牡荊種子萌發(fā)及引種栽培研究初探

李興桃，陳 蕾，杜 方

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西太谷030801）

牡荊屬（Vitex L.）植物在世界范圍內(nèi)大約有250種，其中，我國有14種，7個(gè)變種，3個(gè)變型。在我國，牡荊屬植物主要分布于長(zhǎng)江以南的廣大地區(qū)，少部分分布在西北、華北等北方地區(qū)。穗花牡荊（Vitex agnus-castus L.）[1]、蔓 荊（Vitex trifolia L.）[2]、黃荊（Vitex negundo L）[3]、牡荊（Vitex negundo Linn.var. cannabifolia）[4]等牡荊屬植物都是傳統(tǒng)的藥用植物。牡荊具有生長(zhǎng)十分迅速、適應(yīng)性強(qiáng)、繁殖力強(qiáng)、樹形優(yōu)美、花期長(zhǎng)等特點(diǎn)[4-6]，是一類具有極大發(fā)展?jié)摿Φ膱@林植物，既可以單獨(dú)作為園林植物，也可以與多種園林植物組合搭配[5]。

目前，牡荊大多為自然野生[7]，有學(xué)者就其種子萌發(fā)、抗旱性、根系特征進(jìn)行研究[8-10]，但在園林綠化上的應(yīng)用較少，人們對(duì)其生物學(xué)特性缺乏必要的了解。

本研究從牡荊生物學(xué)特性和觀賞性等方面探討其作為園林植物的應(yīng)用前景。

1 材料和方法

1.1 材料

選取無病斑、籽粒飽滿、充分成熟的牡荊種子900粒。

1.2 方法

1.2.1 不同催芽方式對(duì)種子萌芽能力的影響

2016年2月25日，先用0.1%HgCl2消毒處理種子[11]，無菌水沖洗5次；再用15～20℃的溫水浸泡24 h，撈出種子隨機(jī)平均分為3組，放入含有雙層濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)。第1組用濃度為50 mg/L的GA3浸泡，第2組用清水浸泡，第3組用浸濕的衛(wèi)生紙?zhí)娲鸀V紙將種子包裹置于玻璃杯內(nèi)。其中，第1，2組種子置于實(shí)驗(yàn)室SPX-250IC人工氣候箱（光照強(qiáng)度199 lx，溫度20℃），每天用清水噴施；第3組種子放置陽光下，并保持衛(wèi)生紙濕潤(rùn)。

萌發(fā)過程中，每天觀察種子萌芽情況，當(dāng)胚根突出種皮時(shí)，即可認(rèn)為牡荊種子發(fā)芽[12]，統(tǒng)計(jì)牡荊種子在7，15，21 d的發(fā)芽率。

牡荊種子具有多胞胎現(xiàn)象[6]，也就是說一粒牡荊種子可以萌發(fā)多次，且每個(gè)新芽都能夠正常生長(zhǎng)。在試驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)有多胞胎萌發(fā)的種子要將其挑出來，放在其他的培養(yǎng)皿中繼續(xù)培養(yǎng)觀察。

1.2.2 牡荊的物候期和生長(zhǎng)發(fā)育形態(tài)觀察 2016年3月25日將催芽后露白的牡荊種子播種于穴盤，之后移栽至營(yíng)養(yǎng)缽進(jìn)行栽培管理，于2016年10月末移栽至露地牡荊試驗(yàn)田，進(jìn)行生長(zhǎng)發(fā)育形態(tài)觀察。2016年主要觀察室內(nèi)播種苗的生長(zhǎng)發(fā)育狀況。移栽至露地環(huán)境后，從牡荊試驗(yàn)田中隨機(jī)選取3塊，每塊隨機(jī)選取10株牡荊，記錄牡荊2017年的返青期、莖葉生長(zhǎng)期、現(xiàn)蕾期和盛花期的時(shí)間及各時(shí)期的株高、冠幅、單葉長(zhǎng)、單葉寬、花序長(zhǎng)、花莖長(zhǎng)、單株花序數(shù)量。

