四川馬尾松林下栽培葛根品種的栽培性狀研究

四川馬尾松林下栽培葛根品種的栽培性狀研究

葛根是薔薇科植物，也被稱為甘草和粉末。我國葛根有12種2變種,主要分布在江西、湖南、湖北、四川、貴州、廣西、廣東等省區(qū),由于葛根地下生長塊根產(chǎn)量高、富含淀粉,是我國傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)栽培植物,在江西、四川、湖南等省都有長期的人工栽培。近年來,由于全球石油能源供應(yīng)日趨緊張,利用葛根淀粉發(fā)展生物燃料乙醇已成為大勢(shì)所趨,受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注,促進(jìn)了葛根人工栽培的快速發(fā)展,僅四川就相繼建成了葛根人工栽培基地6700多hm2,但是,在大規(guī)模的人工栽培中也表現(xiàn)出了品種混雜、營養(yǎng)生長旺盛、塊根穩(wěn)產(chǎn)性差、淀粉含量差異大等突出生產(chǎn)問題,2007年開始,四川省林業(yè)科學(xué)研究院針對(duì)四川不同自然地理區(qū)、不同葛根品種和類型等開展了栽培現(xiàn)狀調(diào)查和品種選育研究,旨在為四川葛根產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。1土壤、溫度條件試驗(yàn)區(qū)位于四川省瀘縣福集鎮(zhèn)玉蟾山,地理坐標(biāo)東經(jīng)105°22′～105°25′,北緯29°08′～29°10′,海拔450m。試驗(yàn)點(diǎn)屬亞熱帶季風(fēng)氣候,氣候溫和,夏無酷暑,冬無嚴(yán)寒,具有無霜期長,雨熱同季,春季回暖早,夏季溫、濕度高,秋季多雨等氣候特點(diǎn),年平均氣溫17.1℃,年有效積溫5300℃,年降雨量1110mm,無霜期320d左右,年均相對(duì)濕度84%。試驗(yàn)區(qū)土壤為微酸性山地黃壤,土壤疏松、有機(jī)質(zhì)含量高,土壤肥力相對(duì)較好等特點(diǎn)。葛根林下栽培試驗(yàn)地位于玉蟾山的中下部,坡向半陽坡,坡面均勻,平均坡度約17℃,林分為馬尾松疏林地,平均樹高6.0m,平均胸徑7.5cm,林分郁閉度0.5,林下植被以禾草為主,土壤類型為黃壤,Ph值4.29,土壤容重1.45,土壤厚度40cm～50cm,土壤肥力中等。2材料和方法2.1立體栽培試驗(yàn)試驗(yàn)選擇了在四川主要人工栽培發(fā)展的14個(gè)葛根品種進(jìn)行林下立體栽培試驗(yàn),分別為橫葛1號(hào)、贛葛81-3、九頂大粉葛、地金1號(hào)、合川大粉葛、利葛、葛博士11號(hào)、宋氏粉葛、仙女葛王、合川苕葛、巴岳葛王、橫葛2號(hào)、橫葛5號(hào)和細(xì)葉粉葛。2.2林下林下起壟造林在瀘縣玉蟾山試驗(yàn)點(diǎn)選擇馬尾松疏林地,在林地內(nèi)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)牧帜臼璺?調(diào)整了林木株數(shù),降低了林分郁閉度,調(diào)整后郁閉度在0.4左右。在馬尾松疏林內(nèi)營建不同葛根品種的栽培試驗(yàn)區(qū),在冬季的11月～12月進(jìn)行林木疏伐和林地清理,采取林下橫山帶狀開廂起壟,開廂起壟為1.2m～1.5m,起壟后成高壟型廂面,壟高30cm～50cm,開窩的株行距1.0m×1.2m或0.8m×1.0m,然后每穴施腐熟有機(jī)肥1kg+復(fù)合肥0.1kg,用帶須根的葛根苗木于2月～3月期間栽植,栽植密度約9000株·hm-2,栽植完成在生長季節(jié)的6月至8月進(jìn)行兩次正常生產(chǎn)撫育管理,主要為清除雜草、提藤晾曬、保留2個(gè)～3個(gè)主藤、摘處頂芽抑制藤徒長等經(jīng)營撫育措施。在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)分別栽培品種按壟設(shè)置調(diào)查觀測(cè)樣線,通過樣線的觀測(cè)和測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,來反映出不同品種的栽培性狀差異。