李興桃,陳 蕾,杜 方
(山西農業大學園藝學院,山西太谷030801)
牡荊屬(Vitex L.)植物在世界范圍內大約有250種,其中,我國有14種,7個變種,3個變型。在我國,牡荊屬植物主要分布于長江以南的廣大地區,少部分分布在西北、華北等北方地區。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的藥用植物。牡荊具有生長十分迅速、適應性強、繁殖力強、樹形優美、花期長等特點[4-6],是一類具有極大發展潛力的園林植物,既可以單獨作為園林植物,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],有學者就其種子萌發、抗旱性、根系特征進行研究[8-10],但在園林綠化上的應用較少,人們對其生物學特性缺乏必要的了解。
本研究從牡荊生物學特性和觀賞性等方面探討其作為園林植物的應用前景。
選取無病斑、籽粒飽滿、充分成熟的牡荊種子900粒。
1.2.1 不同催芽方式對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,撈出種子隨機平均分為3組,放入含有雙層濾紙的培養皿內。第1組用濃度為50 mg/L的GA3浸泡,第2組用清水浸泡,第3組用浸濕的衛生紙替代濾紙將種子包裹置于玻璃杯內。其中,第1,2組種子置于實驗室SPX-250IC人工氣候箱(光照強度199 lx,溫度20℃),每天用清水噴施;第3組種子放置陽光下,并保持衛生紙濕潤。
萌發過程中,每天觀察種子萌芽情況,當胚根突出種皮時,即可認為牡荊種子發芽[12],統計牡荊種子在7,15,21 d的發芽率。
牡荊種子具有多胞胎現象[6],也就是說一粒牡荊種子可以萌發多次,且每個新芽都能夠正常生長。在試驗過程中,發現有多胞胎萌發的種子要將其挑出來,放在其他的培養皿中繼續培養觀察。

1.2.2 牡荊的物候期和生長發育形態觀察 2016年3月25日將催芽后露白的牡荊種子播種于穴盤,之后移栽至營養缽進行栽培管理,于2016年10月末移栽至露地牡荊試驗田,進行生長發育形態觀察。2016年主要觀察室內播種苗的生長發育狀況。移栽至露地環境后,從牡荊試驗田中隨機選取3塊,每塊隨機選取10株牡荊,記錄牡荊2017年的返青期、莖葉生長期、現蕾期和盛花期的時間及各時期的株高、冠幅、單葉長、單葉寬、花序長、花莖長、單株花序數量。
1.2.3 牡荊栽培管理過程中的問題觀察 牡荊在生長發育過程中會出現諸多問題,對牡荊的正常發育起到嚴重的制約作用。試驗過程中,觀察牡荊萌芽期和苗期出現的一些問題,并從基質、水分、溫度等環境條件進行分析。
從表1可以看出,3種催芽方式的牡荊種子萌發率存在顯著差異。隨著時間的推移,在3種處理方式下,牡荊種子的萌發率逐步提高。7 d時,3種催芽方式的發芽率都很低,尤其清水浸泡,僅為3%;15 d時,GA3溶液浸泡和濕衛生紙包裹的種子,發芽率分別為65%和87%,可以滿足生產需要;在21 d時,發芽率達最高,其中,衛生紙包裹處理的種子發芽率92%,赤霉素處理的種子發芽率為76%,清水處理的種子,發芽率最低,僅有36%。結果說明,牡荊種子的萌發需要較長時間,采用GA3溶液浸泡或者濕衛生紙包裹,可以很好地提高發芽率,但仍需15~20 d的時間。

表1 催芽方式對牡荊種子發芽的影響
根據牡荊的生長特點,將其生長周期劃分為5個階段:返青期、莖葉生長期、現蕾期、盛花期、落葉休眠期。牡荊當年生播種苗生長緩慢,木質化不充分,因此,關于牡荊的生長發育形態觀察主要在2017年進行。
2016年2月25日開始進行種子催芽,3月25日將露白種子播于穴盤,5月初開始進入快速生長期,9—10月有部分植株長出花序并開放,10月末移栽至露地試驗田。2017年,露地試驗田牡荊從3月中下旬開始進入返青萌芽期,養分由根部自下而上運輸,為展葉始期積累營養物質;5月初牡荊葉片、株高、冠幅開始迅速生長;5月末花蕾在植株頂端出現,隨后進入花期,直至9月才逐漸凋零,花期達90 d以上。從展葉始期到初花期,牡荊植株的株高、冠幅進入快速生長階段;盛花期過后,牡荊植株的生長趨于平緩甚至停止。
2016年冬季對牡荊地上部分剪除,2017年春季地表有牡荊萌芽出現即認為是返青期(不記錄該時期的株高、冠幅等)。牡荊花為淡紫色、密集,葉片為掌狀復葉,本試驗觀察記錄的為掌狀復葉的中間小葉的葉長和葉寬。從表2可以看出,2017年牡荊展葉之后,生長快速,盛花期株高可達78.8 cm,冠幅42.5 cm,單株花序8個,花序長9.8 cm,株高、冠幅、花量都達到了小灌木的規格,具備了園林觀賞價值。

