攀援灌木牛大力纯作种植评价及修剪差异分析

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  摘要  {目的]对修剪处理后的牛大力生长性状进行评价,并对比分析修剪处理后生长指标的差异性。{方法]以隆安种源攀援灌木牛大力为研究材料,在南宁市林业科学研究所进行纯作种植,种植2.5年后对其进行生长性状测定和修剪差异分析。{结果]2.5年生的牛大力生长性状存在很大的变异性;牛大力的根重和其他指标都呈极显著正相关,说明地径、蔓重和根数等6个性状生长都会对牛大力的根重起促进作用;由回归分析得出,对牛大力根增重影响较大的为蔓重、根数和最大根径。{结论]攀援灌木牛大力纯作种植在地面到蔓长的1.5cm处修剪能有效促进其根部的增产。
  关键词   攀援灌木;牛大力;纯作;修剪;生长性狀
  中图分类号S  567文献标识码
  A文章编号0517-6611(2018)36-0098-04
  牛大力(Millettiaspecisoa)又名美丽崖豆藤,又称为牛古大力、山莲藕、大力薯等,是豆科崖豆藤属植物{1],也有资料将其归为蝶形花科鸡血藤属{2]。牛大力是广东、海南等地著名的滋补中药,常用于煲汤、做药膳等,对慢性肝炎、肺结核、慢性支气管炎、风湿性关节炎等多种慢性疾病均有一定的治疗作用{3-4]。牛大力人工种植对土质、气候要求不严,适应性广、管理粗放、技术要求低。对牛大力研究多以林下种植{5-7]、化学成分{8-11]、药理学{12-13]及组织培养{14-15]等方面居多,而对牛大力纯作种植模式的研究较少。近年来,市场对牛大力的需求与日俱增,导致野生牛大力几乎被挖殆尽,发展牛大力种植既可弥补野生资源的不足{16],又是创造良好经济效益的理想项目,因此发展潜力巨大。笔者以广西南宁市隆安县的牛大力种源为研究材料,对修剪处理后的牛大力生长性状进行评价,并对比分析修剪处理后生长指标的差异性,为发展牛大力种植提供理论和技术依据。
  1材料与方法
  1.1试验地概况试验地位于南宁市林业科学研究所(107°59′E,23°10′N),地处北回归线南缘,广西中西部偏南,靠近右江河谷,海拔105m;地貌属石灰岩峰林间缓丘宽谷台地、低山和丘陵地带,气候为北热带北缘季风气候,四季温和,冬暖夏凉,年平均气温为21.5℃,≥10℃的年平均积温7697.8℃,1月最冷,月平均温度为12.3℃,极端最低气温为-3.0℃,7月最热,平均气温28.2℃,极端最高温度40.6℃;年平均降雨量1250mm,雨季多在4—8月,年均蒸发量1613.8mm,年平均相对湿度79.0%,有霜日年平均3~5d。土壤为第四纪红土发育成的中至厚层赤红壤,有机质0.499%~3.146%,pH为4.5~5.5,速效氮7.5~70.0mg/kg,速效钾40~55mg/kg,全氮0.36~1.47g/kg,土壤保水性差、渗透强,比较干旱{17]。
  1.2研究材料研究材料为广西南宁市隆安县牛大力种源,属于攀援灌木植物{18]。于2015年5月对种植试验地用机械除草,再机耕,完成林地清理;然后按1m行距用开沟机开种植沟(宽15cm×深20cm),以密度为1m×1m在种植沟内点坑、放肥{每坑施放鸡粪1kg,过磷酸钙(有效磷P2O5≥12%)0.15kg]及回坑。于2015年6月完成种植,种植时及时淋定根水,并在牛大力幼苗基部套杯,避免幼苗期地下害虫、小昆虫叮咬幼苗茎干,以保证种苗种植成活率。种植后根据杂草情况进行铲草抚育管理。于2016年和2017年春季每株追加复合肥(N-P2O5-K2O,15-15-15,总养分≥45%)0.15kg,以促进牛大力根部生长。
