黃河三角洲人工栽培管花肉蓯蓉產(chǎn)量影響因子分析*

楊慶山 魏海霞** 蘇 楠 李永濤 王振猛 周 健 王莉莉

（1.山東省林業(yè)科學(xué)研究院a國家白蠟良種基地b國家林草局濱海鹽堿地生態(tài)修復(fù)工程技術(shù)中心，山東 濟(jì)南 250014；2.山東檉霖生態(tài)科技股份有限公司，山東 濰坊 261108）

管花肉蓯蓉(Cistanche tubulosa)為列當(dāng)科（Orobanchaceae）肉蓯蓉屬（Cistanche）多年生寄生性草本植物。分布于新疆南疆塔克拉瑪干沙漠及其周圍地區(qū)，常寄生于檉柳屬(Tamarix)植物的根上[1]。其種子通過接收寄主植物根系產(chǎn)生的特定化學(xué)信號(hào)而萌發(fā)，進(jìn)而吸附在寄主根系上，同寄主根系建立寄生關(guān)系，完成自身的發(fā)育期[2]。研究表明管花肉蓯蓉中苯乙醇苷類成分含量很高，特別是松果菊苷和類葉升麻苷的含量尤為高[3]，其具有多種藥用保健功能[4,5]，以肉蓯蓉為原料開發(fā)保健食品具有廣闊的前景[6-8]。

我國管花肉蓯蓉自然分布在新疆南疆盆地，由于巨大的市場需求導(dǎo)致野生肉從蓉資源瀕臨枯竭，為緩解肉從蓉資源的緊缺狀況，1980年代起，我國開始了肉蓯蓉的人工種植栽培技術(shù)研究，并在新疆、內(nèi)蒙古等地區(qū)人工種植獲得成功。在市場需求的推動(dòng)下，人工種植肉蓯蓉產(chǎn)業(yè)在我國發(fā)展迅猛，肉蓯蓉在我國西北自然產(chǎn)區(qū)已經(jīng)成為一種新的栽培作物，并被一些地區(qū)列為沙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支柱項(xiàng)目[9-12]。當(dāng)前新疆南疆管花肉蓯蓉主產(chǎn)區(qū)平均畝產(chǎn)可以穩(wěn)定在100 kg（鮮重）以上，最高可達(dá)800 kg以上。本研究2021年在濰坊濱海進(jìn)行的管花肉蓯蓉測產(chǎn)達(dá)到1 300 kg以上。不同地區(qū)由于受地理位置及各地氣候條件的影響，栽培方法各異[15]，本研究成功實(shí)現(xiàn)了管花肉蓯蓉在黃河三角洲地區(qū)的規(guī)模化栽培，將人工栽培管花肉蓯蓉影響因子的研究過程和技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行闡明，以期為黃河三角洲地區(qū)不同立地類型管花肉蓯蓉培育提供技術(shù)依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)區(qū)位于山東省林業(yè)科學(xué)研究院東營分院、東營軍馬場試驗(yàn)和濰坊市濱海海堤，均屬于典型黃河三角洲區(qū)域。年均氣溫為12.8℃，無霜期206天，≥10℃的積溫4 300℃左右，年日照時(shí)數(shù)為2520.8 h。年平均降水量556 mm左右，其中約65%的降水集中于夏季，降水量年際變化大，年平均蒸發(fā)量1 960 mm左右，約是降水量的3.5倍，地下水埋深較淺，一般1～2 m，水質(zhì)礦化度較高。區(qū)域內(nèi)自然分布有大量檉柳，多以甘蒙檉柳(Tamarix austromongolica）為主，人工種植以中國檉柳（Tamarix chinensis）為主。

2 材料與方法

2.1 林分選擇

試驗(yàn)設(shè)山東省林業(yè)科學(xué)研究院東營分院中國檉柳林地（粘壤土）、濰坊濱海海堤中國檉柳林地（砂土）和東營軍馬場中國檉柳林地（砂壤土），林地均為3～5年檉柳成熟林，株行距1 m×3 m。

2.2 肉蓯蓉接種

采用人工播種方式，在林帶一側(cè)，距寄主50 cm左右處開溝，溝寬30 cm左右，將溝壁上的植物根系全部截?cái)啵瑪嗫谡R。分10、30、50 cm三個(gè)深度接種肉蓯蓉，播種量為300 g/667 m2。每個(gè)試驗(yàn)段長度為5 m，每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)。撒種后立刻進(jìn)行摟耙覆土至溝頂，踏實(shí)，直至略高于或與原始地面齊平。肉蓯蓉種子千粒重0.04 g，雜質(zhì)含量≤5%。

