药用植物高山红景天无土育苗研究

2020-04-17 22:02

高山红景天属景天科红景天属多年生草本植物,又名红景天、库叶红景天。主要分布于吉林省的长白山、安图、抚松及黑龙江省的海林、尚志等县的部分山区,是东北珍稀的药用植物之一,也是国家级重点保护的药用植物之一。高山红景天具有抗疲劳、抗缺氧、抗寒冷、抗辐射及抗衰老等显著功能,是一种很有发展前途的环境适应药物。由于高山红景天在医药、食品工业方面具有很大的开发价值,因此野生植株被大量采挖,致使野生资源日趋枯竭,且因其种子小、成熟度差、发芽率低(天然萌发率只有6%~10%),极大地限制了高山红景天的开发与利用。因此,加快其人工繁育,缓解资源开发与保护的矛盾已成为当务之急。现通过无土育苗技术,初步摸清了高山红景天快速育苗的一些方法,以期对推广种植和开发生产高山红景天提供借鉴。

1材料与方法

1.1试验材料

试验材料均来自于黑龙江省农业职业技术学院无土栽培试验基地。

1.2试验方法

1.2.1苗床设计

在无土栽培试验基地中,选择光线良好和地势平坦的地块,建成若干个宽1.2m、高0.40m、长10m的苗床,周围用红砖砌上,槽内和四周铺上1~2层的塑料薄膜与土壤隔离,同时留有排水孔。为保证苗床的温湿度和防止污染,苗床上还要搭设拱棚和遮荫网。种子育苗方法:由于高山红景天种子的天然萌发率很低,因此该试验选用1.2.2方法对高山红景天的种子进行处理,以求筛选出最佳的育苗方法。对照(CK):将种子用500倍多菌灵水溶液进行消毒处理12h,捞出冲洗干净,晾干备用。

1.2.2种子处理

将消过毒的种子置于40℃的温水浸种48h,每天换水2次,晾干备用。处理2:将消过毒的种子与3倍湿沙混拌均匀,置于-20℃处理3个月,每隔7d翻动1次,备用。处理3:将消过毒的种子与3倍湿沙混拌均匀,置于-20℃处理2个月,而后移到室温下(15℃)处理1个月[10],每隔7d翻动1次,备用。处理4:将消过毒的种子置于500mg/L的赤霉素溶液中浸泡12h[11],捞出后冲洗干净,晾干备用。以上每个处理组均选用种子100粒,重复3次。播种选用的是育苗用塑料硬盘,规格为30cm×60cm×5cm,床土为消过毒的混合基质(草炭土∶珍珠岩∶蛭石=1∶1∶1),将各处理的种子撒播到育苗盘里,上覆0.3~0.5cm混合基质。

1.2.3扦插育苗方法

插穗处理:将采集来的枝条剪成长为5~8cm的插穗,下切口位于节下0.5cm处,切口平滑,为斜口。将剪好的插穗分别置于不同浓度的IAA溶液中浸泡30s,进行扦插,研究不同IAA浓度对插穗成活率的影响作用。IAA共设5个浓度梯度:0(CK)、200、400、600、800、1000mg/L。扦插方法:每个育苗床分别放有不同配方的混合基质25cm,将浸泡完生根剂IAA的插穗分别进行扦插,扦插时可用略粗于插穗的木棍打孔助插,扦插的长度为插穗长度的1/3,压实,扦插的株距为10~15cm,行距为20~25cm。每个处理50株,重复3次,以筛选出成活率最高的基质配方。基质配方1:草炭土∶珍珠岩=1∶2;基质配方2:草炭土∶细沙=1∶1;基质配方3:草炭土∶珍珠岩∶蛭石=1∶1∶1。

管理条件:播种和扦插后要及时喷洒营养液(以氮肥为主的复合肥水溶液),然后搭设拱棚,覆盖薄膜,以控制棚内温度、湿度和基质的含水量。同时,要不间断的进行除草,统计发芽率、出苗率和成活率。

