黑果枸杞在人工栽培條件下的形態(tài)變異

盧文晉，王占林，樊光輝

(青海大學，青海 西寧 810016)

黑果枸杞Lycium ruthenicumMurr.，又名蘇枸杞，為多棘刺灌木，多生于鹽化沙地、河湖沿岸及干河床[1-2]。黑果枸杞果實味甘、性平，富含蛋白質(zhì)、枸杞多糖、氨基酸、維生素、礦物質(zhì)、微量元素等多種營養(yǎng)成分，尤其是富含天然花色甙素，具有清除自由基、抗氧化的保健功能[3-6]。

黑果枸杞廣泛分布在我國西部陜西北部、寧夏、甘肅、青海、新疆和西藏地區(qū)，在中亞、歐洲高加索亦有分布[7-8]。黑果枸杞是青海高原重要的經(jīng)濟灌木樹種，極具開發(fā)和利用價值。青海黑果枸杞灌木林主要分布于柴達木盆地中西部海拔高度2 700～2 900m的鹽堿化荒漠土上。黑果枸杞在諾木洪到茫崖一帶戈壁邊緣的檉柳包間，與白刺、蘆葦組成檉柳包沙丘荒漠灌木林，在格爾木河岸階地與蘆葦構(gòu)成枸杞蘆葦灌木林。在柴達木盆地烏拉斯泰河流域的宗加和巴隆一帶戈壁礫石灘，有一片綿延4 000hm2的原始枸杞群林，是我國最大的原始枸杞群林，也是我國最大最寶貴的枸杞基因庫。

近年來，為了在保護野生資源的基礎(chǔ)上開發(fā)特色資源，筆者開展了黑果枸杞野生資源的人工栽培技術(shù)研究，人工栽培已初步獲得成功。在黑果枸杞栽培過程中，發(fā)現(xiàn)其果實、葉片及枝條在形態(tài)特征上有明顯的變化。筆者對黑果枸杞野生狀態(tài)和人工栽培條件下的葉片、果實及枝條形態(tài)特征變化特點開展了調(diào)查研究，旨在為黑果枸杞的人工栽培提供理論依據(jù)。

1 試驗點概況

分別在青海省諾木洪地區(qū)野生黑果枸杞保護區(qū)和青海省枸杞品種展示園設(shè)置野生和人工栽培黑果枸杞調(diào)查樣地，開展黑果枸杞在人工栽培條件下的形態(tài)變異調(diào)查研究。

青海諾木洪地區(qū)是柴達木盆地黑果枸杞主要分布區(qū)，屬高原中溫帶極干旱氣候，降水極少，空氣干燥，冬季漫長、夏季短暫而涼爽。年日照時長2 900～3 200h，年平均降水量僅有40mm左右，年平均氣溫4.8℃，極端最高氣溫35℃，極端最低氣溫-28℃。試驗點海拔高度2 800m，土壤為鹽堿化荒漠土。

野生黑果枸杞調(diào)查樣地和人工栽培黑果枸杞調(diào)查樣地距離較近，土壤條件基本類似。野生樣地處于保護區(qū)范圍，受人類活動影響較輕；人工栽培黑果枸杞為了防止徒長，促進生殖生長，采取了控肥控水措施。

2 試驗方法

2.1 指標測定

在青海省諾木洪野生黑果枸杞保護區(qū)設(shè)置野生黑果枸杞調(diào)查樣地20個，樣地面積為4m×4m，樣地內(nèi)每木檢尺，測定樹高、樹齡、分枝數(shù)、冠幅，每樣地確定1個標準株。枸杞人工林通過每木檢尺，確定標準株20個。

在標準株上隨機取樣，測定果、葉、枝條的形態(tài)指標。主要有果實單果質(zhì)量、縱徑、橫徑及果形指數(shù)(縱徑/橫徑)；葉片的長度、寬度、厚度、葉面積及葉形指數(shù)(葉寬/葉長)；1年生枝條的長度、直徑及新生枝尖削度(直徑/長度)；多年生枝條枝刺數(shù)、刺長等指標。

2.2 數(shù)據(jù)分析

利用 EXCEL軟件對材料的各形態(tài)指標數(shù)據(jù)進行描述性分析，包括變異范圍、平均數(shù)、變異系數(shù)、標準差等；通過各形態(tài)指標的方差分析，了解不同材料的表型性狀差異，最后通過相關(guān)分析確定形態(tài)指標與地理生態(tài)因子以及各性狀之間的相互關(guān)系。

3 結(jié)果與分析

3.1 黑果枸杞果實形態(tài)變化

人工栽培與野生狀態(tài)的黑果枸杞在縱、橫徑、單果鮮質(zhì)量3個指標方面均有顯著差異(見表1)。人工栽培條件下，果實的平均縱、橫徑分別比野生條件下增大1.20、1.48mm，分別增加了25.36％和20.64％；平均單果鮮質(zhì)量比野生條件下增加0.12g，是野生狀態(tài)下的1.86倍。人工栽培條件下的單果鮮質(zhì)量變異系數(shù)最大，單果鮮質(zhì)量的變異系數(shù)為16.14％，其變異范圍為0.4～1.1mm。野生狀態(tài)下，果形指數(shù)的變異系數(shù)為22.4％，其變異范圍為0.09～2.15mm。人工栽培與野生狀態(tài)下黑果枸杞果形指數(shù)的對比如圖1所示。從圖1可以看出，人工栽培條件下果形指數(shù)在0.70～0.74范圍內(nèi)數(shù)量最多，占總量的63.4％；野生條件下果形指數(shù)在0.62～0.66范圍內(nèi)數(shù)量最多，占總量的55.6％。結(jié)果表明，人工栽培可顯著提高黑果枸杞單果鮮質(zhì)量，并使果實更加飽滿。

