南方紅豆杉生長發育及其紫杉醇含量與環境因子的關系分析

陸明

(福建省政和縣林業執法大隊,福建 政和 353600)

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南方紅豆杉生長發育及其紫杉醇含量與環境因子的關系分析

陸明

(福建省政和縣林業執法大隊,福建 政和 353600)

摘要：指出了當前紫杉醇被開發用于治療風濕關節炎的奇效用藥;又能用于植入式心臟血管支架的涂層用藥,可防止植入支架后產生的“血管再狹窄”現象,進一步推動人們對紅豆杉的需求。因此加強對南方紅豆杉生理生態的研究具有重要的現實意義。研究了基肥元素和光照處理對南方紅豆杉的生長成活率的影響,以及海拔高度、施肥對紫杉醇的合成和積累方面的影響。

關鍵詞：南方紅豆杉;生長;紫杉醇;環境因子

1引言

紫杉醇不僅具有較高經濟效益,而且還具有較高的藥用價值。據統計全球每年約需要720 kg紫杉醇來治療約600萬的癌癥患者,紫杉醇的用量占到治療藥品總量的20 %左右,由此可見紫杉醇的市場具有廣闊的空間。人工栽培紅豆杉植物是紫杉醇最主要的來源,研究表明16.67 t的紅豆杉樹皮可生產1 kg的紫杉醇精品,約毀壞1 700顆大樹,因此加強紅豆杉繁育和造林栽培技術的研究,謀求紅豆杉人工林速生豐產以滿足醫藥市場大量需求仍是當務之急[1]。

2試驗地概況

福建某林場最高海拔1 763.8 m,最低海拔315 m,相對高差1 448.8 m。試驗設置的垂直空間和水平空間很大。氣候屬中亞熱帶濕潤氣候區,場部年降水量1 600 mm,平均氣溫14 ℃。土壤以山地黃棕壤為主,山地黃壤為次,質地為輕壤土,pH值5.3,呈微酸性,有機質含量5.77 %,大部分土壤肥沃。年降水量1 500 mm。

3不同生長激素處理對南方紅豆杉生長成活的影響

3.1研究方法

試驗隨機區組設計分5個處理:用ABT-1號生根粉100 mg/kg浸根30 min(用A代表),吲哚丁酸100 mg/kg+萘乙酸100 mg/kg浸根30 min(用B代表)。阿司匹林500 mg/kg+退菌特500 mg/kg浸根60 min(用C代表),水與壤土按1∶1的比例充分混合后打泥漿(用D代表)和沾清水處理為對照(用E代表)。每個處理3個重復,每個重復用苗90株,按30 cm×35 cm的株行距定植。

3.2研究結果

研究結果見表1。從表1中看出:①與沾清水處理苗根造林比較,4種處理均有提高南方紅豆杉造林成活率的作用:處理A,即ABT-1號生根粉100 mg/kg浸根30 min比對照造林成活率高24.84 %,達90.37 %;處理B,即吲哚丁酸100 mg/kg+萘乙酸100 mg/kg浸根30 min比對照高22.25 %,達88.99 %;處理C.即阿司匹林500 mg/kg+退菌特500 mg/kg浸根60min較對照高15.59 %,達83.71 %;處理D,即水與壤土按1∶1的比例充分混合后打泥漿較對照提高9.70 %,達79.63 %。②4組處理中,對南方紅豆杉造林成活率的影響程度有一定差異 A處理較B處理造林成活率高1.66 %,較C處理高7.96 %,較D處理高13.50 %,以處理A即ABT-1號生根粉100 mg/kg浸根30 min最好;處理B,即吲哚丁酸100 mg/kg+萘乙酸100 mg/kg浸根30 min次之;處理C,即阿司匹林500 mg/kg+退菌特500 mg/kg浸根60 min再次之。為檢驗其試驗結果的顯著性,對試驗數據進行方差分析,并進行F值檢驗。

表1　生長激素處理對南方紅豆杉造林成活率試驗的方差分析

F值檢驗結果如表2所示,從表中可以看出,試驗處理間成活株數和成活率的實際F值為5.65大于理論F0.05值,而小于理論F0.01值,其處理間的試驗誤差達顯著水平。

1∶l泥漿是以往造林前對造林苗木的一種常規處理方法。而3種生物藥品處理南方紅豆杉苗木造林,都能較傳統的處理方法提高其造林的成活率。南方紅豆杉苗木生長緩慢、纖細,給造林成活率帶來一定的障礙,生長激素處理,可彌補這種障礙,而顯著提高其成活率,應作為其造林成活的一項重要措施[2]。

