全 文 :生态环境因子对千层塔生长发育的影响研究
王志安,徐建中,俞旭平,盛束军
(浙江省中药研究所有限公司,浙江 杭州 310023)
[摘要] 目的:通过生态因子对千层塔生长发育的影响研究,建立和优化野生药材千层塔的栽培体系。方法:
采用自然栽培法进行定点、定时观察,研究光照、温度、相对湿度、肥料等因子对千层塔生长的影响。结果:结果表
明在温度为189~263℃、相对湿度81%~90%和光照强度1330~3000lx时,千层塔生长良好,初步筛选出利
用山区毛竹林种植千层塔的技术方案。结论:提出了“光照强度和环境相对湿度是制约千层塔生长的两大生态环
境因子”的观点,同时说明千层塔野生变家种是可行的。
[关键词] 千层塔;光照强度;温度;相对湿度;肥料
[中图分类号]S567 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)15181403
[收稿日期] 20070524
[通讯作者] 王志安,Tel:13805786846,Email:wangshou@
mail.hz.zj.cn
千层塔HuperziaseratumThunb.又名蛇足草、蛇
足石杉、金不换等,为石松科多年生草本植物[1]。
千层塔植株顶端具生殖芽,落地生根成新苗;孢子囊
肾形,淡黄色,横生叶腋,成熟时撒出孢子粉[2]。千
层塔主产地在我国,主要分布在东北、长江流域以南
等地区的山区林下阴湿处,由于自然繁殖能力较差、
野生状态下通过孢子和生殖芽繁殖,孢子萌发缓慢,
萌发后配子体需6~15年才能成熟[3],生长周期长,
因此总蕴藏量非常少。
千层塔全草入药,民间主治痈疖肿毒,跌打损
伤[3]。现代医学研究表明,千层塔所含石杉碱甲素
具有较强的抑制胆碱酶的活性,具有改善学习记忆
力和提高老年记忆能力等功效[45],临床上用于老年
性痴呆症的治疗。
随着以千层塔为原料的新药生产上市,生产企
业对千层塔资源需求不断增加,野生千层塔资源的
自然再生能力已远低于采挖总量,从而导致千层塔
资源总蕴藏量日益减少。长此以往,不仅影响到制
药企业的原料来源,还可能导致千层塔资源的灭绝。
因此,在研究生态因子对千层塔生长发育的影响、以
及种植技术对千层塔生长的作用效应等基础上,提
出千层塔人工栽培技术方案,对保护和合理利用千
层塔资源均具有重要意义。
1 材料
千层塔试验材料采自安徽省宣州市野外,经浙
江省中药研究所江建铭高级工程师鉴定。
2 方法
2.1 人工栽培法 种植前选择叶片绿色、根系发达、
地下根茎短的材料作种苗,采后在室内置于编织袋
内,喷水保鲜,促进生根。试验在浙江安吉进行,株行
距为(10~13)cm×13cm,每穴种1~2株。种植时
根系要放直,覆土后压紧泥土。施肥试验分氮肥(以
尿素计、22g·m-2)、磷肥(以过磷酸钙计、112g·
m-2)、钾肥(以氯化钾计、22g·m-2)、复合肥(22g·
m-2)和农家肥(112g·m-2)5个处理,每处理设3个
重复,每小区面积为5m2。光照强度试验分遮阳网平
铺1层、遮阳网平铺2层、遮阳网垂直铺1层和毛竹林
下5个处理。每处理设3个重复,每小区面积5m2。
2.2 自然栽培法 在浙江安吉选较茂盛的毛竹林,林
内光照较弱、相对湿度较大的坡地种植千层塔,除种植
时浇水及天气干旱时适当浇水外,无其他管理措施。
2.3 测定方法 光照强度、温度和相对湿度的测定
时间都在上午9:00~10:00,每月测定6次,连续测
定12个月。采收后测定株高、新梢长、地上部分鲜
重和新梢鲜重。
3 结果与分析
3.1 千层塔对种植地的生态适应性 在毛竹林下,
对千层塔通过2年的自然栽培方法的实践,结果表
明千层塔生长良好,能正常萌芽,在新芽的叶腋内产
生孢子囊,成熟后变成黄色,开裂后释放孢子。千层
塔主要通过6月底7月初开始的新梢生长而增重。
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2008年8月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
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10个样本的抽样测定,千层塔单株增重达646%。
