìn)行移栽試驗(yàn),以期為今后兩面針大面積種植提供基本資料和科學(xué)依據(jù)。
1 原產(chǎn)地與引種地生態(tài)環(huán)境條件
廣西壯族自治區(qū)地處熱帶向亞熱帶過(guò)渡、東部濕潤(rùn)地區(qū)向西部半濕潤(rùn)地區(qū)過(guò)渡的地理位置。兩面針主要在25°N以南的中亞熱帶各個(gè)地理氣候區(qū)分布。本試驗(yàn)種源采集地為廣西壯族自治區(qū)柳州市融水縣,為石灰?guī)r石山地的向陽(yáng)處,土壤為酸性黃壤,坡向東北坡,坡度16~25°,25°1′E、109°6′N(xiāo),海拔 170 m,1月平均氣溫8.8 ℃,極端最低氣溫-5.8 ℃,7月平均氣溫29.50 ℃,極端最高氣溫39.5 ℃,年平均氣溫高于18.7 ℃,年降水量1 940 mm,相對(duì)濕度60%~90%。
引種栽培地點(diǎn)在廣西壯族自治區(qū)桂林市雁山區(qū)的廣西壯族自治區(qū)中國(guó)科學(xué)院廣西植物研究所種植地內(nèi),種植地地面平坦、不積水,丘陵臺(tái)地,位于廣西壯族自治區(qū)東北部,110°36′~111°29′E、24°15′~26°23′N(xiāo),平均海拔170 m,氣候?qū)僦衼啛釒夂颍瑲夂驕睾?,雨量充沛。這里的氣溫狀況:1月平均氣溫8.2 ℃,極端最低氣溫-6 ℃,7月平均氣溫 28.0 ℃,極端最高氣溫40.0 ℃,年平均氣溫高于21.3 ℃,無(wú)霜期 307 d,年降水量1 865.7 mm,相對(duì)濕度78%,土壤為砂頁(yè)巖風(fēng)化發(fā)育的酸性紅壤[3]。
2 材料與方法
種子采集:于每年10—11月采集野生已轉(zhuǎn)紅的成熟果實(shí),使其自然陰干裂開(kāi)后取其種子利用潤(rùn)沙保存,第2年2月下旬開(kāi)春進(jìn)行播種育苗。在同一塊地每年5月中旬選取當(dāng)年播種育苗出來(lái)的兩面針植株(株高在30~40 cm)按株行距1.0 m×0.8 m在大田進(jìn)行移栽。每年種植100株,隨機(jī)抽取30株定期觀測(cè)記錄直至試驗(yàn)結(jié)束。
3 結(jié)果與分析
3.1 兩面針?biāo)幱貌糠?/p>
蕓香科植物兩面針的主要藥用部分為圓柱形干燥根,也有些廠家用莖,全年均可采挖。經(jīng)觀察,兩面針根部表面淡棕黃色或淡黃色,有鮮黃色或黃褐色類(lèi)圓形皮孔樣斑痕,切面較光滑,皮部淡棕色,木部淡黃色,可見(jiàn)同心形環(huán)紋和密集的小孔,質(zhì)堅(jiān)硬,氣微香,味辛辣、麻舌而苦。
3.2 兩面針生物學(xué)特性
在桂北地區(qū)自然條件下,兩面針在10月下旬至11月上旬采收果實(shí),采收后將果實(shí)自然陰干,用潤(rùn)沙濕藏。第2年開(kāi)春播種,蓋0.5~1.0 cm的細(xì)土并保持土壤濕度,10月前種子均能正常發(fā)芽,但以2月中旬至3月中旬播種為最佳,該時(shí)期種子發(fā)芽率高,出苗整齊。種子萌發(fā)先出根后出芽,靠根的伸長(zhǎng)把子葉頂出土表,隨后種皮脫落。展開(kāi)子葉近圓形、全緣,并由淡黃色轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色。出芽10 d左右長(zhǎng)出第1張真葉,2—3月當(dāng)株高達(dá)20~40 cm時(shí)即可移到大田栽培。
