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白及(Bletilla striata)为兰科白及属多年生草本植物,为《中国药典》历年收录品种,白及兼具药用价值和观赏价值,其假鳞茎是一味传统中药材,具有补肺、止血、消肿、生肌、敛疮、抗炎、杀菌的作用[1],在临床上应用很广;白及的花有紫色、白色、蓝色和黄色等,观赏价值高,可种植于庭院、建筑角落处,也可用于做花境、花坛,广泛应用于园林造景[2]。
白及分布在北起江苏、河南,南至台湾,东起浙江,西至西藏东南部。常生于海拔100~3200 m的常绿阔叶林下,针叶林下、路边草丛或岩石缝中。白及适应能力强,在弱酸性、中性和碱性土壤中均能正常生长[3, 4]。白及属喜阴植物,不耐太阳直晒,白及苗期光照以15 000 lx~20 000 lx为宜,再高即会对叶片造成不可逆转损伤,因此,白及盆栽常采用70%~80%遮阳网[5]。
人工种植需要对其生境进行适生性改造,包括土壤特性和光照条件等[5, 6]。随着白及种子组织培养扩繁难题的解决,保证了白及种苗的供应[7]。在自然分布区内培育白及,满足市场的需求,成为南方地区林下种植的一个热点[8, 9]。而川中丘陵区大部分土壤为紫色土,土壤易板结,白及在川中丘陵区林下种植的报道较少[10]。本研究采用四川松树林下常见的松针土,利用松针土通透性好,有机质含量较高、呈弱酸性的特点,改变白及根系和假鳞茎生长的土壤层环境,通过依次提高松针土的配比,寻求适宜的比例,同时考察了在林窗上方搭设遮阳网后,对白及组培苗存活率和生长指标的影响,以期为川中丘陵区白及的规模化种植提供数据支撑。
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白及为兰科植物,其肉质根对土壤通透性要求较高[13],移栽3个月后调查发现,各处理白及平均存活率均在80%以上,处理间无显著性差异,说明松针土改土能显著提高土壤通透性,有利于根系生长(见表1)。
表 1 不同改土方式对白及组培苗移栽成活率和土壤pH的影响
Table 1. Effects of different soil improvement treatments on the survival rate and soil pH of Bletilla striata tissue culture seedlings
处理 初始pH值 栽培3个月 栽培6个月 平均成活率 平均pH值 平均成活率 平均pH值 I 7.74 82.93% ab 8.06 74.31% bc 8.12 II 7.27 89.48% a 7.35 84.72% a 7.51 III 6.55 87.04% ab 6.65 82.64% ab 6.80 CK 8.48 79.34% b 8.54 68.06% c 8.32 注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)
Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant differences (P<0.05)随着生长周期的延长,处理间白及成活率差异逐渐显著,其中添加60 kg·m–2松针土的白及成活率最高,随着松针土用量增加至90 kg·m–2,成活率有所下降,但未达到显著性水平。而30 kg·m–2松针土中白及成活率下降较大,跟CK相比没有显著性差异,推测原因是经过一个雨季的冲刷,土壤中的松针土含量有所降低,土壤板结程度与CK接近所致。
原土为碱性土,pH值8.48,改土后,土壤pH值呈逐渐下降的趋势,添加30 kg·m–2的松针土后,pH值降低至7.74,尚属于碱性土范围,继续增加松针土至60~90 kg·m–2后,pH值进入中性土范畴。栽培3个月后,改土处理的pH值有所上升,其中添加30 kg·m–2松针土的处理pH值在前3个月上升0.32,比添加60 kg·m–2和90 kg·m–2松针土的处理波动要大,推测原因是30 kg·m–2松针土的处理组在雨季中松针土流失后,松针土比重降低,原土比重增加所致,而另外两个处理比重相对要大,pH值的上升0.1左右。栽培6个月后,各处理组pH值缓慢上升,其中添加30 kg·m–2松针土的处理pH值比对照低0.2,添加60 kg·m–2松针土的处理pH值为7.5,处于中性和碱性中间,而添加90 kg·m–2松针土的处理pH值为6.8。平均存活率和pH值相关性分析发现两者之间无显著性相关(P=0.165>0.05)。
各处理生长1年后,大部分性状在各处理组间存在显著性差异,叶宽性状在各处理和CK间无显著性差异(见表2),说明松针土改良后的土壤,能显著改善白及苗的生长。其中添加60 kg·m–2松针土的处理最好,苗和假鳞茎直径显著高于其他处理,根长与添加90 kg·m–2松针土的处理相比差异不显著,表明白及根系在含有适量松针土的土壤中伸展好,也有利于新根的发生。各处理的根数均高于CK,添加60 kg·m–2松针土的处理根数显著高于CK,而不是其他处理与CK相比,差异不显著。
表 2 不同改土方式对白及组培苗生长性状和pH值的影响
Table 2. Effects of different soil improvement treatments on the growth traits and soil pH of Bletilla striata tissue culture seedlings
