土壤緊實度對黃精種子實生苗根系分布的影響

周益權(quán)+潘瑞+瞿顯友+廖光平+孫偉+葉陳娟

摘 要：本文選擇對一年生黃精實生苗作為研究對象，觀測3種不同土壤緊實度下黃精實生苗根系的生長發(fā)育和分布，以期為黃精實生苗種植生產(chǎn)提供參考。研究表明：黃精實生苗栽培的前2a內(nèi)根系主要分布在0～7.5cm土層，7.5～15cm和15cm以下土層根系分布比例隨著栽培時間增加逐漸增加。土壤緊實度與黃精根系生長發(fā)育呈顯著負相關(guān)，隨著土壤緊實度增加，黃精根系在各個土層的根長和根重增長速率還在逐漸減少，而且隨著生長時間增加，這種增速減少的趨勢更加明顯。隨著土壤緊實度增加，黃精根系向下擴展的數(shù)量越少，隨著土壤緊實度增加，黃精根系在0～7.5cm土層內(nèi)所占比例越大，同時在7.5～15cm和15cm以下土層所占比例越小。

關(guān)鍵詞：黃精；根系；生長發(fā)育；分布

中圖分類號：S181 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170931004

黃精系百合科植物滇黃精Polygonatum kingianum Coll.etHemsl.、黃精P. sibiricum Red.或多花黃精P. cyrtonema Hua的干燥根莖。按形狀不同，習(xí)稱“大黃精”、“雞頭黃精”、“姜形黃精”[1]，為我國常用中藥，已有兩千多年的用藥歷史。黃精含有黃精糖類、皂苷、煙酸、醌類、氨基酸及微量元素，藥性甘味平，入肺、脾、腎經(jīng)，具有補氣養(yǎng)陰，健脾，潤肺，益腎的功效。常用于治療脾胃氣虛，體倦乏力，胃陰不足，口干食少，肺虛燥咳，勞嗽咳血，精血不足，腰膝酸軟，須發(fā)早白，內(nèi)熱消渴等癥[2-5]。近年來，各地的黃精種植熱情高漲[6-9]，也有不少利用塊莖進行移栽的研究報道，但極少見利用種子實生苗栽培方面的研究。本文利用一年生黃精種子實生苗進行不同土壤緊實度盆栽實驗，通過對其地下部分生長發(fā)育進行動態(tài)觀測，為黃精種子實生苗的栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選擇黃精種子實生苗作為實驗對象，黃精實生苗為2014年11月從貴州凱里購買的一年生黃精（P. sibiricum Red.）種子實生苗，試驗苗植株生長基本一致。盆栽容器選用上口內(nèi)徑27.5cm，下口內(nèi)徑21.5cm，深20cm的塑料盆。

1.2 測試研究方法

土壤緊實度處理：設(shè)計3 個土壤緊實度處理，按不同容重配比，分別為1.1g·cm–3、1.3g·cm–3、1.5g·cm–3，用ρ1、ρ2、ρ3表示。根據(jù)土壤緊實度要求、花盆體積及土壤含水量，計算每個處理所需土壤質(zhì)量依次為9.38kg、11.08kg、12.79kg，分別稱取相應(yīng)質(zhì)量的土壤裝入花盆中，花盆內(nèi)表土距盆沿2cm，定植幼苗在花盆上口內(nèi)徑中心線上按照三等分距離定植，常規(guī)管理，每個緊實度布置20盆，總計60盆備用。

測試記錄：2015年4月12日開始每隔4個月（120天）每個緊實度處理隨機抽選4株（2盆），將花盆自土表面向下，按照0～7.5cm、7.5～15cm、15cm以下（用H1、H2、H3表示）分層測量地下根系的長度和重量，根系用塑料網(wǎng)收集后在烘箱內(nèi)烘48h后室內(nèi)放置12h后稱量干重，計算平均值作為分析數(shù)據(jù)，觀測時間至2017年4月截止。據(jù)此分析黃精根系在不同緊實度下不同土層的分布和生長情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃精實生苗在0～7.5cm土層根系分布情況

隨著栽培時間增加，3種土壤緊實度下的黃精根系都在生長發(fā)育，但是隨著緊實度增加，黃精根系在H1土層的根長和根重增長速率都在逐漸減少，而且隨著生長時間增加，這種減少的趨勢更加明顯（圖1、圖2）。在觀察記錄期間，ρ1、ρ2、ρ3土壤緊實度的H1土層內(nèi)，黃精根系的根長和根重凈增加91.9cm、81.8cm、78.6cm和2.118g、1.996g、1.311g（表1），分別較觀測初期的根長和根重增加3.828倍、3.597倍、3.552倍和5.892倍、5.516倍、4.253倍。說明黃精在ρ1的土壤緊實度下根系生長發(fā)育最好，這應(yīng)該是土壤緊實度增加后造成透氣透水性能下降從而影響黃精地下部分生長發(fā)育的關(guān)系。