以浙江安吉分株繁殖为例,单株平均增高276
cm;单株平均增重166g,以行株距13cm×13cm计
算,每平方米新增鲜重98g,通过改善田间管理措施、
密植和增加每穴株数,产量可望大幅度提高(表1)。
表1 浙江安吉种植千层塔生长速率
样本号
地上部分株高
/cm
新梢长
/cm
地上部分株鲜重
/g
株增鲜重
/g
1 120 296 565 200
2 130 310 465 230
3 140 258 430 180
4 103 305 270 130
5 100 263 320 145
6 125 296 320 140
7 145 251 540 180
8 120 263 270 110
9 140 250 350 120
10 136 271 700 220
3.2 光照对千层塔生长的影响 本试验采用不同
遮荫方法来调节光照强度,研究结果表明,光照强度
对千层塔生长的影响较大(表2)。从千层塔种植的
成活率来看,遮阳网平铺2层的效果最好,成活率达
714%,比不遮蔽594%高12%。可能是由于低光
照强度不利于水分蒸发,易于保持土壤墒情,减少千
层塔蒸腾,因此成活率比高光照强度高。从抽出新
梢的高度来看,遮阳网平铺1层和垂直铺1层较好,
其中遮阳网平铺1层达到41cm,而不遮阳或毛竹
林下(高光照强度,大于 3000lx)分别只有 36,
28cm,平铺2层(低光照强度,小于1400lx)也只
有31cm。说明过高或过低的光照强度均不利于
千层塔的生长,过高光照强度可能由于超过了千层
塔的光饱和点,同样,过低的光照强度可能由于达不
到千层塔的光补偿点而造成光能供应不足,使光合
速率降低。
表2 不同光照强度对千层塔生长的影响
光照类型
光照强度
/lx
成活率/%
小区 平均
株高/cm
小区 平均
新梢高/cm
小区 平均
不遮蔽 9600 582 594 78 80 34 36
592 82 35
609 80 39
遮阳网平铺1层 1690 623 629 114 106 42 43
615 105 45
649 98 42
遮阳网平铺2层 1330 722 714 69 76 30 31
735 77 33
686 83 31
遮阳网垂铺1层 2358 658 650 110 103 39 41
635 99 43
657 100 42
毛竹林 3010 635 649 67 66 27 28
658 72 26
653 59 32
3.3 不同肥料对千层塔生长的影响 研究结果表
明,施用磷肥和氮肥千层塔成活率较高,分别为
757%,630%。不同肥料处理均能较好促进千层
塔地上部的生长,磷肥的效果相对较差。从新梢生
长情况来看,施用氮肥和农家肥的新梢生长明显优
于其他肥料,新梢高分别达43,41cm(表3)。
3.4 千层塔生长环境(温度、相对湿度)评价 连
续12个月观测浙江安吉毛竹林下千层塔种植基地
的温度和相对湿度,分别计算晴天、阴天或多云2种
天气情况的平均值,结果表明晴天的平均相对湿度
从小到大依次为春季(44%)<冬季(65%)<秋季
(68%)<夏季(83%);阴天或多云天的平均相对湿
度在春、秋、冬三季基本相近,分别为 79%,81%,
81%,而夏季高达90%,与江浙一带在每年的6~7
月份,雨量较多是一致的。另外对不同季节的平均
温度也进行了观测,春、夏、秋、冬的平均温度分别为
186,263,189,84℃。说明毛竹林下的温度、相
对湿度等生态条件是适合千层塔生长发育的,为进
一步利用山区毛竹林种植千层塔打下了基础。
4 讨论
千层塔属阴生蕨类植物,野生居群多分布在杂
木林、灌丛和毛竹林内,具有相对郁蔽的小环境和较
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表3 不同肥料对千层塔生长的影响
类型
肥量
/g·m-2
成活率/%
小区 平均
株高/cm
小区 平均
新梢高/cm
小区 平均
氮肥 22 600 630 82 84 40 43
648 83 42
641 86 46
磷肥 112 752 757 67 66 31 32
767 69 34
751 62 30
钾肥 22 370 370 80 82 36 37
381 83 35
360 83 39