1.2.3 牡荊栽培管理過程中的問題觀察 牡荊在生長(zhǎng)發(fā)育過程中會(huì)出現(xiàn)諸多問題，對(duì)牡荊的正常發(fā)育起到嚴(yán)重的制約作用。試驗(yàn)過程中，觀察牡荊萌芽期和苗期出現(xiàn)的一些問題，并從基質(zhì)、水分、溫度等環(huán)境條件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 催芽方式對(duì)牡荊種子萌發(fā)的影響

從表1可以看出，3種催芽方式的牡荊種子萌發(fā)率存在顯著差異。隨著時(shí)間的推移，在3種處理方式下，牡荊種子的萌發(fā)率逐步提高。7 d時(shí)，3種催芽方式的發(fā)芽率都很低，尤其清水浸泡，僅為3%；15 d時(shí)，GA3溶液浸泡和濕衛(wèi)生紙包裹的種子，發(fā)芽率分別為65%和87%，可以滿足生產(chǎn)需要；在21 d時(shí)，發(fā)芽率達(dá)最高，其中，衛(wèi)生紙包裹處理的種子發(fā)芽率92%，赤霉素處理的種子發(fā)芽率為76%，清水處理的種子，發(fā)芽率最低，僅有36%。結(jié)果說明，牡荊種子的萌發(fā)需要較長(zhǎng)時(shí)間，采用GA3溶液浸泡或者濕衛(wèi)生紙包裹，可以很好地提高發(fā)芽率，但仍需15～20 d的時(shí)間。

表1 催芽方式對(duì)牡荊種子發(fā)芽的影響

2.2 牡荊物候期和生長(zhǎng)發(fā)育形態(tài)變化

根據(jù)牡荊的生長(zhǎng)特點(diǎn)，將其生長(zhǎng)周期劃分為5個(gè)階段：返青期、莖葉生長(zhǎng)期、現(xiàn)蕾期、盛花期、落葉休眠期。牡荊當(dāng)年生播種苗生長(zhǎng)緩慢，木質(zhì)化不充分，因此，關(guān)于牡荊的生長(zhǎng)發(fā)育形態(tài)觀察主要在2017年進(jìn)行。

2016年2月25日開始進(jìn)行種子催芽，3月25日將露白種子播于穴盤，5月初開始進(jìn)入快速生長(zhǎng)期，9—10月有部分植株長(zhǎng)出花序并開放，10月末移栽至露地試驗(yàn)田。2017年，露地試驗(yàn)田牡荊從3月中下旬開始進(jìn)入返青萌芽期，養(yǎng)分由根部自下而上運(yùn)輸，為展葉始期積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；5月初牡荊葉片、株高、冠幅開始迅速生長(zhǎng)；5月末花蕾在植株頂端出現(xiàn)，隨后進(jìn)入花期，直至9月才逐漸凋零，花期達(dá)90 d以上。從展葉始期到初花期，牡荊植株的株高、冠幅進(jìn)入快速生長(zhǎng)階段；盛花期過后，牡荊植株的生長(zhǎng)趨于平緩甚至停止。

2016年冬季對(duì)牡荊地上部分剪除，2017年春季地表有牡荊萌芽出現(xiàn)即認(rèn)為是返青期（不記錄該時(shí)期的株高、冠幅等）。牡荊花為淡紫色、密集，葉片為掌狀復(fù)葉，本試驗(yàn)觀察記錄的為掌狀復(fù)葉的中間小葉的葉長(zhǎng)和葉寬。從表2可以看出，2017年牡荊展葉之后，生長(zhǎng)快速，盛花期株高可達(dá)78.8 cm，冠幅42.5 cm，單株花序8個(gè)，花序長(zhǎng)9.8 cm，株高、冠幅、花量都達(dá)到了小灌木的規(guī)格，具備了園林觀賞價(jià)值。

表2 牡荊的生長(zhǎng)發(fā)育形態(tài)觀察

2.3 牡荊栽培管理過程中存在的問題及分析

在牡荊栽培管理中，問題主要集中在2016年牡荊的萌芽和幼苗階段，其中，萌芽階段，破土期長(zhǎng)、出苗不整齊；幼苗階段，長(zhǎng)勢(shì)不良、有蟲害現(xiàn)象；成苗階段，生長(zhǎng)狀態(tài)比較穩(wěn)定。2017年的露地試驗(yàn)田牡荊全年生長(zhǎng)良好，基本沒有不良生長(zhǎng)現(xiàn)象。