2结果与分析

2.1不同种子处理对高山红景天种子发芽率及出苗率和成活率的影响

由表1可以看出,种子处理均不同程度的提高了高山红景天种子的发芽率、出苗率和成活率。其中以处理3(变温处理)效果最佳,不仅发芽率高,而且出苗率和成活率也很高,表现相对稳定。就发芽率而言,处理1、2、3、4与对照均达到极显著差异水平,特别是处理4,发芽率最高达到了92.72%,但是处理4的出苗率和成活率变化极大,其成活率仅有17.50%,而处理2和处理3的成活率几乎是处理4的2~3倍。这说明赤霉素虽然对种子有促进细胞伸长的作用,但营养物质消耗也很大,导致小苗徒长,死亡率升高,而温度处理不会引起此方面的差异,表现都相对稳定。同时在该试验中也可以看出高温处理的效果不及低温和变温处理,可能是因为种子在成熟之后还需要一定的低温积累才能完成后熟的缘故,还需要进一步研究确定。

2.2不同浓度IAA对不同混合基质上插穗成活率的影响

由表2可知,不同浓度生长素IAA和不同基质配方对高山红景天插穗的生根效果和成活率都有着重要的影响作用,其中以配方3复合基质上600mg/LIAA处理的插穗成活率最高,达到86.94%。方差分析结果表明,在配方1和配方2的复合基质中,600、400mg/L的处理与其它处理具有极显著差异,配方3的复合基质600mg/L的处理与其它处理达到了极显著水平。

由图1可以看出,在一定范围内,随着IAA浓度的升高,高山红景天插穗的成活率增加,3种复合配方中都以IAA浓度为600mg/L时,插穗的成活率最高,分别为40.64%、48.80%、86.94%,比对照提高了23.26%、26.70%、40.52%。但是随着IAA浓度的进一步升高,其插穗的成活率反而呈现下降趋势,当浓度达到800、1000mg/L时,插穗成活率与对照持平或低于对照,这说明高浓度的IAA处理会降低插穗成活率。

由表3可知,3种不同配方的复合基质中,各配方的插穗成活率存在极显著差异。珍珠岩和细沙的透气性好,但是其保水能力差,虽然整个扦插管理中利用营养液补充养分,但养分的流失也很严重,致使成活率较低。而配方3中选用的是草炭、蛭石和珍珠岩,三者以1∶1∶1的比例结合,不仅透气性能好,其保水和保持养分的能力也很强,所以具有较高的插穗成活率。

表3600mg/LIAA处理各配方差异显著性分析

3结论与讨论

该试验结果表明,高山红景天种子无土育苗和扦插无土育苗均有较高的成活率,可以通过人工种植的方式进行大规模的栽培,不仅可以满足医药市场对高山红景天原料的需求,同时可以为农民自主创收提供一条途径。

在种子无土育苗中,经过温度和药剂处理均可以有效提高高山红景天种子的发芽率、出苗率和成活率,尤其是变温和低温处理效果非常明显,而药剂赤霉素处理虽然极大地提高了种子的发芽率,但是种子的成活率较低,还需要进一步研究。在种子扦插育苗试验中,采用合适浓度IAA处理可以显著地提高高山红景天插穗的成活率,其中以600mg/L为最佳。在基质选择上,要以疏松透气、保水保肥性能好的基质为最佳,该试验采用的草炭土∶蛭石∶珍珠岩=1∶1∶1对插穗成活率有很大提高,可以为今后扦插繁殖基质的选择提供一定的参考。同时,在该试验中,一直限制高山红景天种子和扦插繁殖成活率的另一个因素是种子和插穗的腐烂,可能是因为在繁殖过程中发生病害所致,喷洒一定的多菌灵会有所改善,但是具体是何种病害,还需要进一步研究确定。

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