南方紅豆杉生長發(fā)育及其紫杉醇含量與環(huán)境因子的關(guān)系分析

陸明

(福建省政和縣林業(yè)執(zhí)法大隊(duì),福建 政和 353600)

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南方紅豆杉生長發(fā)育及其紫杉醇含量與環(huán)境因子的關(guān)系分析

陸明

(福建省政和縣林業(yè)執(zhí)法大隊(duì),福建 政和 353600)

摘要：指出了當(dāng)前紫杉醇被開發(fā)用于治療風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的奇效用藥;又能用于植入式心臟血管支架的涂層用藥,可防止植入支架后產(chǎn)生的“血管再狹窄”現(xiàn)象,進(jìn)一步推動人們對紅豆杉的需求。因此加強(qiáng)對南方紅豆杉生理生態(tài)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。研究了基肥元素和光照處理對南方紅豆杉的生長成活率的影響,以及海拔高度、施肥對紫杉醇的合成和積累方面的影響。

關(guān)鍵詞：南方紅豆杉;生長;紫杉醇;環(huán)境因子

1引言

紫杉醇不僅具有較高經(jīng)濟(jì)效益,而且還具有較高的藥用價(jià)值。據(jù)統(tǒng)計(jì)全球每年約需要720 kg紫杉醇來治療約600萬的癌癥患者,紫杉醇的用量占到治療藥品總量的20 %左右,由此可見紫杉醇的市場具有廣闊的空間。人工栽培紅豆杉植物是紫杉醇最主要的來源,研究表明16.67 t的紅豆杉樹皮可生產(chǎn)1 kg的紫杉醇精品,約毀壞1 700顆大樹,因此加強(qiáng)紅豆杉繁育和造林栽培技術(shù)的研究,謀求紅豆杉人工林速生豐產(chǎn)以滿足醫(yī)藥市場大量需求仍是當(dāng)務(wù)之急[1]。

2試驗(yàn)地概況

福建某林場最高海拔1 763.8 m,最低海拔315 m,相對高差1 448.8 m。試驗(yàn)設(shè)置的垂直空間和水平空間很大。氣候?qū)僦衼啛釒駶櫄夂騾^(qū),場部年降水量1 600 mm,平均氣溫14 ℃。土壤以山地黃棕壤為主,山地黃壤為次,質(zhì)地為輕壤土,pH值5.3,呈微酸性,有機(jī)質(zhì)含量5.77 %,大部分土壤肥沃。年降水量1 500 mm。

3不同生長激素處理對南方紅豆杉生長成活的影響

3.1研究方法

試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)分5個(gè)處理:用ABT-1號生根粉100 mg/kg浸根30 min(用A代表),吲哚丁酸100 mg/kg+萘乙酸100 mg/kg浸根30 min(用B代表)。阿司匹林500 mg/kg+退菌特500 mg/kg浸根60 min(用C代表),水與壤土按1∶1的比例充分混合后打泥漿(用D代表)和沾清水處理為對照(用E代表)。每個(gè)處理3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)用苗90株,按30 cm×35 cm的株行距定植。

3.2研究結(jié)果

研究結(jié)果見表1。從表1中看出:①與沾清水處理苗根造林比較,4種處理均有提高南方紅豆杉造林成活率的作用:處理A,即ABT-1號生根粉100 mg/kg浸根30 min比對照造林成活率高24.84 %,達(dá)90.37 %;處理B,即吲哚丁酸100 mg/kg+萘乙酸100 mg/kg浸根30 min比對照高22.25 %,達(dá)88.99 %;處理C.即阿司匹林500 mg/kg+退菌特500 mg/kg浸根60min較對照高15.59 %,達(dá)83.71 %;處理D,即水與壤土按1∶1的比例充分混合后打泥漿較對照提高9.70 %,達(dá)79.63 %。②4組處理中,對南方紅豆杉造林成活率的影響程度有一定差異 A處理較B處理造林成活率高1.66 %,較C處理高7.96 %,較D處理高13.50 %,以處理A即ABT-1號生根粉100 mg/kg浸根30 min最好;處理B,即吲哚丁酸100 mg/kg+萘乙酸100 mg/kg浸根30 min次之;處理C,即阿司匹林500 mg/kg+退菌特500 mg/kg浸根60 min再次之。為檢驗(yàn)其試驗(yàn)結(jié)果的顯著性,對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,并進(jìn)行F值檢驗(yàn)。

表1　生長激素處理對南方紅豆杉造林成活率試驗(yàn)的方差分析

F值檢驗(yàn)結(jié)果如表2所示,從表中可以看出,試驗(yàn)處理間成活株數(shù)和成活率的實(shí)際F值為5.65大于理論F0.05值,而小于理論F0.01值,其處理間的試驗(yàn)誤差達(dá)顯著水平。

1∶l泥漿是以往造林前對造林苗木的一種常規(guī)處理方法。而3種生物藥品處理南方紅豆杉苗木造林,都能較傳統(tǒng)的處理方法提高其造林的成活率。南方紅豆杉苗木生長緩慢、纖細(xì),給造林成活率帶來一定的障礙,生長激素處理,可彌補(bǔ)這種障礙,而顯著提高其成活率,應(yīng)作為其造林成活的一項(xiàng)重要措施[2]。

