藥用植物杜鵑種子萌發(fā)及播種育苗研究

藥用植物杜鵑種子萌發(fā)及播種育苗研究

多年生杜鵑亞屬是杜鵑科的一個主要物種，由一個組、24個亞組和267個亞組組成，主要分布在亞洲東南部。中國有251種（其中大部分為特殊品種），集中分布在西南部，少數(shù)物種分布在東部和臺灣，具有很高的觀賞和園林應用價值。因其分布及對生境需求的特殊性,物種收集及栽培較難,引種馴化及播種育苗研究嚴重滯后,導致了豐富的野生資源得不到有效利用,同時大量的苗木又依賴國外進口。為有效保護和挖掘利用該亞屬的杜鵑資源,2004～2005年我們開展了播種育苗試驗。1種子出苗試驗通過國內(nèi)外種苗交換及贈送共獲得本亞屬杜鵑種子47種(含8個重復種),參照最新的Chamberlain系統(tǒng)及中國植物志,隸屬其中的15個亞組。物種的系統(tǒng)位置、原產(chǎn)地、引種地等詳見表1。杜鵑播種繁殖試驗報道不多,已有報道以腐殖土繁殖最好。鑒于大部分種子來自國外,種源珍貴,數(shù)量較少,試驗以育苗為宗旨,采用前人試驗效果較好的“腐殖土”基質(zhì)(廬山林下土,經(jīng)過篩去除粘性土壤和碎石、植物根等)及與杜鵑自然更新苗生境相似的“腐殖土+苔蘚”基質(zhì)(廬山陰濕地帶自然生長的大灰蘚Hypnumplumaeforme,經(jīng)沖洗去除雜物、剪細,均勻地撒布于土表)2種處理。泥瓦盆播種,播種前采用底部浸水法使基質(zhì)充分吸水;播種時將基質(zhì)輕輕壓平,種子均勻地撒播于基質(zhì)表面,上層不蓋基質(zhì);播種后覆蓋塑料薄膜保濕,萌發(fā)時適時噴水補濕。共播種3批,每處理播種量200粒,重復2次。發(fā)芽后去除薄膜,觀察記錄種子萌發(fā)(以胚根突破種皮為標準)及子葉、真葉出現(xiàn)的時間(以第1株出現(xiàn)的時間計算);幼苗子葉期統(tǒng)計出苗數(shù)、第2年春季萌葉期統(tǒng)計成苗數(shù);分析幼苗生長狀況。種子為紙袋包裝郵寄,常溫保存,收種后當年播種;試驗地為廬山植物園杜鵑繁殖溫室,種子萌發(fā)及幼苗形成的環(huán)境溫度見表2。2結(jié)果與討論種子萌發(fā)時間,出苗、成苗率及幼苗生長狀況等詳見表1。2.1不同因素對發(fā)芽速度的影響2.1.1種子萌發(fā)時間從表1可以看出,2種基質(zhì)對種子萌發(fā)速度影響不大,但不同的種間有一定差異。47個種從播種→種子萌發(fā)、萌發(fā)→子葉、子葉→真葉的平均時間分別為13.98、9.53、15.42d。種子萌發(fā)最快的是猩紅杜鵑等,最慢為大樹杜鵑;從萌發(fā)→子葉時間最短的是大白杜鵑,最長為紅萼杜鵑;從子葉→真葉時間最短的是R.maximum,最長為朱紅大杜鵑。種子萌發(fā)時間與耿玉英、CoxPA的報道一致,但快于張長芹等的報道;第一片子葉、真葉出現(xiàn)的時間大大地短于資料報道(均為文字表述,未見詳細的數(shù)據(jù))。2.1.25.4.18播種的萌發(fā)2004.5.3播種的13種杜鵑從播種→萌發(fā)、萌發(fā)→子葉、子葉→真葉的平均時間分別為14.88、9.35、14.62d;2004.5.21播種的17種分別為12.24、10.06、17.00d;2005.4.18播種的17種分別為15.03、9.18、14.41d。從表2可以看出,該亞屬在平均溫度<20℃時,萌發(fā)速度隨溫度升高而加快,但>20℃時萌發(fā)速度減慢。2005.4.18播種氣溫偏低,種子萌發(fā)較慢;但從萌發(fā)→子葉、子葉→真葉時平均氣溫已上升到16.3～17.9℃,適宜于幼苗生長,故從萌發(fā)→子葉、子葉→真葉的時間較短。2004.05.21播種氣溫較高,種子萌發(fā)較快;但從萌發(fā)→子葉、子葉→真葉時氣溫平均達19.2～22.5℃,不利于幼苗生長,故所需時間反而較長,這一結(jié)果以杜鵑喜冷涼環(huán)境的生態(tài)習性一致。