白及種子直播育苗技術(shù)研究

李川 彭配 劉洋 孫樂

摘要：為獲得大量白及（Bletilla striata）種苗，擴大栽培種植面積，實現(xiàn)白及規(guī)模化大田生產(chǎn)，試驗采用3因素3水平正交試驗對白及種子生長環(huán)境條件進行了研究。結(jié)果表明，基質(zhì)配比育苗基質(zhì)∶腐熟有機質(zhì)=1∶1、溫度25 ℃、光照時長16 h/d、濕度為100%的環(huán)境組合對白及種子生長最有利，出苗率達到69.45%。各因素的影響程度為溫度>基質(zhì)配比>光照時長。

關(guān)鍵詞：白及（Bletilla striata）；直播育苗；環(huán)境因素；正交試驗

中圖分類號：S567.23 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2018）11-0055-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.11.013

Abstract： In order to obtain a large number of Bletilla striata seedlings，expand the cultivated area and realize the large-scale field production，L9（33） orthogonal experiment was conducted to study the environmental conditions of B. Striata seeds.The results showed that，the combination of substrate with seedling substrate∶matured organic matter=1∶1，temperature 25 ℃，light duration 16 h/d and humidity 100% was the most favorable for the germination of B. striata seeds，with the emergence rate reaching up to 69.45%. The impact degree of temperature was the biggest，followed by matrix ratio，and the third was illumination duration.

Key words： Bletilla striata； direct-sowing breeding seedling； environmental factors； orthogonal test

白及（Bletilla striata）是蘭科白及屬的多年生草本植物，中藥材白及又名苞舌蘭、連及草、白根等，為蘭科植物白及的干燥塊莖[1]。白及喜溫暖、濕潤、陰涼的氣候環(huán)境，一般多生于丘陵、低山溪谷邊及陰蔽草叢中或林下濕地[2]。白及不僅作為傳統(tǒng)中草藥和觀賞植物廣泛應(yīng)用，而且在化妝品的應(yīng)用中也日益受到重視[3]。近幾年，由于人為的過度采挖和生態(tài)環(huán)境破壞，其野生自然資源急劇減少，瀕臨滅絕，被國家列為重點保護的野生藥用植物[4]。

目前，白及的大量繁殖方式主要依靠組織培養(yǎng)[5-7]，此方法因要根據(jù)白及的不同生長時期更換培養(yǎng)基，成本較高，還增加了工作量。同時，在組織培養(yǎng)的過程中若消毒不當引起較大范圍污染會造成損失，并且白及組培苗根系長勢弱，后期移栽成活率低，無法進行大規(guī)模的大田生產(chǎn)。如采用白及種子直播的方法進行繁殖，可以避免組織培養(yǎng)方法中存在的一系列問題，同時可有效地避免后期移栽成活率低的問題，使其可以直接在大田中進行生產(chǎn)。前人針對白及種子萌發(fā)主要從白及萌發(fā)的外部條件、添加共生菌等方面展開研究[8]，鮮見關(guān)于白及種子直播育苗技術(shù)的研究。為此，試驗對白及種子進行催芽，萌動后在不同的栽培因素水平下播種，研究種子直播生長的最佳環(huán)境條件，以期找出最優(yōu)組合，實現(xiàn)白及種子的大量直播繁殖。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

上一年采集的果莢飽滿的白及種子（由安康市旬陽縣新森林生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司提供），低溫干燥環(huán)境下貯藏，待用。

1.2 試驗方法

1.2.1 白及種子催芽 試驗于2016年3月開始，將白及種子從果莢中取出，均勻撒在鋪好濾紙的瓷盤里，用保鮮膜覆蓋，置于溫度（30±1） ℃、濕度100%的光照培養(yǎng)箱內(nèi)，光照度1 800～2 500 lx，12 h/d，催芽時長8 d[9]。

催芽期間每天在體式顯微鏡下對白及種子形態(tài)進行觀察并記錄，直至其一端明顯膨大，且肉眼觀察催芽的種子基本泛綠后進行直播試驗。

1.2.2 直播試驗設(shè)計方案 采用L9（33）正交試驗考察不同條件對白及種子生長的影響因素，具體見表1。光照度同催芽。

溫度和光照時長的水平設(shè)置利用光照培養(yǎng)箱調(diào)節(jié)，培養(yǎng)基質(zhì)用保鮮膜覆蓋，保證100%的濕度進行培養(yǎng)。將腐熟有機質(zhì)和育苗基質(zhì)按不同體積比例混合，調(diào)整基質(zhì)的水分，達到用手捏基質(zhì)有水滲出，但不會滴落，將不同的基質(zhì)放入瓷盤中，并標記，再將催芽后的種子均勻撒在基質(zhì)上，并保證每盤中種子的數(shù)量基本一致。

