光照脅迫對(duì)虎杖生長(zhǎng)特性及產(chǎn)量的影響

周佳民，蔣元利，朱校奇，彭福元，曹亮，宋榮

(1.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物資源利用研究所，長(zhǎng)沙 410125；2.湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410127)

光照脅迫對(duì)虎杖生長(zhǎng)特性及產(chǎn)量的影響

周佳民1，蔣元利2，朱校奇1，彭福元1，曹亮1，宋榮1

(1.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物資源利用研究所，長(zhǎng)沙 410125；2.湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410127)

為探明光照強(qiáng)度對(duì)藥用植物虎杖生長(zhǎng)特性和產(chǎn)量的影響，采用人工遮陰的方式設(shè)置3個(gè)光照強(qiáng)度，測(cè)定虎杖的大田農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量。結(jié)果表明：適當(dāng)?shù)恼谑a有利于虎杖植株高度、莖粗、葉片數(shù)量、葉長(zhǎng)、葉寬的增加，延遲虎杖的全生育期，隨著光照強(qiáng)度的減弱，葉綠素含量呈增加趨勢(shì)，但沒有顯著差異；說明適當(dāng)?shù)恼谑a有利于虎杖植株的生長(zhǎng)發(fā)育，明顯提高虎杖的產(chǎn)量，在郁閉度較弱的林下可以適當(dāng)?shù)拇钆浞N植虎杖。

光照強(qiáng)度；虎杖；生長(zhǎng)；產(chǎn)量

Abstract:A field experiment was conducted to study the effects of different the light illumination onPolygonumcuspidatumgrowth characteristics and yield ,It was used artificial shading set three light intensity, determination ofPolygonumcuspidatumfield agronomic traits and yield. Result showed that the proper shading have toPolygonumcuspidatumplant height, stem diameter, leaf quantity, leaf length, leaf width increased, whole growth period of delay ofPolygonumcuspidatum, with light illumination intensity, chlorophyll content showed increasing trend, but no significant difference. The results show that the appropriate shading was conducive to the growth and development of plants ofPolygonumcuspidatum, significantly improve the giant knotweed rhizome yield, under the forest canopy density is weak can appropriate collocation plantingPolygonumcuspidatum.

Keywords:Light intensity;Polygonumcuspidatum; Growth; Yield.

虎杖(PolygonumcuspidatumSieb. et Zucc.)系蓼科植物虎杖的干燥根莖和根[1], 別名苦杖、酸杖、土大黃等，在我國(guó)江蘇，湖南、江西等地均有分布?；⒄人幱脷v史悠久，具祛風(fēng)利濕、散瘀定痛、止咳化痰功效，可用于治療關(guān)節(jié)痹痛、濕熱黃疸、經(jīng)閉、水火燙傷、跌撲損傷和癰腫瘡毒等[2]。

光照是植物進(jìn)行光合作用的能量來源，是葉綠體發(fā)育和葉綠素合成的必要條件，因此，光照對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育影響很大[3-4]。畢研文[5]等人研究了不同光照強(qiáng)度對(duì)黃精生長(zhǎng)特性和產(chǎn)量的影響，前人[6-8]就不同光照強(qiáng)度對(duì)虎杖愈傷組織的影響及虎杖林下套種栽培技術(shù)做了研究，但光照強(qiáng)度對(duì)虎杖生長(zhǎng)特性和產(chǎn)量的影響尚未見報(bào)道。因此,本文就光照強(qiáng)度對(duì)虎杖生長(zhǎng)特性和產(chǎn)量的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究，對(duì)林下套種虎杖具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為2年生虎杖。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)在湖南省農(nóng)業(yè)生物資源利用研究所基地進(jìn)行，土壤為水稻土，試驗(yàn)田陽光充足，排灌條件較好。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在虎杖出苗前，采用市售遮陰網(wǎng)分3組處理 ，包括自然光照組(100%)、單層遮陰網(wǎng)組(25%自然光照)和雙層遮陰網(wǎng)組(50%自然光照 ), 小區(qū)面積為15m2。試驗(yàn)小區(qū)采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)；株行距0.4m×0.5m。

