仿野生栽培華重樓群落的病害程度調查與分析

周國華，程筵壽，田蘇奎，成亮，黃文仕，韓素芳，徐梁，程詩明

（1.浙江省林業科學研究院，浙江 杭州 310023；2.遂昌縣生態林業發展中心，浙江 遂昌 323300；3.縉云縣林業技術推廣站，浙江 縉云 321400）

華重樓Paris pol yphyllavar.chinensis是百合科Liliaceae 重樓屬Paris多年生草本植物，自然分布于我國南方各省[1]。華重樓是一種傳統的中藥材，其根狀莖可入藥，主要活性成分為甾體皂苷[2-4]，具有清熱、消腫、抗癌等功效，被《中華人民共和國藥典》收錄為重樓藥材的正品[5]。

近年來，由于重樓藥材價格居高不下，導致野生華重樓被人為過度采挖，華重樓野生種群資源與其自然生境均受到嚴重破壞。據調查，浙江省內一些華重樓的原生自然分布地已難覓其蹤跡[6]。因此，為了保護華重樓野生資源，同時解決重樓藥材供給來源問題，華重樓的人工馴化、栽培及繁育技術的研究近年來日益受到重視，特別是華重樓的林下仿野生栽培技術，由于產出的華重樓藥材品質良好，目前已經成為華重樓人工栽培的主流模式。

遂昌縣地處浙江省西南部，是浙江省野生華重樓的主要分布地之一。近年來，為合理利用華重樓資源，有效保護本地華重樓野生種群，遂昌縣在油茶Camellia o leifera林、杉木Cunninghamia l anceolata林、毛竹Phyllostachys edulis林、紅豆杉Taxus wallichianavar.chinensis林等林分下開展華重樓的仿野生人工栽培。遂昌縣自2012 年開始人工栽植華重樓，至2020 年，已發展林下栽培華重樓約30 hm2，估算產量為2.6 t。按2.25 萬株·hm-2計算，年均產值約為7.5 萬元·hm-2，是相關林農種植戶的重要經濟來源。由于生長環境發生了變化，人工栽培的華重樓的病害發生逐漸增多，各種在原生態環境下的輕度病癥，在人工栽培后變成了規模化的易發重癥病害[7-9]，如灰霉病（灰葡萄孢菌Botrytis cinerea[10]）、葉斑病（細交鏈孢菌Alternaria tenuis[11])和莖腐病（鐮刀菌Fusariumspp.[12]）等，嚴重影響華重樓的產量和品質，已成為關系華重樓人工栽培成效的關鍵性瓶頸問題。

本研究通過對遂昌縣林下仿野生栽培華重樓的病害發生情況進行調查與統計，明確華重樓群落病害的嚴重程度及其時空分布情況，進而分析海拔、林情、栽植密度及管理措施對病情的影響，旨在為人工栽培華重樓的病害防治提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

遂昌縣地處浙江省西南部，地理坐標為118°41′～ 119°30′ E，28°13′～ 28°49′ N，地勢西南高、東北低。屬亞熱帶季風氣候區，溫暖濕潤，四季分明，雨量充沛，山地垂直氣候差異明顯，多年平均氣溫為16.8℃，無霜期為251 d，年均降水量為1 559 mm[13]。

本次調查地點分別位于遂昌縣垵口鄉桂洋村（樣地1，2 hm2）、白馬山林場（樣地2，10 hm2）、金竹鎮葉村道班后（樣地3，0.67 hm2）和金竹鎮葉村小銀坑（樣地4，2.67 hm2），其中，樣地1 于2012 年開始仿野生栽培華重樓，樣地2、樣地3 和樣地4 于2016 年開始仿野生栽培華重樓，栽培方式均為以3 年生左右的華重樓苗直接地栽，埋土深度完全蓋住塊莖，覆土厚度為2～ 3 cm。各調查地點具體地理條件及林分情況如表1。