2.1.3不同品種對第一片真葉的平均時間從表1可以看出,試驗材料較多的4個亞組中,由播種至第一片真葉出現(xiàn)的平均時間以云錦杜鵑亞組最短,長序杜鵑亞組最長,銀葉杜鵑亞組、露珠杜鵑亞組居中。2.2不同因素對種子產(chǎn)量、成苗率和幼苗生長的影響2.2.1種子引發(fā)的影響該亞屬杜鵑的出苗率以“腐殖土”基質(zhì)為高,而成苗率、幼苗生長以“腐殖土+苔蘚”基質(zhì)為好(見表3)。常綠杜鵑亞屬性喜冷涼陰濕環(huán)境,多自然分布于中高山林下、灌叢及山澗溪流旁等陰濕地帶?！案惩痢被|(zhì)種子緊貼土壤,萌發(fā)時不易失水,故出苗率高;但外露的土壤表層易板結(jié),不利于保水保濕和幼苗生根生長,且易引發(fā)猝倒病(Rhizoctoniasolani),故成苗率反而較低(平均死苗率高達21.02%)?！案惩?苔蘚”基質(zhì)種子多附于苔蘚上,種子萌動時苔蘚尚未完全扎根成活,新生幼苗易失水死亡,故出苗率略低;但隨著苔蘚成活、鋪展,保水保濕性增強,幼苗后期生長良好,病蟲害少,死苗率低(僅9.41%),成苗率較高(見圖1)。以當?shù)氐脑棋\杜鵑為材料,采用不同苔蘚、遮光度、儲藏時間及苗床的播種試驗發(fā)現(xiàn):①不同的苔蘚對杜鵑育苗效果影響較大。大灰蘚等羽狀分枝匍匐型苔蘚質(zhì)地柔軟,覆蓋土表較快,吸水保濕性強,播種育苗的成苗率高、幼苗生長好;大金發(fā)蘚(Polytrichumcommune)等直立型苔蘚多密集成叢生長,保濕效果差,且縱向生長快(高達10cm),不利于幼苗生長,育苗效果差。②全遮陽(黑暗)、半遮陽(50%遮陽網(wǎng))、不遮陽對種子萌發(fā)時間、出苗率影響不大,說明種子發(fā)芽不受光照影響,與前人報道一致,但直射光會導致剛萌動的種子及新生幼苗失水而不利于出苗和幼苗生長,故播種育苗應以半遮陽為宜。③隔年播種,種子萌發(fā)時間長(30d,為采種后第二年播種的2倍),出苗率低(36%～37%,約為第二年播種的一半),說明杜鵑種子不耐儲藏,跨年度播種將影響種子的活力,該結(jié)果與相關(guān)報道一致。④泥瓦盆、木箱及地床3種苗床播種試驗發(fā)現(xiàn),泥瓦盆育苗效果最好,木箱次之,地床播種不僅萌發(fā)時間長、發(fā)芽率低、死苗嚴重(成苗率低),且幼苗后期生長較差,可能與地床的地溫低、排水不良、土壤板結(jié)等有關(guān)。2.2.2國外植物物種育苗的效果從產(chǎn)地看,原產(chǎn)西南的22個種因種的傳播途徑而異,由起源中心(我國西南)向西——喜馬拉雅地區(qū)傳播的種絕大部分出苗、成苗率低,幼苗表現(xiàn)欠佳,如紅萼杜鵑;而向東部傳播——分布達四川、貴州的種大多育苗效果較好,如大白杜鵑。主產(chǎn)華東、華南、華中的11種杜鵑,除引自德國的耳葉杜鵑出苗、成苗率略低外,其他種、尤其是原產(chǎn)長江中下游的杜鵑播種效果極佳,如猴頭杜鵑的育苗效果明顯優(yōu)于同一分類單元的其他產(chǎn)區(qū)種。原產(chǎn)國外的14個種中,日本、北美種好于歐洲種。從表1可以看出,不凡杜鵑、大樹杜鵑等瀕危物種不僅種子萌發(fā)時間長,且出苗、成苗率較低,幼苗生長差,物種自身繁衍能力差可能是造成其自然種群小的原因之一。試驗地位于長江中下游,與華東、華中、華南大部分地區(qū)同屬中國-日本森林植物亞區(qū)和同一氣候帶,故這一地區(qū)引種的杜鵑出苗、成苗率高,幼苗生長好;該地與西南的地理距離較大,分屬不同的植物亞區(qū)和氣候帶,故原產(chǎn)西南地區(qū)的種子在該地育苗相對較難;該地與日本雖地理隔離較大、但同屬一個植物亞區(qū),與北美雖分屬不同的植物區(qū)系、但氣候較為相似,故日本、北美的種在該地育苗效果好于植物區(qū)系不同、地理及氣候差異較大的歐洲種,歐洲種大多在廬山的成苗率低、幼苗適應性差。