馬宏宇,崔凱峰,于長寶,張德文,金哲軍,王 超,唐占輝
(1.長白山科學(xué)研究院,吉林 二道白河 133613;2.長白山生物群落與生物多樣性吉林省聯(lián)合重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,吉林 二道白河 133613;3.長白山生物多樣性保護(hù)國家長期科研基地,吉林 二道白河 133613;4.長白山自然保護(hù)管理中心,吉林 二道白河 133613;5.東北師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院,吉林 長春 130117;6.國家環(huán)境保護(hù)濕地生態(tài)與植被恢復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,吉林 長春 130117)
全球野生百合(Lilium)約有115種,主要分布于北半球溫帶和寒帶地區(qū),亞洲是百合種類最多的地區(qū).我國原產(chǎn)55種,是野生百合種源最多的國家[1].東北地區(qū)有野生百合13種[2],其中,長白山區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)野生百合9種、2變種[3].百合多具有藥用、食用、觀賞價(jià)值.隨著研究的不斷深入,對(duì)野生種源,特別是對(duì)生長地域獨(dú)特、品種纖細(xì)(如有斑百合、大花百合)、稀少的種類研究更加精細(xì)、深入.有斑百合(Liliumconcolorvar.pulchellum(Fisch.)Regel)為百合科(Liliaceae)百合屬(Lilium)渥丹(Liliumconcolor)變種.有斑百合研究已取得了多項(xiàng)成果,如種名考證,提出將Liliumconcolorvar.pulchellum(Fisch.)Baker作為有斑百合的接受名[4];野生百合種質(zhì)資源調(diào)查,統(tǒng)一并編制(記錄)百合種質(zhì)資源描述及植株測量方法[5],調(diào)查顯示,有斑百合在長白山區(qū)分布為少見種(R)[6-7];遷地引種試驗(yàn),認(rèn)為有斑百合雖然長勢較好,但存活率逐年減小[8];安徽省發(fā)現(xiàn)有斑百合野生種源,拓寬了有斑百合的國內(nèi)分布區(qū)域[9];《長白山植物藥志》記載了包括有斑百合在內(nèi)的長白山區(qū)野生百合可入藥[10];通過核型研究,確認(rèn)有斑百合核型不對(duì)稱系數(shù)較高,遺傳多樣性豐富[11-12];通過雜交育種試驗(yàn),獲取了有斑百合雜交后代[13-14];開展了有斑百合花粉研究[15];利用組織培養(yǎng),篩選出最佳誘導(dǎo)培養(yǎng)基、繼代培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基[16].
有斑百合野生種質(zhì)資源稀少,需要通過馴化完成種質(zhì)資源擴(kuò)繁,為引種回歸、資源開發(fā)利用提供成熟的繁育技術(shù)及充足的優(yōu)質(zhì)種源.本次研究,通過復(fù)查長白山區(qū)野生有斑百合資源,確定資源分布,在此基礎(chǔ)上,開展遷地人工馴化,對(duì)有斑百合栽培、物候、病蟲害防治等開展研究,旨在通過遷地保護(hù)提升有斑百合種群數(shù)量,豐富長白山區(qū)生物多樣性,對(duì)長白山區(qū)野生百合種群的整體生態(tài)修復(fù)具有重要意義.
試驗(yàn)材料為有斑百合野生種苗,引入試驗(yàn)地馴化4 a.
試驗(yàn)地位于長白山自然保護(hù)區(qū)頭道管理站3林班6小班(42°22′49.28″~42°23′01.13″N,128°01′19.14″~128°01′31.53″E),海拔764 m,年平均氣溫4.8 ℃.最熱月為7月,平均氣溫22.2 ℃,極端最高氣溫36.7 ℃;最冷月為1月,平均氣溫-18.5 ℃,極端最低氣溫為-42.6 ℃.無霜期112~142 d,年降雨量518~857 mm,平均濕度在64%以上,全年日照時(shí)間為2 281~2 454 h[17].
種源來自3個(gè)地區(qū),分別為長白山自然保護(hù)區(qū)雙目峰保護(hù)站(池北區(qū))、安圖縣三道村周邊林地、磐石市煙筒山鎮(zhèn)周邊林地.每個(gè)地區(qū)只找到1處有斑百合生長地,且種源均不足10株.其中,磐石市煙筒山鎮(zhèn)周邊林地(海拔368 m,坡度25°)有斑百合伴生植物主要有問荊(Equisetumarvense)、皺葉酸模(Rumexcrispus)、龍芽草(Agrimoniapilosa)、一葉萩(Flueggeasuffruticosa)、萬年蒿(Artemisiasacrorum)、野艾蒿(Artemisialavandulaefolia)、纖毛鵝觀草(Roegneriaciliaris)、芒(Miscanthussinensis),蒙古櫟(Quercusmongolica)、榆樹(Ulmuspumila);10 m之內(nèi)喬木有蒙古櫟、榆樹.其他兩來源地伴生植物未列出.
