張立沙,田素平,張子元,佟喜軍,徐淑貞*
(1.河北濱豐優良種苗科技有限公司,河北 石家莊 050000;2.河北省水土保持工作總站,河北 石家莊 050000;3.圍場縣水務局,河北 圍場 067000)
河北省北部燕山山區—冀北山區平均氣溫較低,無霜期短,高寒、干旱、少田,植被立地條件差、種類少,貧困人口多。鑒于其特殊的地理氣候條件,汪洪清[1]對冀北山區小流域可持續開發治理模式進行了研究,指出該地區要種植高效經濟植物和作物。近年來,冀北山區多種植蕎麥、油葵和燕麥等經濟作物[2~5],而這些經濟作物均為一年生草本植物,1 a 內僅播種和收獲就擾動土壤2 次,易引起沙塵天氣。另外,冀北山區近年來還大力發展溫室蔬菜和食用菌,而研究顯示,蔬菜溫室大棚前期成本投入高[6,7],食用菌產業發展存在生產設施設備落后、菌種易退化等問題[8],這2種產業均存在占地大、成本投入高、對生態環境不協調等問題。因此,在冀北山區小流域和坡改梯水土流失治理工程、退耕還林還草等生態建設工程中,更加迫切需要生態防護作用與經濟效益兼顧的植物品種。
萱草(Hemerocallis fulva) 屬百合科、萱草屬,是一種多年生宿根草本植物。其適應性強,耐貧瘠、耐旱、抗寒,對土壤要求不嚴,適宜生長在海拔300~2 500 m 的區域,地緣或山坡均可栽植,一經栽植可生長多年。萱草品種多樣,花色鮮艷,有橘紅、橘黃、金黃、杏黃、嫩黃、檸檬黃等多種,且有“中國母親花”的美譽,具有很高的觀賞價值;新鮮花蕾營養豐富,經簡單加工制成干品后耐貯藏、方便運輸,可供人們長期食用;萱草根系發達、密集,可固持土壤;葉子茂密,可截留雨水,涵養水源,起到防止水土流失的作用。劉志升等[9]將金娃娃萱草引種到張家口壩上地區,并進行了栽培技術研究;胡金萍等[10]對黑龍江省的金娃娃萱草栽培及繁育進行了研究;劉吉研等[11]將大花萱草引種到新疆,并進行了栽培技術研究;蘇卉[12]對大花萱草花卉良種進行了介紹;李明明[13]對大花萱草的栽培及管理技術進行了闡述。作為食用蔬菜的黃花菜,以往研究多集中在栽培技術、組培繁殖、病蟲害防治、貯存、加工利用等方面[14~21]。辰曦[22]對山西大同的黃花菜產業化發展帶動脫貧攻堅進行了報道,說明小黃花也可以形成“大產業”,黃花菜具有巨大的發展潛力。及華等[23]研究了不同處理方法對萱草花蕾食用品質的影響,發現科萱1 號在未處理條件下秋水仙堿含量與食用品種黃花菜無明顯差異,可以直接作為食用品種,其花蕾經過汽蒸或焯水處理后具有食用價值。但截至目前,在冀北山區尚未見到種植生態防護作用與經濟效益兼顧食用萱草的報道。
本研究首次在冀北山區種植耐旱、抗寒能力強的食用萱草,對其適應性、生物學特性、生長發育規律、產量性狀等進行研究,分析其在冀北山區的適應性和應用價值,可為食用萱草在冀北山區的推廣應用提供科學依據,還可增加冀北部山區小流域、坡改梯治理等生態建設工程中的生物措施選擇,進一步豐富冀北山區適宜的植物品種資源,增加植物品種的多樣化。