2.2.3德國本園種與云南種出苗率的特征耿玉英報道,種子發(fā)芽率不受種源影響。本試驗發(fā)現(xiàn),來源于昆明的8個種在2種基質(zhì)的平均出苗、成苗率分別為72.91%、53.84%,本園的10個種分別為72.70%、61.4%,德國的25個種分別為46.17%、29.55%。本園種與昆明種出苗率差異不大,但成苗率略優(yōu)于昆明種;來源于德國的種出苗、成苗率均較低,幼苗生長也相對較差。本園種多為20世紀80年代引自原產(chǎn)地(少數(shù)為栽培地),已適應了當?shù)氐淖匀画h(huán)境,故播種育苗效果極佳;云南種直接采自原產(chǎn)地,物種未經(jīng)過馴化,幼苗死亡率相對較高,育苗效果不盡理想;德國的種大多原產(chǎn)中國、北美,雖經(jīng)長期的栽培,但馴化環(huán)境與試驗地不一致,播種效果較差。影響出苗、成苗率的因子較多,這一規(guī)律有待進一步研究與討論。2.2.4不同類別植物生長、分布特點物種的系統(tǒng)位置不同,其演化途徑、進化程度及生態(tài)習性等差異較大。按杜鵑屬系統(tǒng)發(fā)育理論,常綠杜鵑亞屬為本屬中最原始的類群,而云錦杜鵑亞組又為該亞屬的最原始類群,并向華中、華南及華東擴展,演化為耳葉杜鵑亞組,演化環(huán)境與廬山相近,故該2亞組杜鵑的種子出苗、成苗率較高,幼苗生長良好,如云錦杜鵑、紅灘杜鵑。大葉杜鵑亞組是云錦杜鵑亞組向西演化的類群,蜜腺杜鵑亞組集中分布于西藏、云南、緬甸東北及印度東北的高海拔地區(qū),演化環(huán)境與廬山相反,育苗效果較差,如凸尖杜鵑、紅萼杜鵑。長序杜鵑亞組是分布最北的類群,多分布歐洲、日本、美洲,出苗、成苗率相對較差,如R.degronianum、R.smirnowii。露珠杜鵑亞組分布范圍較大,育苗效果極佳。川西杜鵑在中國植物志中被列入露珠杜鵑亞組,而Chamberlain系統(tǒng)被劃歸到麻花杜鵑亞組,該亞組分布于西南、華中、華東及臺灣,育苗效果較好(見表1)。3添加0.2方法(1)杜鵑種子極小,幼苗生長緩慢、嬌弱,播種及幼苗期管理極為關(guān)鍵。種子萌發(fā)期應覆蓋薄膜保濕,以提高種子的發(fā)芽率,但薄膜不利于空氣流動,陽光下會造成育苗小環(huán)境溫濕度過高,引起幼苗徒長并誘發(fā)猝倒病,故種子發(fā)芽后應及時去除薄膜。猝倒病是杜鵑苗期的重要病害,多發(fā)于梅雨季節(jié),蔓延快、危害大,常導致整盆、整床幼苗死亡,發(fā)病時應剔除病苗及帶病基質(zhì),并用50%多菌靈或70%托布津可濕性粉劑800倍噴霧,每10d一次,同時加強通風、減少澆水、降低溫濕度,可控制其蔓延。杜鵑苗期所需的養(yǎng)分較少,前期不宜施肥,為改善土壤結(jié)構(gòu)和肥力,提高幼苗長勢和抗性,后期應適當補充養(yǎng)分,可每15d薄施餅水肥1次,但應避開梅雨季節(jié)及炎熱的夏季,以免誘發(fā)病害。(2)相關(guān)報道中,杜鵑播種繁殖以“腐殖土”基質(zhì)的發(fā)芽率最高。本試驗也發(fā)現(xiàn)“腐殖土”是良好的杜鵑發(fā)芽基質(zhì),但基質(zhì)易板結(jié),不利于幼苗生長,成功率較低?！案惩?苔蘚”基質(zhì)雖出苗率略低,但基質(zhì)保水保濕性強,成苗率高,幼苗生長健壯,抗逆性強,且雜草及病蟲害少,管理方便,是一種較理想的杜鵑播種育苗基質(zhì)。(3)傳統(tǒng)的杜鵑引種手段多為原產(chǎn)地直接挖掘苗木,不僅對野生資源和生態(tài)環(huán)境造成破壞,且運輸困難、栽培適應性較差。試驗發(fā)現(xiàn),播種苗木的適應