兩面針為多年生常綠木質(zhì)藤本;嫰莖、枝、葉軸下面和小葉中脈兩面均著生鉤狀皮刺。成熟葉片為單數(shù)羽狀復(fù)葉,葉片無(wú)刺或退化,莖部有銳刺,葉長(zhǎng)7~15 cm;小葉3~11 cm,對(duì)生,革質(zhì),卵形至卵狀矩圓形,上面稍有光澤,葉緣淺齒,裂葉尖,短尾狀。在引種栽培地,冬季(12月中旬至次年2月中旬)會(huì)有霜凍,1年生幼株和多年生植株嫩梢部分會(huì)受到霜凍而停止生長(zhǎng),嫩芽變色,嚴(yán)重的導(dǎo)致嫩枝和枝條枯萎,如不采取防護(hù)措施,幼株會(huì)死亡。第2年春季未凍傷的枝條可再次萌芽抽梢。
3.3 兩面針生長(zhǎng)發(fā)育特征
從表1可以看出,兩面針地上部分的生長(zhǎng)主要集中在7—11月,1年生植株平均每月生長(zhǎng)8.6 cm,尤以9—10月生長(zhǎng)最快,月生長(zhǎng)可達(dá)14.8 cm;11月后生長(zhǎng)變緩慢,12月降霜后幼苗開(kāi)始出現(xiàn)不同程度的凍傷現(xiàn)象,直至第2年3月又重新開(kāi)始萌發(fā)新枝葉。3月開(kāi)始抽梢,2年生植株株高可達(dá)263 m。
表1 1年生和2年生兩面針植株動(dòng)態(tài)
月份
1年生植株 2年生植株
地莖(cm) 株高(cm) 分枝(條) 地莖(cm) 株高(cm)
4月 1.38±0.12 72±15.6
5月 0.63±0.09 39.3±5.1 2.0±2.2 1.38±0.15 79±18.5
6月 0.68±0.08 40.9±5.7 2.9±2.8 1.46±0.19 83±12.4endprint
7月 0.72±0.09 41.7±6.1 3.1±2.6 1.69±0.18 140±20.9
8月 0.84±0.17 47.2±7.4 5.0±2.3 2.13±0.26 179±26.1
9月 0.98±0.24 56.5±15.7 5.4±1.8 2.24±0.27 213±31.4
10月 1.18±0.33 71.3±27.7 6.7±2.2 2.41±0.25 245±50.5
11月 1.35±0.36 76.2±32.1 6.1±2.1 2.48±0.32 254±74.6
12月 1.38±0.36 79.6±32.7 4.0±1.9 2.55±0.33 263±47.7
1年生植株自4月起到11月,每月都有新枝條萌發(fā),尤以9—10月幼枝萌發(fā)數(shù)量最多,隨著植株的生長(zhǎng),頂端優(yōu)勢(shì)作用慢慢顯現(xiàn),弱枝會(huì)被逐漸淘汰,10月以后植株的頂端優(yōu)勢(shì)作用最為明顯。
兩面針地莖的生長(zhǎng)主要集中在7—11月,1年生植株平均每月生長(zhǎng)0.16 cm,地莖生長(zhǎng)起伏不大,9—10月生長(zhǎng)略快,達(dá)0.20 cm;11月后生長(zhǎng)變緩慢,12月降霜后生長(zhǎng)幾乎停滯,頂梢有凍傷現(xiàn)象,到第2年春末才開(kāi)始恢復(fù)生長(zhǎng)。
自2006年開(kāi)始,每年5月種植一批兩面針苗,2012年12月中旬統(tǒng)一采收和測(cè)量各植株的生物量。從表2中可以看出,兩面針植株高度和地莖隨苗齡的增加而增大,根、莖、葉的各生物產(chǎn)量也隨苗齡的增加而增多。兩面針前5年株高和地莖生長(zhǎng)較快,5年后株高和地莖增長(zhǎng)不多,根、莖、葉的各生物產(chǎn)量卻明顯增加。
表2 不同苗齡兩面針植株的生物量
苗齡
(年) 地莖
(cm) 株高
(m) 根鮮質(zhì)量
(g) 莖鮮質(zhì)量
(g) 葉鮮質(zhì)量
(g)
1 1.28±0.31 1.03±0.42 30±14 150±24 120±23