表2生長激素處理對南方紅豆杉造林成活率試驗(yàn)的方差分析

平方和df均方FF0.01F0.05組間0.00040.0000.0005.993.48栽植株數(shù)組內(nèi)0.000100.000總數(shù)0.00014組間508.2674127.0675.656成活數(shù)組內(nèi)224.6671022.467總數(shù)732.93314組間624.4574156.8645.653成活率組內(nèi)277.5081027.751總數(shù)904.96514

4不同遮光度對南方紅豆杉苗木生長的影響

4.1研究方法

遮光度分別為55 %、70 %、85 %、90 %和透光度為0等5種方法。苗木出土后進(jìn)行遮光度控制遮蔭,透光度由遮蔭網(wǎng)的不同型號控制,遮陽網(wǎng)直接向廠家按照不同的遮光度要求訂購。生長季結(jié)束后,分別調(diào)查苗高、地徑及生物量。

4.2研究結(jié)果

從表3中看出:以遮光度85 %遮蔭條件最有利于南方紅豆杉生長,主要是由于南方紅豆杉在幼苗時(shí)期抗高溫能力差,適宜的蔭蔽能有利于纖細(xì)幼苗的生長。為檢驗(yàn)各處理間生長的指標(biāo)差異,進(jìn)行了方差分析與顯著性檢驗(yàn)。分析結(jié)果表明苗高,值(理論上F0.05為4.07,F0.01為7.59),均呈極顯著水平。

表3　不同遮光度對南方紅豆杉苗木生長指標(biāo)的影響

備注:各組處理均為平均值

5環(huán)境因子對南方紅豆杉紫杉醇含量的影響

5.1施肥種類對南方紅豆杉紫杉醇含量的影響

施肥不僅可以促進(jìn)南方紅豆杉幼林的生長,因此被用作紅豆杉短周期藥用林高效經(jīng)營的重要技術(shù)措施之一,而且對南方紅豆杉紫杉醇的生物合成也有一定的影響。為了研究施肥對紅豆杉紫杉醇含量的影響關(guān)系進(jìn)行了如下試驗(yàn):

對農(nóng)田庇蔭設(shè)施栽培下的1年生南方紅豆杉藥用林,進(jìn)行了為期兩年的不同肥種施肥。檢測結(jié)果如表4所示。從表中可以看出施工豬糞這樣的有機(jī)肥對鮮枝葉紫杉醇含量的影響最小,復(fù)合肥對紫杉醇含量的影響最大,大幅度的降低了紫杉醇含量。由此可以看出使用有機(jī)肥對于提高南方紅豆杉高產(chǎn)有著積極作用[3]。

表4施用不同肥料對南方紅豆杉3年生幼樹鮮枝葉紫杉醇含量的影響

施肥種類豬糞火燒土稻草灰復(fù)合肥未施肥對照鮮枝葉紫杉醇含量(mg/kg)7367646277

5.2栽植地海拔高度對南方紅豆杉紫杉醇含量的影響

南方紅豆杉生長氣候條件的不同,其紫杉醇含量也各不相同。研究表明,南方紅豆杉幼樹鮮枝葉紫杉醇含量隨海拔高度的增加而增加,如表5所示。從表中可以看出,鮮枝葉紫杉醇含量在海拔高度780 m時(shí)最高,達(dá)到91 mg/kg,較330 m海拔高度的栽植含量提高了23個(gè)百分點(diǎn)。究其原因?yàn)楹０卧礁?氣候越?jīng)鏊?高溫強(qiáng)紫外線的天氣越少,為南方紅豆杉的生長提供了適宜的環(huán)境,也有利于紫杉醇的合成[4]。

表5不同海拔栽植地南方紅豆杉2年生幼樹鮮枝葉紫杉醇含量

栽植地點(diǎn)南山林地楓溪新場下栽植海拔/m330560660780鮮枝葉紫杉醇含量(mg/kg)74848891

6結(jié)語

通過試驗(yàn)研究得知激素處理對于南方紅豆沙的生長具有一定的促進(jìn)作用,并且以ABT-1號生根粉100 mg/kg浸根的促進(jìn)效果最好;85 %的遮光度條件對南方紅豆杉一年苗生長最有利,適度的遮陰有利于創(chuàng)造出苗木的生存生長環(huán)境;并且較高海拔栽植地和有機(jī)肥有利于幼樹紫杉醇合成。在未來的研究中,還需加強(qiáng)對南方紅豆杉次生代謝、各個(gè)生理指標(biāo)的動態(tài)的研究,希望能夠?yàn)樘岣咦仙即嫉漠a(chǎn)量提供更多的理論和技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 李先琨,向悟生,蘇宗明.南方紅豆杉無性系種群結(jié)構(gòu)和動態(tài)研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2014(7).

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[4] 高兆蔚,王挺良,鄒高順,等.福建省南方紅豆杉的分布、生境和栽培技術(shù)研究[J].植物研究,2013(3).

中圖分類號：S791

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-9944(2016)01-0081-02

作者簡介：陸明(1970—)，男，福建政和人,工程師,主要從事林業(yè)行政執(zhí)法工作。

收稿日期：2015-12-22