針對(duì)牡荊不同階段出現(xiàn)的問題，試驗(yàn)過程中通過環(huán)境條件的改變進(jìn)行解決。

2.3.1 種子萌芽階段出現(xiàn)的問題及分析結(jié)果 將露白的萌芽種子播于穴盤，置于塑料大棚內(nèi)的遮陰環(huán)境，觀察種子破土情況。

表3 種子萌發(fā)階段出現(xiàn)的問題及分析結(jié)果

由表3可知，溫度較高時(shí)，破土期較短，出苗整齊，但容易徒長(zhǎng)，溫度低時(shí)則相反；基質(zhì)用草炭+珍珠巖，吸水、儲(chǔ)水性能好，破土期較短，出苗整齊；水分多時(shí)，萌芽期較短，出苗整齊。當(dāng)露白牡荊種子置于保水性能良好的草炭與珍珠巖混合的基質(zhì)中、溫度控制在23～26℃、土壤基質(zhì)處于濕潤(rùn)狀態(tài)時(shí)，破土期短，在＜6 d時(shí)已出苗整齊。

2.3.2 （幼）苗期出現(xiàn)的問題及分析結(jié)果 從表4可以看出，牡荊幼苗忌水澇，水分過大時(shí)，牡荊幼苗葉片發(fā)黑，嚴(yán)重者幼苗根系同樣腐爛發(fā)黑，控制澆水一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)牡荊幼苗逐漸恢復(fù)正常生長(zhǎng)；在幼苗期管理期間，在高溫高濕、通風(fēng)不良的條件下，牡荊葉片背面出現(xiàn)大量蚜蟲，及時(shí)噴施農(nóng)藥，噴灑植株2次，蚜蟲可得到很好防治；成苗期植株生長(zhǎng)健壯，但越夏階段（高溫情況下），植株生長(zhǎng)緩慢，甚至停止生長(zhǎng)。因此，幼苗期牡荊需要控水防蟲，在20～23℃、忌澇（土壤濕度不過于干燥即可）、全光照、通風(fēng)良好的條件下，栽植于砂質(zhì)壤土中可以健康生長(zhǎng)。

2.4 越冬對(duì)移栽牡荊植株存活的影響

牡荊在國內(nèi)分布廣泛，多生長(zhǎng)于山上，適應(yīng)性強(qiáng)，晉中當(dāng)?shù)厣缴弦吧h(huán)境亦有存在。本試驗(yàn)中，移栽的150株牡荊，越冬后存活120株，成活率達(dá)80%。部分植物死亡，原因可能是由于一方面人居生活環(huán)境與野生環(huán)境存在差別；另一方面移栽植株為當(dāng)年生容器播種苗，生長(zhǎng)期短，生長(zhǎng)空間有限，尚未充分木質(zhì)化，根系發(fā)育也不完整，抗性較低。

表4 苗期出現(xiàn)的問題及分析結(jié)果

3 結(jié)論與討論

藥用觀賞植物是指同時(shí)具備觀賞價(jià)值和藥用價(jià)值，以觀賞價(jià)值為主、藥用價(jià)值為輔的一類植物[13]。近年來，越來越多的藥用植物被開發(fā)應(yīng)用于園林建設(shè)中，尤其是許多藥用植物具有良好的耐蔭蔽性，可作為林緣林下地被。牡荊是傳統(tǒng)的藥用植物，藥用價(jià)值在于具有祛風(fēng)、祛痰、止喘、鎮(zhèn)咳等作用，有效率達(dá)92%以上，且副作用較小[14]。同時(shí)，牡荊有良好的觀賞價(jià)值，觀賞價(jià)值在于密集的淡粉色花朵、絳紫色的枝條、優(yōu)美的樹形以及超長(zhǎng)的花期，是很好的庭園植物和盆景植物，再加上牡荊根系發(fā)達(dá)、適應(yīng)性極強(qiáng)，具有很強(qiáng)的耐旱性、耐寒性，又可以在貧瘠的土壤中生存，對(duì)光照、水分、溫度要求不嚴(yán)格，管理養(yǎng)護(hù)成本較為低廉。因此，牡荊具有較好的園林綠化應(yīng)用前景，可以開發(fā)為公園、小區(qū)等地方的觀賞樹種，邊坡防護(hù)植物，城市綠籬等。