2 3.01±0.64 2.82±0.41 270±157 773.7±354 325±224
3 3.84±0.80 4.28±0.69 280±168 1 210±486 350±202
4 4.51±0.64 5.16±0.62 713±179 2 663±865 663±221
5 5.17±1.20 5.49±1.10 850±313 3 369±1713 518±229
7 6.97±4.00 6.95±0.83 2 030±447 10 665±2 148 2 600±1 224
3.4 兩面針生長(zhǎng)特性
兩面針植株為雌雄異株,3—4月開(kāi)始萌芽、展葉抽梢。一般種植3年可見(jiàn)開(kāi)花,傘房狀圓錐花序,腋生;花瓣4枚;萼片寬卵形。9月中、下旬開(kāi)始有少量花芽出現(xiàn),10月中下旬至11月中下旬現(xiàn)蕾達(dá)盛期,11月下旬開(kāi)始有少量的花開(kāi)放,但自12月寒潮到來(lái),花蕾即受凍,之前萌發(fā)的花蕾及花朵幾乎全部?jī)鰝撀?。?年春季3月初,花蕾再次萌發(fā),3月中旬開(kāi)始開(kāi)花,3月下旬至4月中旬開(kāi)花達(dá)到旺盛期,5月上旬開(kāi)花結(jié)束。單花開(kāi)放時(shí)間為1 d。受粉的雌花結(jié)為蓇葖果,初期為青色,逐漸轉(zhuǎn)為綠色,快成熟時(shí)轉(zhuǎn)紅,成熟時(shí)為紫紅色,果實(shí)上有粗大腺點(diǎn),頂端正具短喙。10月上旬開(kāi)始果熟,下旬達(dá)到盛期,11月幾乎全部成熟。成熟的果實(shí)從果皮頂端向果柄方向裂開(kāi),露出黑色的種子。每個(gè)成熟果實(shí)內(nèi)含1個(gè)種子。種子近圓球形,直徑在0.28~0.39 cm之間,種子千粒質(zhì)量為(37±2)g。
3.5 不同苗齡兩面針植株的生物堿變化
每年5月種植一批兩面針苗,2012年12月中旬統(tǒng)一采收不同株齡兩面針的主莖和根,測(cè)氯化兩面針堿濃度、氯化兩面針堿含量、新棒狀花椒酰胺濃度、新棒狀花椒酰胺含量。
由圖1可見(jiàn),隨著兩面針植株株齡增加,主莖和根部氯化兩面針堿濃度升高。莖部氯化兩面針堿濃度由小到大依次排列為2年-莖(16.692 8 μg/mL)<3年-莖(24.498 9 μg/mL)<5年-莖(75.493 2 μg/mL)<7年-莖(123.987 8 μg/mL);根部氯化兩面針堿濃度由小到大依次排列為2年-根(58568 4 μg/mL)<3年-根(65.375 75 μg/mL)<5年-根(71.282 70 μg/mL)<7年-根(99.520 40 μg/mL)。但 2~5年株齡兩面針植株莖部新棒狀花椒酰胺濃度卻隨苗齡的增加而下降,7年兩面針植株莖部新棒狀花椒酰胺濃度比5年植株又稍有升高,其順序由小到大依次為5年-莖(2.253 0 μg/mL)<7年-莖(5.796 9 μg/mL)<3年-莖(9.453 6 μg/mL)<2年-莖(14.144 0 μg/mL);根部新棒狀花椒酰胺濃度由小到大依次為2年-根(39.403 5 μg/mL)<5年-根(74.732 5 μg/mL)<3年-根(75.873 0 μg/mL)<7年-根(106.261 9 μg/mL)。
從圖2可見(jiàn),莖部新棒狀花椒酰胺含量并不隨兩面針植株株齡的增加而增加,其含量由小到大的順序依次是5年-莖(0.004 5%)<7年-莖(0.011 6%)<3年-莖(0.018 9%)<2年-莖(0.028 3%);根部新棒狀花椒酰胺含量隨植株株齡的增加而增加,其順序依次是2年-根(0078 8%)<3年-根(0.1517 5%)<5年-根(0.179 3%)< 7年-莖(0.212 5%)。莖部氯化兩面針堿含