有斑百合生長物候特征見表 1、圖 1.由表1、圖1可見:長白山區(qū)有斑百合5月上、中旬為苗期,生長較緩慢;快速生長期在5月下旬至6月,其中,蕾期亦是快速生長期,有斑百合花蕾生長時(shí)間達(dá)21 d以上,盛花期逐漸停止生長;群花期25 d;種子7月下旬陸續(xù)成熟.
表1 長白山區(qū)有斑百合生長物候Tab.1 Phenological characters of Lilium concolor var.pulchellum in Changbai Mountain area
圖1 長白山區(qū)有斑百合苗高Fig.1 Seedings height of Lilium concolor var.pulchellum in Changbai Mountain area
2.3.1 有性繁殖
授粉及種子采收.有斑百合自然授粉結(jié)籽率低,種胚多不成熟,馴化過程中采用人工輔助授粉,種子成熟率達(dá)80%以上.成熟后適時(shí)采收,采用風(fēng)選法(微風(fēng))篩選種子,收入牛皮紙袋內(nèi),存放于室內(nèi)干燥處,此時(shí)種子千粒重約3.59 g.
整地與播種.有斑百合野生土壤pH為弱酸性,土質(zhì)松軟.生長環(huán)境多在緩坡或山崖中、上部,空氣濕度大但不積水.本次引種馴化試驗(yàn)土質(zhì)為針闊葉森林腐殖土壤.考慮到百合屬植物病害較多,客土施用“50%多菌靈超微可濕性粉劑”(山東韓農(nóng)化學(xué)有限公司)1 000倍液旋耕土壤消毒.如果無森林腐殖土,試驗(yàn)地需遠(yuǎn)離農(nóng)田種植區(qū),前茬未種植百合科植物,同時(shí)改良土壤.改良方法:夏季按10 cm/m2覆蓋粉碎顆粒狀玉米芯,根據(jù)說明施入“敵克松可濕性粉劑”進(jìn)行土壤消毒,用旋耕機(jī)旋入土壤,同時(shí)做畦,規(guī)格為0.2 m×1.2 m,作業(yè)道寬0.5 m,土壤濕度70%~80%,覆蓋薄膜發(fā)酵備用;如果有斑百合試驗(yàn)地為多年栽培(種植)百合科植物,無備用土地,則可以使用“必速滅廣譜土壤消毒劑”(棉隆)進(jìn)行土壤消毒,密封時(shí)間見表2.
表2 “必速滅廣譜土壤消毒劑”密封時(shí)間Tab.2 Sealing time of Dazomet (broad-spectrum soil disinfectant)
有斑百合種子萌發(fā)為子葉出土型,種子采自野外,次年使用引種馴化后的自繁種子,春季條播.
2.3.2 無性(扦插)繁殖
生長3 a的有斑百合,秋季環(huán)剝2~3層作為種源,鱗心可重復(fù)栽培2次.用0.02%高錳酸鉀溶液浸泡20 min進(jìn)行鱗片消毒,之后用清水浸泡20 min撈出瀝干備用.
做畦與土壤消毒參照2.3.1.用吲哚丁酸1 000 mg/kg浸鱗片基部5~8 s速蘸,將鱗片按株行距5 cm×20 cm,深3~5 cm凹面向上斜插入基質(zhì)內(nèi),扦插后覆土.秋季扦插后在溫度10~20 ℃時(shí)20~30 d鱗莖即可形成愈傷組織,亦有部分鱗片分化出1~2個(gè)小鱗莖并生根.次年春季全部鱗片萌發(fā)幼芽.鱗片扦插苗生長2 a即有部分植株現(xiàn)蕾,需及時(shí)摘除花蕾,培養(yǎng)鱗莖.
鋤草.第1年鋤草3次,分別在5月中旬、6月中旬、7月中旬進(jìn)行.期間如遇連雨天,雜草長勢強(qiáng),應(yīng)及時(shí)拔除.
施肥.施肥分為葉面施肥及土壤追肥.葉面施肥:苗高10 cm時(shí)葉面噴施0.2%尿素+10%苯醚甲環(huán)唑可濕性粉劑1∶1 500倍液+40%樂果乳油1∶2 000倍液,10 d噴1次,連續(xù)3次;土壤追肥:6月中旬開溝追肥,每667 m2使用10~15 kg復(fù)合肥(m(N)∶m(P) ∶m(K)為15∶15∶15,忌含氯).有斑百合秋季移栽,移栽前土壤整地方法同2.3.1.第2~3年,每年追肥2次,分別于5月中旬、6月下旬進(jìn)行.每667 m2使用10~15 kg復(fù)合肥(m(N)∶m(P) ∶m(K)為15∶15∶15,忌含氯),開溝施入.
2.5.1 病 害
有斑百合以病毒性病害較多,主要發(fā)生在鱗莖.該病毒主要通過鱗莖越冬,生長期蚜蟲吸食植株汁液是病毒傳播的主要方式.
癥狀.病害發(fā)生后,地下鱗莖外層鱗片腐爛,受害植株生長緩慢;地上全株發(fā)病,葉脈褪綠呈現(xiàn)黃色條紋,葉面凹凸不平,花蕾發(fā)育不完全,呈叢簇狀生長,嚴(yán)重時(shí)全株死亡.