2.3 試驗(yàn)測定

土壤溫度采取MicroLite II Temp.Logger溫度監(jiān)測儀進(jìn)行監(jiān)測；土壤水分采取烘干法測定；土壤含鹽量采用電導(dǎo)法；土壤pH值采用pH計(jì)法；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法；銨態(tài)氮、有效磷、速效鉀分別用NaHCO3、CH3COONH4浸提，用AA3連續(xù)流動(dòng)分析儀測定。

肉蓯蓉接種及出土情況于2019年春季5月調(diào)查。主要調(diào)查不同處理土層肉蓯蓉?cái)?shù)量、樣點(diǎn)產(chǎn)量、肉蓯蓉均長和肉蓯蓉中段徑。調(diào)查寄主根系主要選擇砂土為主和粘壤土為主的濰坊濱海海堤和東營分院試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行，調(diào)查采取壕溝法[16]。應(yīng)用Microsoft Excel 2013、SPSS 24.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析處理。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同立地下土壤養(yǎng)分狀況

從表1可以看出，砂土和砂壤土相比較粘壤土土壤含鹽量和肥力均比較低，有機(jī)質(zhì)含量隨土層增加呈下降趨勢。參照全國第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[17]，東營分院和軍馬場表層土壤的有機(jī)質(zhì)含量適宜，其他各地塊土層有機(jī)質(zhì)含量均缺乏；三個(gè)地塊的土壤銨態(tài)氮都是比較豐富的；有效磷在5～10 mg/kg的區(qū)間內(nèi)，屬于含量適宜；東營分院地塊的速效鉀含量很豐富，濰坊濱海地塊含量豐富，軍馬場地塊除表層適宜以外，30～50 cm屬于缺乏。土壤含鹽量均表現(xiàn)為隨著土層的加深含鹽量增加的趨勢，土壤鹽分含量總體較高，其中東營分院的林地土壤接近0.5%，土壤成弱堿或堿性。

3.2 不同深度土壤溫度狀況

如圖1所示，2018年12月20日至2019年2月20日整個(gè)冬季低溫期間，10 cm土層處共計(jì)有6日溫度達(dá)到冰點(diǎn)以下。30 cm和50 cm最低溫均在0℃以上。從管花肉蓯蓉的出土情況可見，10 cm土層接種的管花肉蓯蓉很少，且都變黑腐爛，在黃河三角洲地區(qū)種植管花肉蓯蓉，凍害風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小，但接種深度需在30cm以下，否則也會(huì)出現(xiàn)凍害腐爛。隨著土層的加深土溫也相應(yīng)增高，肉蓯蓉的接種率及產(chǎn)量都有相應(yīng)增高（表2）。

圖1 低溫期不同土層日最低溫

3.3 不同立地及季節(jié)土壤水分狀況

黃河三角洲地區(qū)屬于典型季風(fēng)氣候，土壤水分在季節(jié)上表現(xiàn)夏秋（雨季）大于冬春（旱季），軍馬場屬于砂壤土，其旱季不同土層的土壤含水率為10%～17.1%，雨季為18.7%～27.3%，雨季明顯高于旱季，且隨著土層的增加，土壤含水率相應(yīng)增高。結(jié)合三地雨季的土壤含水率（圖2，圖3），發(fā)現(xiàn)軍馬場砂壤土不同土層含水率介于濰坊濱海砂土地和東營分院粘壤土地之間。雨季測得濰坊濱海砂土地土壤含水率為13.6%～23.5%，東營分院粘壤土地含水率為21.2%～25%。從東營分院出土的管花肉蓯蓉的情況可知，部分接種成功長至3～5 cm的肉蓯蓉都變黑腐爛，是由于雨季土壤排水不良造成的。從土壤的含水率情況看，三種立地條件下管花肉蓯蓉均可正常出土并完成生活史，但是粘壤土的排水性較差，肉蓯蓉有腐爛情況，影響產(chǎn)量，砂土和砂壤土更適合管花肉蓯蓉的種植。

圖2 軍馬場旱季和雨季土壤含水量

圖3 不同土壤質(zhì)地土壤含水量

3.4 不同接種深度對(duì)肉蓯蓉產(chǎn)量的影響

由表2可知，濰坊濱海50 cm土層的肉蓯蓉產(chǎn)量、數(shù)量均顯著高于其他地塊。濰坊濱海30 cm土層接種的肉蓯蓉均長和中段徑顯著高于其他地塊。東營分院（粘壤土）試驗(yàn)地各土層肉蓯蓉的產(chǎn)量均顯著低于濰坊濱海30、50 cm土層及軍馬場50 cm土層所接種的肉蓯蓉。另外，東營分院和濰坊濱海10 cm土層接種的肉蓯蓉均沒有產(chǎn)量，從出土的肉蓯蓉來看，接種量極少且出現(xiàn)變黑腐爛，可能受凍害或水淹造成。軍馬場接種的肉蓯蓉品質(zhì)較高但產(chǎn)量不理想，分析原因可能與土壤養(yǎng)分較低及其根量較少，肉蓯蓉接種率不高有關(guān)。綜上可見，在黃河三角洲地區(qū)，砂土和砂壤土的50 cm上下有利于肉蓯蓉的接種和產(chǎn)出。