1.4 田間管理

試驗(yàn)各個(gè)小區(qū)的大田管理按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。(1)中耕除草。在虎杖苗期和旺長(zhǎng)期間應(yīng)中耕除草2～3次，以保持土地表層濕潤(rùn)和田間無雜草。(2)追肥?；⒄纫话闶┯棉r(nóng)家肥為主，把人畜糞加餅肥充分發(fā)酵腐熟，出苗前，在行間開溝淺施1000～2000kg/667m2。在旺長(zhǎng)期，追施農(nóng)家肥1000kg或鉀肥80～100kg和磷肥100～150kg/667m2。(3)水分管理?；⒄认矟駶?rùn)，在干旱的情況下，應(yīng)及時(shí)澆水，保證對(duì)水份的需求。(4)防治蟲害。主要害蟲有蛾蟲和蚜蟲，可用滅蚜松和殺滅蟲菊800倍液防治。主要病害為根腐病和葉斑病，以多菌靈或代森錳鋅600倍液防治。

1.5 測(cè)定項(xiàng)目與方法

每小區(qū)隨機(jī)選取l0株虎杖植株掛牌標(biāo)記，在苗期、旺長(zhǎng)期、花期測(cè)量植株高度、有效葉片數(shù)、莖粗等農(nóng)藝性狀，莖粗的測(cè)量工具為上海量具刃具廠生產(chǎn)的0～150mm游標(biāo)卡尺；葉綠素測(cè)定葉片為植株最大葉片，葉綠素含量以葉片的SPAD值表示，測(cè)量?jī)x器為Konica Minolta Sensing，INC制造的SPAD-502型葉綠素計(jì)。

調(diào)查植株物候期情況，主要記載虎杖的出苗、始花，調(diào)查數(shù)據(jù)以各個(gè)小區(qū)調(diào)查區(qū)內(nèi)虎杖的出苗、開花等指標(biāo)表現(xiàn)超過50%為標(biāo)準(zhǔn)，分枝數(shù)是指虎杖40cm以下的枝條數(shù)目。待植株地上部分落葉枯萎后即可收獲測(cè)產(chǎn)。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)用DPS7.05軟件和Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，方差分析采用LSD多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同光照強(qiáng)度條件下的虎杖物候期比較

不同品種的虎杖物候期情況見表1。各處理出苗基本一致，其中虎杖在100%透光率條件下 (T3)出苗最早；T1的旺長(zhǎng)、花期均是最早，在試驗(yàn)中，處理T1植株落葉枯死晚，采收延遲，說明適當(dāng)遮陰處理能延長(zhǎng)虎杖的生育期，表1也表明，T1的全生育期達(dá)到218d；T2出苗最遲，植株落葉枯死最快，全生育期最短，為193d，說明強(qiáng)光條件下，虎杖出苗快。

表1 虎杖的物候期比較(月.日)

注：全生育期是指虎杖出苗到收獲之間的天數(shù)。

2.2 不同光照強(qiáng)度條件下對(duì)虎杖農(nóng)藝性狀的影響

從表2可以看出 ，在整個(gè)生長(zhǎng)周期中，虎杖在25%透光率條件下 (T1)植株的株高是最大的，在旺長(zhǎng)期和花期，分別與處理T3和處理T2有極顯著差異；從表2還可以看出，在苗期和旺長(zhǎng)期，各處理虎杖植株的莖粗的生長(zhǎng)量基本一致，到了花期后，T1處理植株的莖粗的生長(zhǎng)量則明顯大于T3和T2，說明適當(dāng)?shù)恼谑a有利于虎杖植株高度和莖粗的生長(zhǎng)，而且隨著生育期的延遲，差異越顯著。

表2 不同光照強(qiáng)度下對(duì)虎杖農(nóng)藝性狀的變化(cm)

注：不同小寫字母表示在0.05水平下差異顯著；不同大寫字母表示在0.01水平下差異極顯著；下表同。

2.3 不同光照強(qiáng)度對(duì)虎杖葉片的影響

表3 不同光照強(qiáng)度對(duì)虎杖葉片的影響

表3表明，不同光照強(qiáng)度對(duì)虎杖葉片生長(zhǎng)發(fā)育有一定的影響，25%光照條件下(T1)虎杖葉片的數(shù)量、葉長(zhǎng)和葉寬在整個(gè)生育期均大于T3和T2，其中，在苗期和花期，25%光照條件下(T3)虎杖葉片的數(shù)量具有顯著差異；可見適當(dāng)?shù)恼陉幙梢源龠M(jìn)虎杖葉片的生長(zhǎng)發(fā)育。

