(黔南州林業(yè)科學研究所,貴州都勻 558000)
八角蓮(Dysosma versipellis)為多年生草本植物,屬小檗科(Berberidaceae)鬼臼屬,又稱荷葉蓮、白角蓮、大八角蓮等[1]。八角蓮的野生資源主要分布于海拔300~3 500 m 之間,因其葉片較大,水分揮發(fā)快,所以主要生長在落葉闊葉林或常綠闊葉林、竹林下陰濕地與溝邊,主要分布在貴州、云南、四川、湖北、江西,安徽、廣西等地[9]。據(jù)《中國植物志》[1]記載,八角蓮在第一批國家珍稀瀕危保護植物名錄中被列為三級保護植物,在《中國植物紅皮書》[10]中被列為漸危種。八角蓮的化學成分約有30種,主要為黃酮類、蒽醌類和苯丙素類化合物,還含有少量的有機酸;其主要活性成分鬼臼毒素具有抗腫瘤、抗病毒的作用,在流行性乙肝腦炎、流行性腮腺炎及尖銳濕疣等疾病的治療上有較好的療效[2-11]。目前對八角蓮的研究主要集中在藥理、化學成分等方面,八角蓮林下種植栽培技術方面的研究尚未見相關報道,開展這方面的研究有重要的經(jīng)濟價值及意義。本研究根據(jù)八角蓮的生長習性,探索八角蓮在半楓荷(Semiliquidmbar cathayensisChang)林下的生長情況,為發(fā)展林下種植八角蓮提供理論指導。
試驗地設在貴州省黔南州三都縣國有林場都江鎮(zhèn)拉攬工區(qū)(107°52'E,26°02'N),年均氣溫17.5℃,夏季均溫26.6℃,冬季均溫4.3℃,極端高溫39.2℃,極端低溫-3.8℃,平均相對濕度85%,年均降水量1 300~1 500 mm,無霜期328 d。海拔在380~560 m,東南坡向,土壤類型為黃壤,土層厚度為75~90 cm。
八角蓮種苗為3年生苗,來源于黔南州林科所苗圃基地的貴州八角蓮。
1.3.1 種植方法及時間
2016年12月22日將八角蓮苗木按株行距30cm×20cm定植于10年生半楓荷林下,半楓荷林定植密度為1 680株/hm2,半楓荷的平均高度為13.5 m。
1.3.2 試驗設計
采用單因素隨機區(qū)組試驗設計,以半楓荷林分郁閉度為因素,分為0.3~0.5、0.5~0.7、0.7 以上3個不同的郁閉度,以空地種植為對照。每個郁閉度隨機布置3個小區(qū),共9個小區(qū),每小區(qū)種植八角蓮100株,共900株;空地種植100株。
1.3.3 生長狀況測定
八角蓮種植成活率調(diào)查時間為2017年8月,保存率調(diào)查時間為2018年7月;生長量測定于2018年10月進行,在每種郁閉度的各小區(qū)中隨機選取30株八角蓮,將其整株挖起,將根狀莖與地上部分分開,用烘箱烘干后分別稱量根狀莖與地上部分的重量。
1.3.4 土壤理化性質(zhì)分析
于2018年3月25日、2018年6月25日,分別用環(huán)刀法測定土壤孔隙度,105℃烘干法測量土壤水分,測量套種八角蓮半楓荷林和半楓荷純林內(nèi)各地塊地下15 cm 處的土壤溫度,0~20 cm 處的土壤水分和土壤孔隙度;采用棋盤式取樣法取0~20 cm 土層的土壤,測定其速效N,速效K,速效P及有機質(zhì)的含量,采用堿解擴散法測定土壤速效N,火焰光度法測定速效K,0.05 mol/L HCL-0.05 mol/L H2SO4法測定速效P,重鎘酸鉀容量法測定土壤有機質(zhì)。每個指標重復3次。
運用SPSS 18.0和Excel對數(shù)據(jù)進行方差分析和多重比較。
郁閉度為0.5~0.7,八角蓮成活率為93.00%,生長發(fā)育狀況最優(yōu);空地種植,成活率僅為37.67%,生長發(fā)育狀況較差;郁閉度為0.7 以上,成活率為73.67%,生長發(fā)育狀況良好;郁閉度為0.3~0.5,成活率為61.33%,生長發(fā)育狀況一般(表1)。多重比較結果顯示,郁閉度為0.5~0.7、0.7 以上、0.3~0.5 及空地種植間的成活率差異均顯著(P<0.05)。
郁閉度為0.5~0.7,八角蓮保存率為87.53%,生長發(fā)育狀況最優(yōu);空地種植,保存率僅為32.67%,生長發(fā)育狀況較差;郁閉度為0.7 以上,保存率為53.67%,生長發(fā)育狀況良好;郁閉度為0.3~0.5,八角蓮保存率為31.35%,生長發(fā)育狀況一般(表1)。多重比較結果顯示,郁閉度為0.5~0.7 與郁閉度為0.3~0.5、郁閉度為0.7 以上、空地種植間的保存率差異均顯著(P<0.05),郁閉度為0.7 以上與郁閉度為0.3~0.5、空地種植間的保存率差異均顯著(P<0.05),郁閉度為0.3~0.5 與空地種植間的保存率差異不顯著。