2.3葛藤生長調(diào)查調(diào)查與試驗(yàn)研究于2009年2月至2010年2月期間進(jìn)行,采用田間調(diào)查和室內(nèi)分析測(cè)定相結(jié)合的方法。在設(shè)置的樣線內(nèi)進(jìn)行田間調(diào)查,野外調(diào)查時(shí)間在塊根生長停止的1月～2月,每個(gè)品種隨機(jī)選取5窩生長正常的葛根,按地上和地下部分分別測(cè)定。地上部分主要調(diào)查葛藤生長性狀,包括主藤長度、主藤節(jié)數(shù)、分枝藤長度、分枝藤節(jié)數(shù)和主藤粗度等具體指標(biāo);地下部分塊根從直徑>1.0cm開始調(diào)查,主要調(diào)查塊根形狀、塊根大小、塊根重量等指標(biāo),由于在生產(chǎn)中葛根都系直接銷售鮮葛,為便于比較本文的塊根重量都為鮮重。2.4混合樣品的制備在野外調(diào)查時(shí)按每個(gè)葛根品種采集塊根樣品3份,按塊根大小分級(jí)取樣,然后進(jìn)行均勻混合為該品種的混合樣品,每份混合樣品重量200g～300g,裝入布袋送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行室內(nèi)分析測(cè)試。采集樣品分析測(cè)試指標(biāo)有含水量、淀粉含量、粗蛋白含量等,測(cè)試方法按林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的分析測(cè)試方法進(jìn)行。3結(jié)果與分析3.1西瓜主藤長度對(duì)藤本型藤本性狀的影響葛根是典型的藤本植物,其地上部分生長著非常旺盛的藤蔓,不同葛根品種的藤蔓性狀差異明顯見表1。從表1看出,葛根藤蔓性狀有主藤長、主蔓節(jié)數(shù)、分枝長、分枝節(jié)數(shù)、主蔓莖粗等5個(gè)指標(biāo),在5個(gè)藤蔓性狀指標(biāo)中以主藤長度品種之間差異最大,其他4個(gè)藤蔓性狀指標(biāo)品種之間差異較小,通過比較看出葛根主藤長度葛根藤蔓性狀的核心指標(biāo)。栽培試驗(yàn)的14個(gè)葛根品種在正常撫育管理情況下主藤長度平均為3.66m,最長的是仙女葛王品種,主藤長可達(dá)6.53m,而最短的是細(xì)葉粉葛僅0.93m;低于14個(gè)品種的平均主藤長度的有細(xì)葉粉葛、利葛、巴岳葛王、九頂大粉葛、宋氏粉葛、橫葛1號(hào)、贛葛81-3共7個(gè)品種。地上部分藤蔓的生長既受制于該品種的生物學(xué)特征,也與生產(chǎn)過程中的撫育管理措施相關(guān),本研究的主藤長度是在采取常規(guī)生產(chǎn)水平下的兩次提藤和除頂芽撫育措施的結(jié)果,不能完全反映是該品種自然生長下的藤蔓栽培性狀,但品種之間是在相同撫育措施下的比較,也基本可反映出品種栽培性狀差異。3.2不同品種對(duì)根重量和長度的影響塊根是葛根培育的主要產(chǎn)品,塊根的性狀特征是反映葛根品種性狀的重要指標(biāo)。按傳統(tǒng)塊根類植物的調(diào)查評(píng)價(jià)方法,選擇了塊根重量、最大塊根直徑、最大塊根長度、塊根形狀等4個(gè)指標(biāo)來衡量葛根塊根性狀。在瀘縣玉蟾的馬尾松疏林地上栽植的不同葛根品種的塊根性狀也有很大差異見表2。不同葛根品種的平均單株(窩)塊根重量(鮮重)為898g,品種的單株產(chǎn)量在550g～1650g之間,其中橫葛1號(hào)的單株產(chǎn)量最高,為1650g,而地金1號(hào)的單株產(chǎn)量最低,僅為550g;不同葛根品種的最大塊根直徑在1.72cm～8.83cm之間,平均直徑為4.40cm,巴岳葛王品種塊根最粗,合川苕葛品種最細(xì);不同品種葛根最大塊根長度平均為45.19cm,最長的是合川苕葛品種為61.40cm,最短的30.00cm為宋氏粉葛品種;從不同品種的塊根形狀看,以紡錘形塊根占多數(shù),14個(gè)品種有8個(gè)紡錘形、6個(gè)圓柱形。