楊 恒,曾凡景,郭 甜,盧珊珊,孫 健,趙惠恩
(北京林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院,國家花卉工程技術(shù)研究中心,北京100083)
百里香為唇形科(Labiatae)百里香屬植物(Thymus)的統(tǒng)稱,因其植株在花期具強烈芳香氣味而得名[1]。百里香屬植物在全世界約有450余種,我國現(xiàn)發(fā)現(xiàn)有15個種、2個變種。
百里香屬植物為多年生小灌木或半灌木,全株有濃郁芳香。根為軸根型,根頸短,主根不發(fā)達(dá),側(cè)根發(fā)達(dá),且容易交錯成網(wǎng)狀[2-3];葉片細(xì)小,對生,背面密布腺點或無腺點;輪傘花序緊密排成頭狀花序或疏松排成穗狀花序;花萼管狀鐘形或狹鐘形,二唇形,上唇3裂,下唇2裂;花期5~9月;種子極小,無胚乳或少胚乳,發(fā)芽率低,種子壽命3年左右[4]。
百里香最早起源于地中海地區(qū)[5],最早可以追溯到波斯國的早期,當(dāng)時主要用于園藝觀賞,后來逐漸開始被歐洲人應(yīng)用于食物的烹制。百里香現(xiàn)代規(guī)模化栽培的歷史并不長,僅有將近20年的時間。歐洲在百里香的人工栽培和開發(fā)利用方面均走在了世界的前面,獲得了可觀的經(jīng)濟效益。目前,我國許多地區(qū)也已經(jīng)開始嘗試引種國外的百里香,但進(jìn)展緩慢。
百里香自然分布區(qū)在東半球的歐亞大陸草原區(qū),包括非洲北部、歐洲和亞洲溫帶地區(qū),在分布區(qū)常呈成片生長,盛花期頗具觀賞性。我國境內(nèi)的百里香主要分布于西北、華北和東北的干旱半干旱荒漠草地、河岸及丘陵山區(qū)[6],在內(nèi)蒙古、甘肅、陜西、青海、寧夏、新疆、山西、河北、北京等地區(qū)均有發(fā)現(xiàn)[7]。
百里香一直以來被作為精油原料廣泛使用,較少用于園林綠化中,但具有很大的潛在園林價值。其株型小巧,氣味芬香,花開濃密,可作盆栽和花壇花卉;蔓地匍匐,大面積栽植整齊均一,自然美觀,起伏有致,線條柔和,可作觀賞性草坪和地被植物;喜光,耐干旱瘠薄,抗強風(fēng),可應(yīng)用于屋頂綠化,同時可作為生態(tài)修復(fù)地被。
土壤。百里香根系發(fā)達(dá),母株根長超過匍匐莖,細(xì)根如網(wǎng),匍匐莖隨處生根,對土壤的要求不高,在十分干旱的流沙陽坡、風(fēng)化的砂巖上均可正常生長,但在排水良好的石灰質(zhì)土壤中生長最好,不耐水濕。耐鹽堿,據(jù)調(diào)查,中國野生百里香生長的土壤pH值一般在8~9之間。
水分。由于百里香具有葉厚、帶肉質(zhì)的特性,對栽培基質(zhì)不要求太多的水分,但研究得出低于50%的土壤含水量不利于百里香生長。
溫度。百里香適合生長的溫度是20~25℃,在高溫高濕的夏季生長會變緩,這時候應(yīng)適當(dāng)遮蔭,并停止施肥,避免根系腐爛[8]。
光照。百里香是陽性植物,喜光也稍耐蔭,多成片生長于向陽的沙質(zhì)土的山坡,干燥或濕潤的環(huán)境均能生長,但在干燥的沙土陽坡上散生或混生于草灌中,未成優(yōu)勢種,在濕度稍好的沙石坡、沙溝中則往往呈獨立群落,呈現(xiàn)群體優(yōu)勢[9],而且其它雜草較難侵入[10]。野外生長的百里香于早春2、3月即返青吐綠,整個夏季綠葉青翠,盛開紫色的小花,深秋葉子變?yōu)樽霞t,頗具特色,至12月降雪,仍可見紫色的小葉挺立,觀賞期較長。百里香能形成天然擴張的特性,冠幅可達(dá)150 cm/株,蓋度可達(dá)80% ~90%,群落內(nèi)株叢的生物多樣性低于株叢外,具強的資源競爭力。
百里香對環(huán)境的適應(yīng)性非常強,抗寒、抗旱、耐高溫、耐風(fēng)蝕、耐鹽堿,冬季可抵御-30℃以下的低溫,夏季能耐受40℃以上的高溫,據(jù)調(diào)查,它們能長期在干旱貧瘠的荒漠地帶很好地生長。
國內(nèi)對百里香的栽培研究表明,百里香雖能正常度過高溫的夏季,但生長會受抑制,而高濕則易導(dǎo)致其根系腐爛,故應(yīng)該在高溫高濕的季節(jié)加強對百里香的保護(hù)。同時,百里香基本不用施肥,如要加快培育,可用腐熟有機肥。