表2 牡荊的生長發育形態觀察
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、出苗不整齊;幼苗階段,長勢不良、有蟲害現象;成苗階段,生長狀態比較穩定。2017年的露地試驗田牡荊全年生長良好,基本沒有不良生長現象。
針對牡荊不同階段出現的問題,試驗過程中通過環境條件的改變進行解決。
2.3.1 種子萌芽階段出現的問題及分析結果 將露白的萌芽種子播于穴盤,置于塑料大棚內的遮陰環境,觀察種子破土情況。

表3 種子萌發階段出現的問題及分析結果
由表3可知,溫度較高時,破土期較短,出苗整齊,但容易徒長,溫度低時則相反;基質用草炭+珍珠巖,吸水、儲水性能好,破土期較短,出苗整齊;水分多時,萌芽期較短,出苗整齊。當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中、溫度控制在23~26℃、土壤基質處于濕潤狀態時,破土期短,在<6 d時已出苗整齊。
2.3.2 (幼)苗期出現的問題及分析結果 從表4可以看出,牡荊幼苗忌水澇,水分過大時,牡荊幼苗葉片發黑,嚴重者幼苗根系同樣腐爛發黑,控制澆水一段時間后,發現牡荊幼苗逐漸恢復正常生長;在幼苗期管理期間,在高溫高濕、通風不良的條件下,牡荊葉片背面出現大量蚜蟲,及時噴施農藥,噴灑植株2次,蚜蟲可得到很好防治;成苗期植株生長健壯,但越夏階段(高溫情況下),植株生長緩慢,甚至停止生長。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、通風良好的條件下,栽植于砂質壤土中可以健康生長。
牡荊在國內分布廣泛,多生長于山上,適應性強,晉中當地山上野生環境亦有存在。本試驗中,移栽的150株牡荊,越冬后存活120株,成活率達80%。部分植物死亡,原因可能是由于一方面人居生活環境與野生環境存在差別;另一方面移栽植株為當年生容器播種苗,生長期短,生長空間有限,尚未充分木質化,根系發育也不完整,抗性較低。

表4 苗期出現的問題及分析結果
藥用觀賞植物是指同時具備觀賞價值和藥用價值,以觀賞價值為主、藥用價值為輔的一類植物[13]。近年來,越來越多的藥用植物被開發應用于園林建設中,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。牡荊是傳統的藥用植物,藥用價值在于具有祛風、祛痰、止喘、鎮咳等作用,有效率達92%以上,且副作用較小[14]。同時,牡荊有良好的觀賞價值,觀賞價值在于密集的淡粉色花朵、絳紫色的枝條、優美的樹形以及超長的花期,是很好的庭園植物和盆景植物,再加上牡荊根系發達、適應性極強,具有很強的耐旱性、耐寒性,又可以在貧瘠的土壤中生存,對光照、水分、溫度要求不嚴格,管理養護成本較為低廉。因此,牡荊具有較好的園林綠化應用前景,可以開發為公園、小區等地方的觀賞樹種,邊坡防護植物,城市綠籬等。
牡荊種子較大,種皮堅硬。本試驗結果表明,在牡荊種子催芽處理中,濕衛生紙包裹的種子整體處于濕潤、溫暖、透氣的環境,最終萌芽率達到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行,培養皿中的液體并不沒過種子,每粒種子僅有部分保持濕潤狀態,種皮的開裂受到抑制,萌芽率降低;同時,濕衛生紙包裹的種子是放置于室內陽光下的透明玻璃杯內,萌發過程中溫度有晝夜變化,夜間溫度15~20℃,中午玻璃杯內溫度可達28℃左右,并持續2 h左右;另2種催芽過程在人工氣候室內進行,每日溫度為(20±2)℃,沒有大的晝夜溫差,溫度對牡荊種子發芽率的影響有待繼續研究。對在牡荊的栽培管理過程中,露地牡荊生長迅速,當年株高可達78.8 cm,冠幅42.5 cm,花序8個,具有園林觀賞價值。露地牡荊生長良好,無不良生長現象,但牡荊的幼苗培養容易出現問題。播種苗的萌芽過程長,要求基質有較高的含水量,同時要保證基質的疏松透氣,露白牡荊種子置于含水量>90%的草炭與珍珠巖混合基質中,溫度控制在23~26℃,在<6 d時就已出苗整齊;出苗后需及時降低棚內溫度和基質濕度,在溫度>28℃、基質濕度>70%時,以草炭+珍珠巖為基質,幼苗易出現葉片發黑、根系腐爛和蟲害現象。牡荊出苗過程長、出苗整齊度低,在育苗過程中,要根據其生長階段及時分批分次調整水分、溫度、基質等環境條件。
牡荊雖然具有極佳的生存適應性以及廣泛的應用前景[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,種子的自然發芽率較低[18-20]。對牡荊作為園林開發樹種有以下幾點建議:一是在城市綠化建設中應加大對牡荊自然資源的開發利用,根據牡荊的觀賞特性,可與其他園林植物配合,以便更好地為大眾展現其個體與環境相容之美。二是應對牡荊生物學特性、種子萌發、栽培養護等方面展開相關研究,提供必要的技術支持,以便發揮其良好的環境效益和經濟效益,豐富園林植物景觀結構,美化和改善晉中城市環境。