不同立地類型下種植密度對杜仲葉產量和質量的影響

羅步高　雷思璇　周紫嫣　黃麗莉　朱培林　葉全裕　胡小紅　賈全全

摘要：? 本研究以江西本地2年生的杜仲栽培品種為研究材料，在平地設置0.5 m×0.3 m、0.5 m×0.5 m、0.5 m×0.8 m和0.5 m×1.0 m 4個種植密度，在丘陵地設置2 m×1 m、2 m×2 m和2 m×3 m 3個種植密度，研究不同種植密度對葉用杜仲林葉產量和質量（綠原酸含量）的影響。結果表明，在平地種植稀疏的杜仲單株葉產量較低，而綠原酸的積累則有所增加，種植密度為0.5 m×0.3 m時，杜仲的單株葉產量最高（200.90 kg/hm2），而種植密度為0.5 m×1.0 m時，葉片中綠原酸的含量最高（27 153.26 ug/g），綜合產量和質量兩方面考量，推薦0.5 m×0.5 m為杜仲葉用林在平地的最佳種植密度。丘陵地3個種植密度對杜仲單株葉產量和質量沒有顯著影響，可以根據實際情況適當密植以提高單位面積的產量和收益。

關鍵詞：? 杜仲葉；? 種植密度；? 葉產量；? 綠原酸

中圖分類號：? ?S 815; S 567. 19? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：? ?A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：１００1 － 9499（２０23）03 － 0006 － 04

Abstract By studying the effects of different planting densities on the growth and leaf yield of Eucommia ulmoides in the plain land and the hilly areas of Jiangxi， the reasonable density control direction with high economic benefit was obtained， which provided theoretical support for production practice. In this study， two-years-old Eucommia ulmoides was used as the test material with four planting densities（0.5 m×0.3 m、0.5 m×0.5 m、0.5 m×0.8 m and 0.5 m×1.0 m） in the plain land and three planting densities （2 m×1 m、2 m×2 m and 2 m×3 m） in the hilly areas for experiment. Results The results showed that， the leaf yield was low， while the accumulation of chlorogenic acid increased per plant of Eucommia ulmoides planted sparsely in the flat land. The leaf yield per plant of Eucommia ulmoides was the highest （200.90 kg/hm2） with the planting density is 0.5 m×0.3 m. The content of chlorogenic acid in leaves was the highest（27153.26 ug/g）with the planting density is 0.5 m×1.0 m. There was no significant effect in three planting densities in hilly land on the yield and quality of Eucommia ulmoides leaves. Considering both yield and quality， 0.5m×0.5 m is the best planting density of Eucommia ulmoides leaf forest. It can be properly densely planted according to the actual situation to improve the yield and income per unit area in hilly land.

Key words Eucommia ulmoides leaf； planting density； leaf yield； chlorogenic acid

杜仲（Eucommia ulmoides）為我國特有的單科、單屬、單種植物，是珍稀瀕危二級保護植物和國家戰略樹種，素有“東方神樹”、“植物黃金”的美稱，是我國傳統名貴滋補藥材，具有較高的藥用價值、營養價值和生態維護功能[ 1 ， 2 ]。傳統上杜仲以皮入藥，這種傷害性的利用對資源的破壞較為嚴重，致使天然杜仲資源急劇減少。以皮入藥不僅產量低，而且樹皮環剝后容易致死，后期管護周期較長[ 3 ]。近年研究證實，杜仲葉與皮中含有相同的化學成分且具有相似的藥理作用[ 4 ]，杜仲葉中綠原酸含量比杜仲皮含量高5倍，無機元素的含量也高于杜仲皮[ 5 ]。杜仲葉還含有約2%的杜仲橡膠等成分[ 6 - 7 ]，且其有效成分含量穩定[ 8 ]，杜仲葉已列入國家藥典中。杜仲葉資源豐富，以葉入藥減少了對樹體的傷害，以葉代皮完全可行[ 9 ]。此外，以杜仲葉為原料的產品開發與利用也越來越受到重視，在食品、保健品、飼料添加劑等領域已開發出系列產品[ 10 - 12 ]。