從表2可看出塊根栽培性狀的4個(gè)指標(biāo),品種之間各個(gè)指標(biāo)都存在不同程度的差異,但仍表現(xiàn)出塊根鮮重指標(biāo)在品種之間差異最大,最高與最低之間約3倍的關(guān)系,因此,塊根鮮重可作為葛根栽培性狀代表性指標(biāo)之一。3.3質(zhì)量上的差異葛根人工栽培利用主要途徑是獲得淀粉,塊根淀粉含量高低是反映葛根品種性狀最重要的指標(biāo)之一,同時(shí),葛根也在廣泛作為食品利用,在食品利用上粗蛋白含量也是一個(gè)衡量指標(biāo)。因此,葛根質(zhì)量性狀指標(biāo)選擇了淀粉含量和粗蛋白兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。栽培試驗(yàn)的14個(gè)葛根品種在塊根質(zhì)量上也反映出差異見表3。表3結(jié)果表明,葛根各個(gè)品種的淀粉含量在60%以上的品種有贛葛81-3、橫葛1號(hào)和細(xì)葉粉葛3個(gè),其中贛葛81-3最高,為66.43%;淀粉含量在50%～60%的品種有葛博士11號(hào)、九頂大粉葛、利葛、宋氏粉葛、合川大粉葛、地金1號(hào)等10個(gè)品種,其中葛博士11號(hào)最高,為58.54%,地金1號(hào)最低51.72%;淀粉含量低于50%的品種只有仙女葛王1個(gè),含量為47.55%。粉葛各個(gè)品種的粗蛋白含量10%以上有細(xì)葉粉葛、橫葛5號(hào)、地金1號(hào)、贛葛81-3等7個(gè)品種,其中細(xì)葉粉葛最高,為16.92%,贛葛81-3最低,為11.19%;粗蛋白含量5%～10%的品種有宋氏粉葛、合川大粉葛、巴蜀葛王等6個(gè),其中宋氏粉葛含量最高,為9.7%,巴蜀葛王含量最低,為5.75%;粗蛋白含量低于5%的品種只有利葛1個(gè),含量為4.67%。3.4選擇優(yōu)良的培根栽培性狀葛根栽培是以獲得高產(chǎn)量、高淀粉的塊根為主要培育目標(biāo),因此,在對(duì)葛根不同品種的栽培性狀比較時(shí),應(yīng)以塊根重量、塊根淀粉含量為基本指標(biāo),兼顧塊根形狀、藤蔓長度等因素,進(jìn)行綜合比較篩選栽培性狀優(yōu)異的品種。按照葛根人工栽培主要是為獲得高產(chǎn)量、高淀粉含量的經(jīng)營目標(biāo),在篩選評(píng)價(jià)最優(yōu)葛根品種主要依據(jù)栽培性狀的比較,同時(shí)還應(yīng)兼顧林下立體栽培特點(diǎn),因此,優(yōu)良的葛根栽培性狀主要是該品種單株塊根重量大、塊根淀粉含量高、主藤長度短等3個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。從14個(gè)試驗(yàn)的葛根品種中,可以看出橫葛1號(hào)、贛葛81-3、九頂大粉葛、細(xì)葉粉葛等4個(gè)品種的栽培性狀明顯優(yōu)于其他10個(gè)品種,4個(gè)栽培性狀優(yōu)異葛根品種的塊根重量、塊根淀粉含量、藤蔓長度等3個(gè)主導(dǎo)因子見表4。4葛品種對(duì)塊根栽培性狀的影響(1)林下人工栽培的14個(gè)葛根品種地上部分藤蔓的栽培性狀差異明顯,主藤長度為0.93m～6.53m之間,平均長度3.66m,主藤基徑0.58cm,主藤平均有14個(gè)節(jié),分枝藤長1.63m,分枝藤平均有13個(gè)節(jié)。其中,有細(xì)葉粉葛等7個(gè)品種主藤長度低于平均主藤長。(2)14個(gè)葛根品種地下部分塊根的栽培性狀差異較大,葛根的塊根多為紡錘形,最大塊根直徑在1.72cm～8.83cm之間,平均直徑為4.40cm,平均單株(窩)塊根鮮重為898g,品種的單株塊根鮮重在550g～1650g之間,其中橫葛1號(hào)的單株產(chǎn)量最高為1650g,而地金1號(hào)的單株產(chǎn)量最低僅為550g。(3)不同葛品種的塊根淀粉含量有一定差異,14個(gè)葛根品種淀粉含量最高的是贛葛81-3品種,含量達(dá)66.43%,含量最低的是仙女葛王品種,含量為47.55%,淀粉含量超過60%的有贛葛