复合肥 22 329 343 81 81 38 36
342 83 35
359 78 36
农家肥 112 516 530 83 84 42 41
539 80 43
535 88 39
高的相对湿度。因此千层塔正常生长需要一定的遮
荫度,生产上可采用覆盖1层遮阳网或在毛竹林下
栽培,光照强度控制在1330~3000lx,夏季相对湿
度控制在80%以上。
从千层塔的生长特点来看,千层塔具有二叉分
蘖的特征,上年所生新梢茎端一般都具有2个萌蘖,
当年每个萌蘖抽出1个新梢,每个新梢年生长高度
约3~5cm。以后每年通过这种生长方式进行增
殖。因此,通过合理密植,施足肥料,创造合适的外
部环境条件(土壤温湿度、光照度、相对湿度等),千
层塔每年所抽新梢的重量将有望得到大幅度提高。
从施肥的结果来看,施用磷肥和氮肥的千层塔
成活率明显优于其他肥料,但从所抽新梢高度来看,
又以氮肥和农家肥较好。农家肥养分含量全面,其
中氮含量较高,肥效长,说明千层塔的生长需要较高
的氮素,这与其野生环境下生长在肥厚的腐殖土壤
中相符合。因此,生产上种植时应以农家肥作为基
肥,提高成活率,同时在抽新梢前追施氮肥,满足千
层塔整个生长期间的营养元素需求。
[参考文献]
[1] 丁景和.药用植物学[M].上海:上海科学技术出版社,1991:
86.
[2] 江苏新医学院.中药大辞典[M].上海:上海科技出版社,
1985:215.
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1988,23(7):549.
[5] 刘嘉森.石杉碱甲和石杉碱乙的化学研究[J].化学学报,
1986,7(2):110.
EfectofenvironmentalfactorsongrowthofHuperziaserrata
WANGZhian,XUJianzhong,YUXueping,SHENShujun
(ZhejiangInstituteofChineseMeteriaMedica,Hangzhou310023,China)
[Abstract] Objective:ToestablishandoptimizethecultivationsystemsforwildHuperziaserata,throughassessingtheefects
ofenvironmentalfactorsonitsgrowth.Method:H.seratawasplantedundernaturalfieldcondition,thegrowthstatusofH.serata
underdiferentlightintensities,temperatures,relativehumidity(R.H.),fertilizerlevels,andsoonwereinvestigatedandanalyzed.
Result:H.seratagrewnicelyunderfolowingenvironmentalconditions:temperaturerangingfrom18.926.3°C,R.H.rangingfrom
81%90% and13303000lxlightintensity.Acultivationsystem,inwhichH.seratawasplantedinthebambooforestanddidnot
occupythearableland,wasestablishedthroughthestudy.Conclusion:ConcludedthatlightintensityandR.Harethetwofactors
whichgreatlyconfinethegrowthofH.serata.Aslongasthelevelsoftheabovetwofactorsmeetsthedemands,H.seratacouldbe
cultivated.
[Keywords] Huperziaserata;lightintensity;temperature;relativehumidity;fertilizer
[责任编辑 吕冬梅]
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