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(1.江蘇農牧科技職業學院 園林園藝學院,江蘇 泰州 225300;2.南京林業大學 森林資源與環境學院, 江蘇 南京 210000)
金蓮花(TrolliuschinensisBunge.)毛茛科金蓮花屬,多年生草本植物,株高50 cm,花金黃色,形態似蓮花,葉似荷葉,故而得名。花期6—7月,適于園林假山、置石勾縫、墻邊等處種植,亦可作花壇、花帶、花徑植物種植,觀賞價值高[1]。承德避暑山莊的景觀“金蓮映日”即金蓮花成片種植效果。另外,金蓮花藥用價值良好,清熱解毒,亦是壩上優良茶品。我國藥用金蓮花品種主要有長瓣金蓮花、短瓣金蓮花和寬瓣金蓮花,分布于山西、河北以及北京海拔1 700 m以上林下或高山草甸中,花中黃酮含量以河北省承德地區的金蓮花為最佳。
金蓮花的藥用價值深受各大制藥廠青睞,市場需求與日俱增,導致野生金蓮花資源匱乏,且生長分散,采收費時費力,因而針對野生金蓮花引種和規范化栽培技術方面研究,可解決市場需求問題,同時有利于保護野生金蓮花資源。
金蓮花種子采于河北省承德地區壩上草原。海拔1 800多米的壩上草原位于內蒙古高原南端,草原上山高谷闊。壩上屬于大陸性季風氣候,寒冷、多風、干旱是壩上最明顯的特征。地理坐標為東經115°54′~119°15′,北緯41°~42°。年平均降雨量400 mm左右,年平均氣溫1.4~5 ℃,1月份最冷,冬季最低氣溫在-14 ℃左右,平均氣溫-12 ℃;7月份最熱,最高氣溫30 ℃,平均氣溫24 ℃。全年日照時數3 246 h,平均無霜期90~120 d。
金蓮花種子試驗地為江蘇省泰州市江蘇農牧科技職業學院基地。泰州市屬于北亞熱帶濕潤氣候區,具有夏季高溫多雨,冬季溫和少雨,無霜期長,熱量充裕,降水豐沛,雨熱同期等特點,平均海拔高度8 m。地理坐標為東經119°38′~120°32′,北緯32°4′。年平均降雨量1 037.7 mm左右,年平均氣溫14.4~15.1 ℃,1月份最冷,冬季最低氣溫-11 ℃左右,平均氣溫2.8 ℃;7月份最熱,最高氣溫37.9 ℃,平均氣溫27.7 ℃。全年日照時數3 300 h,平均霜期135 d左右。
由于試驗地與金蓮花的來源地的自然條件差異較大,尤其在海拔、降雨量、溫度等方面差異較大。故選用金蓮花種子繁殖的方式進行引種。播種繁殖量大,幼苗根系完整,生長健壯,可塑性高,適應性強,有利于異地引種成功。另外,野生金蓮花生長于沼澤草叢中或溪邊疏林下,適宜低溫、陰濕、低光照環境。因而在移栽時間、遮陰等方面對金蓮花苗進行處理,以解決在高溫、高光照的泰州地區引種困難的問題。
河北省承德地區壩上草原的金蓮花果實于2015年8月份成熟,將其蓇葖果采回后,經晾曬、過篩,除去雜物,將種子收集于紙袋,放置于4 ℃冰箱中保存備用。
3.2.1 種子催芽方法
本試驗采用赤霉素(GA3)處理金蓮花種子。將GA3分別配置成濃度為100,300,500,700 mg/L的GA3溶液,蒸餾水為對照(ck),并將濾紙分別浸泡其中,將浸泡后的濾紙置于培養皿中,每培養皿鋪濾紙2層,再將種子均勻置于濾紙上,選25 ℃恒溫光照培養箱培養。在種子萌發期間,以蒸餾水和各濃度GA3溶液為培養液,保持濾紙濕潤。每處理1 000粒種子,3次重復。于處理第2天開始記錄種子發芽情況,種子發芽標準為胚軸突破籽粒種皮,逐日觀察記錄,計算發芽率、發芽勢。發芽率以測試種子全部正常發芽數占測試種子總數的百分比計算,發芽勢以種子從發芽開始到發芽高峰時段內正常發芽種子數占測試種子總數的百分比計算。
發芽率(%)=(N1/N)×100%;
發芽勢(%)=(N2/N)×100%;
式中:N1為全部正常發芽數;N2為發芽勢天數內的正常發芽數;N為供試種子總數。
3.2.2 育苗基質的配比方法
為培養整齊、苗壯、根系發達的金蓮花苗,試驗采用穴盤育苗技術進行繁育。選用50穴黑色育苗盤放進稀釋1 000倍的高錳酸鉀溶液中,浸泡10 min,取出晾干備用。以草炭、蛭石為基質材料。將草炭與蛭石按比例混用在20 ℃左右的智能溫室中來培育金蓮花穴盤苗。每處理200粒發芽種子,3次重復,并以出苗率、株高、根生長量3項指標的測定,來篩選出最適宜培育金蓮花穴盤苗的基質配比。