然而，在全國600萬畝杜仲種植資源中，滿足現代杜仲產業發展的杜仲資源面積僅有10萬畝[ 13 ]，擴大種植面積、提高培育水平仍是當前杜仲產業發展亟待解決的問題。杜仲適應性極強，在我國亞熱帶至溫帶的大部分省區均可種植[ 14 ]，因此，需要針對不同經營目的以及各地區氣候特點而進行科學的培育模式。不同的栽培模式對其目標產物的產量、生產效率和成本具有顯著的影響，比如杜仲喬林主要生產樹皮、葉片做藥用，以及木材等，但存在生長周期長、收獲成本高等問題[ 15 ]。杜仲的萌蘗和快速生長的能力很強，為了提高葉片產量，便于采收，葉用杜仲林通常采用矮化的栽培模式[ 16 ]。矮化會導致樹體變小，杜仲單株葉產量減少，為了提高杜仲葉產量，應進行適當的密植，即在不影響杜仲生長和質量的前體下，提高種植密度[ 17 ]。然而栽植過密會增加鄰木間地上光競爭和地下水分與礦質營養的競爭，從而引起植物形態特征和生長特性發生改變，進一步影響生物量的變化[ 18 ]。因此，如何高效利用光資源、最大化增加產量是合理密植的關鍵問題。基于此，本研究對江西丘陵地和平地兩種立地條件的葉用杜仲林種植密度進行研究，從葉產量和質量（綠原酸含量）兩個方面考量，探索葉用杜仲林的最佳種植密度，以期最大可能提高杜仲葉的產量和質量，為葉用杜仲林的高效栽培提供科學依據。

1 試驗地概況

試驗地位于江西省撫州市臨川區（116°04'～? ? ?116°39'E、27°31'～28°14'N）和豐城市橋東鎮（115°44'～

115°55'E、27°59～28°06'N），均屬亞熱帶季風氣候，四季分明、光照充足，臨川區年平均氣溫16.9～18.2℃，年降水量1 600～1 900 mm，雨季集中在4～6月，年平均降水日為179.5天[ 19 ]；橋東鎮年平均氣溫為15.3～17.7℃，年平均降水量1 552.1 mm，4～6月降水量約占全年降水量的50％，年平均降水日數為154天[ 20 ]。

2 研究方法

2. 1 試驗處理與設計

試驗以江西省2年生的杜仲栽培品種為研究對象，在撫州市臨川區的丘陵地和豐城市橋東鎮的平地兩種立地類型分別設置密度試驗。在撫州的丘陵地設置3個種植密度，分別為2 m×1 m、2m×2 m和2 m×3m，每個密度種植5行；在豐城的平地設置4個種植密度，分別為0.5 m×0.3 m、0.5 m×0.5 m、0.5 m×0.8 m和0.5 m×1.0 m，每個密度種植3行。初春（2～3月）對試驗區內杜仲距地面30 cm處截干后留4～5個萌枝，并測定每株杜仲的地徑。

2. 2 產量的測定

種植第二年葉生長期末（6～7月），測量試驗區內每株杜仲的地徑和苗高。每個密度處理隨機選擇10株，每株采摘50%的葉量（老葉），取10片測量葉面積，然后將上述葉片置于60℃烘箱中烘干至恒質量，稱取干葉質量，換算成畝產量（單株葉質量乘以每畝株數）。留取部分葉片用于品質測定。

2. 3 品質的測定

采集的葉片自然陰干后用粉碎機粉碎成干粉。精密稱定杜仲葉粉末（過三號篩）約1 g，置具塞錐形瓶中，精密加入50%甲醇25 ml，稱定重量， 加熱回流30 min，放冷，再稱定重量，用50%甲醇補足減失的重量，搖勻，過濾，取續濾液10 L，注入液相色譜儀，色譜柱UltimateXB-C18柱（4.6 mm×250 mm，5 m）；流動相乙腈（A）-0.5%甲酸溶液（B）；梯度洗脫，0～5 min，5%～13% A，5～25 min，13% A。流速1 ml/min，綠原酸的檢測波長327 nm[ 7 ]。

