柴春山,蘆 娟,蔡國軍,莫保儒,于洪波,鄒天福,王子婷
(甘肅省林業(yè)科學研究院,甘肅 蘭州 730020)
薰衣草(Lavandulaspp.),亦稱“拉文達”(Lavender),原產(chǎn)地中海沿岸,屬唇形科薰衣草屬多年生草本或半灌木天然香料植物[1-2]。目前全世界有37個種,100 多個品種,分精油用和觀賞用兩類[3-4]。因其具有較高的利用價值,現(xiàn)已廣泛應用于醫(yī)藥、食品、飲料、化工和化妝品等行業(yè)[5-7]。我國自1952年開始從法國引種[8-9]。目前,在新疆、江蘇、北京等近10個省(市)都有種植,并且種植面積不斷擴大[10]。為了增加甘肅中部干旱半干旱區(qū)的經(jīng)濟物種,甘肅省林業(yè)科學研究院于2008年首次從北京植物園引進薰衣草種子,并在甘肅中部的干旱地區(qū)定西進行了栽培試驗研究,探索了薰衣草在甘肅干旱區(qū)的育苗技術(shù)、栽培管理技術(shù)和栽培適應性,并對其種子育苗技術(shù)和栽培適應性進行了報道[11]。本研究主要分析肥水和打頂對薰衣草的影響,以期為甘肅中部地區(qū)以及西北其他類似地區(qū)薰衣草的栽培管理提供科學依據(jù)。
1.1試驗地概況 試驗地位于定西市巉口林業(yè)試驗場(104°29′ E,35°45′ N),定西市安定區(qū)巉口鎮(zhèn)北部6 km處,屬半干旱黃土丘陵溝壑區(qū)[12-13],海拔1 800 m。氣候?qū)贉貛Т箨懶约撅L氣候,年均氣溫6.8 ℃,極端高溫36.5 ℃,極端低溫-24.4 ℃。年均無霜期152 d。年均降水量386.3 mm,主要集中在7-9月。2009年1-9月的蒸發(fā)量為1 250.2 mm,降水量267.4 mm左右,主要集中在8-9月,春、夏季降水很少。自然植被屬干草原類型。土壤為灰鈣土類,較貧瘠,pH值7.5~8.5,呈弱堿性。
1.2試驗材料 試驗用狹葉薰衣草(L.angustifolia)為甘肅省定西市巉口林業(yè)試驗場的一年生實生苗,是于2008年4月培育,同年7月就地移栽,移栽株行距3 cm×8 cm,2009年4月定植,定株行距20 cm×30 cm。試驗用化肥為氮肥(尿素)和磷肥(過磷酸鈣),其中尿素中N含量為46%,過磷酸鈣P2O5含量為12%。
1.3試驗設(shè)計 試驗于2009年在薰衣草定植地進行,分澆水、施肥和打頂3種試驗,均采用隨機區(qū)組設(shè)計,每種試驗每個處理均3次重復即3個小區(qū),小區(qū)面積3 m2。澆水采用漫灌,生長季共澆3次,時間分別是4月下旬(剛定植時)、6月上旬(初花期)、7月中旬(盛花期)。其中澆水處理為澆3次水,對照為只澆前2次水;施肥采用撒施和溝施,生長季共施2次,結(jié)合后2次澆水進行。第1次施肥分氮肥(N)、磷肥(P)和氮磷混合肥(N+P)3種肥料類型,方法為撒施與溝施2種,第2次均為氮磷混合肥,方法為撒施。兩次施肥和兩種方法的每種單一肥料施肥量均為每667 m26 kg。其中施肥處理為施2次肥,對照為只澆水不施肥;打頂時間為6月上、中旬,將植株2008年發(fā)育的主枝頂梢和2009年當年抽生的花穗全部剪除,試驗在施肥區(qū)和未施肥區(qū)均進行,對照在同類小區(qū)中選取。
1.4生長發(fā)育調(diào)查 施肥試驗和打頂試驗效果于8月14日調(diào)查,每種試驗每個重復選取15個調(diào)查樣本,調(diào)查指標為株高、冠幅、分枝數(shù)和抽穗率;澆水試驗和施肥的部分試驗效果于9月5日調(diào)查,每種試驗每個重復選取30個樣本,調(diào)查指標為株高、冠幅、分枝數(shù)、單株抽穗數(shù)、整體抽穗率。抽穗率以試驗小區(qū)為單位進行計算,冠幅采用垂直投影調(diào)查法。
抽穗率(%)=(每小區(qū)調(diào)查樣本中抽穗的株數(shù)/小區(qū)調(diào)查樣本總數(shù))×100%。
1.5數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)用Excel 2003整理,方差分析和多重比較采用SAS 9.0的ANOVA和Duncan。
2.1施肥對薰衣草生長發(fā)育的影響 施肥對薰衣草生長發(fā)育具有顯著的、積極的影響(表1)。經(jīng)8月調(diào)查,溝施和撒施兩種施肥的薰衣草各指標與對照間差異極顯著(P<0.01),施肥處理的株高、冠幅、分枝數(shù)和抽穗率比對照分別提高了28.07%~32.45%、7.03%~10.17%、46.37%~55.50%、38.83%~34.41%,尤其是分枝數(shù)提高最大,但溝施和撒施兩種方法間差異不顯著(P>0.05)。在3種不同肥料類型間,薰衣草生長發(fā)育的各項指標,均是氮肥和氮磷混合肥明顯大于磷肥,且兩者與磷肥間在株高、冠幅和分枝數(shù)指標上差異顯著(P<0.05),但在抽穗率指標上差異不顯著(P>0.05)。在氮肥和氮磷混合肥間,兩者在各項指標上差異均不顯著(P>0.05)。這可能說明,對薰衣草的生長發(fā)育起主要作用的是氮肥,磷肥的作用并不明顯。
