摘 要:為了探究薄殼山核桃林下多花黃精套種的最佳技術(shù),從多花黃精種苗類型、種植密度、種植坡位、摘花打頂技術(shù)等4個(gè)方面開(kāi)展試驗(yàn),分析了塊莖栽培方式、籽育苗繁育方式對(duì)多花黃精生長(zhǎng)及塊莖產(chǎn)量的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,多花黃精塊莖栽培方式的地徑、株高等形態(tài)學(xué)指標(biāo),以及保存率、塊莖產(chǎn)量等指標(biāo)均顯著優(yōu)于籽育苗繁育方式,塊莖栽培方式、籽育苗繁育方式收獲時(shí)塊莖折合產(chǎn)量分別為4 981 kg/hm2、3 767 kg/hm2;株間距35 cm、行間距30 cm是最理想的種植模式,1 a生塊莖折合產(chǎn)量為2 923.81 kg/hm2;下坡位多花黃精的生長(zhǎng)指標(biāo)均顯著高于上坡位和中坡位,下坡位多花黃精的塊莖鮮重比上坡位、中坡位分別增加了18.1%和15.7%;摘花打頂處理后,多花黃精的地徑、株高、塊莖產(chǎn)量等指標(biāo)分別增加了28.6%、20.2%和15.6%。
關(guān)鍵詞:薄殼山核桃;林下;多花黃精;套種;種植技術(shù);塊莖產(chǎn)量
中圖分類號(hào):S567.23 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號(hào):1674-7909(2024)13-96-4
DOI:10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.13.021
0 引言
薄殼山核桃[Carya illinoinensis (Wangenh.)K. Koch],又名美國(guó)山核桃、碧根果,原產(chǎn)于美國(guó)南部及墨西哥北部,集中分布在北緯30°~38°、東經(jīng)86°~100°的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),為胡桃科山核桃屬植物,集食用堅(jiān)果、木本油料、園林綠化、優(yōu)質(zhì)木材多功能于一體,是重要的亞熱帶油料干果生態(tài)經(jīng)濟(jì)型樹(shù)種[1]。20世紀(jì)初,薄殼山核桃引入我國(guó),作為庭院綠化樹(shù)種零星分布。19世紀(jì)90年代,我國(guó)開(kāi)始大規(guī)模引種栽培薄殼山核桃,湖南省就是我國(guó)最早引進(jìn)薄殼山核桃的地區(qū)之一。近年來(lái)的研究表明,薄殼山核桃適宜在湖南省丘陵山地栽植,集經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)效益于一體,發(fā)展前景十分廣闊[2]。
多花黃精是一種傳統(tǒng)的中藥材,具有較高的藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,為天門(mén)冬科黃精屬多年生草本植物[3],其獨(dú)特的根狀莖肥厚而富含營(yíng)養(yǎng),主要成分為多糖、皂苷、木質(zhì)素、黃酮、植物甾醇等,富含20種人體所需的氨基酸和18種對(duì)人體有益的微量元素,因此被譽(yù)為“仙人余糧”。多花黃精既可生食、燉服,又可入藥,長(zhǎng)期服用具有強(qiáng)身健體、延年益壽的效果,具有補(bǔ)氣養(yǎng)陰、健脾潤(rùn)肺、益腎等多種藥理作用。近年來(lái),隨著人們保健意識(shí)的增強(qiáng),市場(chǎng)對(duì)藥食兩用的多花黃精需求量增加,野生黃精資源已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)需求,多花黃精人工栽培面積逐年擴(kuò)大,滿足年份要求的多花黃精已經(jīng)躋身中國(guó)三十大緊缺中藥材之列[4]。