應(yīng)該注意,百里香枝條成熟開花結(jié)種子后常常容易枯頂,出現(xiàn)禿斑,可適當(dāng)修剪,改善其觀賞性,但注意不要剪至枝條已木質(zhì)化的部分,因為該部分再生力差,重剪后容易引起全株死亡。
3.2.1 播種 百里香種子繁殖比較容易操作,因而在生產(chǎn)上被廣泛采用,可春播(4月)或秋播(9月),土壤以沙壤土為宜,土質(zhì)粘重時應(yīng)加入30% ~40%的砂子以保持疏松便于排水,溫度最好控制在23~25℃。播后需對小苗進(jìn)行定植,定植前施足基肥,國外有研究表明種植過密和頻繁的澆水均會影響百里香精油的產(chǎn)量,應(yīng)加以注意。同時,播種時注意要考慮種子發(fā)芽率和某些品種特性等問題。
李青等[11]對不同溫度、光照、覆土厚度下百里香種子的萌發(fā)情況作了實驗,得出:15℃ ~25℃是百里香的最適發(fā)芽的溫度區(qū)間,20℃/25℃是最適發(fā)芽溫度條件,晝夜變溫條件下更有利于百里香種子萌發(fā);16 h光照/8 h黑暗是百里香種子發(fā)芽的最佳光照條件;覆土厚度不應(yīng)超高0.5 cm。
3.2.2 扦插 扦插法具有易生根、繁殖速度快和有利于保持品種特性等特點,因而是一種較理想的繁殖方法。對于百里香的扦插,插穗以3~5節(jié)并帶頂芽的柔嫩枝條為宜,不帶頂芽的枝條或已木質(zhì)化的枝條用于扦插時,生根速度慢,產(chǎn)生根系也較少。同時,使用適宜濃度的植物生長調(diào)節(jié)劑(如IBA、ABT生根粉等處理插穗,可以起到促進(jìn)生根的作用。國內(nèi)對扦插的研究較多,馮娜、魏春雁[7]對興安百里香的扦插作了比較詳細(xì)的研究,以生根液濃度、基質(zhì)、生長期作為主要因子,發(fā)現(xiàn)40天后經(jīng)過0.1 g/L ABT生根液浸漬5 min的插穗在校園土中的生根率達(dá)到100%。魯朝輝等[12]以NAA為生根液,珍珠巖、泥炭、沙土為扦插基質(zhì),對鋪地百里香進(jìn)行了扦插繁殖實驗,發(fā)現(xiàn)將去頂芽的上部枝條在濃度為100 mg/L的NAA中浸泡5 min,用珍珠巖做扦插基質(zhì),扦插效果最為理想。王玲、蘇含英[13](2008)以引種的黑龍江省野生種興安百里香、短節(jié)百里香、顯脈百里香、興凱百里香的扦插處理適宜條件進(jìn)行了研究,找出了它們最適的生根粉GGR溶液濃度和扦插基質(zhì),并總結(jié)出4個種類均要求較高濃度的生根粉GGR溶液處理,以及疏松、透氣的扦插基質(zhì),如珍珠巖和蛭石等。
在國外,CHANDRE 等[14]就 NAA、IBA、TRF、PBZ的濃度及處理方法對Thymus vulgaris枝條扦插生根的效用進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)用160 mg/kg的IBA進(jìn)行深度處理的枝條效果最好,在第7天的生根率達(dá)到94.3%,每個插條平均根數(shù)達(dá)到13.4。
3.2.3 分株及壓條 分株于3~4月進(jìn)行,將母株分成4~6等份,每一株叢應(yīng)保證有4~5個芽,并帶有須根,即可分栽;或?qū)M走的匍匐莖切斷,分簇栽種。
壓條是使百里香枝條接觸土壤,讓其自動長出根系,直接切取就是獨立的一棵植株,這個方法比較適合家庭園藝種植者采用。
3.2.4 組織培養(yǎng) 百里香屬植物的組織培養(yǎng)和快繁技術(shù)研究已有近20年的歷史。早在20世紀(jì)80年代,F(xiàn)urmanowa等就對Thymus vulgaris進(jìn)行了組織培養(yǎng),并獲得了再生植株。Mendes等[15]以 Thymus mastichina莖段為外植體,MS為基本培養(yǎng)基,發(fā)現(xiàn)0.1 mg/LBAP有利于百里香的增殖,1mg/L NAA有利于生根。