經(jīng)9月再次調(diào)查,施肥對促進薰衣草生長發(fā)育的效果仍很明顯,施肥薰衣草生長發(fā)育的各項指標均高于對照,其株高、冠幅、單株抽穗數(shù)和整體抽穗率比對照分別提高了25.11%、14.24%、97.47%和13.36%,且在株高、冠幅和抽穗數(shù)指標上與對照間差異極顯著(P<0.01),但在抽穗率指標上差異不顯著(P>0.05)。此外,施肥的總體影響效果隨著時間的延長而加強,施肥處理與對照間的差異越到生長后期越明顯。
2.2打頂對薰衣草生長發(fā)育的影響 打頂能顯著促進薰衣草的分枝數(shù),使其指標比對照提高了27.00%(表1),且與對照間差異極顯著(P<0.01),但卻降低了薰衣草生長早期的株高和冠幅生長量以及抽穗率,并使這些指標比對照分別降低了7.17%、1.50%和12.18%,且打頂處理對降低株高的效果與對照間差異極顯著(P<0.01),但對降低冠幅和抽穗率的效果與對照間差異不顯著(P>0.05)。說明,打頂對促進薰衣草分枝具有重要作用,但同時也會影響其早期的株高和冠幅生長量,但此影響不顯著且到后期會消失。
2.3澆水對薰衣草生長發(fā)育的影響 澆水對薰衣草生長發(fā)育的影響極其顯著(表1),澆水處理的各項指標均高于對照且差異極顯著(P<0.01)。澆水處理使薰衣草株高、冠幅、單株抽穗數(shù)和整體抽穗率比對照分別提高了71.10%、74.22%、659.49%和75.00%,各項指標提高百分率均在70%以上,尤其對單株抽穗數(shù)的影響最顯著??梢?,澆水對促進薰衣草的生長發(fā)育更加重要。同樣,澆水對薰衣草生長發(fā)育的影響隨著時間的延長而增強,澆水處理與對照間的差異越到生長后期越明顯。
表1 不同管理措施對薰衣草生長發(fā)育的影響
澆水和施肥的影響在薰衣草2009年的株高和冠幅生長曲線上也有明顯體現(xiàn)(圖1)[11]。其中,薰衣草生長曲線在6月初和7月中旬出現(xiàn)的2個生長速度加快的拐點,與澆水和施肥影響有關(guān),且快速生長維持了近1個月左右,隨后因持續(xù)干旱其生長速度隨之變慢甚至停止。同時,在8月下旬也出現(xiàn)了1個生長速度加快的拐點,這是7月底雨季來臨降水所引起的(圖2)。
圖1 2009年薰衣草苗高和冠幅生長曲線
圖2 2009年定西市巉口鎮(zhèn)降水量和蒸發(fā)量月分布曲線
在試驗的3種因子中,每種因子對薰衣草的生長發(fā)育都有較大的影響,而且這種影響越到生長后期越明顯。其中,施肥和澆水的影響是正面的。凡是施肥和澆水的植株,不僅長勢旺,分枝多,而且抽穗和開花茂盛。相反,凡是未施肥和未澆水的植株,都普遍個體矮小,分枝數(shù)和單株抽穗數(shù)少,整體抽穗率低,長勢差,抽穗和開花不良。此外,3種因子對薰衣草生長發(fā)育影響的大小和廣度也不一樣。其中,打頂試驗的影響較小,其影響的主要指標是分枝數(shù),能顯著促進植株多分枝,但在生長早期卻會降低株高和冠幅生長量及抽穗率,但此影響不顯著且到后期會消失;而影響較大的是施肥和澆水,不但會顯著提高株高和冠幅生長量,還能顯著促進分枝和提高單株抽穗數(shù)與整體抽穗率。兩者相比,澆水的影響遠大于施肥,這不僅體現(xiàn)在澆水顯著影響的指標比施肥多,而且對各項指標提高的百分率也遠高于施肥。
在半干旱地區(qū)種植薰衣草,澆水對其生長發(fā)育具有非常重要的作用。雖然對照植株比澆水處理只少澆了1次水,但株高和冠幅生長量以及單株抽穗數(shù)和整體抽穗率均顯著小于澆水植株,且到10月時植株普遍出現(xiàn)枯黃現(xiàn)象,而此時澆水植株生長茂盛。雖然薰衣草喜光耐旱,適合在干旱地區(qū)種植[14],但也不能忽視澆水對其生長發(fā)育的影響,尤其對于甘肅定西這樣一個非常干旱、春、夏季幾乎無雨的地區(qū),更要重視水分的影響,在生長季雨季來臨前一個月至少澆一次水。
施肥對薰衣草的生長發(fā)育同樣很重要,施肥植株生長發(fā)育明顯好于對照,且到10月也出現(xiàn)對照植株普遍枯黃而施肥植株生長旺盛的現(xiàn)象。但在本研究中起主要作用的是氮肥,磷肥的效果不明顯,這與徐瑾等[15]和劉忠軍等[16]報道的為促進薰衣草生長而追施氮肥和磷肥有出入,這可能與定植地條件不同和施肥后對其效果的調(diào)查時間早晚有關(guān)。
