汪建云 啟雙濤 劉經(jīng)倫 楊麗華 張振鐸

摘要[目的]對(duì)小黑藥進(jìn)行實(shí)生苗栽培馴化研究。[方法]采用L8（27）正交試驗(yàn)，考察不同光照、土壤、溫度對(duì)小黑藥實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響。[結(jié)果] 弱光、混合土+高溫、弱光+混合土較適宜葉生長(zhǎng)數(shù)量增長(zhǎng);弱光+混合土、弱光、混合土、混合土+高溫較適宜葉長(zhǎng)度增長(zhǎng);弱光、弱光+混合土有助于提高葉均生長(zhǎng)速率;以上不同處理差異均顯著或極顯著;120 d時(shí)鮮生物量差異不顯著，但弱光、混合土、高溫下鮮生物量較大。[結(jié)論]弱光、混合土、高溫是小黑藥實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育和生物量積累的適宜條件。

關(guān)鍵詞小黑藥;實(shí)生苗;馴化;正交試驗(yàn);環(huán)境條件

中圖分類(lèi)號(hào)S567.23+9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611（2019）03-0154-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.03.049

引種馴化是人類(lèi)通過(guò)人工干預(yù)措施，使野生植物或外來(lái)植物成為栽培植物的措施和過(guò)程[1]，其中種子實(shí)生苗栽培試驗(yàn)是許多植物資源引種馴化的必要過(guò)程之一。小黑藥（Sanicula astrantiifolia H.Wolff ex Kretschmer）屬傘形科變豆菜屬植物，又稱(chēng)昆明變豆菜、川滇變豆菜、三臺(tái)草、五匹風(fēng)，產(chǎn)于我國(guó)西南各地，是中國(guó)西南特有種，生于海拔1 500～3 000 m的河邊雜木林下、山坡草地和溝邊陰濕處[2]。小黑藥常以根入藥[3]，民間常用做藥膳。小黑藥作為一種藥食兩用、純天然、無(wú)污染、亟待開(kāi)發(fā)的野生物種資源，具有廣闊的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)潛力和應(yīng)用前景[4]，其藥材主要來(lái)源于野生種質(zhì)資源。小黑藥以種子繁殖為主要繁殖方式，雖分布較廣，但自然種群個(gè)體數(shù)量稀少，同時(shí)近年來(lái)其野生種群被人為大量采集破壞，數(shù)量急劇減少。目前，小黑藥研究報(bào)道主要集中在成分、藥理和分子等方面，但鮮見(jiàn)對(duì)繁殖和馴化方面的研究報(bào)道[5-8]。因此，有必要對(duì)該物種進(jìn)行實(shí)生苗栽培馴化研究，特別是近自然條件下人工種植試驗(yàn)過(guò)程中的生長(zhǎng)發(fā)育表現(xiàn)，為該物種保護(hù)、開(kāi)發(fā)利用和種植推廣提供科學(xué)依據(jù)[9]。同時(shí)，這種開(kāi)發(fā)和利用方式對(duì)環(huán)境影響較小，可以最大限度地減少環(huán)境資源的破壞。鑒于此，筆者采用L8（27）正交試驗(yàn)，考察不同光照（A因素）、土壤（B因素）、溫度（C因素）對(duì)小黑藥實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響，為該物種的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)、保護(hù)和利用提供技術(shù)指導(dǎo)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在保山市隆陽(yáng)區(qū)保山學(xué)院內(nèi)（99°09′40.68″E，25°08′05.56″N）進(jìn)行。該地海拔約1 680 m，行政區(qū)劃屬保山市隆陽(yáng)區(qū)保山壩。試驗(yàn)地屬典型西南季風(fēng)區(qū)亞熱帶高原氣候類(lèi)型，11—4月為旱季，5—10月為雨季，干濕季明顯，冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷暑，四季如春。年均溫 14.8～21.4 ℃，年活動(dòng)積溫4 639.7～7 806.8 ℃，年日照時(shí)數(shù)2 046.5～2 327.4 h，年均降雨量740.2～2 097.5 mm，無(wú)霜期234～341 d[10]，山地是小黑藥分布區(qū)之一，符合馴化環(huán)境要求。

1.2試驗(yàn)材料

小黑藥實(shí)生苗試驗(yàn)材料于2013年6月和2014年2月直接從云南省昆明市尋甸縣聯(lián)合鄉(xiāng)叉河村后山挖掘，移栽于試驗(yàn)地。從2次種植植株上采集成熟種子，自然晾干保存。錦農(nóng)JN-QXM型全項(xiàng)目土壤肥料速測(cè)儀;HUATO S500系列溫濕度記錄儀;TES-1003A照度計(jì)。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016年6月1日開(kāi)始，2016年9月13日結(jié)束，共105 d。馴化栽培過(guò)程中的生長(zhǎng)發(fā)育問(wèn)題是物種物種馴化利用過(guò)程中的核心問(wèn)題之一。物種繁殖能力強(qiáng)和物種生態(tài)適應(yīng)幅廣，則物種馴化越容易。根據(jù)引種馴化理論，參照相關(guān)文獻(xiàn)資料[11-18]，該研究試驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：