牡荊種子較大，種皮堅(jiān)硬。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在牡荊種子催芽處理中，濕衛(wèi)生紙包裹的種子整體處于濕潤(rùn)、溫暖、透氣的環(huán)境，最終萌芽率達(dá)到92%，明顯高于清水浸泡的種子萌芽率（36%）和GA3溶液浸泡的種子萌芽率（76%），且后2種處理，為保證呼吸作用的進(jìn)行，培養(yǎng)皿中的液體并不沒過種子，每粒種子僅有部分保持濕潤(rùn)狀態(tài)，種皮的開裂受到抑制，萌芽率降低；同時(shí)，濕衛(wèi)生紙包裹的種子是放置于室內(nèi)陽光下的透明玻璃杯內(nèi)，萌發(fā)過程中溫度有晝夜變化，夜間溫度15～20℃，中午玻璃杯內(nèi)溫度可達(dá)28℃左右，并持續(xù)2 h左右；另2種催芽過程在人工氣候室內(nèi)進(jìn)行，每日溫度為（20±2）℃，沒有大的晝夜溫差，溫度對(duì)牡荊種子發(fā)芽率的影響有待繼續(xù)研究。對(duì)在牡荊的栽培管理過程中，露地牡荊生長(zhǎng)迅速，當(dāng)年株高可達(dá)78.8 cm，冠幅42.5 cm，花序8個(gè)，具有園林觀賞價(jià)值。露地牡荊生長(zhǎng)良好，無不良生長(zhǎng)現(xiàn)象，但牡荊的幼苗培養(yǎng)容易出現(xiàn)問題。播種苗的萌芽過程長(zhǎng)，要求基質(zhì)有較高的含水量，同時(shí)要保證基質(zhì)的疏松透氣，露白牡荊種子置于含水量＞90%的草炭與珍珠巖混合基質(zhì)中，溫度控制在23～26℃，在＜6 d時(shí)就已出苗整齊；出苗后需及時(shí)降低棚內(nèi)溫度和基質(zhì)濕度，在溫度＞28℃、基質(zhì)濕度＞70%時(shí)，以草炭+珍珠巖為基質(zhì)，幼苗易出現(xiàn)葉片發(fā)黑、根系腐爛和蟲害現(xiàn)象。牡荊出苗過程長(zhǎng)、出苗整齊度低，在育苗過程中，要根據(jù)其生長(zhǎng)階段及時(shí)分批分次調(diào)整水分、溫度、基質(zhì)等環(huán)境條件。

牡荊雖然具有極佳的生存適應(yīng)性以及廣泛的應(yīng)用前景[15]，但作為園林綠化植物，仍有很多問題急需解決。如雖然有豐富的自然資源[16-17]，但缺少大規(guī)模的牡荊育苗基地；野生牡荊種子存在一定的休眠期，種子的自然發(fā)芽率較低[18-20]。對(duì)牡荊作為園林開發(fā)樹種有以下幾點(diǎn)建議：一是在城市綠化建設(shè)中應(yīng)加大對(duì)牡荊自然資源的開發(fā)利用，根據(jù)牡荊的觀賞特性，可與其他園林植物配合，以便更好地為大眾展現(xiàn)其個(gè)體與環(huán)境相容之美。二是應(yīng)對(duì)牡荊生物學(xué)特性、種子萌發(fā)、栽培養(yǎng)護(hù)等方面展開相關(guān)研究，提供必要的技術(shù)支持，以便發(fā)揮其良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，豐富園林植物景觀結(jié)構(gòu)，美化和改善晉中城市環(huán)境。