遮蔭對不同生長年限泰山黃精農(nóng)藝性狀的影響

趙娜，李國清，仉勁，叢新軍

(1. 泰安市農(nóng)業(yè)科學研究院，山東 泰安 271000；2. 泰安市泰山林業(yè)科學研究院，山東 泰安 271000)

泰山黃精(TaishanPolygonatum)俗稱老虎姜、雞頭參、仙人余糧等，為“泰山四大名藥”之一[1-3]。屬于百合科(Liliaceae Juss.)黃精屬(PolygonatumMill.) 多年生草本植物，藥食兼用，在我國已有兩千多年的藥用記載，具有提高免疫力、降低血糖和血脂、抗腫瘤、消炎等作用[4]。黃精耐寒、喜陰，多生長于荒山坡、灌木林下、林緣、山谷、路邊處[5]，高溫或低溫均會對黃精生長產(chǎn)生不利影響[6，7]。研究發(fā)現(xiàn)，多花黃精的適應能力較強，對弱光的利用能力強，在45%～75%的透光率下其生長狀態(tài)最優(yōu)，一般采用林下經(jīng)濟套種模式[8]；若人工栽培過程中未進行遮蔭或光照防護處理，黃精葉片會因夏季高溫而枯萎甚至死亡[7]，而適當遮蔭可以提高泰山黃精的抗性，減少黃精斑葉病的發(fā)生[9]。因此，在黃精大規(guī)模種植過程中，多采用不同的遮蔭方式進行處理，以保證黃精植株的正常生長發(fā)育。遮蔭方式一般采用人工搭建遮陽網(wǎng)、與農(nóng)作物間作以及林下種植等。

黃精根莖是其主要的藥用部位，但黃精一般需經(jīng)過3～5年才進行采挖，如何通過地上部分的生長狀況來判斷根莖的生長情況非常重要。研究表明，不同多花黃精種質(zhì)的根部生物量與株高、葉片數(shù)量、莖粗等分別具有顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系[10]。目前，關(guān)于黃精的遮蔭研究主要集中于光照對其生長、光合作用以及葉綠素熒光參數(shù)等方面的影響[11]，對不同遮蔭處理下黃精各農(nóng)藝性狀變化的研究相對較少。因此，本試驗以不同生長年限的泰山黃精為試驗材料，研究了不同遮蔭處理下其株高、葉片數(shù)、開花率、花序總數(shù)及種子數(shù)量的變化，以期為泰山黃精的高效栽培管理提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為一年生和兩年生的泰山黃精(PolygonatumsibiricumDelar. ex Redoute)。

1.2 試驗設計

采用盆栽試驗方法，盆直徑為30～35 cm，深為35～40 cm，土壤自然風干，試驗前測定土壤基礎肥力水平，試驗過程中施用適當?shù)挠袡C肥料以滿足黃精生長需求。

分別選擇2018年(Y2)和2019年(Y1)種植的、根莖芽形狀大小基本一致的黃精植株，進行不同的遮蔭處理：不遮蔭(R1，全光照)、遮蔭20%(R2，一層遮陽網(wǎng))、遮蔭40%(R3，兩層遮陽網(wǎng))、遮蔭60%(R4，三層遮陽網(wǎng))、遮蔭80%(R5，四層遮陽網(wǎng))，以R1作為對照，總計10個處理(表1)。試驗過程中定期澆水，并保證其他管理措施相同。

1.3 調(diào)查項目

株高：黃精植株自地表處直到最高位葉片處的實際高度；單株葉片數(shù)、種子數(shù)、花序數(shù)等。

開花率=已開花數(shù)量/(已開花數(shù)量+花蕾數(shù)量)×100% 。

表1 試驗處理情況

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel統(tǒng)計軟件進行整理和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同遮蔭處理對黃精株高的影響

由圖1可知，一年生泰山黃精，在遮蔭率20%時株高略有下降，之后隨遮蔭率增加呈先上升后下降趨勢，遮蔭率為60%時最高，達到46.5 cm，比對照組株高增加13.97%。二年生泰山黃精，遮蔭處理間株高差異不顯著，但明顯高于對照，在遮蔭率為40%處理下株高達到最大值，為46.4 cm，比對照組植株高增加9.02%。表明適度遮蔭有利于促進黃精的生長，遮蔭率為40%～60%時泰山黃精植株較高，生長較好，光照過強或過弱均不利于其健康生長。

圖1 不同遮蔭處理對泰山黃精株高的影響

2.2 不同遮蔭處理對黃精葉片數(shù)的影響

由圖2可知，一年生、二年生泰山黃精葉片數(shù)在遮蔭率0～80%的處理下，均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，且均在遮蔭率40%處理下葉片數(shù)達到峰值，分別為24.10、26.98片，比對照組植株葉片數(shù)分別增加6.64%、20.99%。

圖2 不同遮蔭處理對泰山黃精葉片數(shù)的影響

2.3 不同遮蔭處理對黃精開花的影響

2.3.1 不同遮蔭處理對黃精開花率的影響 由圖3可以看出，一年生泰山黃精的開花率在遮蔭率0～80%的處理下呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，且在遮蔭率為40%處理下，開花率達到80%，比對照組的開花率高出3倍。不同遮蔭處理對二年生泰山黃精的開花率沒有影響，開花率均達到100%。