2.2 黃精實生苗在7～15cm土層根系分布情況

從圖3、圖4可以看出，隨著栽培時間增加，黃精根系都在不斷生長發(fā)育，但是隨著土壤緊實度增加，黃精根系在H2土層的根長和根重增長速率都在逐漸減少，隨著生長時間增加，這種減少的趨勢更加明顯。在觀察記錄期間，ρ1、ρ2、ρ3土壤緊實度的H2土層內(nèi)，黃精根系的根長和根重凈增加56.5cm、28.64cm、17.8cm和0.751g、0.231g、0.164g（表1）。這種規(guī)律與H1土層內(nèi)的變化規(guī)律一致。

2.3 黃精實生苗在15cm以下土層根系分布情況

與H1、H2土層變化情況一樣，隨著土壤緊實度增加，黃精根系在H3土層的根長和根重增長速率都在逐漸減少。在觀察記錄期間，ρ1、ρ2、ρ3土壤緊實度的H3土層內(nèi)，黃精根系的根長和根重凈增加15.7cm、7.8cm、4.9cm和0.091g、0.052g、0.038g（表1）。

2.4 黃精實生苗根系在3個土層分布的比較分析

表2、表3是黃精實生苗在3個土層分布根長、根重占該土層總根長、總根重的百分比。3種土壤緊實度處理在2015年4月前黃精根系在H1層根長、根重占比均達到100%，之后隨著生長時間增加，占比在逐步減小，同時H2和H3土層根長和根重占比逐漸增加。觀測期間，ρ1土壤緊實度內(nèi)H1、H2、H3土層分布的根長所占比例分別由觀測初期的100%、0%、0%變化到63.15%、28.88%、7.97%，根重所占比例分別由觀測初期的100%、0%、0%變化到75.18%、22.13%、2.68%；ρ2土壤緊實度內(nèi)H1、H2、H3土層分布的根長所占比例分別由觀測初期的100%、0%、0%變化到75.66%、19.13%、5.21%，根重所占比例分別由觀測初期的100%、0%、0%變化到89.6%、8.49%、1.91%。ρ3土壤緊實度內(nèi)H1、H2、H3土層分布的根長所占比例分別由觀測初期的100%、0%、0%變化到82.82%、13.47%、3.71%，根重所占比例分別由觀測初期的100%、0%、0%變化到89.46%、8.56%、1.98%。endprint

黃精實生苗根系在栽培的前幾個月內(nèi)根系全部分布在H1土層內(nèi)，之后逐步向H2土層擴展，在栽培約1a后根系逐步擴展到H3土層內(nèi)。但是栽培第2年內(nèi)H1土層是黃精根系分布的主要區(qū)域，其他土層分布很少，第2年后H1土層依然分布最多根系，但是H2土層內(nèi)根系分布也到達近30%的比例，但H3根系分布依然非常少。隨著土壤緊實度增加，黃精根系在H1土層內(nèi)所占比例越大，同時在H2和H3土層所占比例越小，說明隨著土壤緊實度增加，黃精根系向下擴展的難度越大，向下擴展的就越少。

3 討論與結(jié)論

黃精實生苗栽培的前2a內(nèi)根系主要分布在0～7.5cm土層，但7.5～15cm和15cm以下土層根系分布比例逐漸增加。栽培的前幾個月內(nèi)根系全部分布在0～7.5cm土層內(nèi)，之后逐步向7.5～15cm土層擴展，在栽培約1a后根系逐步擴展到15cm以下土層內(nèi)，栽培第2年內(nèi)0～7.5cm土層依然是黃精根系分布的主要區(qū)域，不過7.5～15cm土層內(nèi)根系分布比例逐步上升到28.88%，15cm以下土層根系分布比例僅上升到7.97%，依然很少。

研究表明土壤緊實度與黃精根系生長發(fā)育呈顯著負相關(guān)，這與多數(shù)研究結(jié)論一致[10-12]。黃精實生苗在栽培的前2a內(nèi)，隨著土壤緊實度增加，黃精根系在各個土層的根長和根重增長速率都在逐漸減少，而且隨著生長時間增加，這種增速減少的趨勢更加明顯。實驗處理的3種土壤緊實度中1.1g/cm3的緊實度內(nèi)黃精實生苗根系生長最好，在0～7.5cm土層內(nèi)黃精實生苗根系的根長和根重凈增加91.9cm、和2.118g，在7.5～15cm土層內(nèi)黃精實生苗根系的根長和根重凈增加56.5cm和0.751g，在15cm以下土層內(nèi)黃精實生苗根系的根長和根重凈增加15.7cm和0.091g。

高的土壤緊實度會限制黃精根系的縱向擴展。隨著土壤緊實度增加，黃精根系在0～7.5cm土層內(nèi)所占比例越大，同時在7.5～15cm和15cm以下土層所占比例越小，隨著土壤緊實度增加，黃精根系向下擴展的難度越大，向下擴展的就越少。黃精實生苗在剛栽培幾個月時間內(nèi)，根系全部分布在0～7.5cm土層內(nèi)，在栽培2a后1.1g/cm3、1.3g/cm3、1.5g/cm3土壤緊實度內(nèi)在0～7.5cm土層更長分布比例變化到63.15%、75.66%、82.82%，在7.5～15cm土層更長分布比例變化到28.88%、19.13%、13.47%，在以下15cm土層更長分布比例變化到7.97%、5.21%、3.71%。

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作者簡介：周益權(quán)（1982-），男，碩士，助理研究員，從事中藥資源、中藥材栽培研究。endprint