試驗在河北省承德市豐寧滿族自治縣土城鎮四間房村進行。豐寧縣地處東經 118°73′、北緯 40°96′,屬中溫帶半濕潤半干旱大陸性季風型高原山地氣候,海拔1 020 m,年平均氣溫6.2 ℃,1 月極端最低溫度-28.6 ℃,年日照時數 2 903.6 h,>10 ℃年積溫 1 082~1 489 ℃,無霜期110~145 d,年平均降雨量350~550 mm。試驗點土地性質為耕地,地塊平整,向陽;土壤質地為粉質壤土,pH 值6.99(中性),0~40 cm 耕層土壤基礎養分含量為有機質9.101 g/kg、堿解氮0.694 g/kg、速效磷2.9 mg/kg、速效鉀49 mg/kg(委托河北省農林科學院農業資源環境研究所檢測)。
食用萱草品種有大花萱草、黃花菜和科萱1 號,均為萌蘗叢生。
1.3.1 試驗設計 2018 年5 月3 日栽植食用萱草,試驗食用萱草品種設大花萱草、黃花菜和科萱1 號3 個處理。小區面積667 m2,每小區種植1 個品種,隨機區組排列,3 次重復。其中,大花萱草和黃花菜按4 芽/叢(株)栽植,科萱1 號多單株栽植,行距50 cm、株距32 cm,栽植密度62 531 叢(株)/hm2。后期食用萱草生長所需水分主要靠自然降雨。田間管理一般。
1.3.2 調查項目與方法 按照胡建忠[24]方法,測定食用萱草的成活率、物候期和生長情況等。
1.3.2.1 栽植成活率和越冬保存率。食用萱草栽植后每小區隨機選定300 株,經過30 d 左右的緩苗期后,統計成活株數,計算栽植成活率。緩苗后每小區隨機選定成活植株300 株,翌年4 月中旬統計成活株數,計算越冬保存率。
1.3.2.2 物候期。食用萱草栽植后第2 年,觀察萌芽期;之后,每隔3~5 d 調查1 次,觀察抽薹現蕾期、開花始期、開花盛期、開花末期和枯黃期。
1.3.2.3 植株高度。4 月中旬食用萱草開始生長后,每小區隨機選取代表性樣株15 株并掛牌標記,每隔10 d 調查1 次植株高度。
1.3.2.4 生物學性狀。在食用萱草盛花期,每小區隨機選取代表性樣株10 株,測量株高、葉長、葉寬和花葶高,統計分蘗數、花葶數和著花數,并裸眼目測觀察花色。
1.3.2.5 花蕾性狀和產量。食用萱草現蕾開花期,每小區隨機選取成熟花蕾30 個,用鋼尺測量每個花蕾的長和寬;用電子秤稱量花蕾鮮重,計算單蕾鮮重。每小區選取1 m×1 m 的樣方3 個,摘取樣方內的所有花蕾,及時稱量鮮重;然后,將鮮蕾大火蒸制5 min,曬干后稱量干重。
豐寧滿族自治縣春季風多干旱,灌溉條件不足,植物一般靠自然降雨來滿足生命所需。大花萱草、黃花菜和科萱1 號的當年栽植成活率分別為98%、99%和95%,第2 年春越冬保存率均達到96% (表1)。表明參試的3 個食用萱草品種均耐旱、抗寒,在冀北山區種植適應性強。