試驗(yàn)地位于溫室大棚。試驗(yàn)采用3因素2水平，使用L8（27）正交設(shè)計(jì)安排試驗(yàn)。其中，光照設(shè)置2種因素（A因素：A1為自然光;A2為80目遮陽(yáng)網(wǎng)處理后光照，采用照度計(jì)定時(shí)測(cè)量光照強(qiáng)度），土壤2種因素（B因素：B1為山基土;B2為黏土∶山基土∶紅土=1∶1∶1的混合土，采用土壤肥料測(cè)量?jī)x按土壤測(cè)定方法測(cè)定氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)），溫度2種因素（C因素：C1為高溫，≥室外溫度;C2為低溫，約90% C1溫度，定時(shí)測(cè)量記錄空氣溫度和濕度）。假設(shè)不同光照、溫度、土壤下小黑藥實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育無(wú)差別，即設(shè)定光照、溫度、土壤為自變量，以小黑藥實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育為因變量，給與相同的管理措施、種植時(shí)間、種植數(shù)量等以控制無(wú)關(guān)變量，每5 d觀(guān)察記錄小黑藥實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育情況，然后通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行假設(shè)驗(yàn)證。試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案如表1所示。

分別將2類(lèi)土壤分類(lèi)混勻，各分成4份，采用隨機(jī)法按試驗(yàn)要求放置在溫室大棚，共設(shè)置成8個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)50 cm×50 cm，土壤厚度20㎝;種子播種[19]。

通過(guò)控制不同光照、溫度、土壤，觀(guān)察幼苗生長(zhǎng)狀況并定時(shí)記錄數(shù)據(jù)。由于種子播種萌發(fā)試驗(yàn)中試驗(yàn)組出苗數(shù)最小為5株，隨機(jī)選定其他試驗(yàn)組5個(gè)植株作為試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)對(duì)象。各試驗(yàn)組分測(cè)量新生葉數(shù)，葉片生長(zhǎng)長(zhǎng)度等分別記錄。試驗(yàn)完成后各試驗(yàn)組按株采收稱(chēng)取整株鮮重并記錄。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用SPSS、Excel對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，采用直觀(guān)分析法和方差分析法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

2結(jié)果與分析

2.1各控制因素基本情況

2種光照處理下105 d光照強(qiáng)度定時(shí)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄整理如圖1所示，強(qiáng)光（A1）光強(qiáng)平均為8 799.68 lx，弱光（A2）光強(qiáng)平均為1 880.32 lx，兩者之比為4.68∶1，2種光照處理隨時(shí)間波動(dòng)基本一致。

2種土壤處理的土壤成分3次重復(fù)測(cè)定平均結(jié)果是山基土（B1）銨態(tài)氮129.333 mg/kg，有效磷14.57 mg/kg，速效鉀152.333 mg/kg，有機(jī)質(zhì)177.1 mg/kg，pH 4.0;混合土（B2）銨態(tài)氮21.477 mg/kg，有效磷26.82 mg/kg，速效鉀131.267 mg/kg，有機(jī)質(zhì)41.373 mg/kg，pH 5.0。兩者銨態(tài)氮之比為6.03∶1，有效磷之比為1∶1.84，速效鉀之比為1.16∶1，有機(jī)質(zhì)之比為4.28∶1，均為酸性土。

2種溫度處理下105 d溫濕度數(shù)據(jù)記錄整理如圖2所示，高溫（C1）平均溫度為27.76 ℃，低溫（C2）平均溫度為25.53 ℃，溫度平均值相差2.72 ℃，兩者之比為1.108∶1，2種溫度處理隨時(shí)間波動(dòng)基本一致。

2.2葉生長(zhǎng)數(shù)量對(duì)實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響

