新疆巩乃斯林场位于巴音郭楞州的和静县内巩乃斯河的上游, 天山中部山区, 属湿润大陆中温带气候, 三面环山, 受伊犁河谷暖湿气流影响, 常年气候温凉、湿润, 野菜种类丰富。海拔在1 600~2 400 m, 平均海拔2 032 m。年平均气温6.2 ℃, 极低温为-26.4 ℃, 极高温为34.5 ℃。降雨主要集中在每年的6— 8月, 冬季降雪较厚, 年最大积雪深度1.2 m, 稳定积雪天数134 d, 年降水量可达900 mm以上, 最高可达1 139.7 mm。早霜一般在9月(也有在8月中旬), 晚霜期多在5月, 无霜期为120 d左右。

巩乃斯林场野菜生产基地连续多年进行半野生生产^[3]。2014— 2016年在巩乃斯林场种源地以外实施了引种试验。引种地之一为新疆农业职业技术学院(87° 19'E, 44° 02'N), 在昌吉市中心, 校园实训基地北区大棚内, 引种2个棚; 引种地之二为巴州库尔勒市郊(85° 12'~86° 27'E, 41° 14'~42° 14'N); 引种地之三为巩乃斯林场(84° 57'~85° 28'E, 43° 01'~43° 40'N)。本研究主要在巩乃斯林场, 以野菜生产基地的羊角芹栽培为重点研究对象。

试验地点为巩乃斯林场北侧家属区、西草滩、场部南沟周边林缘地带。每个地点分留种田和生产田各1个小区, 每个地点设2个小区, 3处共6个试验小区, 每个小区选地0.07 hm²。留种田夏季高温期全部搭建简易荫棚遮阳。3处定植生产田, 南沟未做遮阳处理, 其他2处生产田, 每个小区在6— 8月进行1/2面积的荫棚遮阳和露天对比处理。

1.3.1 繁殖种苗

在巩乃斯林场北侧家属区、西草滩、场部南沟林缘地带, 在留种田进行育苗, 选留和培育种苗。留种田每667 m²施1 500 kg厩肥, 6— 7月搭建荫棚遮阳。

分株繁殖留种田的母株, 由周边野生境地移来。在10月末或4月初从山上挖取多年生植株株丛, 选留生长健壮、分枝集中、节间较短的植株做种株, 尽可能多带根系, 利用宽叶羊角芹的横走地下根状茎分株繁殖。分株时保护好顶芽, 按行株距20 cm见方栽植, 每穴1株。留种田不能深栽, 以免影响发棵。春季栽植于留种田, 到秋季时母株产生多数分蘖, 即可供次年生产田栽植。10月底留种田羊角芹茎叶枯黄后, 覆盖5 cm厚碎草屑或树叶, 有助于越冬, 防止冬季干旱死苗。

巩乃斯林场北侧家属区留种田, 进行种子直播繁殖。引种的种子, 分别采自西草滩、洪加里克沟、南沟等地附近的林缘草甸上。采种时间为7— 8月, 待果序颜色为棕红色或干黄时采下。果实经风干后去除果壳, 筛选后称千粒重。风干后的种子装袋后放入冰箱冷藏, 翌年的4月下旬至6月上旬地温达10 ℃以上时播种。播种田施入有机肥后耙平、整细, 做成1~1.2 m宽的畦, 浇透水后播种, 条播或撒播。条播沟距15~20 cm, 沟深1 cm。每667 m² 播种量1 kg左右。种子播前用清水浸泡24~48 h, 催芽时光照处理, 以利于发芽率的提高。播种时混拌2~3倍的细沙, 以保证播种均匀。播后覆土0.5~1 cm厚, 经常喷水保持土壤湿润, 温度保持15~20 ℃, 1周左右即可出苗。翌年5— 6月, 羊角芹幼苗长到10~15 cm高后, 移栽生产田。