2.4 不同光照強(qiáng)度對(duì)虎杖葉綠素及產(chǎn)量的影響

表4 不同光照強(qiáng)度對(duì)虎杖葉綠素及產(chǎn)量的影響

表4表明，在不同光照強(qiáng)度條件下，在虎杖的各個(gè)生育期間，虎杖的植株分枝數(shù)沒有顯著差異，適當(dāng)?shù)墓庹諒?qiáng)度條件下，虎杖的植株分枝數(shù)最多。在虎杖整個(gè)生育期，各處理的葉綠素變化沒有明顯的差異，但隨著光照強(qiáng)度減弱，虎杖的葉綠素含量增加的趨勢(shì)。25%照強(qiáng)度條件下(T1)虎杖的產(chǎn)量大于T2和T1，與T2有顯著差異，說明適當(dāng)?shù)恼陉幪幚碛欣谔岣呋⒄鹊漠a(chǎn)量。

3 結(jié)論與討論

虎杖適應(yīng)性強(qiáng)、分布廣，隨著生態(tài)因子與原生態(tài)環(huán)境的變化，植株的物候期、生長(zhǎng)情況等性狀可能表現(xiàn)出一定的差異[8-9]，本試驗(yàn)結(jié)果表明，強(qiáng)光條件下，虎杖出苗快，但適當(dāng)?shù)恼陉幙梢匝娱L(zhǎng)虎杖的生育期。在整個(gè)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過程中，適當(dāng)?shù)恼陉帡l件促進(jìn)了虎杖植株高度、莖稈粗度、分枝以及葉片、葉長(zhǎng)、葉寬的生長(zhǎng)，說明適當(dāng)?shù)娜豕饽艽龠M(jìn)虎杖植株生長(zhǎng)發(fā)育，這可能與虎杖為喜陰性植物這一特性有關(guān)[10]；張艷艷[11-12]等研究也表明，適當(dāng)?shù)恼陉幱欣诙S精、川貝母等喜陰植物的生長(zhǎng)發(fā)育。

葉綠素是植物將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的活性物質(zhì)，傳遞和轉(zhuǎn)換中發(fā)揮重要作用，葉綠素含量的高低直接關(guān)系著植物的生長(zhǎng)發(fā)育[13-14]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在虎杖的各個(gè)生育期間，光照強(qiáng)度虎杖葉片葉綠素的含量沒顯著影響，當(dāng)光照強(qiáng)度逐漸降低時(shí)，虎杖葉綠素含量呈增加的趨勢(shì)；楊秉建[15-16]等研究認(rèn)為，遮光會(huì)促進(jìn)玉簪、叉花草等植物的葉綠素含量增加。

產(chǎn)量是評(píng)價(jià)作物的重要指標(biāo)之一，光照條件的改變可明顯地影響光合作用 、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收及其在植物體內(nèi)的重新分配等一系列生理過程 ，最終影響作物的產(chǎn)量[17]；本試驗(yàn)還表明，遮陰對(duì)虎杖的產(chǎn)量具有一定的影響，適當(dāng)?shù)恼陉幱欣诨⒄犬a(chǎn)量的提高，因此，在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，建議發(fā)展林下藥材生產(chǎn)中，對(duì)于郁閉度較弱的林下可以適當(dāng)?shù)拇钆浞N植虎杖，郁閉度過大則不宜搭配，這與王邦富[18]等人就林分(地類)虎杖人工栽培生長(zhǎng)效果研究結(jié)論相似。本試驗(yàn)只對(duì)不同強(qiáng)度光照條件下，虎杖的物候期、生長(zhǎng)特性及產(chǎn)量等性狀做了初步的比較研究，虎杖的生長(zhǎng)代謝、抗性機(jī)理及內(nèi)在品質(zhì)的差異有待今后進(jìn)一步研究。

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EffectsofLightStressonGrowthCharacteristicsandYieldofPolygonumcuspidatum

Zhou Jiamin1,Jiang Yuanli2,Zhu Xiaoqi1,Peng Fuyuan1,Cao Liang1,Song Rong1

(1.Institute of Agricultural Bio-Resources,Hunan Academy of Agricultural Sciences,Changsha 410125;2.Hunan Biological and Electro mechanical Polytechnic,Changsha 410127)

2017-05-23

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201303117)；長(zhǎng)沙藥用植物特色產(chǎn)業(yè)科技示范基地(K1303011-21)

周佳民(1973-)，男，副研究員，主要從事藥用植物的栽培生理與資源保護(hù)利用研究，E-mail:jmz9302@126.com。

S567.23

A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2017.05.005