一般每植株葉片數(shù)為2～13個(gè)（不含子葉），以0表示該植株葉片死亡。試驗(yàn)結(jié)果平均直觀(guān)分析如表1所示，試驗(yàn)中各處理葉生長(zhǎng)數(shù)量差異較大，高到低排列順序?yàn)樘幚恝?、⑧、②、⑥、③?⑤、①、④，葉生長(zhǎng)平均數(shù)量為6.27個(gè)。R（極差）絕對(duì)值由高到低排序?yàn)锳>BC>AB>B>AC>C，顯示影響葉生長(zhǎng)數(shù)量的因素較復(fù)雜，各因素及其交互作用對(duì)葉生長(zhǎng)數(shù)量均有較大差異，A因素是影響葉生長(zhǎng)數(shù)量的主要影響因素，BC交互作用、AB交互作用、B因素影響次之。合并方差分析表明A因素、BC交互作用、AB交互作用影響顯著，其他作用不顯著，誤差平方和相對(duì)較小，占總數(shù)的3.52%，說(shuō)明檢測(cè)準(zhǔn)確度較高。A因素K2>K1，表明弱光（A2）較適宜葉生長(zhǎng)數(shù)量增長(zhǎng)，強(qiáng)光（A1）則相對(duì)較差。由表2可知，BC交互作用B2C1>B2C2>B1C1>B1C2，表明混合土+高溫（B2C1）下較適宜葉生長(zhǎng)數(shù)量增長(zhǎng)，山基土+低溫（B1C2）則相對(duì)較差;AB交互作用由高到低為A2B2>A2B1>A1B2>A1B1，表明弱光+混合土（A2B2）下較適宜葉生長(zhǎng)數(shù)量增長(zhǎng)，強(qiáng)光+山基土（A1B1）則相對(duì)較差。

2.3葉凈生長(zhǎng)長(zhǎng)度和對(duì)實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響

由表1可知，各處理全部葉凈生長(zhǎng)長(zhǎng)度和差異較大，各組合由高到低排列順序?yàn)樘幚恝?、⑧、②、⑤、③、⑥、①、④，葉凈生長(zhǎng)長(zhǎng)度和平均為33.34 cm。R絕對(duì)值由高到低排序?yàn)锳B>A>B>BC>AC>C，AB交互作用是影響葉凈生長(zhǎng)長(zhǎng)度和的主要影響因素，A因素、B因素、BC交互作用影響次之。合并方差分析表明AB交互作用差異極顯著，A因素、B因素、BC交互作用差異顯著，其他作用不顯著，誤差平方和相對(duì)較小，占總數(shù)的0.8%，檢測(cè)準(zhǔn)確度高。由表2可知，AB交互作用A2B2>A2B1>A1B2>A1B1，表明弱光+混合土（A2B2）下較適宜葉長(zhǎng)度增長(zhǎng)，強(qiáng)光+山基土（A1B1）則相對(duì)較差;A因素K2>K1，表明弱光（A2）較適宜葉長(zhǎng)度增長(zhǎng)，強(qiáng)光（A1）則相對(duì)較差;B因素K2>K1，表明混合土（B2）較適宜葉長(zhǎng)度增長(zhǎng)，山基土（B1）相對(duì)較差;BC交互作用B2C1>B2C2>B1C1>B1C2，表明混合土+高溫（B2C1）較適宜葉長(zhǎng)度增長(zhǎng)，而山基土+低溫（B1C2）相對(duì)不適宜。

2.4葉均生長(zhǎng)速率對(duì)實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響

由表1可知，各處理葉均生長(zhǎng)速率差異較大，各處理由高到低排列順序?yàn)樘幚恝?、⑧、②、⑤、③、⑥、①、④，葉均生長(zhǎng)速率平均為0.088 cm/d。R絕對(duì)值由高到低排序?yàn)锳>AB>BC>B>AC>C，A因素是影響葉均生長(zhǎng)速率的主要影響因素，AB交互作用、BC交互作用、B因素影響次之。合并方差分析表明A因素、AB交互作用差異顯著，其他作用不顯著，誤差平方和相對(duì)較小，占總數(shù)的5.23%，檢測(cè)準(zhǔn)確度較高。A因素K2>K1，表明弱光（A2）有助于提高葉均生長(zhǎng)速率，強(qiáng)光（A1）則相對(duì)較差。由表2可知，AB交互作用A2B2>A2B1>A1B2>A1B1，表明弱光+混合土（A2B2）有助于提高葉均生長(zhǎng)速率，而強(qiáng)光+山基土（A1B1）相對(duì)較差。

2.5植株鮮生長(zhǎng)量對(duì)實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響

將105 d后每植株鮮生物量作為分析因素影響的考察指標(biāo)。統(tǒng)計(jì)直觀(guān)分析結(jié)果如表1所示，可以看出試驗(yàn)中各處理植株地下鮮生物量差異較大，各處理由高到低排列順序?yàn)樘幚恝?、②、③、⑧、⑥、④、⑤、①，植株地下鮮生物量平均為10.06 g。R絕對(duì)值由高到低排序?yàn)锽C>B>AB>AC>A>C，BC因素是影響植株地下鮮生物量的主要影響因素，B因素、AB交互作用、AC交互作用影響次之。方差分析表明各因素和交互作用不顯著，誤差平方和相對(duì)較大，占總數(shù)的6.63%，檢測(cè)準(zhǔn)確度一般。K值分析顯示，弱光、混合土、高溫下鮮生物量較大。