由于薄殼山核桃生長(zhǎng)期長(zhǎng),空間需求大,大樹(shù)嫁接的薄殼山核桃需要經(jīng)過(guò)3 a的精細(xì)化管理才可掛果,達(dá)到豐產(chǎn)期需要6~8 a,薄殼山核桃實(shí)生苗需要的時(shí)間更長(zhǎng)[2]。為了提高薄殼山核桃林的土地利用效率,林農(nóng)應(yīng)優(yōu)化資源配置和栽培技術(shù),從而提高經(jīng)濟(jì)效益[5]。筆者選取多花黃精作為研究對(duì)象,開(kāi)展了薄殼山核桃林下套種多花黃精的試驗(yàn),旨在探索高效的薄殼山核桃“果-藥”復(fù)合經(jīng)營(yíng)模式,達(dá)到以短養(yǎng)長(zhǎng)、增加收入的目的,促進(jìn)林下經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地位于懷化市芷江縣羅舊鎮(zhèn)曹家坪村,海拔約260 m,為典型的南方丘陵地貌,土壤母質(zhì)為板頁(yè)巖,土壤類型為紅壤亞類,質(zhì)地為壤質(zhì)黏土。當(dāng)?shù)貙僦衼啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,雨熱同期,年平均氣溫為15.2 ℃,無(wú)霜期為291 d,年平均降水量為1 500 mm。種植基地屬于當(dāng)?shù)卮喝鸷献魃?,灌溉水源充足,排水良好?/p>
1.2 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)地薄殼山核桃林為2016年新造林,截至試驗(yàn)開(kāi)始(2021年)已經(jīng)移栽5 a,樹(shù)高7~9 m,基本成林,主要品種為“金華”“波尼”等。種植株行距為5 m×6 m。水肥常規(guī)管理,每年春耕前施春肥并進(jìn)行一次帶狀撫育。
多花黃精種植在薄殼山核桃行間,樹(shù)盤(pán)左右各保留1 m以保證植株根系正常生長(zhǎng),翻地深度約15 cm,并因地制宜挖出排水溝。試驗(yàn)用多花黃精種源均來(lái)自“懷六味”當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)藥材,于2021年3月至2023年10月進(jìn)行試驗(yàn)。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.3.1 不同育苗方式對(duì)比
選擇2塊立地條件和管理方式基本一致的薄殼山核桃林地,設(shè)計(jì)多花黃精塊莖栽培和籽育苗繁育2種方式做對(duì)比試驗(yàn)。籽育苗繁育挑選育苗3 a、健壯無(wú)病害且未移栽的種苗。塊莖栽培挑選大小合適、帶2~3個(gè)芽頭的健康塊莖(40~60 g),拌草木灰滅菌消毒。這2種種苗均于2021年2月下旬套種在薄殼山核桃林下,行間距30 cm、株間距35 cm。
1.3.2 不同種植密度對(duì)比
查閱相關(guān)文獻(xiàn),并參考當(dāng)?shù)仄髽I(yè)種植經(jīng)驗(yàn),開(kāi)展多花黃精不同種植密度套種對(duì)比試驗(yàn)。在薄殼山核桃林下整地起壟,試驗(yàn)材料選取1 a生多花黃精塊莖為種莖,設(shè)置3個(gè)種植密度,種植行間距為30 cm,株間距分別為25 cm、35 cm、45 cm,分別記為M1、M2、M3,每個(gè)處理重復(fù)3次。
1.3.3 不同坡位對(duì)比
2021年2月,在薄殼山核桃林地選取朝南向陽(yáng)坡面作為試驗(yàn)地,試驗(yàn)地海拔260 m左右,平均坡度為20°。按行間距30 cm、株間距35 cm栽種多花黃精塊莖苗。2023年8—9月,按上、中、下3個(gè)坡位分別收集相關(guān)數(shù)據(jù)。
1.3.4 是否摘花打頂對(duì)比
2021年2月,在薄殼山核桃林地選取立地條件基本相同的2塊樣地,按行間距30 cm、株間距35 cm栽種多花黃精塊莖苗。選取其中1塊樣地,每年5—6月對(duì)樣地內(nèi)多花黃精實(shí)施摘花打頂。2023年8—9月,收集2塊樣地多花黃精的地徑、株高、單株產(chǎn)量等數(shù)據(jù),并進(jìn)行對(duì)比分析。