表2生長激素處理對南方紅豆杉造林成活率試驗的方差分析

平方和df均方FF0.01F0.05組間0.00040.0000.0005.993.48栽植株數組內0.000100.000總數0.00014組間508.2674127.0675.656成活數組內224.6671022.467總數732.93314組間624.4574156.8645.653成活率組內277.5081027.751總數904.96514

4不同遮光度對南方紅豆杉苗木生長的影響

4.1研究方法

遮光度分別為55 %、70 %、85 %、90 %和透光度為0等5種方法。苗木出土后進行遮光度控制遮蔭,透光度由遮蔭網的不同型號控制,遮陽網直接向廠家按照不同的遮光度要求訂購。生長季結束后,分別調查苗高、地徑及生物量。

4.2研究結果

從表3中看出:以遮光度85 %遮蔭條件最有利于南方紅豆杉生長,主要是由于南方紅豆杉在幼苗時期抗高溫能力差,適宜的蔭蔽能有利于纖細幼苗的生長。為檢驗各處理間生長的指標差異,進行了方差分析與顯著性檢驗。分析結果表明苗高,值(理論上F0.05為4.07,F0.01為7.59),均呈極顯著水平。

表3　不同遮光度對南方紅豆杉苗木生長指標的影響

備注:各組處理均為平均值

5環境因子對南方紅豆杉紫杉醇含量的影響

5.1施肥種類對南方紅豆杉紫杉醇含量的影響

施肥不僅可以促進南方紅豆杉幼林的生長,因此被用作紅豆杉短周期藥用林高效經營的重要技術措施之一,而且對南方紅豆杉紫杉醇的生物合成也有一定的影響。為了研究施肥對紅豆杉紫杉醇含量的影響關系進行了如下試驗:

對農田庇蔭設施栽培下的1年生南方紅豆杉藥用林,進行了為期兩年的不同肥種施肥。檢測結果如表4所示。從表中可以看出施工豬糞這樣的有機肥對鮮枝葉紫杉醇含量的影響最小,復合肥對紫杉醇含量的影響最大,大幅度的降低了紫杉醇含量。由此可以看出使用有機肥對于提高南方紅豆杉高產有著積極作用[3]。

表4施用不同肥料對南方紅豆杉3年生幼樹鮮枝葉紫杉醇含量的影響

施肥種類豬糞火燒土稻草灰復合肥未施肥對照鮮枝葉紫杉醇含量(mg/kg)7367646277

5.2栽植地海拔高度對南方紅豆杉紫杉醇含量的影響

南方紅豆杉生長氣候條件的不同,其紫杉醇含量也各不相同。研究表明,南方紅豆杉幼樹鮮枝葉紫杉醇含量隨海拔高度的增加而增加,如表5所示。從表中可以看出,鮮枝葉紫杉醇含量在海拔高度780 m時最高,達到91 mg/kg,較330 m海拔高度的栽植含量提高了23個百分點。究其原因為海拔越高,氣候越涼爽,高溫強紫外線的天氣越少,為南方紅豆杉的生長提供了適宜的環境,也有利于紫杉醇的合成[4]。

表5不同海拔栽植地南方紅豆杉2年生幼樹鮮枝葉紫杉醇含量

栽植地點南山林地楓溪新場下栽植海拔/m330560660780鮮枝葉紫杉醇含量(mg/kg)74848891

6結語

通過試驗研究得知激素處理對于南方紅豆沙的生長具有一定的促進作用,并且以ABT-1號生根粉100 mg/kg浸根的促進效果最好;85 %的遮光度條件對南方紅豆杉一年苗生長最有利,適度的遮陰有利于創造出苗木的生存生長環境;并且較高海拔栽植地和有機肥有利于幼樹紫杉醇合成。在未來的研究中,還需加強對南方紅豆杉次生代謝、各個生理指標的動態的研究,希望能夠為提高紫杉醇的產量提供更多的理論和技術支持。

參考文獻：

[1] 邱德有,李如玉,李鈴.紅豆杉及南方紅豆杉體細胞胚胎發生的研究[J].林業科學,2013(2).

[2] 李先琨,向悟生,蘇宗明.南方紅豆杉無性系種群結構和動態研究[J].應用生態學報,2014(7).

[3] 洪偉,王新功,吳承禎,等.瀕危植物南方紅豆杉種群生命表及譜分析[J].應用生態學報,2013(11).

[4] 高兆蔚,王挺良,鄒高順,等.福建省南方紅豆杉的分布、生境和栽培技術研究[J].植物研究,2013(3).

中圖分類號：S791

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944(2016)01-0081-02

作者簡介：陸明(1970—)，男，福建政和人,工程師,主要從事林業行政執法工作。

收稿日期：2015-12-22