1.3 統(tǒng)計方法

1.3.1 播種量統(tǒng)計 因白及種子較小，播種時要求盡可能均勻一致，統(tǒng)計播種量采用單位面積計數(shù)方法。即挑選2 cm×2 cm見方大小帶種子的基質(zhì)平面，將基質(zhì)沖洗干凈后在體式顯微鏡下統(tǒng)計播種數(shù)，每瓷盤統(tǒng)計3次取平均值計算單位面積播種量。

1.3.2 出苗率統(tǒng)計 定期觀察白及出苗情況，待長出兩葉一心，株高1.0 cm左右，原球莖直徑0.3 cm，統(tǒng)計單位面積的出苗數(shù)， 統(tǒng)計方法與播種量統(tǒng)計方法類似。

出苗率=單位出苗數(shù)/單位面積播種量×100%。

1.3.3 分析方法 利用Excel 2012和SPSS 19軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果及分析

2.1 白及種子催芽結(jié)果

白及種子較小，催芽前對其進行顯微觀察（圖1A），可見白及外種皮及其內(nèi)含白及種胚（圖中黑色卵形結(jié)構(gòu)）。對白及種子催芽8 d后，便可以肉眼觀察到大部分種子出現(xiàn)黃綠色（圖1B），在顯微鏡下觀察頂端可見黃綠色的芽，另一端明顯膨大（圖1C），此時的種子已經(jīng)萌動，具備了發(fā)芽的能力，可進行直播育苗。

2.2 不同處理對白及種子出苗率的影響

根據(jù)正交試驗設(shè)計，統(tǒng)計單位面積的白及種子出苗數(shù)，計算9個不同處理的出苗率并對其進行極差分析，結(jié)果見表2。表2結(jié)果表明，白及種子的出苗率受溫度、光照時長以及基質(zhì)配比的影響，處理A1B3C3的出苗率最高，達到了67.89%。從試驗統(tǒng)計的極差分析結(jié)果來看，A1B2C3處理效果最好，但結(jié)果未出現(xiàn)在正交試驗內(nèi)，后續(xù)采用A1B2C3的處理出苗率達到69.45%，較處理A1B3C3高出1.56個百分點，說明A1B2C3為最優(yōu)組合，但結(jié)果與處理A1B3C3差異不顯著。各因素對出苗率的影響程度為溫度>基質(zhì)配比>光照時長，即選擇溫度為25 ℃，光照時長為24 h/d，基質(zhì)配比為育苗基質(zhì)∶腐熟有機質(zhì)=1∶1，濕度為100%的環(huán)境組合對白及種子出苗最有利。

為進一步反映各因素之間的差異，對試驗結(jié)果進行方差分析。分析結(jié)果表明，培養(yǎng)溫度和基質(zhì)配比對白及種子出苗率影響顯著（P<0.05），光照時長因素影響不顯著。對培養(yǎng)溫度和基質(zhì)配比進行多重比較，結(jié)果見表3。由表3結(jié)果可知，溫度為30 ℃時與溫度為35 ℃時結(jié)果差異不顯著，但溫度為25 ℃時與前兩者結(jié)果表現(xiàn)為差異顯著，且溫度在30 ℃時與其他兩個處理溫度結(jié)果差異表現(xiàn)為極顯著。因此，在溫度為25 ℃時白及種子的出苗率最好。基質(zhì)配比為育苗基質(zhì)>腐熟有機質(zhì)=1∶0和育苗基質(zhì)∶腐熟有機質(zhì)=2∶1時結(jié)果差異不顯著，育苗基質(zhì)：腐熟有機質(zhì)=1∶1與前兩者結(jié)果表現(xiàn)為差異顯著，但未達到極顯著。因此，在基質(zhì)配比為育苗基質(zhì)∶腐熟有機質(zhì)=1∶1時，白及種子的出苗率最好。

2.3 白及種子直播后出苗的形態(tài)特征

播種后的白及種子經(jīng)過30 d左右的生長可以觀察到出現(xiàn)綠芽，此時的種子出芽的數(shù)量較少。60 d后白及種子出芽的數(shù)量增加，且出芽的程度較之前有所提高（圖2）。白及苗經(jīng)過90 d左右的生長，可以明顯地觀察到白及幼苗的形態(tài)（圖3），試驗統(tǒng)計出苗數(shù)計算出苗率也是選擇此時。經(jīng)過120 d的生長，出苗的白及都已成苗，長勢較好。此時可見兩片完整葉，原球莖已形成（圖4），可以進行移栽。