表1 調查地點的地理條件與林分概況Table 1 Geography and forest of sample plots

1.2 調查方法

根據立地條件的不同，在選定的4 處調查地點設置固定樣方或帶狀樣地，分別于2020 年3 月、5 月和8 月，對樣地內的華重樓群落進行定點追蹤調查，逐一觀察并記錄葉片、莖稈等器官的感病情況，統計發病株數。同時，于5—7 月，對4 處調查樣地中的華重樓進行了拔草、施肥及病害藥物噴施防治作業，如表2。施用肥料為葉面鉀肥［高濃度硫酸鉀復合肥N-P2O5-K2O（15∶15∶15），有效成分含量≥45%，深圳芭田］，用量為150～ 225 kg；施用藥品為多菌靈（50%，可濕性粉劑，江陰福達農化股份有限公司；稀釋300 倍）、甲基托布津（70%，可濕性粉劑，江蘇龍燈化學有限公司；稀釋300 倍）、克菌戊唑醇（40%，懸浮劑，河北冠龍農化有限公司；稀釋600 倍）、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽（甲氨基阿維菌素含量0.5%，乳油，廣西田園生化股份有限公司；稀釋600 倍）、敵克松（敵磺鈉45%，可濕性粉劑，丹東市農藥總廠；稀釋600 倍）。4 處調查地點中，在樣地1中設置樣方共8 個，面積均為1 m2，華重樓種植密度分別為32、30、19、71、16、16、18 和13 株·m-2；在樣地2 中設置樣方共4 個，面積分別為11.80、4.90、9.24 和19.61 m2，華重樓種植密度分別為1.19、7.35、6.06和4.23 株·m-2；在樣地3 中設置樣方1 個，面積為22.80 m2，華重樓種植密度為7.46 株·m-2；在樣地4 設置樣方共9 個，面積分別為1.2 m2（8 處）和3.96 m2（1 處），華重樓種植密度均為8.33 株·m-2。采用定點定株的調查方式調查每個樣方。

表2 管理栽培措施Table 2 Management and cultivation measures in sample plots

華重樓植株病害的成因復雜，常見幾種病害共同疊加發生。經前期調查確認，遂昌縣華重樓的病害主要為灰霉病、葉斑病和莖腐病的混合感染，染病植株在早春發芽展葉后，隨染病程度的不同，先在葉片、花萼出現大小不一的水浸狀和變色狀病斑，隨著時間的推移，病情加重，病斑擴大，造成葉片枯蔫和莖稈腐爛，植株地上部分整體早凋。本次調查著重于了解華重樓染病受害的嚴重程度，考慮到病情溯源的復雜性，不對病原菌做具體區分，實際調查中根據華重樓的直觀染病狀態，以及病害在葉片、花萼、果實、花梗、莖稈等植株不同器官、部位的不同表現，將病害發生的嚴重程度分為0、1、2、3、4、5、6 級共7 個等級（表3），逐株進行觀察判斷和記錄。

表3 華重樓病害發生等級Table 3 Disease severity of P.polyphylla var.chinensis

1.3 數據處理

根據調查所得數據，計算各調查樣地華重樓的染病率和倒苗率，并采用新復極差法分析計算其病情指數，計算公式如下：

采用IBM SPSS 軟件進行數據處理、統計和相關性分析。

2 結果與分析

2.1 華重樓群落病害總體情況

在2020 年5—8 月的生長季中，對遂昌縣境內4 個樣地共22 個樣方內仿野生栽培華重樓群落的病害發生情況進行調查，結果如表4。

表4 華重樓群落病害調查統計Table 4 Disease of P. polyphylla var.chinensis

由表4 可知，5—8 月，在4 個樣地中，華重樓種群的健康株數均隨著時間的增加顯著減少，倒苗株數均隨著時間的增加顯著上升，而在5 月時各種群內均已發生明顯的病害，同時已有病害倒苗現象的發生。5 月，各樣地的倒苗率依次為樣地1（7%）＜樣地2（23%）＜樣地4（38%）＜樣地3（45%）；8 月，各樣地的倒苗率依次為樣地1（68%）＜樣地3（73%）＜樣地2（74%）＜樣地4（83%）。根據對各樣地染病而未倒苗華重樓的統計，其植株的株均葉片數量維持在4～ 7 片的正常范圍內，而株均病葉數量則隨時間的增長而顯著增長，5月的株均病葉率（株均病葉數/株均葉片數）依次為樣地1（57%）＜樣地4（60%）＜樣地3（64%）＜樣地2（74%），至8 月時，則增高至樣地1（64%）＜樣地4（79%）≤樣地3（79%）＜樣地2（83%）。

2.2 華重樓群落染病指標統計

5—8 月，隨著時間的增長，各調查樣地華重樓群落的染病率、病情指數和倒苗率均顯著增高，如圖1。將所有調查樣地的染病率數據作為y值，相應的病情指數數據作為x值，作散點圖，如圖2。由圖2 可知，染病率隨病情指數的增高而明顯增高，兩者呈現出明顯的相關規律，對散點圖用一次與二次函數進行擬合，二次函數的擬合程度（R2=0.880 6）要高于一次函數的（R2=0.850 9），表明病情指數與染病率并非完全的線性對應關系，染病率越高病情指數的增長相應變快。