处理 平均苗高/cm 平均假鳞茎直径/cm 平均叶片数 平均叶长/cm 平均叶宽/cm 平均根长/cm 平均根数/cm I 16.23±1.55cd 2.63±0.38cd 4.67±0.58ab 20.07±2.56bc 2.97±0.35a 4.27±0.67b 24±3ab II 26.67±3.06a 4.2±0.44a 5.67±0.58a 30.1±3.54a 3.5±0.62a 5.23±0.45a 31±7a III 21.33±2.52b 3.47±0.12b 4.67±0.58ab 23.43±1.43b 3.07±1.1a 4.83±0.65ab 23.67±2.08ab CK 13.4±1.21d 2.13±0.06d 3.67±0.58b 16±0.62c 2.47±0.61a 3.63±0.12bc 17.33±1.53b 注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)
Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant differences (P<0.05)综上所述,添加30~90 kg·m–2松针土均有利于提高白及组培苗的成活率,综合假鳞茎生长和成本,宜采用60 kg·m–2松针土用于桢楠林下改土。
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不同遮阴方式对白及生长影响较大,采用林间悬挂遮阴时,除了平均叶宽和平均根数以外,其他性状均显著高于拱棚式遮阴和CK(见表3)。推测原因是悬挂式遮阴后,林下光照和通透的环境,适宜于白及生长,苗高和叶片数量均显著高于拱棚式遮阴和CK,良好的生长空间有利于个光合作用和干物质的积累,具体表现为基部假鳞茎显著大于另外两个处理;而平均叶长和平均叶宽受新叶较多的影响,标准差均大于另外两个处理。传统拱棚式遮阴效果相对要差,表明尽管遮阳网有缝隙,但还是对棚内生境特别是空气流通造成了影响,不利于白及,特别是两侧白及的生长。不遮阴、直接栽植在林间的白及,处于林窗内的白及易受中午光照直射,叶片上可见晒伤痕迹,苗长势不佳,而越靠近桢楠,白及长势越好,同时,试验地夏季降雨集中,桢楠树冠不能对畦中部降水形成滞留,白及组培苗叶片被雨滴打入土中后,容易粘上泥土,被阳光直射后,容易形成斑点,这也是造成平均苗高标准差较大的原因。
表 3 不同遮阴方式对白及组培苗生长性状的影响
Table 3. Effects of different shading treatments on the growth traits of Bletilla striata tissue culture seedlings
遮阴方式 平均苗高/cm 平均假鳞茎直径/cm 平均叶数 平均叶长/cm 平均叶宽/cm 平均根长/cm 平均根数/cm 不遮阴(CK) 15.17±3.42c 2.54±0.57c 4.67±0.58b 17.93±1.33c 2.7±0.2 3.93±0.59b 23.06±4.35 拱棚式遮阴 20.32±2.56b 3.44±0.48b 5±1b 23.43±1.43b 3.07±1.1 4.53±0.12ab 22.6±4.83 悬挂式遮阴 25.94±2.36a 4.07±0.43a 6.67±0.58a 30.8±3.08a 3.5±0.62 5.23±0.45a 21.46±5.56
Effects of Soil Improvement and Shading on the Growth of Bletilla striata Tissue Culture Seedlings under Phoebe zhennan Forest
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摘要: 为探索适宜于白及组培苗在川中丘陵区桢楠林下的生长模式,分别以松针土和遮阴方式为因素,研究白及组培苗在林下的存活和生长情况。结果表明:(1)采用松针土改土半年后,能显著提高白及组培苗成活率,改土1年后,白及主要生长性状均超过原土,其中以添加60 kg·m–2的松针土量效果最佳。(2)6月底至10月初,采用遮阴处理,有利于林窗部位白及的正常生长,其中以林下水平悬挂高度为1.5 m、遮阳率60%的遮阳网效果最佳,平均苗高、平均叶数、平均假鳞茎直径等性状均显著高于拱棚式样遮阴和对照。Abstract: In order to explore the suitable growth model of Bletilla striata tissue culture seedlings under the Phoebe forest in hilly areas of central Sichuan, the survival and growth of Bletilla striata tissue culture seedlings under the forest were studied using pine needle earth and shading methods. The results showed that: (1) The survival rate of Bletilla striata tissue culture seedlings was significantly improved after half