郭潤華 楊逢玉 徐庭亮 王健 劉虹 隋云吉★
(1 新疆應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學(xué)院園林科研所,新疆 奎屯 833200;2 北京林業(yè)大學(xué),北京 10083;3 阿勒泰地區(qū)林業(yè)科學(xué)研究所,新疆阿勒泰 836500;4 奎屯市園林科研所,新疆 奎屯 833200)
厚葉巖白菜(Bergenia crassifolia(L.)Fritsch)是虎耳草科巖白菜屬多年生草本常綠植物。株高30~60cm,地下具有粗大根狀莖,萌發(fā)成叢,葉基生,葉片革質(zhì)光亮肥厚,常綠,天冷時(shí)變成紅色。早春葉片返青,植株開花,單歧蝎尾狀聚傘花序,每叢1~5 支花葶不等,花萼鐘狀,花瓣呈玫紅色或粉紅色,花常下垂,表現(xiàn)為花期早、花色艷麗。國內(nèi)厚葉巖白菜野生種僅見分布于新疆阿爾泰山山區(qū)[1],主要生長在海拔2200~4000m 的山區(qū)針葉林下林緣灌叢及高山草甸中,土壤為棕鈣土,pH 值為中性,土壤有機(jī)質(zhì)含量高,土質(zhì)疏松。氣候條件屬于寒溫帶氣候,冬季漫長,全年無明顯夏季,最低氣溫-30℃,年極端最高氣溫為30℃,7 月份平均氣溫16℃,平均降水量為650mm[7]。
巖白菜屬植物具藥用、食用、美容、觀賞等開發(fā)價(jià)值[2-4],是國家珍稀瀕危二級(jí)保護(hù)植物巖白菜的一種。近年來,因生態(tài)環(huán)境遭到破壞及人為過度采挖,巖白菜屬植物資源瀕臨枯竭[5]。厚葉巖白菜自花授粉不結(jié)實(shí),自然狀態(tài)下種子繁殖困難[6]。野生狀態(tài)下,厚葉巖白菜主要靠根莖分蘗或籽播繁殖,繁殖率低。對(duì)此,筆者從1999 年開展了引種、馴化試驗(yàn)研究。
奎屯市海拔平均500m,屬大陸性干旱氣候,土壤pH 值為中性偏堿,土壤有機(jī)質(zhì)含量中等,日照時(shí)間長。最低溫度-30℃,最高氣溫為38℃,7 月份平均溫度25.7℃,降水量為180mm,蒸發(fā)量大。
2007 年,于新疆阿勒泰喀納斯地區(qū)采集厚葉巖白菜野生植株種子,2008 年播種后,選取健壯成苗,栽植于新疆應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學(xué)院園林科研所基地進(jìn)行異地栽培,以此8 年生植株作為本試驗(yàn)采種母株。播種繁殖用種子為2006 年采收后經(jīng)陰干儲(chǔ)藏的種子。
對(duì)試驗(yàn)材料在奎屯周年生長發(fā)育狀態(tài)進(jìn)行跟蹤評(píng)價(jià),與原生地生長狀態(tài)進(jìn)行比較,分析厚葉巖白菜在引種地的適應(yīng)性。
為進(jìn)一步提升厚葉巖白菜園林應(yīng)用的可能性,分別采用分株繁殖、扦插繁殖和種子繁殖技術(shù),比較擴(kuò)繁效率,篩選更為適用的育苗技術(shù)。
為進(jìn)一步提高種子繁殖效率,比較分析開放授粉、單次授粉、重復(fù)授粉2 次、重復(fù)授粉3 次不同的授粉方式,以期獲得較高水平的授粉效率,每1 組合200 朵花,3 次重復(fù)。
為確保繁育過程中獲得的種子能夠得到較高的萌發(fā)率和較好的生長勢(shì),設(shè)置園土、泥炭、蛭石不同的配比作為播種基質(zhì),以期獲得最佳的播種基質(zhì)配比,提高種子繁殖過程中的成苗率。
厚葉巖白菜每年開1 次花,花芽于開花前一年入冬前已經(jīng)形成,隨著冬季來臨而進(jìn)入休眠狀態(tài)。在第2 年3 月中旬氣溫回升時(shí)開始返青生長,3 月下旬花芽萌動(dòng),并逐漸膨大到露出玫紅色的花萼。此時(shí)花柄、花葶逐漸伸長,高出葉叢,這個(gè)過程持續(xù)時(shí)間10~15d。開花物候可以從4 月初持續(xù)到5 月中下旬,4 月中旬進(jìn)入盛花期,5 月下旬結(jié)初果,6 月下旬果實(shí)成熟[8]。
厚葉巖白菜雌蕊2 心皮2 室,調(diào)查顯示,胚珠176~297個(gè)?;ǚ哿枯^大,在20000~40000 粒/花藥,理論推測(cè)和套袋試驗(yàn)檢測(cè),繁育系統(tǒng)為異交,需要傳粉者[8]。在野生條件下氣候無常,缺乏傳粉者,結(jié)實(shí)率極低,主要依靠根蘗繁殖。