防治方法.1)輪作;2)以預(yù)防為主,春季用“10%苯醚甲環(huán)唑可濕性粉劑”1∶1 500倍液加“40%樂果乳油”1∶2 000倍液噴霧,每10 d噴1次,連續(xù)3次,秋季清園;3)選無病斑、傷口鱗莖為種球,用“50%多菌靈超微可濕性粉劑”800倍液浸泡消毒24 h,取出后在散射光下晾曬24 h后栽培;4)出現(xiàn)病害及時(shí)挖出處理,遺穴3 a內(nèi)禁種百合屬植物;5)發(fā)病初期用“20%毒克星”500~600倍液,或“0.5%抗毒劑1號(hào)”水劑300~350倍液,或“3.85%病毒必克”可濕性粉劑700倍液葉面噴施,7~10 d噴施1次,連續(xù)3次,同時(shí),將噴頭擰下,利用壓力向病株根部注藥液,每個(gè)鱗莖約50 g.
2.5.2 蟲 害
蟲害主要是蚜蟲及東方螻蛄.發(fā)生蚜蟲時(shí)及時(shí)噴施殺蟲劑即可防治.東方螻蛄具有晝伏夜出習(xí)性,亦有群集性、趨光性、趨味性、趨濕性特征.
東方螻蛄全年有兩個(gè)危害期,分別是5—6月和9月,咬食有斑百合鱗莖、根系,導(dǎo)致植株萎蔫死亡.7—8月轉(zhuǎn)入地下活動(dòng),地表可觀察到隆起的鉆洞索道.10月末氣溫下降后潛入地下0.4~0.6 m土層越冬.
防治方法:1)蟲口較少時(shí)人工捕捉;2)黑光燈誘殺,燈下放一水缸,水中加入少量機(jī)油或敵百蟲,利用趨光性誘殺;3)將麥麩(或豆餅、秕谷)5 kg炒出香味,加90%晶體敵百蟲150 g,將毒餌拌潮,667 m2用毒餌1.5~2.5 kg撒在苗床及試驗(yàn)地四邊.
此外,林區(qū)種植有斑百合時(shí)秋季應(yīng)注意野豬拱食鱗莖,防止造成毀滅性損失,可用聲吶驅(qū)趕及拴養(yǎng)犬聯(lián)合看護(hù),封凍后野豬即停止拱食.
野外調(diào)查顯示,有斑百合野生種源稀少,特別是20世紀(jì)長白山科學(xué)研究院調(diào)查有分布的區(qū)域,本次調(diào)查90%均已消失,而尚存地點(diǎn)或遠(yuǎn)離生活區(qū),或生長于較為茂密的灌叢中.引種馴化研究證明,人工輔助授粉可以增加種源數(shù)量,栽培環(huán)境、技術(shù)是影響有斑百合生長的主要因素.
1)人類活動(dòng)影響大.皆伐地是有斑百合在東北地區(qū)的主要分布區(qū)域之一.20世紀(jì),全國各森工局在計(jì)劃采伐區(qū)森林皆伐后形成了灌木生長區(qū),增加了有斑百合生長繁殖空間.進(jìn)入21世紀(jì),皆伐林地幾乎全部形成次生林或被開發(fā)利用,壓縮了有斑百合的生長區(qū)域;同時(shí),受人為采挖、開墾、野生動(dòng)物啃食等因素影響,種質(zhì)資源減少.
2)自繁能力低.在野外調(diào)查期間,對(duì)有斑百合花蕾做標(biāo)識(shí),秋季采收種子時(shí)發(fā)現(xiàn)果殼種子稀少,且種胚多不成熟.分析認(rèn)為,可能是有斑百合花期生長環(huán)境空氣濕度大,周邊伴生植物無花或少花,制約了訪花昆蟲傳粉,導(dǎo)致自然授粉率低.可以在花期增加人工輔助授粉,以提高種子數(shù)量及質(zhì)量.
3)提高引種馴化保存率的措施.有斑百合野生種源生長于森林腐殖土,土壤呈弱酸性,富含有機(jī)質(zhì),不板結(jié).如果栽培地附近有大型工廠、礦山產(chǎn)生粉塵、污水,栽培地區(qū)經(jīng)常性有霧霾、酸雨,則需采取防范措施.另外,引種馴化試驗(yàn)地作業(yè)道間距不合理,水質(zhì)較差,過量施肥或施肥比例不合理,病蟲害預(yù)防不及時(shí),均可導(dǎo)致有斑百合生長不良或死亡.因此,要做好有效防護(hù),一是病蟲害防治,二是防護(hù)野生動(dòng)物啃咬.
在本次引種馴化栽培過程中未發(fā)現(xiàn)株形變異或植株死亡.由于3個(gè)引種地種源較少,無法獲取不同地區(qū)種源生長量、存活率、抗性等數(shù)據(jù).雜交育種、園林綠化、保健食用開發(fā)等是未來有斑百合研究的主要方向.
致謝:本文外業(yè)調(diào)查承蒙安海城先生鼎力幫助.