1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法
上述4種試驗(yàn)均在試驗(yàn)地內(nèi)設(shè)2 m×2 m樣方,重復(fù)3次,收集數(shù)據(jù)。2023年8月,在多花黃精生長(zhǎng)末期且未倒苗前收集樣方內(nèi)多花黃精保存率、地徑、苗高等數(shù)據(jù)。至9月下旬,倒苗后采挖測(cè)單產(chǎn)數(shù)據(jù),每個(gè)樣方隨機(jī)挖取標(biāo)準(zhǔn)株20株[6],除去地上部分及須根,洗凈,晾干,測(cè)定塊莖鮮重。
1.5 數(shù)據(jù)分析
采用Excel 2010進(jìn)行初步數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和圖表制作,采用SPSS 20.0進(jìn)行方差分析和多重比較。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同育苗方式對(duì)套種多花黃精生長(zhǎng)的影響
由表1可知,2種育苗方式的多花黃精地上和地下部分生長(zhǎng)指標(biāo)存在明顯差異;塊莖栽培方式種苗保存率大于籽育苗繁育方式保存率,兩者存在顯著差異;塊莖栽培方式植株的地徑、株高、單位質(zhì)量塊數(shù)、單位面積產(chǎn)量等指標(biāo)均優(yōu)于籽育苗繁育方式,且存在顯著性差異(Plt;0.05)。
薄殼山核桃林下套種多花黃精時(shí),采用不同的育苗方式會(huì)顯著影響多花黃精的產(chǎn)量。具體而言,采用塊莖栽培方式的多花黃精,其保存率較高,種植周期相對(duì)較短,通常僅需要3 a即可采收,從而提高了經(jīng)濟(jì)效益。相比之下,籽育苗繁育方式則面臨育苗周期長(zhǎng)、保存率低及生長(zhǎng)周期長(zhǎng)等問(wèn)題,導(dǎo)致在3 a內(nèi)采挖往往無(wú)法實(shí)現(xiàn)收益的最大化,一般需要延長(zhǎng)至4 a才能采挖。鑒于上述分析,在薄殼山核桃的種植初期,若計(jì)劃套種多花黃精,應(yīng)優(yōu)先考慮采用塊莖栽培方式。這種栽培方式不僅能夠縮短種植周期,還能在套種后的3 a內(nèi)實(shí)現(xiàn)采挖,從而確保短期內(nèi)獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2 不同種植密度對(duì)套種多花黃精生長(zhǎng)的影響
在種植當(dāng)年多花黃精倒苗前(8—9月),測(cè)定植株保存率、地徑、株高、單株產(chǎn)量、單位面積產(chǎn)量等指標(biāo),探究種植密度對(duì)多花黃精生長(zhǎng)的影響。
由表2可以看出,在不同種植密度下,多花黃精的生長(zhǎng)指標(biāo)均存在差異。從保存率來(lái)看,M3處理最高,M2與M3處理相差不大,M1處理與M3、M2處理相比較低,說(shuō)明種植密度對(duì)保存率有一定的影響;隨著種植密度的減小,地徑、株高、單株產(chǎn)量均存在與保存率相似的變化趨勢(shì),表明種植密度過(guò)大會(huì)加劇多花黃精種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng),從而影響植株的生長(zhǎng)發(fā)育,這是物種種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的自然規(guī)律,但當(dāng)種植密度小于M2后,這種影響基本可以忽略。從單位面積產(chǎn)量來(lái)看,M2處理明顯高于M1和M3處理。在M1處理下,由于種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致水肥不足,多花黃精塊莖生長(zhǎng)量較小,達(dá)不到理想的產(chǎn)量。在M3處理下,塊莖單株產(chǎn)量較高,但是單位面積的株數(shù)限定了總產(chǎn)量??傮w來(lái)說(shuō),考慮水肥投入、種苗投入和后期單位面積的產(chǎn)量,株間距35 cm、行間距30 cm是最理想的種植模式。