表1 3 個食用萱草品種的栽植成活率和越冬保存率Table 1 Survival rate and overwintering preservation rate of three edible Hemerocallis spp. (%)
栽后第2 年,大花萱草、黃花菜和科萱1 號的發芽期和枯黃期基本一致,均于4 月中旬發芽,10 月初枯葉;但抽薹現蕾期和開花期存在一定差異(表2)。其中,大花萱草抽薹現蕾以及始花和盛花時間最早,末花時間最晚,其在6 月17~22 日抽薹現蕾,6 月25日進入始花期,7 月7 日進入盛花期,7 月24 日進入末花期;黃花菜與科萱1 號抽薹現蕾至盛花的物候期基本一致,均于7 月上中旬開始抽薹現蕾,7 月下旬進入開花盛期,但黃花菜進入開花末期的時間較科萱1 號早5 d。3 個食用萱草品種的花期均較長,達到30 d 左右。

表2 3 個食用萱草品種的物候期Table 2 Phenophase of three edible Hemerocallis spp.
2 a 生大花萱草、黃花菜和科萱1 號自4 月中旬發芽后,生長趨勢較為一致,均5~7 月生長較快,花期過后株高生長逐漸趨于平緩,株高始終以大花萱草最大、黃花菜次之、科萱1 號最矮(圖1)。表明大花萱草和黃花菜的株高生長明顯優于科萱1 號。

圖1 3 個食用萱草品種的株高生長Fig.1 Plant height growth of three edible Hemerocallis spp.
盛花期,3 個食用萱草品種的株高為73.33~136.40 cm、分蘗數為1.00~7.38 個,指標值差異均較大,其中,大花萱草植株最高、科萱1 號最矮,黃花菜分蘗能力最強、大花萱草分蘗能力次之、科萱1 號大多單株生長;葉長為60.31~75.28 cm、葉寬為1.80~2.13 cm、葉厚為0.11~0.12 cm,葉形均呈細長帶狀,其中黃花菜的葉片更為狹長,科萱1 號的葉片略厚;總葉片數為30.24~58.34 個,其中黃花菜的總葉片數明顯較多,而大花萱草與科萱1 號的總葉片數基本相同 (表 3)。
盛花期,3 個食用萱草品種的花葶高為70.45~90.35 cm、花葶數為2.06~9.03 個、著花數為23.00~51.33 朵/葶,其中,大花萱草與黃花菜的花葶高差異不大但均明顯高于科萱1 號,大花萱草與科萱1 號的花葶數差異不大但均明顯低于黃花菜,黃花菜著花數最多、大花萱草最少(表4)。表明科萱1 號花葶相對較矮,黃花菜花葶數和每葶著花數明顯較多。大花萱草花色為橘紅,黃花菜和科萱1 號花色均為橙黃,3 個食用萱草品種花色均鮮艷,大片種植時景觀效果好。

表3 3 個食用萱草品種的生物學特性Table 3 Biological characteristics of three edible Hemerocallis spp.

表4 3 個食用萱草品種的花期性狀Table 4 Flowering traits of three edible Hemerocallis spp.
3 個食用萱草品種的成熟花蕾長9.48~10.87 cm、寬0.97~1.94 cm,其中黃花菜的花蕾為瘦長形,其他2個品種的花蕾均為胖大形;單蕾重為3.35~9.10 g,其中科萱1 號的單蕾重明顯較大,黃花菜的單蕾重略高于大花萱草;鮮蕾產量為21 954.15~35 919.90 kg/hm2,干蕾產量為3 136.31~5 131.41 kg/hm2,其中黃花菜的產量最高,科萱1 號的產量略高于大花萱草(表5)。黃花菜產量最高,可能與黃花菜分蘗能力強、每葶著花數明顯較多有關。大花萱草和科萱1 號的干蕾產量也較高,均超過3 000 kg/hm2。

表5 3 個食用萱草品種的花蕾性狀及產量Table 5 Flowering-bud traits and yield of three edible Hemerocallis spp.
在冀北山區首次種植食用萱草,對3 個試驗品種大花萱草、黃花菜和科萱1 號的生物學特性、適應性、物候期、生長發育規律和花蕾產量等進行了測定。結果表明,3 個食用萱草品種當年栽植成活率和越冬保存率均≥95%,在冀北山區均表現出耐旱、抗寒的特性,適應性較強;均在4 月中旬開始發芽、6~7月進入花期、10 月初開始枯葉,開花期間花色鮮艷、花期長、景觀效果好;黃花菜成熟花蕾為瘦長形、干蕾產量最高(5 131.41 kg/hm2),大花萱草和科萱1 號成熟花蕾為胖大形、干蕾產量均超過3 000 kg/hm2。
3 個食用萱草品種大花萱草、黃花菜和科萱1 號在冀北山區適應性強,集觀賞與食用價值于一身,且為多年生宿根草本植物品種,一年種植多年受益,可以在冀北山區小流域、坡改梯治理等生態建設工程中加以推廣應用。