對生長120 d的白及幼苗進行植株形態(tài)測定：幼苗平均株高4.51 cm，原球莖直徑0.32 cm，葉長1.4 cm，葉寬0.44 cm， 發(fā)根數(shù)2.5條，根長2.3 cm（圖5）。直播白及幼苗的葉片較嫩，葉色黃綠色，根系粗壯，長勢好，較長，原球莖較組培苗大，移栽成活率高。

3 小結(jié)與討論

3.1 白及種子催芽過程中存在的問題

由于白及種子細小，不含胚乳，種子萌發(fā)后處理不當會很快死亡。在白及催芽階段一定要注意保持空氣濕度在100%，但要防止種子完全浸沒在水中，因此將種子撒播于浸潤的濾紙上，置于光照培養(yǎng)箱內(nèi)保持溫度30 ℃左右，在較弱的光照度下萌發(fā)率較高。這與胡開治等[9]的研究結(jié)果略有不同，具體有待進一步的研究確定最佳催芽條件。

3.2 育苗基質(zhì)配比應(yīng)注意的問題

白及喜溫暖、較陰濕的環(huán)境，多在肥沃、疏松而排水良好的沙質(zhì)土壤或腐殖質(zhì)上生長[10]。試驗結(jié)果表明，在育苗基質(zhì)∶腐熟有機質(zhì)為1∶1的時候白及種子出苗率高，種苗生長健壯，長勢較好。試驗基質(zhì)配比參考蘭科其他植物種子萌發(fā)情況[11]，在基質(zhì)中適當添加3～4年生白及根系周圍的土壤，利用根系周圍的微生物促進白及種子出苗。但對其根系的微生物種類及作用未做研究，可在下一步研究中深入開展，有望分離出類似于天麻共生菌——蜜環(huán)菌，促進白及成苗的真菌將能極大地推動白及種苗規(guī)模化發(fā)展。

3.3 光照對白及種子出苗的影響

對白及生長有影響的不僅有光照時長，應(yīng)該還有光照度的強弱。試驗只著重研究了不同光照時長對白及生長的影響，光照度設(shè)置為1 800～2 500 lx。結(jié)果表明光照時長對白及生長有一定影響，并結(jié)合之前白及組織培養(yǎng)的情況，可以發(fā)現(xiàn)24 h/d的光照時長對白及的生長有促進作用。在后繼的研究中，結(jié)合白及組織培養(yǎng)的方法，應(yīng)將光照度的強弱也考慮到影響因素里。

在白及生長過程中，基質(zhì)配比、溫度和光照時長對其都有影響，且影響程度不同，主要表現(xiàn)為溫度>基質(zhì)配比>光照時長。同時，通過試驗所找到的對白及生長最為有利的環(huán)境因素組合為基質(zhì)配比為育苗基質(zhì)∶腐熟有機質(zhì)=1∶1，溫度為25 ℃，光照時長為16 h/d，濕度為100%。在這樣的環(huán)境下白及的出苗率達到了69.45%。采用白及直播方法培養(yǎng)120 d后莖上部分長勢較好，根系粗壯且長，原球莖長勢明顯優(yōu)于組培苗。因此白及種子直播育苗技術(shù)上可行，可進行大規(guī)模的大田生產(chǎn)。

參考文獻：

[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典一部[M].北京：化學工業(yè)出版社，2000.

[2] 張衛(wèi)明，肖正春，史勁松.中國植物膠資源開發(fā)研究與利用[M].南京：東南大學出版社，2008.

[3] 劉光斌，黃 忠，黃長干，等.天然植物白芨膠的功能及在化妝品中的應(yīng)用[J].日用化學品科學，2005，28（8）：22-24.

[4] 鄒天才.貴州特有及稀有種子植物[M].貴陽：貴州科技出版社，2001.

[5] 聶 寧，朱 艷，田 梅，等.白及種子萌發(fā)及原球莖發(fā)育過程的細胞組織學觀察[J].中國中藥雜志，2016，41（8）：1446-1449.

[6] 宋曉丹，陳曉玲，尚 麗，等.白及種子試管高頻萌發(fā)的應(yīng)用研究[J].中國現(xiàn)代中藥，2014，16（9）：751-754.

[7] 謝玲玲，趙青華.白及種子無菌繁殖微型種莖初探[J].湖北農(nóng)業(yè)科學，2013，52（19）：4708-4709.

[8] 于占國，劉賢旺.白及研究進展[J].江西林業(yè)科技，2002（5）：42-44.

[9] 胡開治，劉 杰，肖 波，等.不同貯藏方法及貯藏時間對白及種子萌發(fā)的影響[J].中藥材，2010，33（1）：7-10.

[10] 周至明，黃程生，彭麗麗，等.白及人工種植初步研究[J].中藥材，2006，29（1）：7-8.

[11] 牛俊峰，王喆之.白及種子直播繁育新方法[J].陜西師范大學學報（自然科學版），2016，44（4）：83-86.