2.3 不同坡位對(duì)套種多花黃精生長(zhǎng)的影響
試驗(yàn)地在武陵山脈和雪峰山脈間,因地制宜地在薄殼山核桃林下種植多花黃精,探究不同坡位對(duì)多花黃精生長(zhǎng)的影響。
由表3可知,在薄殼山核桃林下套種多花黃精,多花黃精在不同坡位的生長(zhǎng)情況有顯著差異。下坡位的多花黃精的株高、地徑、須根總長(zhǎng)度、須根數(shù)、塊莖鮮重等生長(zhǎng)指標(biāo),均優(yōu)于上坡位和中坡位。尤其在塊莖鮮重指標(biāo)上存在明顯差異,下坡位比上坡位和中坡位的塊莖鮮重分別提高了18.1%和15.7%,說(shuō)明在水肥條件更好的下坡位更有利于多花黃精的生長(zhǎng)。由此可見(jiàn),在多花黃精種植過(guò)程中,水肥管理是比較重要的環(huán)節(jié)。
2.4 摘花打頂處理對(duì)套種多花黃精生長(zhǎng)的影響
多花黃精作為一種多年生宿根草本植物,在其生命周期中,每年秋末都會(huì)經(jīng)歷一個(gè)獨(dú)特的“倒苗”現(xiàn)象(隨著氣溫的降低,其地上部分會(huì)自然地開(kāi)始干枯并倒伏)。翌年春季,隨著氣溫升高,多花黃精會(huì)重新抽芽長(zhǎng)成新的植株,其生長(zhǎng)期相對(duì)較短,僅持續(xù)6~7個(gè)月。由于植物生長(zhǎng)發(fā)育的固有特性,多花黃精在每年的5—6月會(huì)進(jìn)入開(kāi)花結(jié)果階段。在這一過(guò)程中,植株體內(nèi)存在營(yíng)養(yǎng)與能量的競(jìng)爭(zhēng),花朵與果實(shí)的孕育會(huì)大量消耗植株體內(nèi)儲(chǔ)存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),與植株?duì)帄Z水分與養(yǎng)分,這一時(shí)期的資源分配尤為重要。
由表4可以看出,摘花打頂處理的多花黃精生長(zhǎng)指標(biāo)優(yōu)于未處理的多花黃精,地徑為0.81 cm,株高為87.4 cm;未處理的多花黃精地徑為0.63 cm,株高為72.7 cm。摘花打頂處理后,多花黃精的地徑和株高相比未處理的多花黃精分別增加了28.6%和20.2%。摘花打頂處理的多花黃精植株粗壯,葉片翠綠肥厚;未處理的多花黃精植株相對(duì)細(xì)弱,葉片較多,呈淡黃色,更狹長(zhǎng)。從塊莖產(chǎn)量來(lái)看,摘花打頂處理后的多花黃精塊莖產(chǎn)量為131.6 g/株,未處理的多花黃精塊莖產(chǎn)量為113.8 g/株,摘花打頂處理后塊莖產(chǎn)量比未處理的增加15.6%。以上數(shù)據(jù)充分證明,摘花打頂處理對(duì)多花黃精生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用,但多花黃精地上部分的生長(zhǎng)指標(biāo)增幅更大。鑒于此,后續(xù)可進(jìn)一步探索并實(shí)施水肥管理等優(yōu)化措施,將更豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有效地儲(chǔ)存在塊莖中。
3 結(jié)論與討論
試驗(yàn)表明,塊莖栽培方式產(chǎn)生效益的時(shí)間和產(chǎn)量均優(yōu)于籽育苗繁育方式,籽育苗繁育方式存在保存率低、生長(zhǎng)緩慢、產(chǎn)量低等問(wèn)題。然而,隨著多花黃精野生資源的日益枯竭,塊莖種苗價(jià)格較高,而在薄殼山核桃林下套種,相對(duì)大田種植土地可利用面積少,從而影響產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)目前狀況,加速推進(jìn)多花黃精組培快繁技術(shù)的研發(fā)與普及[7],保證種苗數(shù)量與質(zhì)量,有效降低生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本,是一種可行的方案。