1.3.2 定植与田间管理

三处定植田, 北侧家属区4月中旬定植, 西草滩及南沟定植区5月上旬定植。定植前每667 m²施入腐熟牛羊粪1 000~1 500 kg做基肥, 生长期不追肥。定植时将留种田的幼苗连根挖出或者拔起, 大小苗分开。每个母株将匍匐茎分成3~4株为1丛, 按照分蘖株数分开, 切去10 cm的地上部茎和叶, 不伤顶芽, 留下根部及部分匍匐根茎, 开沟定植。定植沟深6~8 cm, 大苗株行距均为15~20 cm, 每穴1丛, 栽后灌水。小苗株距8~12 cm, 行距20~25 cm, 每穴4~5株。幼苗摆苗放置时保持每行的种苗朝一个方向, 放置后立即覆土3~5 cm压实, 盖住根茎, 不能埋住心叶, 顶芽微露, 浇透水。移栽后1~2年内, 不采摘茎叶, 促进根系的发育, 加强中耕除草, 调整密度、匀苗都要及时跟进。田间经常保持湿润, 并注意暴雨及大水浇灌后及时排水和培土, 防治冲刷后地下根茎裸露。采收方法分2种, 可一次性采收, 也可以擗采。定植后次年开始采摘, 6月上旬待直立茎长到25~30 cm时, 擗收多次, 或割下柔嫩茎叶, 留茬2~3 cm, 采收1~2次。不追肥情况下, 一般每667 m²产量可达1 000~2 500 kg。

播种出苗较稀的地块, 可保留在原畦不移栽, 任其生长, 第3年可采摘茎叶, 获取产量。

1.3.3 生物学特性观测

采用野外生境中株丛移植及种子采集繁殖方法进行引种栽培驯化和繁殖方式研究, 固定观察地点为巩乃斯林场场部周边几处野菜生产基地, 海拔1 680~2 100 m。采用干湿温度计测定温度和空气湿度, 曲管温度计测定5~15 cm土层地温, 每天观察记录。取样地点分别选在新疆巩乃斯林场家属区附近的野菜种源基地、南沟、西草滩、洪加里克沟等地, 以及附近的高山林缘草甸上。

观察期为2014年4月至2016年8月3个生长季, 采用定点定期实地观察和观测, 开展物候观测、生长观测、繁殖方式等系统性研究, 气象资料采用巩乃斯林场有关文献记载及统计资料。羊角芹的形态特征、分布等根据观测结果结合文献资料和采集植物标本调查分析; 种子活力测定用TTC法。对羊角芹的生境及生长特性研究采取调研、文献检索结合定点观测进行。

1.3.4 羊角芹生境土壤的指标测定

羊角芹观测生境及土壤指标测定^[4]的取样地点, 选在巩乃斯以北家属区、西草滩、洪加里克沟、南沟等地附近的高山草甸上, 于2014— 2016年在3个生长季中对其生境及野生蔬菜繁育特性进行定点观测, 定植以后每隔1周观察其生长情况记录其生长量等。

其生境土壤理化性质的测定于2016年进行。不同作物土壤取样时期不同, 羊角芹为叶菜类, 故在种植前、收获后2个时期各取样1次。取样时以2 hm²为1个大样, 0.33 hm²为1小样, 取样位置离地块外缘5 m左右, 在每个样区分别均匀地取30~36个钻点, 每个样区取土(合计)500~1 000 g, 土样风干, 用于测定。土壤容重的测定和孔隙度的计算采用环刀法; 土壤酸碱度的测定用pH计法; 土壤有机质含量测定采用重铬酸钾外加热氧化法; 土壤碱解氮的测定采用扩散法; 土壤速效磷的测定采用0.5 mol· L^-1碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法; 土壤速效钾的测定采用醋酸铵浸提-火焰光度计法。

巩乃斯地区羊角芹种子萌发到开花结实, 一般历时2~3年。

由表1可知, 宽叶羊角芹植株早春返青萌发期在4月中旬, 气温达8 ℃以上, 植株开始萌发匍匐茎。旺盛生长期在5— 6月上旬。巩乃斯地区羊角芹生长期间温度在5~25 ℃, 最适气温在13~25 ℃, 羊角芹生长旺盛和采收盛期在6— 8月。9月10日进入采种期, 9月下旬至10月上旬基本停止生长。