圖3 不同遮蔭處理對泰山黃精開花率的影響

2.3.2 不同遮蔭處理對黃精花序的影響 由圖4可以看出，遮蔭處理可提高泰山黃精的單株總花序數(shù)，且隨遮蔭率的提高呈先增加后減少趨勢。一年生泰山黃精在遮蔭率40%處理下達到峰值，總花序數(shù)為2.50個/株，比對照組高出1.08倍；4個處理平均值為1.98個/株，高出對照組65.08%。二年生泰山黃精在遮蔭率60%處理下達到峰值，總花序數(shù)為2.40個/株，比對照組高出20.00%；4個處理下平均總花序數(shù)為2.23個/株，高出對照組11.50%。

2.4 不同處理對黃精種子數(shù)量的影響

由圖5可以看出，遮蔭處理增加了泰山黃精的單株種子數(shù)，且隨遮蔭率的提高呈先上升后下降趨勢。在遮蔭率40%時，一年生泰山黃精的單株種子數(shù)達到最大值，為2.90個/株，比對照組高出7.8倍；4個處理的平均值為2.12個/株，高于對照組的0.33個/株。二年生泰山黃精則在遮蔭率60%時種子個數(shù)達到峰值，為12.63個/株，比對照組高出36.39%；4個處理下的平均值為11.76個/株，高于對照組的9.26個/株。

圖4 不同遮蔭處理對泰山黃精單株花序數(shù)的影響

圖5 不同遮蔭處理對泰山黃精種子數(shù)量的影響

3 討論與結(jié)論

目前栽培的黃精種質(zhì)大部分來源于野生資源，而野生黃精多生長于林緣地帶，對光照要求比較特殊，因此適宜的光照條件對野生黃精變種具有極其重要的作用[12]。張蕾光等[13]試驗發(fā)現(xiàn)，在黃精的整個生育期內(nèi)，遮蔭處理比未遮蔭處理的生長性狀更好，這也驗證了遮蔭能更好地模擬黃精在野生自然狀態(tài)下的生長環(huán)境。黃云鵬[14]、樊艷榮[15]等在不同種類的林下種植時發(fā)現(xiàn)，毛竹林和闊葉林下種植的黃精生長較好，產(chǎn)量較高。選擇高效的遮蔭措施和方法對于發(fā)展黃精人工種植、增加收益具有極其重要的意義。

有研究表明，多花黃精的根部生物量與株高極顯著正相關(guān)[4]。在本試驗條件下，一年生、二年生泰山黃精的株高分別在遮蔭率為60%和40%時達到最大值，表明在此遮蔭條件下泰山黃精生長最為旺盛。章文前[16]研究發(fā)現(xiàn)，在郁閉度0.4～0.6毛竹林下套種的多花黃精根莖直徑較大。本研究發(fā)現(xiàn)，一年生泰山黃精在遮蔭率為20%時的株高為40.2 cm，低于全光照時的40.8 cm，這可能是由于一年生的泰山黃精正處于營養(yǎng)生長的關(guān)鍵時期，此時需要充足的光照用于光合作用以合成有機物質(zhì)滿足營養(yǎng)生長需求。

葉片是植物的重要器官之一，葉片數(shù)量的多少反映了植物對于生態(tài)環(huán)境的適應性，因此葉片數(shù)量可以作為判斷植物生長狀況的重要參考指標。本試驗結(jié)果表明，一年生、二年生泰山黃精的葉片數(shù)量均在遮蔭率40%條件下達到最大值，與前人研究發(fā)現(xiàn)在二層遮蔭處理下黃精葉長、葉寬表現(xiàn)最優(yōu)相一致[17]。

一年生泰山黃精的開花率、單株花序數(shù)、種子數(shù)量也均在遮蔭率為40%處理下最大，這與畢研文等[9]的研究結(jié)果一致；二年生泰山黃精的單株花序數(shù)及種子數(shù)量則在遮蔭率60%處理最大。這表明，要提高黃精產(chǎn)量，需要根據(jù)生長年限選擇適當?shù)恼谑a條件。

本試驗結(jié)果表明，不同生長年限的泰山黃精在遮蔭率40%～60%的條件下生長最為旺盛，與龔雄夫[5]、張蕾光[18]等研究發(fā)現(xiàn)的透光率30%～70%的林下種植黃精生物量指標較高相比，遮蔭范圍進一步縮小，可為泰山黃精的高效栽培提供參考。

綜上所述，不同生長年限及同一生長年限不同生長階段的泰山黃精所需的最佳遮蔭率不同，在今后人工栽培過程中，應根據(jù)生長年限和生長階段適當調(diào)整遮光程度，以實現(xiàn)泰山黃精的高效種植。根莖是黃精最具藥用價值的部位，下一步將結(jié)合黃精藥效成分，利用不同種質(zhì)資源，通過大田試驗進一步探索適宜的遮蔭措施，以期為黃精的人工規(guī)模化栽培提供科學依據(jù)。