圖1 華重樓染病指標的變化情況Figure 1 Changes of disease indicators of P. polyphylla var.chinensis

由于5 月時樣地1 與樣地3 兩個樣地的染病率與病情指數比樣地2 與樣地4 的低，因此，在5—7 月，其增速也更為顯著，而樣2 的染病率在5 月時已達85.20%，但其病情指數只有49.60，隨著時間的增長，其發病率增長已不再明顯，而病情指數的增長仍相對顯著。5月時，樣地4 的病情指數和染病率已分別高達77.73和94.88%，至8 月時，其病情指數為96.27，染病率為100%。5 月，樣地1 的倒苗率僅為4.02%，但其增長速度極高，至7 月時已增至46.92%。8 月，4 個樣地的倒苗率排序為樣地1（59.73%）＜樣地3（72.94%）＜樣地2（77.81%）＜樣地4（78.89%）。總體而言，4 個調查樣地中，樣地1 的病害情況相對最輕，樣地4的病害情況最為嚴重。

2.3 栽植因素對華重樓病情的影響

2.3.1 海拔與林情的影響 華重樓在不同月份的病情指數、染病率、倒苗率三種病情指標與其植株所在樣地的海拔與郁閉度、枝下高、林冠高等林情因子的相關性如表5。由表5 可知，病情指數、染病率、倒苗率均與海拔呈負相關關系，即海拔越低，病害程度越高。5—8 月，病情指數與海拔的相關程度均較弱，且在絕大多數情況下不顯著，只有5 月份的倒苗率指標與海拔呈顯著相關關系（P＜0.05）。

相較于倒苗率，染病率的統計范圍更寬，更能直觀反映染病植株數量的多少；而與染病率相比，病情指數則能夠對病情進行分級統計，從而更準確地反映了病害的嚴重程度。本研究中，調查4 個樣地林分的郁閉度均介于0.65～ 0.80 之間，為華重樓生長的理想郁閉度區間。由表5 可知，郁閉度與倒苗率在5 月時表現為顯著負相關（P＜0.05），而與染病率在5—7 月表現為極顯著負相關（P＜0.01），與病情指數則在5—8 月間持續表現為顯著負相關（P＜0.05）。枝下高、林冠高則整體并未表現出對病情指標的影響，其與病情指標的相關系數絕對值均小于0.2，相關程度極弱。

表5 海拔、林情與病情指標的相關系數Table 5 Correlation coefficient of altitude and forest with disease indicators

2.3.2 栽植密度的影響 5—8 月，栽植密度與單位面積染病與倒苗株數均呈極顯著正相關關系（P＜0.01），其相關系數接近于1（表6），但其與病情指數、染病率和倒苗率的相關系數卻均處于極低且不顯著的水平。

表6 栽植密度與病情指標的相關系數Table 6 Correlation coefficient between planting density and disease indicators

5—8 月，華重樓的栽植密度與單位面積內染病倒苗株數量的對應關系見圖3。由圖3 可知，隨栽植密度的增大，華重樓的單位面積染病與倒苗株數逐漸增多，兩者呈良好的線性對應關系（R2≥0.869 7）；隨著月份的增加，華重樓的單位面積染病與倒苗株數量逐漸增加（擬合直線斜率增高），這與其自然生長規律一致。

圖3 染病、倒苗株數與栽植密度的關系Figure 3 Relationship of infected and damping off seedlings with planting density

2.3.3 栽培管理的影響 栽培管理措施與華重樓病情指標的相關系數如表7。由表7 可知，拔草次數僅在8 月時表現出了與病情指數的中等強度顯著負相關關系（P＜0.05）。三種栽培管理措施與染病率、倒苗率的相關性均不顯著，且在絕大多數情況下呈現基本不相關的狀態（相關系數的絕對值小于0.01），因此，通過栽培管理措施，無法降低華重樓植株的染病率和倒苗率。藥物防治次數在5 月時與病情指數呈現極顯著中等相關關系（P＜0.01），但隨著時間的增長，相關性的強度與顯著性均逐漸減弱，至8 月時，相關系數僅為－0.055，可認為兩者已處于不相關狀態。

表7 管理栽培措施與病情指標的相關系數Table 7 Correlation coefficient between cultivation measures

3 討論與結論

3.1 討論

華重樓的自然生境海拔為600～ 1 350（2 000）m[1]，本研究的4 個樣地的海拔分布區間為350～ 1 200 m，大部在華重樓的自然適生海拔范圍內。華重樓在適生范圍內傾向于在較高海拔處生長，其自然群落數量與生境海拔呈顯著正相關關系[14]，高海拔環境有利于華重樓植株生長得更為健壯，即表現為海拔與華重樓所有病情指標的負相關。