表2 不同接種深度肉蓯蓉生長情況

3.5 不同接種深度對(duì)中國檉柳根系影響

檉柳的根系數(shù)量隨著土壤深度增加而減小。東營分院試驗(yàn)地寄主中國檉柳細(xì)根（≤1 mm）、中根（1～3 mm）和粗根（≥3 mm）都主要分布在10～30 cm土層，占所有細(xì)根的80.5%，占中根的84.2%，占粗跟總數(shù)的100%。30～50 cm土層內(nèi)細(xì)根、中根和粗跟均有顯著減少。該區(qū)主要靠天然降雨，地下咸水水位高，因此檉柳根系分布較淺，主要根系分布在深度40 cm以內(nèi)（表3）。這與濰坊濱海的砂土地不同，濰坊濱海由于海邊無淡水灌溉條件，表層根量相對(duì)粘壤土的較少，接種的肉蓯蓉也很少，主要根系分布層相對(duì)較深。10～30 cm土層細(xì)根、中根和粗跟分別占總量的66%、68.7%和57.2%；而30～50 cm土層細(xì)根、中根和粗跟分別占總量的34%、31.3%和42.1%。結(jié)合前面土壤水分特征和肉蓯蓉出土情況，在以黏土或粘壤土為主的地區(qū)種植管花肉蓯蓉接種深度在30～40 cm為宜，而在以砂土或砂壤土為主的地區(qū)一般是40～50 cm。

表3 檉柳林根系分布狀況

4 討論與結(jié)論

通過不同土層的管花肉蓯蓉出土情況可知，土壤質(zhì)地在管花肉蓯蓉的產(chǎn)量方面起主要影響作用。砂土地樣地各土層接種產(chǎn)量達(dá)50.5 kg，粘壤土樣地各土層產(chǎn)量只有7.2 kg，是砂土地的14.3%；砂壤土的產(chǎn)量為24.1 kg，是砂土地的47.7%。本研究發(fā)現(xiàn)種植地選擇砂土和砂壤土質(zhì)地的土壤能夠克服黃河三角洲地區(qū)管花肉蓯蓉的腐爛問題。粘壤土排水性較差，在雨季降雨較為集中，經(jīng)常產(chǎn)生暴雨，地面容易產(chǎn)生積水，使接種肉蓯蓉的土層長時(shí)間處于飽和含水率狀態(tài)，通氣性極差，使得肉蓯蓉易腐爛。而砂土地的排水性較好，不易積水，從測得的砂土地的土壤含鹽量發(fā)現(xiàn)本區(qū)砂土地土壤含水率完全能夠滿足肉蓯蓉的接種及生長條件，因此有較高的產(chǎn)量。有研究顯示[20,21]，干旱對(duì)管花肉蓯蓉的接種率及生物產(chǎn)量的形成具有顯著的抑制作用。因此，適宜的土壤含水率也是管花肉蓯蓉高產(chǎn)的重要決定因素。

土壤養(yǎng)分和接種深度對(duì)管花肉蓯蓉產(chǎn)量亦有重要影響。從濰坊濱海的肉蓯蓉出土情況可見，接種深度在50 cm左右時(shí)，管花肉蓯蓉產(chǎn)量最高，未出現(xiàn)肉蓯蓉腐爛。而30 cm左右接種的產(chǎn)量僅是50 cm的67.7%，分析原因可能是50 cm比30 cm土層含水率有顯著提高。寄主檉柳根系主要分布在接近地表的土層中。粘壤土的根系主要分布在30 cm以上，在土壤水充足的情況下，肉蓯蓉30 cm的接種產(chǎn)量最高。在砂土中，30 cm以上土層根系占比相較粘壤土有顯著降低，可能與砂土地含水量分布特點(diǎn)有關(guān)，根系具有向水生長的特性，這與宋香靜等[22]研究的黃河三角洲檉柳根系扎根深度與土壤含水量關(guān)系是一致的。可見，肉蓯蓉產(chǎn)量受多種因素影響，既受土壤質(zhì)地、水分、溫度、養(yǎng)分、鹽堿等條件制約，又受接種深度、接種量和寄主生長管理狀況等栽培技術(shù)影響。