量由小到大的順序依次是2年-莖(0.033 4%)<3年-莖(0.049 0%)<5年-莖(0.151 0%)<7年-莖(0.248 0%);根氯化兩面針堿含量由小到大的順序依次是2年-根(0.117 10%)<3年-根(0.130 75%)<5年-根(0.142 60%)<7年-根(0.199 00%)。endprint
從圖2中也可看出,兩面針新棒狀花椒酰胺含量在主莖中并不穩(wěn)定,不隨株齡增加而增加;在根部卻隨株齡增加而增加;而兩面針氯化兩面針堿含量無(wú)論在莖部還是根部都隨株齡增加而增加。兩面針以根入藥為主,莖部也有企業(yè)在用。從上面數(shù)據(jù)可看出,5~7年后兩面針主要藥用成分達(dá)一定量,可采收。
3.6 抗逆性
兩面針在向陽(yáng)處的丘陵、山地的疏林、灌叢和荒草坡較常見(jiàn),也生于陰坡槽谷兩旁和下坡較潤(rùn)濕處,喜濕怕旱,在干旱的季節(jié)兩面針容易造成葉子脫落,在高溫高濕季節(jié)長(zhǎng)勢(shì)最好。兩面針對(duì)土壤的適應(yīng)性較廣,在酸性土壤地區(qū)和石灰?guī)r地區(qū)均可生長(zhǎng)。兩面針喜歡在磷肥足的土壤中生長(zhǎng),有效成分含量與土壤有效磷呈正相關(guān)[4-5]。兩面針既喜陽(yáng),又能忍耐一定程度的蔭蔽,在上層林木透光率達(dá)20%的條件下也可生長(zhǎng)。幼時(shí)直立生長(zhǎng),主根發(fā)達(dá);葉片變小,葉色發(fā)黃脫落,新梢生長(zhǎng)緩慢。
3.7 病蟲(chóng)害防治
兩面針常見(jiàn)的病蟲(chóng)害較多,在5—7月高溫高濕的環(huán)境下兩面針容易發(fā)病,主要病害有炭疽病、煤煙病、潰瘍病等。
炭疽病主要危害兩面針葉片。葉片受害首先病斑多出現(xiàn)于葉緣或葉尖,呈圓形或不規(guī)則形,淺灰褐色,邊緣褐色,病健部分界清晰。病斑上有同心輪紋排列的黑色小點(diǎn)。在不正常的氣候條件下和栽培管理不當(dāng)時(shí),葉部有時(shí)發(fā)生急性型病斑。主要防治措施:(1)清理種植園,剪除病枝,集中燒毀。(2)發(fā)病初期噴灑70%硫菌靈可濕性粉劑1 000倍液,每7 d噴1次,連續(xù)噴灑 2~3 次。
煤煙病主要危害葉片和幼枝。常以粉虱類(lèi)、蚧類(lèi)或蚜蟲(chóng)類(lèi)害蟲(chóng)的分泌物為營(yíng)養(yǎng)而發(fā)病,發(fā)病初期,表面出現(xiàn)暗褐色點(diǎn)狀小霉斑,后繼續(xù)擴(kuò)大成絨毛狀黑色或灰黑色霉層。后期霉層上散生許多黑色小點(diǎn)或剛毛狀突起物。主要防治措施:(1)及時(shí)抓好粉虱類(lèi)、蚧類(lèi)和蚜蟲(chóng)類(lèi)的防治。(2) 進(jìn)行修剪,使柑園通風(fēng)透光良好。(3) 做好冬季清園,清除已經(jīng)發(fā)生的煤煙病,也可用敵死蟲(chóng)乳油或機(jī)油乳劑兌水噴霧,或?qū)θ~面上撒施石灰粉可使霉層脫落。(4) 應(yīng)在發(fā)病初期開(kāi)始防治。用70%甲基硫菌靈可濕性粉劑600~1 000倍液噴霧,在6—7月改噴硫酸銅 ∶ 肥皂 ∶ 水=1 ∶ 4 ∶ 400的銅皂液,于6月中下旬和7月上旬各噴1次。