引種地相對(duì)原生地?zé)o霜期延長,植物生長有效積溫增加,厚葉巖白菜在奎屯地區(qū)生長良好。引種馴化成功的基本要求:無需特殊條件可正常越冬越夏;保留了原來的經(jīng)濟(jì)或觀賞品質(zhì);采用原來的繁殖方式(有性或營養(yǎng))進(jìn)行正常繁殖,同時(shí),發(fā)現(xiàn)其生長旺盛,開花數(shù)量增加,花色艷麗,觀賞性提高,生長速度加快,完全適應(yīng)引種地生態(tài)環(huán)境。
2.2.1 種子繁殖。厚葉巖白菜種子細(xì)小,千粒重0.18g,根據(jù)育苗需要隨時(shí)播種。由于無休眠期[5],一般1~4 月在育苗盤中進(jìn)行播種。通常使用泥炭+蛭石作播種基質(zhì)(見表2)。過篩,裝盤后澆透水,撒播時(shí)和細(xì)沙混合后撒播,種子相對(duì)均勻。播種完畢后,輕輕鎮(zhèn)壓,稍稍覆土或細(xì)沙,然后噴霧,補(bǔ)水保證出苗期有足夠的水分供應(yīng)。用塑料薄膜覆蓋,放在光線明亮處,避免陽光直射。在20~25℃條件下,經(jīng)過7~15d 種子萌發(fā)出苗[5],120d 后可移栽,3~4 年成苗,成苗時(shí)間較長,一次播種可獲得大量種苗。
2.2.2 分株繁殖和扦插繁殖。厚葉巖白菜種子成熟后,營養(yǎng)集中產(chǎn)生大量的分蘗,土壤養(yǎng)分足,水分供應(yīng)適宜,可提高單株分蘗數(shù)量。據(jù)統(tǒng)計(jì),7 月分蘗數(shù)3~10 個(gè)[9],科學(xué)的水肥管理有助于提高繁殖材料數(shù)量。厚葉巖白菜適宜秋季分株,春季分株影響開花,秋季將植株挖起后分株,2~3 個(gè)芽為1 叢進(jìn)行栽植,栽后澆透水。1 周1 次,連灌3 次水,保證水分供應(yīng),一般3年分株1 次,有了較大的群體基數(shù),繁殖效率得到提高。
根狀莖延伸生長是厚葉巖白菜野生狀態(tài)下種群擴(kuò)大的主要手段。自然狀態(tài)下,巖白菜主要靠地下根狀莖繁殖[5],可以整段、分段埋在透水、透氣、無菌的扦插基質(zhì)中,精細(xì)管理后,8~12d 幼苗萌發(fā),30~35d 可移栽,2 年成苗。
分株繁殖和扦插繁殖獲得成苗時(shí)間短,但由于繁殖材料少,獲得苗木有限。比較2 種不同繁殖方式,各有優(yōu)缺點(diǎn),種子繁殖系數(shù)高,但無法保持種苗特異性,在種苗間存在形狀差異,特別是為保證結(jié)實(shí)率而采取的混合花粉授粉方式。無性繁殖方式繁殖系數(shù)低,但能較好地保持母株的觀賞特性,各有優(yōu)略,根據(jù)需求不同,可選擇不同的繁殖方式。單從繁殖效率角度,推薦厚葉巖白菜采取種子繁殖方式進(jìn)行擴(kuò)繁。
分別于盛花初期采取開放授粉、單次授粉、重復(fù)授粉2次、重復(fù)授粉3 次不同的授粉策略,每種授粉200 朵,3 次重復(fù),篩選出坐果率最高的授粉方式,提高授粉效率。通過比較發(fā)現(xiàn),無人工參與的開放授粉方式坐果并未成功。在試驗(yàn)過程中觀察發(fā)現(xiàn),在引種地厚葉巖白菜并無可見傳粉者,所以,厚葉巖白菜的種子繁殖方式必須輔以人工參與。進(jìn)一步比較不同授粉次數(shù)對(duì)坐果率的影響,發(fā)現(xiàn)授粉2~3 次時(shí),均顯著高于1 次授粉的坐果數(shù)(見表1)。但2~3 次之間并未表現(xiàn)出顯著差異,因此,厚葉巖白菜人工授粉方式以2 次授粉為最佳授粉策略。
表1 不同授粉次數(shù)的結(jié)實(shí)率
為保證種子萌發(fā)率,設(shè)置園土、泥炭、園土+泥巖(1∶1)及泥炭+蛭石(3∶1)4 種播種基質(zhì)配比,已篩選出最優(yōu)的播種基質(zhì)。每種配比3 次重復(fù),每1 重復(fù)播種2000 粒種子,采取撒播方式。結(jié)果顯示,泥炭+蛭石(3∶1)配比出苗率最高,高達(dá)88.58%±1.87%。
表2 不同播種基質(zhì)出苗率
隨著厚葉巖白菜藥用價(jià)值、觀賞價(jià)值的提高,快速、有效、高質(zhì)量的種苗繁殖迫在眉睫。厚葉巖白菜適應(yīng)引種地奎屯地區(qū),氣候條件適宜,生長狀況良好,合理的水肥管理,其經(jīng)濟(jì)價(jià)值、觀賞效果均良好。目前,播種繁殖應(yīng)為首選繁殖方法,分株、扦插為輔助繁殖方法,待種苗基數(shù)聚集到足夠多,也可轉(zhuǎn)為主要繁殖方法。應(yīng)加速研究組織培養(yǎng)繁殖,滿足日益攀升的供需矛盾,為植物多樣性保護(hù)與資源的合理開發(fā)提供材料。