華重樓是喜陰植物，自然生長于林下蔭蔽處，強光照條件（郁閉度＜0.3）易造成其葉片干枯[15]。5 月時，華重樓苗的出土生長時間還較短，枝葉較為幼嫩，高郁閉度能有效保護幼苗不因光照過強而干枯死亡。通過對染病率、病情指數和倒苗率的定義與計算公式可知，對于華重樓染病情況的描述全面程度，病情指數＞染病率＞倒苗率，而通過對這三種指標與郁閉度在5 月、7 月和8 月時的相關系數的對比，可見其相關顯著性持續時間長度也是病情指數＞染病率＞倒苗率，這證實郁閉度確與病情的發展有著緊密關系，而郁閉度的提升則有利于減輕華重樓的病害情況。枝下高、林冠高與病情的不相關性，表明林冠中上層的具體情況與華重樓的生長并無太多實際聯系，影響華重樓生長的最重要林情因素是郁閉度。

在生產實踐中，常將華重樓的病情加重歸咎于栽植密度過高，但本研究發現實際情況與以往的經驗性認知并不相符，華重樓的栽植密度與三種病情指標都不相關。實際上，栽植過密而造成的倒苗和染病植株數量增高，并非由于栽植密度增高而加劇了病情，更多是由于栽植植株數量的增加，造成了染病及倒苗數量的相應成比例增高。

拔草、施肥和施撒農藥等栽培管理措施，可促使植株生長健壯，減少和減輕病蟲害，提升植株的質量和產量。華重樓植株的芽在上一年秋季形成，于次年2 月之前出土，5 月時完成植株地上部分的營養生長，5—7 月進入花期，8 月果實已膨大，隨后陸續倒苗[1,16]，在此期間，拔草次數與病情指數僅在8 月時呈中等強度顯著負相關關系，這表明拔除雜草對于華重樓由營養生長轉入生殖生長后的健康狀態存在顯著的影響，而對營養生長時的健康狀態影響不大。據報道，油菜（歐洲油菜Brassica napus）田中套種薄荷Mentha haplocalyx，雜草的存在直接危害到薄荷的營養生長，可使薄荷減產20%～ 50%[17]；華重樓為宿根草本植物，與其他雜草的植株高度和根系深度基本一致，互相之間存在競爭關系，拔草有助于提升華重樓植株的生長競爭力，而這種競爭力的提升在營養生長階段似乎表現得并不明顯，但在生殖生長階段對于華重樓植株的健康狀況和抗病性產生了顯著的促進作用，顯著降低了病情指數，有效抵御了病害的發展。有報道認為科學施肥有助于華重樓病害的防治[9]，但在本研究中，施肥與三種病情指標并未表現出相關性，華重樓的病情發展并不因施肥而有所改善。施藥次數與病情指數的相關強度與顯著性隨時間增加而減弱，說明藥物噴施在華重樓植株的形態建成與營養生長階段對其病情發展的遏制較為有效，而待華重樓的形態建成已完成，轉入生殖生長階段（花期），藥效會顯著下降，到果期（8 月）再噴施藥物，對于控制病情已不會產生任何效力。

3.2 結論

本次調查的遂昌縣4 個華重樓仿野生栽培群落，以染病率、病情指數和倒苗率為參考指標，其病害嚴重程度排序依次為：垵口鄉桂洋村＜白馬山林場＜金竹鎮葉村道班后＜金竹鎮葉村小銀坑。整體而言，華重樓的病害情況隨時間推移而普遍加重。生境海拔、林下郁閉度均與病情指標（病情指數、染病率、倒苗率）呈負相關關系，其中，倒苗率與海拔、郁閉度在5 月均呈顯著負相關（P＜0.05），染病率與郁閉度在5、7 月呈極顯著負相關（P＜0.01），病情指數與郁閉度在5、7、8 月均呈極顯著負相關（P＜0.01）。枝下高、林冠高對華重樓病情未表現出實質性影響；栽植密度過高造成了倒苗和染病植株數量的成比例線性增高，但并不對華重樓病情的加劇造成影響，拔草、施肥、施藥等栽培管理措施對染病率和倒苗率未產生實際影響，但拔草管護措施及早期藥物防治可以顯著降低病情指數，有效緩解華重樓病情的嚴重程度。