3結(jié)論與討論

3.1結(jié)論

通過(guò)光照、土壤、溫度3因素2水平L8（27）正交試驗(yàn)結(jié)果可以看出，在該試驗(yàn)栽培馴化條件下，實(shí)生苗均能正常發(fā)育，弱光（A2）、混合土+高溫（B2C1）、弱光+混合土（A2B2）較適宜葉生長(zhǎng)數(shù)量增長(zhǎng);弱光+混合土（A2B2）、弱光（A2）、混合土（B2）、混合土+高溫（B2C1）較適宜葉長(zhǎng)度增長(zhǎng);弱光（A2）、弱光+混合土（A2B2）有助于提高葉均生長(zhǎng)速率，差異均顯著或極顯著;120 d實(shí)生苗鮮生物量差異不顯著，但K值分析顯示弱光、混合土、高溫下地下鮮生物量較大。

①弱光、混合土、高溫較適宜葉生長(zhǎng)數(shù)量增長(zhǎng)和葉長(zhǎng)度增長(zhǎng)，弱光、混合土下葉均生長(zhǎng)速率提高，即弱光、混合土、高溫是小黑藥實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育的適宜條件;

②弱光、混合土、高溫有益于小黑藥實(shí)生苗地下生物量的積累。

3.2討論

（1） 資源植物開(kāi)發(fā)利用前期馴化研究工作。云南是資源植物王國(guó)，資源植物是云南實(shí)現(xiàn)綠色云南快速發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。隨著國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的轉(zhuǎn)型、云南高原特色農(nóng)業(yè)的發(fā)展，資源植物的地方差異化開(kāi)發(fā)利用和規(guī)模化產(chǎn)業(yè)種植步伐將越來(lái)越快，由于云南植物資源的特性[21]，資源和保護(hù)的矛盾必將更加突出，因而資源植物開(kāi)發(fā)利用前期馴化研究工作顯得更加重要。但是，目前許多科研工作者對(duì)該方面的研究工作認(rèn)識(shí)不足，且相關(guān)報(bào)道也較少。

（2）日益嚴(yán)重的資源植物破壞和保護(hù)。由于受利益驅(qū)使以及資源地農(nóng)戶(hù)資源保護(hù)意識(shí)缺乏，植物資源常被破壞性采挖，導(dǎo)致野生資源急劇減少。如果對(duì)資源植物繁殖和種植進(jìn)行有效的指導(dǎo)，從而減少資源破壞和浪費(fèi)，這對(duì)保護(hù)資源、減少破壞將起到積極作用。

（3）馴化試驗(yàn)和結(jié)果利用。由于不同植物物種特性不同，在植物資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中對(duì)物種生物學(xué)特性不了解、種植技術(shù)缺乏，因而種植時(shí)選擇環(huán)境、種植管理均存在許多問(wèn)題，導(dǎo)致種植產(chǎn)量不高。該研究提供了根據(jù)該物種野外觀(guān)察的生物學(xué)特性和統(tǒng)計(jì)分析原理設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單試驗(yàn)方案，在試驗(yàn)記錄的觀(guān)測(cè)點(diǎn)中選擇了4個(gè)有效的觀(guān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分析，同時(shí)結(jié)合許多研究采用了直觀(guān)分析和方差分析相結(jié)合的思路，可供相關(guān)研究者參考。

3.3建議

（1）該試驗(yàn)以光、土壤、溫度3種主要因素進(jìn)行考察，雖然得出了正確結(jié)論，但也發(fā)現(xiàn)小黑藥植株在各因素下表現(xiàn)差異較大，說(shuō)明其影響因子較復(fù)雜[20]，今后試驗(yàn)有必要增加考察因素的數(shù)量（如水分、濕度、土壤透氣度等）和水平，增加樣本個(gè)體數(shù)，以便考察分析其他影響因素的作用。

（2）由于考察自然條件下該植物的實(shí)生苗生長(zhǎng)發(fā)育受其他自然因素影響較大，因而水平較難于控制，采用的試驗(yàn)因素未能得出小黑藥最適合、最高生長(zhǎng)光照、土壤、溫度組合的具體數(shù)值和范圍，需要單因素人工控制試驗(yàn)進(jìn)行考察;同時(shí)該研究時(shí)間較短，地下鮮生物量積累不足，雖然得出了結(jié)論，但由于其方差分析因素不顯著，仍有待今后深入研究。

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