潰瘍病主要危害發(fā)生在葉上,引起落葉。 葉片受害開(kāi)始于葉背出現(xiàn)黃色或暗黃色針尖大小的油漬狀斑點(diǎn),逐漸擴(kuò)大,同時(shí)葉片正背兩面均逐漸隆起,呈近圓形、米黃色病斑,以后病部表皮開(kāi)裂,呈海綿狀,隆起更顯著,木栓化,表面粗糙、灰白色或灰褐色。病斑中心凹陷,周?chē)悬S色或黃綠色暈環(huán),有些品種在緊靠暈環(huán)處常有褐色的釉光邊緣。到后期,病斑中央成火山口狀開(kāi)裂。主要防治措施:(1)苗木檢疫。從外地引進(jìn)的苗木和接穗,可用64%霜靈·錳鋅可濕性粉劑或用700單位/mL農(nóng)用鏈霉素加1%乙醇浸30~60 min;或用3%硫酸亞鐵浸10 min。嚴(yán)禁從病區(qū)調(diào)進(jìn)苗木、接穗和果實(shí),如發(fā)現(xiàn)病株應(yīng)立即燒毀。(2)發(fā)病初期噴灑600 U/mL的農(nóng)用鏈霉素加1%乙醇、77%可殺得可濕性粉劑300倍液、氧氯化銅膠懸劑等。治療的藥物可選用64%霜靈·錳鋅可濕性粉劑,防治率達(dá)90%。
兩面針主要蟲(chóng)害有橘蚜、柑橘鳳蝶、紅蜘蛛、麒麟掌臀紋粉蚧、大灰象甲、甘薯大象甲、短額負(fù)蝗、蝸牛等。全年大部分時(shí)間都有發(fā)生,尤以新梢生長(zhǎng)期危害最為猖狂。
兩面針受橘蚜、柑橘鳳蝶、紅蜘蛛、麒麟掌臀紋粉蚧危害時(shí),可采用40%樂(lè)果乳油1 000倍液噴灑;對(duì)大灰象甲、甘薯大象甲、短額負(fù)蝗采取措施是:(1)直接捕捉成蟲(chóng)。利用成蟲(chóng)受驚假死落地的習(xí)性,在白天敲樹(shù)將其震落,然后予以殺死。(2)藥物防治。在成蟲(chóng)出土前,于樹(shù)干基部周?chē)孛嫒?%西維因粉劑進(jìn)行觸殺,每株用藥50 g左右,均勻撒成寬約70 cm的藥環(huán)。對(duì)于已經(jīng)上樹(shù)的成蟲(chóng),可將其搖震下來(lái),當(dāng)其欲爬回樹(shù)上而經(jīng)過(guò)藥環(huán)時(shí),即可中毒死亡,或往樹(shù)上噴灑50%殺螟丹可濕性粉劑800倍液。對(duì)蝸??芍苯尤斯ふT捕,也可用藥:(1)毒餌誘殺。用多聚乙醛配制成含25%~60%有效成分的豆餅(磨碎)或玉米粉等毒餌,在傍晚時(shí)均勻撒施在菜田壟上進(jìn)行誘殺。(2)撒顆粒劑。用8%滅蛭靈顆粒劑或10%多聚乙醛顆粒劑30 kg/hm2,均勻撒于田間進(jìn)行防治。(3)噴灑藥液。當(dāng)清晨蝸牛未潛入土中時(shí),可用滅蛭靈兌水噴灑,隔7~10 d噴1次,連噴2~3次[6]。
4 結(jié)論
兩面針在桂林地區(qū)栽培,前5年產(chǎn)量與有效成分含量逐年增長(zhǎng),5年以后含量增長(zhǎng)緩慢。人工栽培條件下,5年后采收將獲利最大。兩面針引種到桂林雁山,在自然環(huán)境條件下,植株能正常生長(zhǎng)及開(kāi)花結(jié)果,對(duì)低溫仍有較強(qiáng)適應(yīng)性,遭遇低溫時(shí),有部分幼苗被凍死,嫩葉及多年生植株新梢被凍傷,說(shuō)明引種栽培獲得成功。
在一定年限內(nèi),隨著植株苗齡增加,兩面針根部有效成分含量及生物量也增加,莖部有效成分含量呈現(xiàn)不規(guī)則變化規(guī)律,建議用藥企業(yè)盡量使用根部入藥,在根部供應(yīng)無(wú)法滿足生產(chǎn)需求的情況下,有選擇地使用莖部。
兩面針主要病害有柑橘炭疽病、柑橘煤煙病、柑橘葉斑病;主要蟲(chóng)害有橘蚜、柑橘鳳蝶、紅蜘蛛、麒麟掌臀紋粉蚧、大灰象甲、甘薯大象甲、短額負(fù)蝗、同型巴蝸牛等[6],人工栽培時(shí)須提前做好預(yù)防措施。
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