表1

表1

表1 羊角芹的生育周期 生育阶段 时期 环境要求及管理 播种期 4月20— 25日 地温在0 ℃以上, 气温在10 ℃以上 发芽期 4月27日至5月15日 气温在8~10 ℃开始发芽, 空气相对湿度为78%, 最适宜地温8 ℃, 最适宜气温10 ℃ 生长期 5月15日至7月15日, 茎叶旺盛生长期6— 8月 气温15~25 ℃时生长迅速, 低于10 ℃生长缓慢, 高于30 ℃叶片稍卷曲 现蕾期 6月20日至7月30日 减少浇水, 减少产品采收, 空气相对湿度为75%~85%, 最适宜地温13 ℃, 最适宜气温15 ℃ 开花期 野生7月15日至8月19日; 栽培8月18日至30日(现蕾期6月20日至30日, 初花期7月15日至29日, 盛花期7月29日至8月30日) 停止产品采收, 追肥1次。空气相对湿度为85%, 最适宜地温22 ℃, 最适宜气温25 ℃ 采种期 9月10日至10月20日(灌浆期8月10日至8月27日, 成熟期9月10日至10月15日) 停止浇水, 每天采种1次。空气相对湿度为72%, 最适宜地温14 ℃, 最适宜气温16 ℃

表1 羊角芹的生育周期

巩乃斯林场以黑钙土为主, 腐殖质层一般厚30~60 cm, 深厚处可达1.5 m。巩乃斯林场羊角芹生境土壤测定结果见下表2。

表2

表2

表2 巩乃斯林场羊角芹生境土壤的理化性质 引种 地点 海拔/ m pH值 土壤容重/ (g· cm-3) 土壤 孔隙度/% 水溶性 盐含量/% 有机质/ (g· kg-1) 碱解氮/ (mg· kg-1) 速效磷/ (mg· kg-1) 速效钾/ (mg· kg-1) 北家属区 2 020 7.11 0.96 44.15 0.465 52.0 406 46 389 西草滩 2 100 7.35 1.01 47.76 0.572 65.5 258 54 540 南沟林缘 2 090 7.06 1.48 40.89 0.404 44.2 210 33 480

表2 巩乃斯林场羊角芹生境土壤的理化性质

从表2可知, 巩乃斯林场羊角芹生境中氮、磷、钾的含量在不同地点, 不同海拔高度上是不同的。速效磷的含量均较低, 碱解氮的含量居中, 速效钾的含量相对较高, 有机质的含量则明显较高。按照中华人民共和国农业行业标准NY/T 391— 2013, 其中绿色食品产地环境技术条件, 绿色食品产地土壤肥力等级“ 土壤肥力分级参考指标” 都属于一级土壤肥力。在整个分布区中, 随着海拔高度的上升, 有机质的含量有所下降, 土壤的pH值近中性略偏碱性, 总孔隙度比例适宜, 土壤容重属于旱作耕层土壤适中的土壤容重范围。因此, 在巩乃斯林场人工种植羊角芹等野菜, 土壤条件十分优良。

宽叶羊角芹为根出叶, 丛生, 叶丛基部的短缩茎和地下根状匍匐茎的各节均有芽痕, 均能发生分枝, 并环生须根, 这些匍匐母茎俗称“ 芹鞭” 。分株繁殖, 春季栽植于留种田, 秋季时每棵母株周边可生有8~10个分蘖。羊角芹育苗移栽一般每1 000 m²种株苗床, 可供5 000 m²大田栽培。