我國學(xué)者在百里屬植物的組織培養(yǎng)方面也取得了一定的進(jìn)展。魏春雁[1]對興安百里香葉和嫩莖進(jìn)行了愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng),認(rèn)為MS+2,4-D 2.0 mg/L培養(yǎng)基效果最好。趙慶臻等[16]對五脈百里香進(jìn)行了組培快繁嘗試,采用野生帶腋芽莖段作為組培材料。沙紅[17]對Thymus serpyllum進(jìn)行了組織培養(yǎng),試驗表明其最佳增殖培養(yǎng)基為MS+BA 1.5 mg/L+IBA 0.08 mg/L,平均增殖倍數(shù)4.24,最佳生根培養(yǎng)基以1/2MS培養(yǎng)基為基本培養(yǎng)基,附加0.5mg/L IBA和2%的蔗糖,生根率可達(dá)100%。
魏艷等[18]以蒙古百里香的頂芽和腋芽為外植體對其進(jìn)行了組織培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)最佳增殖培養(yǎng)基為MS+6-BA 1.5 mg/L+IBA 0.1 mg/L,最佳生根培養(yǎng)基為1/2MS+2%蔗糖 +7g瓊脂 +IBA 0.5 mg/L。員銘等[19]研究了 IBA、6 -BA、蔗糖及活性炭不同含量組合對Thymus serpyllum組織培養(yǎng)的影響。趙穎等[20]發(fā)現(xiàn)蒙古百里香組培芽增殖的最適培養(yǎng)基為MS+BA 0.6 mg/L+NAA 0.2 mg/L,最適生根培養(yǎng)基為1/2MS+NAA 0.1 mg/L。
李曉東等[21]以離體培養(yǎng)的 Thymus vulgaris不定芽為材料,研究了添加不同濃度NaCl和殼聚糖對不定芽增殖及生理指標(biāo)的影響,發(fā)現(xiàn),添加0.5 g/L NaCl和0.2 g/L殼聚糖都能顯著提高不定芽的增殖能力,并能很好地調(diào)節(jié)自身營養(yǎng)物質(zhì)含量和保護(hù)酶系統(tǒng)活性,維持不定芽正常的生理代謝功能,使之表現(xiàn)出更強的增殖能力。楊莉等[22]以Thymus vulgaris的腋芽進(jìn)行增殖培養(yǎng),誘導(dǎo)不定芽,發(fā)現(xiàn)不定芽增殖最適宜的培養(yǎng)基MS+NAA 0.25 mg/L+6-BA 0.25 mg/L,增殖系數(shù)高達(dá)5.97。劉軍等[23]以 Thymus serpyllum的莖段為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)的研究,發(fā)現(xiàn) MS+2,4-D 0.6 mg/L+NAA 0.5 mg/L和MS+2,4-D 0.5 mg/L+NAA 0.3 mg/L有利于愈傷組織的誘導(dǎo)。
需要指出,百里香的播種和扦插等常規(guī)繁殖成活率高,而組織培養(yǎng)需要較大成本投入,故除非特別需要,應(yīng)該推廣普及這些常規(guī)的繁殖方法。
國外在百里香的育種研究方面作了較多的工作,特別是歐洲國家,許多科研機構(gòu)和公司參與其中,目前已經(jīng)獲得了許多優(yōu)良的工業(yè)用品種和園藝品種。
Delpit等[24]對 Thymus vulgaris進(jìn)行了無性系選育,選育出含精油較多的品系。Shetty[25]和 Kwok等[26,27]在 Thymus vulgaris的 10 個無性系中選育出抗性較強的無性系T-12。迄今為止,國外已有許多優(yōu)良品種投放市場,如瑞士第一代雜交百里香VARICO,不但觀賞性強,還具有較高的精油含量。
而中國的育種工作還沒有起步,我國野生的百里香雖然抗性較強,易于栽培管理,但其有效成分及觀賞價值較國外引種的低,所以,可以針對不同的應(yīng)用目的,開展中國野生百里香與國外百里香的雜交工作,培育出一系列可以應(yīng)用于不同領(lǐng)域的新品種,以發(fā)展我國的百里香事業(yè)。
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