表1 育苗基質配比
3.2.3 移栽時間和遮陰度處理方法
當金蓮花穴盤苗高為6~10 cm、真葉達到5~6片以上時即可移栽,本試驗設定于當年6月底7月初、第2年初春幼苗返青前(4月8日前)分別進行移苗,每處理60株健壯整齊幼苗,3次重復,記錄2次移栽成活率情況。
選取長勢一致2年生的金蓮花苗為試驗材料,于4月15日(金蓮花苗返青后)開始,選用透光率不同的黑色遮陰網進行遮陰處理。試驗共設了0%(全光照)、10%、30%、50%、70% 等5個遮陰處理,以全光照為對照(ck)。單因子隨機區組設計,每處理3次重復,每60株金蓮花苗為一處理,不同處理間進行統一的養護管理。因金蓮花的各形態指標于7月中旬左右均達到最大值,故在遮陰90 d后,對金蓮花的株高、葉片數量、葉面積、葉柄長度、單株開花量、花徑、群體花期、花型花色等形態指標進行測定及分析,并采用比色法對金蓮花的葉綠素含量進行測定。
金蓮花因種子小且具有生理休眠特性,以常規播種形式,常出現發芽緩慢、發芽率低,且出芽整齊度低[2]。解除休眠和適宜環境條件是種子萌發的重要因素。據研究顯示,采取赤霉素(GA3)處理和低溫沙藏的方法可有效解除種子休眠[2-5],但沙藏所需時間較長,故選用GA3處理方法打破種子休眠。于GA3處理第2天開始進行觀察記錄種子萌發情況,至第10天發芽結束。

表2 GA3濃度對金蓮花種子萌發的影響
注:結果為3次重復平均值,用不同字母標記的數字在p=0.05水平差異顯著,以a,b,c……表示不同赤霉素濃度間的差異。下同。
表2結果表明,GA3處理后的金蓮花種子的萌發率和發芽勢明顯高于對照。不同濃度的GA3處理的效果不同,在100~700 mg/L濃度范圍內,隨著GA3濃度的增加,金蓮花種子的發芽率、發芽勢有逐漸增高的趨勢,濃度為500 mg/L時達到最高,發芽率、發芽勢分別比對照高68.00%、68.67%,與對照和其他處理差異顯著(p<0.05)。因此,GA3浸種能提高金蓮花種子的發芽率、發芽勢,500 mg/L的GA3是提高金蓮花種子萌發指標的最佳處理。
金蓮花穴盤苗于20 ℃左右的智能溫室中培養7 d后種子陸續出苗。由表3可知, C處理的金蓮花出苗率為最高,且A、B、D處理的出苗率與C處理比較,在p=0.05水平上差異顯著。在各處理的基質中,隨草炭比例的增加,出苗率呈增加趨勢,但草炭與蛭石比例達到4∶1時,出苗率又有所降低,可能與基質的通透性有一定關系。出苗15 d時,B、C、D各處理間株高無顯著差異,但均顯著高于處理A的幼苗株高;出苗30 d時, C、D處理間株高仍無顯著差異,但均與處理A 、B達顯著水平;出苗45 d時,C處理的金蓮花幼苗株高為10.6 cm,顯著高于A、B、D處理的幼苗株高。同時,C處理的金蓮花幼苗根生長量為5.5 cm,顯著高于A、B、D處理的幼苗根生長量。綜上所述,草炭與蛭石比例為3∶2時,即可保證幼苗生長所需要的養分,且基質通透性良好,適于幼苗根部的生長。

表3 不同基質對金蓮花出苗率和穴盤苗生長勢的影響
從表4可以看出,金蓮花幼苗在當年夏季移栽的成活率低,僅為62.3%,但于第2年春季(返青前)移栽的幼苗成活率均達到100%,可見金蓮花幼苗移栽的最佳時期應該為早春出苗前,移栽后基本全部成活。盡量不要在育苗當年6月底至7月初進行移栽,此時正是高溫干旱少雨季節,幼苗容易失水,若在此期間移栽,應經常澆水,可使成活率提高到78%。

表4 不同移栽期對金蓮花幼苗成活率的影響
4.4.1 遮陰度對金蓮花生長發育的影響
由表5可見,隨遮陰程度的增加,金蓮花的株高、葉面積、葉柄長度、葉綠素含量均呈持續增長趨勢,且不同遮陰處理的各項值均顯著高于ck,其中株高、葉面積指標的各遮陰處理間存在顯著差異。而葉片數量呈先升后降趨勢,于遮陰度為50%時,達到最大值,并顯著高于ck。說明遮陰為50%、70%時顯著促進了金蓮花的高生長、葉片數量增加、葉面積增大、葉柄長度延長以及葉綠素含量的增加,因而遮陰處理促進了金蓮花的生長發育。