经观测, 6月下旬茎的先端抽薹开花, 花白色、小, 复伞形花序, 有长梗, 顶生, 无总苞片。双悬果椭圆形, 果棱明显隆起, 单果内含种子1粒, 完全成熟的果实自然下落, 不易采收到种子, 留在植株上的多为未成熟的果实, 因此在植株上收到的种子多发育不全, 空秕粒多。据观测, 羊角芹的种子有3~4个月的休眠期, 刚收获的种子不发芽。经对3个地点采收的种子测定, 三地种子的千粒重相近, 分别为0.234、0.251、0.246 g, 平均0.244 g。野生种子和引种收获的种子千粒重接近。野生种子播种发芽率5%~10%, 引种栽培精选后饱满的种子发芽率达到20%, 引种栽培收获的种子发芽率明显高于野生种子。种子发芽温度15~20 ℃, 7~15 d出芽。低于15 ℃发芽时间延长, 温度超过25 ℃则发芽率迅速降低, 30 ℃以上很少发芽。TTC法测得野生种子和引种栽培种子的活力分别为42.3%和46.1%, 活力表现比较接近。在目前种子量比较少, 发芽率较低, 导致种子繁殖用种量大的情况下, 种子繁殖不利于大面积推广。

由于巩乃斯土壤为黑钙土, 能够保持湿润, 而且土壤的持水性较强, 所需灌水次数较少, 做到见干见湿, 不干不浇, 浇必浇透即可。灌水时应注意选择晴天的上午或下午, 夏季避免在晴天的中午阳光强烈的情况下灌水。6月底至7月巩乃斯林场是雨季, 应及时排水, 防止种苗被雨水冲刷, 影响生长。

由表3可知, 宽叶羊角芹生命力极强, 喜冷凉, 较耐寒霜, 雪后仍能保持绿叶, 因低温枯死的情况很少。经遮阳和露天栽培试验, 发现羊角芹喜半荫, 不耐高温与曝晒。夏季温度过高、光照过强及降水减少时, 植株叶片变薄、发黄, 新生叶片生长缓慢。

表3

表3

表3 宽叶羊角芹的引种表现 序号 引种地点 遮阳处理 成活率/% 食用口感 生长势适应性 抗逆性 抗病虫 1 北侧家属区育苗田 遮阳 87 口感好 适应性强, 遮阳长势好 较耐干旱, 不耐强光曝晒 病虫害少 2 北侧家属区生产田 1/2遮阳 97 遮阳口感好 适应性强, 遮阳长势旺盛 均生长正常 病虫害少 3 西草滩育苗田 遮阳 98 口感好 适应性强, 长势旺 较耐干旱, 不耐强光曝晒 病虫害少 4 西草滩生产田 未遮阳 90 口感差, 纤维量多 适应性强, 遮阳长势旺盛 抗旱性较差 病虫害少 5 南沟草甸育苗田 遮阳 90 口感好 生长正常 较耐干旱, 不耐强光曝晒 病虫害少 6 南沟草甸生产田 1/2遮阳 92 遮阳口感好 适应性较好, 长势较差 露天地不耐干旱, 遮阳地生长好 病虫害少 注:适应性观察, 以周边沟壑及林缘的野生植株为对照。

表3 宽叶羊角芹的引种表现

羊角芹在遮阳和露天环境下均有较强的适应性、抗逆性以及抗病虫害的能力。种植期间未出现严重病虫害, 未打过一次农药。据观测, 露天生长的比遮阳处理的抗逆性更强些, 但茎叶纤维增多, 口感变差。远离林缘的草甸地区种植中表现为抗旱性较差, 尤其在强光、缺水及高温情况下, 羊角芹茎老化严重, 口感变差, 不堪食用; 而遮阳处理的植株生长势更旺, 口感更好。

巩乃斯林场就地引种的羊角芹, 为保证野菜品质, 仅施用基肥。因当地土壤条件有利, 栽培生长期中只要保证充足的水分, 避免强光, 做好遮阴设施, 即使不追肥, 6— 7月每667 m²产量可达2 500 kg左右, 加强肥水管理, 8— 9月高峰期的产量每亩可达3 000~4 000 kg, 有很大的增产空间。