圖1 人工栽培與野生條件下果形指數(shù)的對比Fig.1 Comparison of fruit shape indexes under arti fi cial cultivation and wild conditions

表1 黑果枸杞果實數(shù)量性狀的自然變異?Table 1 Natural variation of quantitative characters of Lycium ruthenicum fruits

3.2 黑果枸杞葉片形態(tài)變化

葉片是植物進行光合作用和蒸騰作用的主要器官，與植物生長環(huán)境的關(guān)系最為密切，對環(huán)境變化比較敏感且可塑性較大，因而使植物對環(huán)境的反應也較多地反映在葉的形態(tài)結(jié)構(gòu)上[9]。生長條件的改變使黑果枸杞的葉片形態(tài)特征也發(fā)生了較大變化[10]。黑果枸杞葉片形態(tài)變異分析結(jié)果見表2。從表2中方差分析結(jié)果可以看出，人工栽培與野生狀態(tài)黑果枸杞在葉長、葉寬、葉面積3個方面均有顯著性差異。人工栽培條件下葉片長度比野生狀態(tài)下略有增加，增幅為9.4％；葉片寬度增加較明顯，平均葉寬為2.96mm，比野生狀態(tài)下增加48％；而2種生長狀態(tài)下葉片厚度無顯著差異。人工栽培條件下的葉面積在20.46～30.41mm2范圍內(nèi)葉片數(shù)量最多，占總?cè)~片數(shù)的50％，而野生狀態(tài)下葉面積在7.52～17.47mm2范圍內(nèi)葉片數(shù)量最多，占總?cè)~片數(shù)的41％。人工栽培和野生狀態(tài)條件下，黑果枸杞葉面積的對比如圖2所示。從圖2可以看出，2種條件下平均葉面積分別為46.72mm2和29.38mm2，增大17.34mm2，增幅達59.02％。人工栽培條件下，黑果枸杞葉形指數(shù)減少，葉形由針形或長披針形變?yōu)榕樞危~面積增大，更有利于提高黑果枸杞的光合效率。人工栽培的黑果枸杞葉長、葉寬、葉面積明顯增大是生長條件良性變化導致葉形態(tài)特征的響應與適應。

圖2 人工栽培與野生條件下葉面積的對比Fig.2 Comparison of leaf areas under arti fi cial cultivation and wild conditions

3.3 黑果枸杞枝條形態(tài)變化

在野生狀態(tài)下，干旱、鹽堿等的脅迫使黑果枸杞枝條生長緩慢，枝條短粗且多棘刺，人工栽培使生長環(huán)境發(fā)生變化，枝條形態(tài)也隨之發(fā)生明顯變化。黑果枸杞枝條形態(tài)變異調(diào)查結(jié)果如表3所示。由表3可知，人工栽培條件下與野生狀態(tài)下的新生枝枝長分別為28.23cm和15.15cm，增加13.08cm，增幅達86.34％；枝條尖削度分別為100.3和65.8。人工栽培條件下，除枝條變得細長外，枝條棘刺數(shù)量和棘刺長度也變化明顯，多年生枝條中間部位枝刺數(shù)由1.3個/cm減少到1.0個/cm。人工栽培條件下棘刺長度略有增加，與野生狀態(tài)相比，棘刺變得比較柔軟，部分發(fā)育為短枝。枝條總體表現(xiàn)為野生條件下生長的枝條短粗，刺多而密，人工栽培條件下枝條生長加快，枝條細長，棘刺減少。研究[J].食品工業(yè)科技,2007,28(3):145-146.

表2 黑果枸杞葉片形態(tài)變異Table 2 Morphological variation of Lycium ruthenicum leaves

表3 黑果枸杞枝條形態(tài)變異Table 3 Morphological variation of Lycium ruthenicum branches

[2] 張寶琳,蔡國軍,王三英,等.不同品種枸杞產(chǎn)量的對比分析[J].經(jīng)濟林研究,2012,30(3):100-102.

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4 結(jié) 論

由于人工栽培與野生狀態(tài)環(huán)境條件的差異，明顯造成黑果枸杞葉片、果實、枝條的形態(tài)變化。

(1)人工栽培的黑果枸杞與野生狀態(tài)的黑果枸杞在縱徑、橫徑、單果鮮質(zhì)量3個指標方面均有顯著差異，平均單果鮮質(zhì)量比野生的增加0.12g，是野生狀態(tài)下的1.86倍，并使果實更加飽滿。

(2)人工栽培的黑果枸杞葉長、葉寬、葉面積明顯增大，這是生長條件良性變化導致葉的形態(tài)特征的響應與適應。人工栽培的黑果枸杞葉形指數(shù)和葉面積的增加，更有利于提高植物的光合效率。

(3)野生條件下黑果枸杞枝條短粗，刺多而密，人工栽培使枝條生長加快，棘刺減少，易于果實采收。

[1] 白紅進,汪河濱,褚志強,等.不同方法提取黑果枸杞多糖的