  1.3修剪试验方法采用单因素随机区组试验设计,设置6个修剪处理,每个处理60株,重复3次。修剪处理分别为CK(对照处理,不修剪)、剪花(只对长出的花进行修剪)、0.9m(在地面到蔓长的0.9m处修剪截断)、1.2m(在地面到蔓长的1.2cm处修剪截断)、1.5m(在地面到蔓长的1.5cm处修剪截断)、1.5m+疏蔓(在地面到蔓长的1.5cm处修剪截断,并将蔓条数多于3的选择较弱的疏去,只留3根蔓条)。修剪试验时间为2016年9月—2017年9月。于2016年9月进行第1次修剪处理,其后每90d进行1次修剪处理,2017年9月完成最后1次修剪,共计修剪5次。修剪后定期观察,及时清理徒长萌枝。
  1.4数据收集于2017年12月对纯作种植不修剪和修剪的牛大力进行生长性状测定。其中纯作种植不修剪的牛大力随机测定90株;修剪的牛大力每个处理随机选择6株,共18株,所有处理总共测定108株。测定指标包括地径、蔓条数、蔓重、根数、根长、最大根径、根重7个生长指标。地径为单株牛大力最大分枝条靠近地表面处的直径;蔓条数为离地面5cm以内的分枝数;蔓重为牛大力地上部分的总重量;根数为地下部分离地面5cm以内的根条数量;根长以地下部分最长根的长度计算为准;最大根径以地下部分最大根的最大部分直径为准;根重为牛大力地下部分的总重量。其中地径和最大根径用游标卡尺测量,蔓重和根重用天平秤测量,蔓条数和根数用人工计数,根长用卷尺测量。
  1.5数据整理使用MicrosoftofficeExcel2007进行数据整理和制图,使用SPSS23.0{19]对测定的生长指标进行方差分析、Duncan’s多重比较、Pearson相关分析和线性逐步回归分析。其中用纯作种植不修剪的牛大力测定数据分析牛大力生长特性,并进行性状相关分析和线性回归分析;用修剪试验的牛大力测定数据分析修剪处理对牛大力的影响。
  2结果与分析
  2.1牛大力生长特性2.5年生的南宁市隆安县牛大力种源主要生长性状见表1。由此可以看出,牛大力的各个生长指标存在很大的极差和变异性,其中变异系数最大的为蔓重(64.25%),其次为根重(62.05%)、蔓条数(51.82%),再次为根数(39.08%)、地径(28.76%)、最大根径(23.62%)、根长(21.49%)。   由图1可知,牛大力根重主要分布在0.51~2.50kg,其中0.51~1.00kg最多,为30.56%,其次为1.01~1.50kg(22.22%)、1.51~2.00kg(18.52%);牛大力最大根径主要分布在12.1~24.0mm,其中15.1~18.0mm最多,为30.00%,其次为12.1~15.0mm(24.44%)、18.1~21.0mm(17.78%);牛大力根长主要分布在51~110cm,其中71~90cm最多,为42.22%,其次为51~70mm(30.00%)、91~110cm(22.22%);牛大力根数主要分布在3.1~9.0根,其中5.1~7.0根最多,为34.44%,其次为3.1~5.0根(26.67%)、7.1~9.0根(16.67%)。
  2.2牛大力性状相关分析
  由表2可知,牛大力的根重与其他指标呈极显著正相关(R=0.281~0.771,P<0.01),说明地径、蔓重和根数等6个牛大力性状的生长都会对牛大力的根重起促进作用;牛大力的最大根径与地径、蔓重、根重存在极显著正相关(R=0.426~0.534),根长与蔓条数、蔓重、根数、根重存在极显著正相关(R=0.403~0.597),根数与蔓条数、蔓重、根长、根重存在极显著正相关(R=0.413~0.771),说明牛大力的这些生长性状之间相互影响,协同促进。另外值得一提的是根重和蔓重与其他所有生长性状都存在极显著正相关,说明根重和蔓重是牛大力较为重要的生长性状指标。
  2.3线性回归分析对南宁市隆安县牛大力种源生长性状与根重的线性逐步回归分析,得出4个模型(表3)。方差分析结果表明,4个模型的显著性概率P值均为0.000,可以得出这4个模型的各个指标和根重有线性关系。从表3可以看出,模型4的R=0.843、R2=0.711;模型3的R=0.832,R2=0.693。从拟合度上看,模型4比其他3个模型好,但相差不