打頂雖然降低了薰衣草生長早期的株高和冠幅生長量以及抽穗率,但明顯促進了薰衣草的分枝,達到了打頂?shù)念A期目的,這一結(jié)論與張萍和張靜[17]、黃晨和王潔[18]對打頂研究的觀點一致,認為打頂可以促進植株多發(fā)枝,為當年秋季形成產(chǎn)量和來年高產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。所以,對薰衣草一年生苗進行打頂管理還是重要的。此外,打頂能推遲薰衣草的花期,使定西原本7-8月的花期推遲到了8-9月。
此外,研究中還發(fā)現(xiàn),附近圍墻和樹木遮陰對薰衣草抽穗和開花影響很大,受遮陰影響的植株普遍抽穗和開花很少,這與薰衣草是喜光植物有關(guān)。因此,薰衣草種植必須避開遮擋物,最好栽植在開闊、向陽的地方。
[1]裴鑒.中國植物志(第65卷,2分冊)[M].北京:科學出版社,1979:248.
[2]解成喜,王強,崔曉明.薰衣草揮發(fā)油化學成分的GC-MS分析[J].新疆大學學報 (自然科學版),2002,19(3):294-296.
[3]郝俊蓉,姚雷,袁關(guān)心,等.精油類和觀賞類薰衣草的生物學性狀和精油成分對比[J].上海交通大學學報 (農(nóng)業(yè)科學版),2006,24(2):146-151.
[4]張艷玲,郝俊蓉,姚雷.薰衣草親緣關(guān)系的 RAPD分析[J].上海交通大學學報 (農(nóng)業(yè)科學版),2007,25(6):578-582.
[5]張雪榮.薰衣草芳樟醇合成酶的基因克隆、功能鑒定及轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研究[D].呼和浩特:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學,2007.
[6]Sudria C,Pinol M T,Palazon J.Influence of plant growth regulators on the growth and essential oil content of culturedLavanduladentataplantlets[J].Plant Cell,Tissue and Organ Culture,1999,58(3):177-184.
[7]Cavanagh H M A,Wilkinson J M.Biological activities of lavender essential oil[J].Phytotherapy Research,2002,16:301-308.
[8]陳和平,周賀新,賀瑞振,等.薰衣草葉片高頻再生體系的建立[J].農(nóng)墾醫(yī)學,2005,27(5):371-372.
[9]魏琮,李克勤,張迎春,等.薰衣草的花藥培養(yǎng)(初報)[J].陜西師范大學學報(自然科學報),1979(1):113-118.
[10]江宇飛,仇璇.植物生長調(diào)節(jié)劑對薰衣草種子發(fā)芽和幼苗生長的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2009(2):169-171.
[11]柴春山,蔡國軍,莫保儒,等.薰衣草在甘肅定西干旱區(qū)的栽培適應性[J].草業(yè)科學,2010,27(8):97-101.
[12]莫保儒,蔡國軍,趙廷寧,等.黃土丘陵溝壑區(qū)植被恢復過程中物種組成及多樣性[J].草業(yè)科學,2010,27(2):48-53.
[13]蔡國軍,張仁陡,柴春山.安家溝小流域綜合治理效益評價[J].草業(yè)學報,2009,18(6):23-30.
[14]許耀祖,王曉軍,趙民安,等.薰衣草細胞懸浮培養(yǎng)體系的優(yōu)化[J].細胞生物學雜志,2005,27:701-704.
[15]徐瑾,周繼忠,劉新民,等.薰衣草優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)[J].新疆農(nóng)墾科技,2005(3):15-16.
[16]劉忠軍,劉虹,熱西達.薰衣草的引種栽培及引用研究[J].新疆農(nóng)業(yè)科技,2005(2):44-45.
[17]張萍,張靜.薰衣草栽培技術(shù)[J].新疆農(nóng)業(yè)科技,2006(2):20.
[18]黃晨,王潔.薰衣草的特性及栽培技術(shù)[J].新疆林業(yè),2006(5):34-35.