表1 不同郁閉度八角蓮成活率與保存率比較Tab.1 Comparison of survival rates and preserving rates of Dysosma versipellis among different canopy densities
郁閉度為0.7 以上,根狀莖的生長量為3.82 g,地上部分生長量為0.76 g,生長發(fā)育良好;郁閉度為0.5~0.7,根狀莖的生長量為3.26 g,地上部分生長量為0.81 g,生長發(fā)育最優(yōu);郁閉度為0.3~0.5,根狀莖的生長量為2.36 g,地上部分生長量為0.86 g,生長發(fā)育一般;空地種植,根狀莖的生長量為1.97 g,地上部分生長量為0.38 g,生長發(fā)育較差(表2)。多重比較結果顯示,郁閉度為0.7 以上的根狀莖生長量與郁閉度為0.5~0.7 間無顯著差異,但兩者與郁閉度為0.3~0.5、空地種植間有顯著差異(P<0.05),郁閉度為0.3~0.5 與空地種植間差異不顯著;不同郁閉度間地上部分生長量差異不顯著,但與空地種植的差異顯著(P<0.05)。
表2 不同郁閉度八角蓮生長量比較Tab.2 Comparison of growths of Dysosma versipellis among different canopy densities
當氣溫較低時,半楓荷林下套種八角蓮可有效提高土壤15 cm 處的溫度,當氣溫較高時,套種可有效降低土壤15 cm 處的溫度;套種能提高0~20 cm處土壤的含水量,能有效減少土壤水分的流失;套種八角蓮的半楓荷林的土壤孔隙度比半楓荷純林高(表3)。
表3 15 cm土壤溫度和0~20 cm土壤含水量及土壤孔隙度Tab.3 Soil tempreture of 15 cm and moisture content,soil porosity of 0~20 cm
套種八角蓮的半楓荷林,土壤速效N 含量提高了37.6%,速效P 含量提高了21.4%,速效K 含量提高了24.5%,有機質(zhì)含量提高了65.9%(表4)。
表4 土壤速效養(yǎng)分及有機質(zhì)含量Tab.4 Contents of soil available nutrients and organic matter
本研究發(fā)現(xiàn),在半楓荷林下種植八角蓮時,林分郁閉度為0.5~0.7 時,八角蓮成活率與保存率最高,因八角蓮屬喜陰植物,在一定的遮陰條件下生長較好[12];在林分郁閉度為0.5~0.7 時,八角蓮的生長狀況最好,這與甘國菊等[13]及韋蓉靜等[14]在八角蓮的研究中對八角蓮的生長條件要求基本一致。從試驗結果看,適宜種植八角蓮的半楓荷林分最佳郁閉度為0.5~0.7。
土壤含水量及土壤孔隙度可間接影響土壤養(yǎng)分、水分和空氣的可利用性與移動性,從而影響土壤的有效養(yǎng)分及有機質(zhì)的含量[15-16]。在本研究中,半楓荷林下套種八角蓮,對林地土壤溫度、土壤含水量、土壤孔隙度、土壤速效養(yǎng)分及土壤有機質(zhì)分別產(chǎn)生了不同的影響。林下套種提高了土壤的含水量、土壤的孔隙度,能在低溫季節(jié)提高土壤的溫度,在高溫季節(jié)降低土壤的溫度,能提高土壤有機質(zhì)和速效養(yǎng)分的含量。這與董成森等[17]研究表明亞熱帶紅壤丘陵區(qū)茶-杉復合茶園氣溫、土壤溫度低于單一茶園,濕度高于單一茶園,章家恩等[18]對幼齡果園套種牧草的研究和謝云等[19]對浙南山區(qū)果花套種生態(tài)效益分析的研究有相似的結論。
綜上所述,半楓荷林下套種八角蓮不僅能提高八角蓮的成活率、保存率及生長量,還能改善半楓荷林分的生態(tài)環(huán)境,改良土壤理化性質(zhì),起到培肥地力的效果。本研究主要針對八角蓮的栽培技術及套種后土壤的容重、孔隙度、含水量、速效養(yǎng)分含量及有機質(zhì)含量進行了研究,林下種植八角蓮對八角蓮的藥理有效成分影響如何,對半楓荷的生長及藥理成分的影響如何,還待進一步的研究。