研究資料表明,在適當(dāng)?shù)姆N植密度下,植株可以最大化利用空間、光照、水肥等資源,達(dá)到投入與產(chǎn)出的最優(yōu)效果[8]。此研究中,在薄殼山核桃林下套種多花黃精,其最適宜種植密度略小于大田種植密度,可能是因?yàn)槌它S精的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)外,薄殼山核桃與多花黃精還存在種間競(jìng)爭(zhēng)[9]。春夏兩季,尤其是夏季,植物生長(zhǎng)較快,薄殼山核桃過(guò)度遮陰導(dǎo)致多花黃精光照不足,光合作用產(chǎn)物積累不夠;同時(shí),薄殼山核桃具有強(qiáng)大的根系,在水分和養(yǎng)分爭(zhēng)奪方面也會(huì)對(duì)多花黃精產(chǎn)生不利影響。因此,適當(dāng)減小多花黃精的種植密度,減少多花黃精的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng),對(duì)多花黃精的生長(zhǎng)及產(chǎn)量形成更為有利。因?yàn)橥恋貦?quán)屬性質(zhì),只能收集不同種植密度下栽種1 a的多花黃精的生長(zhǎng)數(shù)據(jù),后續(xù)將延續(xù)之前的試驗(yàn),以保證試驗(yàn)的科學(xué)性與完整性。
上述試驗(yàn)中,在薄殼山核桃林下套種多花黃精,下坡位套種的多花黃精各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均優(yōu)于上坡位和中坡位;尤其在塊莖產(chǎn)量方面,下坡位比上坡位、中坡位分別增加了18.1%和15.7%。這表明下坡位的土壤水肥條件在很大程度上影響了多花黃精的生長(zhǎng),也表明水肥管理在多花黃精種植中是重要的環(huán)節(jié)[10]。選擇下坡位套種可以減少塊莖消耗,提高成活率,而且更容易管理。
上述試驗(yàn)表明,在薄殼山核桃林下套種多花黃精,采取摘花打頂?shù)木?xì)化管理措施,能夠顯著促進(jìn)多花黃精的生長(zhǎng)。具體而言,相較于未處理的對(duì)照組,實(shí)施摘花打頂后的多花黃精,其地徑與株高分別增加了28.6%與20.2%。塊莖產(chǎn)量作為衡量經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵指標(biāo),摘花打頂處理后的多花黃精塊莖產(chǎn)量比未處理的塊莖產(chǎn)量增加了15.6%。
綜上所述,在薄殼山核桃林下套種多花黃精的復(fù)合經(jīng)營(yíng)模式是可行的。為了優(yōu)化生產(chǎn)實(shí)踐,推薦選用多花黃精的塊莖苗,并優(yōu)先在下坡位進(jìn)行種植,種植時(shí)應(yīng)保持適當(dāng)?shù)姆N植密度,以此來(lái)減少管理成本和水肥投入。同時(shí),采取摘花打頂措施可以進(jìn)一步提高塊莖的產(chǎn)量,進(jìn)而增加經(jīng)濟(jì)收入。
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基金項(xiàng)目:懷化市科技計(jì)劃項(xiàng)目(2021R3123);湖南省林業(yè)科技攻關(guān)與創(chuàng)新資金項(xiàng)目(XLKY202337)。
作者簡(jiǎn)介:楊淞(1990—),男,碩士,工程師,研究方向:森林培育及森林生態(tài)學(xué)。
通信作者:王耀輝(1967—),男,本科,正高級(jí)工程師,研究方向:森林經(jīng)營(yíng)與培育。