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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)。
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)Table 1. Effects of different soil improvement treatments on the survival rate and soil pH of Bletilla striata tissue culture seedlings
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。
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)Table 2. Effects of different soil improvement treatments on the growth traits and soil pH of Bletilla striata tissue culture seedlings
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。
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 Table 3. Effects of different shading treatments on the growth traits of Bletilla striata tissue culture seedlings