  大。由表4可知,4个模型的t统计量对应的显著性概率小于0.01,可以判定2个模型的回归系数都是极显著的,即4个模型都是有意义的;所有指标的容差均>0.1,但模型4的蔓重VIF=2.119>2,说明模型4可能存在共线性的问题。因此选择模型3为最终方程式,如下:
  根重=0.166×蔓重+0.097×根数+0.046×最大根径-0.859
  方程模型的决定系数R2=0.693,说明69.3%牛大力根重变异为蔓重、根数、最大根径影响的结果。由表4的标准化系数得出,对牛大力根增重影响大小依次为蔓重、根数、最大根径,其中蔓重对牛大力根重的影响作用最大,其次为根数和最大根径。
  2.4修剪处理对牛大力的影响
  对南宁市隆安县牛大力种源修剪的生长指标进行方差分析,结果表明修剪对牛大力蔓重有极显著的影响,而对其他指标没有显著影响。对不同修剪处理后的生长指标进行Duncan’s多重比较,结果表明修剪后,各处理只有根重、蔓条数、蔓重存在显著差异,其他指标不存在差异显著。从表5可以看出,修剪后各处理牛大力根重由大到小依次为1.5m处理、1.2m处理、剪花、CK、1.5m+疏蔓处理、0.9m处理,1.5m处理的牛大力的平均根重(1.95kg)最大,显著高于对照CK(1.37kg),而其他修剪处理的牛大力平均根重与对照CK的差异不显著。修剪后牛大力处理间的蔓重存在显著差异,其中蔓重最大的为剪花处理(5.41kg),其次为1.5m处理(4.52kg)、对照CK(4.29kg),蔓重最小的为0.9m处理(2.43kg)。修剪处理后蔓条数最多的为1.5m处理(4.51条),最少的为1.5m+疏蔓处理(2.83条),两者之间存在显著差异,其他处理之间的蔓条数差异不显著。
  3结论与讨论
  笔者对南宁市隆安县牛大力种源进行纯作种植研究,结果表明2.5年生牛大力蔓条数量平均为3.29条、平均地径为17.83mm、平均蔓重为3.16kg,平均根数为6.48条、平均根长为79.98cm、平均最大根径为17.47mm、平均根重为1.41kg。2.5年生牛大力各项生长性状指标存在很大的变异性,其原因可能为此次试验的牛大力种苗之间就存在极大遗传差异,导致了极大的表现型。牛大力的根重和其他指标都有极显著正相关,说明地径、蔓重和根数等6个性状生长都会对牛大力根重起促进作用;由线性回归分析得出,对牛大力根增重影响大小依次为蔓重、根数、最大根径,蔓重对牛大力根重的影响最大,说明地上部分生物量对牛大力根重影响很大。
  牛大力枝條具有较旺盛的抽梢能力,在适宜气候条件下周年可萌发新枝{20],在栽培过程中可通过修剪牛大力的蔓枝,控制牛大力藤蔓长度,减少养分在营养过程的消耗,促进根部块根的形成{21]。笔者对牛大力进行修剪试验,结果表明不同的修剪高度对牛大力地上生物量有极显著的影响,修剪高度越低地上生物量越低;1.5m的修剪处理牛大力平均根重(1.95kg)最大,显著高于对照CK(1.37kg),而其他修剪处理的牛大力平均根重与对照CK的差异不显著,其原因可能为1.2m和0.9m的修剪处理虽然控制了牛大力藤蔓长度、减少了养分在营养过程的消耗,但也减少了牛大力的地上部分生物量(主要是叶子),影响了光合作用产生营养物质能力;另外剪花处理和CK的根重差异不显著,其原因可能为该试验的牛大力花蕾相对较少,消耗的养分较少。此次修剪试验结果和线性回归分析结果相符合,但与段左俊等{22]的关于修剪对牛大力地径、根径、根数和根长具有明显影响的结论不太一致,其原因可能为牛大力种源不一样,也有可能为此次试验时间较短(1年),还需继续观测。
  此外,牛大力为药食两用,该研究未涉及修剪后其营养成分和药用成分变化,待进一步研究。
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