表5 不同遮陰度對金蓮花生長期的影響
4.4.2 遮陰處理對金蓮花開花情況的影響
由表6可知,在全日照條件下金蓮花群體花期為34 d,從5月中旬至6月中旬,花金黃色,花瓣雖小但平展;遮陰10%條件下,金蓮花群體花期為44 d,從5月中旬至6月下旬,花金黃色,花徑顯著增大(與ck相比);在遮陰為30%、50%條件下,金蓮花群體花期分別為51.67 d、65.33 d,從5月中旬至7月上旬和中旬,群體花期顯著長于其他處理,花金黃色,花瓣大而平展,且顯著促進花徑增大,單株開花量顯著增多;遮陰70%條件下,金蓮花群體花期為36.67 d,從5月中旬至6月下旬,顯著縮短了群體花期,花淺黃色,花徑顯著低于其他處理,且花瓣皺縮。由此可見,適當的遮陰處理可促進金蓮花生殖器官的發育,而過渡遮陰處理反而抑制其發育。

表6 不同遮陰度對金蓮花開花情況的影響
金蓮花種子具有休眠的特性,因而種子萌發,需先打破種子休眠。前人大量研究表明,GA3可有效打破種子休眠[5-10]。丁萬隆等認為,室溫干藏6~9個月后再低溫處理1個月可打破金蓮花種子休眠,但所需處理時間較長[11];王玄等[5]通過對種子進行4 ℃沙藏或GA3處理比較,得出GA3處理可縮短解除休眠的時間;本研究也得出,GA3處理可快速打破金蓮花種子的休眠,其中500 mg/L GA3處理顯著提高了種子的發芽率和發芽勢,但與前期報道的最佳GA3濃度存在差異[5,12-13],可能與種子成熟度、浸種方式、貯藏方式和時間等有關,故建議在生產中,還需要根據種子的成熟度、貯藏時間來調整GA3濃度。本研究雖與張芹等[4]所得結論相同,但本研究的處理方法簡單、時間短,可避免GA3的毒害,且種子萌發率高。
金蓮花在草炭與蛭石配比為3∶2的基質中,出苗率、株高(生長期45 d)和根生長量顯著高于其他基質配比,可見,基質(草炭∶蛭石=3∶2)可滿足金蓮花幼苗生長所需營養,且透氣度適宜,利于根部的伸展,促進了金蓮花苗期的生長。
移栽時間對金蓮花幼苗成活率影響很大,當年生小苗夏季移栽成活率低,而于第2年春季金蓮花返青前移栽,幼苗成活率達100%,因此,建議金蓮花育苗時可適當擴大株距,留有足夠生長空間,使金蓮花幼苗于苗床上生長1年后,于第2年春季返青前移栽,在泰州地區4月8日前移栽為宜。
遮陰處理下,金蓮花的株高、葉片數量、葉面積、葉柄長度等形態指標均明顯增加,尤其以遮陰度為30%、50%、70%的條件下,各形態指標值、葉綠素含量均顯著高于ck,說明遮陰有利于植株的生長發育;遮陰度為30%、50%的條件下單株開花量、花徑數值顯著高于其他處理,花期也顯著增長,促進了金蓮花的生殖器官發育,但遮陰度為70%時,金蓮花色淺黃,花瓣小而皺縮,明顯阻礙了生殖發育。前人研究認為,遮陰處理有利于金蓮花的生長發育,本研究結論與其一致,但由于引種地區的不同,在遮陰程度上存在一定差異。如丁萬隆等[14]認為北京平原地區引種金蓮花遮陰度需控制在40%~50%;古今等[15]在昆明地區引種金蓮花,夏季需采取30%~50%的遮陰;呂晉慧、李桂蘭等[16-17]則認為山西地區采取40%和60%遮陰為宜。本研究認為,在泰州區域,遮陰30%~50%處理更適宜金蓮花的生長發育,有效提高了其觀賞價值,故建議泰州園林可選疏林下或樹叢下種植金蓮花。
野生金蓮花的引種地與栽培地的經緯度相差不大,但海拔高度、溫濕度等相差較大。經引種試驗證實,泰州地區制約金蓮花生長的關鍵因素是夏季的高溫和強光照,因而建議在林下或有遮陰的地方種植金蓮花。另外,經3年的金蓮花引種研究,可保證金蓮花在泰州地區的成活,但由于歷時較短,植株成活后是否存在花朵逐年退化問題,還需進行下一步的馴化研究。