a year of soil improvement with pine needle earth. After one year of soil improvement, the main growth traits of Bletilla striata were all higher than those of the original soil, and the best way was adding 60 kg/m2 pine needle earth. (2) From the end of June to the beginning of October, shading treatment was beneficial for the normal growth of Bletilla striata in forest gaps, among which the shade net with 1.5 m horizontal hanging height and 60% shading rate was the best, and the seedling height, average leaf number and average pseudobulb diameter were significantly higher than those of arched shed shading and control.
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表 1 不同改土方式对白及组培苗移栽成活率和土壤pH的影响
Tab. 1 Effects of different soil improvement treatments on the survival rate and soil pH of Bletilla striata tissue culture seedlings
处理 初始pH值 栽培3个月 栽培6个月 平均成活率 平均pH值 平均成活率 平均pH值 I 7.74 82.93% ab 8.06 74.31% bc 8.12 II 7.27 89.48% a 7.35 84.72% a 7.51 III 6.55 87.04% ab 6.65 82.64% ab 6.80 CK 8.48 79.34% b 8.54 68.06% c 8.32 注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)
Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant differences (P<0.05)表 2 不同改土方式对白及组培苗生长性状和pH值的影响
Tab. 2 Effects of different soil improvement treatments on the growth traits and soil pH of Bletilla striata tissue culture seedlings
处理 平均苗高/cm 平均假鳞茎直径/cm 平均叶片数 平均叶长/cm 平均叶宽/cm 平均根长/cm 平均根数/cm I 16.23±1.55cd 2.63±0.38cd 4.67±0.58ab 20.07±2.56bc 2.97±0.35a 4.27±0.67b 24±3ab II 26.67±3.06a 4.2±0.44a 5.67±0.58a 30.1±3.54a 3.5±0.62a 5.23±0.45a 31±7a III 21.33±2.52b 3.47±0.12b 4.67±0.58ab 23.43±1.43b 3.07±1.1a 4.83±0.65ab 23.67±2.08ab CK 13.4±1.21d 2.13±0.06d 3.67±0.58b 16±0.62c 2.47±0.61a 3.63±0.12bc 17.33±1.53b 注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)
Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant differences (P<0.05)表 3 不同遮阴方式对白及组培苗生长性状的影响
Tab. 3 Effects of different shading treatments on the growth traits of Bletilla striata tissue culture seedlings
遮阴方式 平均苗高/cm 平均假鳞茎直径/cm 平均叶数 平均叶长/cm 平均叶宽/cm 平均根长/cm 平均根数/cm 不遮阴(CK) 15.17±3.42c 2.54±0.57c 4.67±0.58b 17.93±1.33c 2.7±0.2 3.93±0.59b 23.06±4.35 拱棚式遮阴 20.32±2.56b 3.44±0.48b 5±1b 23.43±1.43b 3.07±1.1 4.53±0.12ab 22.6±4.83 悬挂式遮阴 25.94±2.36a 4.07±0.43a 6.67±0.58a 30.8±3.08a 3.5±0.62 5.23±0.45a 21.46±5.56 -
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