2. 4 數據處理和分析

采用單因素方差分析 （one-way ANOVA） 和LSD 法檢驗不同種植密度下杜仲的苗高、地徑增量、葉面積、單株葉產量和葉片綠原酸含量的差異（α= 0.05）。利用Microsoft Excel 2016 和SPSS20.0 軟件完成數據分析。

3 結果與分析

3. 1 平地不同種植密度下杜仲的葉產量和質量

由表1可知，在平地種植的杜仲林測定中發現，苗高在不同種植密度下變化不大（P>0.05），為1.7～1.91 m；而地徑增量和葉面積則隨著種植密度的減小而不斷增加，其中種植密度為0.5 m×0.3 m時，地徑增加最少（約2.25 cm），顯著低于其他種植密度（P＜0.05）。葉面積隨著種植密度減小而增大，種植密度0.5 m×0.8m和0.5 m×1.0 m時，葉面積在39 cm2左右，顯著大于另外兩個種植密度（P＜0.05）。葉產量則隨著種植密度減小而減少，種植密度為0.5 m×0.3 m時，杜仲的葉產量約200.90 kg/hm2，顯著高于其他種植密度（P＜0.05）。而杜仲葉中綠原酸的積累隨著種植密度的減小而增加，種植密度為0.5 m×0.3 m時，綠原酸的含量最低，約為20937.25 ug/g，顯著低于其他種植密度（P＜0.05），種植密度為0.5 m×1.0 m時，綠原酸的含量最高，可達27153.26 ug/g。

3. 2 丘陵地不同種植密度下杜仲的葉產量和質量

在丘陵地設置的種植密度下，種植密度對苗高、葉產量和綠原酸含量并無顯著性影響（P>0.05），其中苗高均在1.8 m以上，種植密度為2 m×2 m和2 m×3 m時，葉產量均在116 kg/hm2以上，而綠原酸含量均在28 724 μg/g以上（表2）。杜仲種植密度為2 m×3 m時，地徑增長量最高，約2.54 cm，顯著高于2 m×1 m和2 m×2 m的種植密度（P＜0. 05），而種植密度2 m×2 m與2 m×1 m間并無顯著性差異（P＞0.05）。種植密度為2m×3m時，葉面積最大，平均為39.32 cm2，與2 m×1 m和2 m×2 m的種植密度間有顯著性差異（P＜0.05），而2 m×2 m與2 m×1 m間并無顯著性差異（P＞0.05）（表2）。

4 結論與討論

葉用林的葉產量受多種因素共同影響，其中，栽植密度因素是經營管理中比較易掌控的一個因子，栽植密度的大小直接影響和改變著單個植株的生長特征[ 21 ]，因為密度效應的表現之一就是生長性狀的變化[ 22 ]。生產實踐中，根據立地條件和管理水平不同，合理調控葉用林栽植密度，可有效提升葉產量[ 23 ]。杜仲屬落葉喬木，高達20 m，生于山地林中，人工栽培特別是葉用林矮化栽培在平地也有種植。綜合考慮立地條件和人工成本等因素，本研究通過對丘陵和平原兩種立地條件的不同栽植密度試驗研究，探索提高杜仲葉產量和質量最佳栽植密度。從早期的研究結果來看，不同種植密度對杜仲的生長、葉產量及有效成分均有一定的影響。

在平地，雖然種植密度較大，對早期苗高、地徑增長量影響不大，但對葉面積影響較大。葉片是植物截獲光能的物質載體，合理的葉面積指數是反映植物群體光合能力的重要指標[ 24 ]。隨著種植密度的增大，其葉面積也表現出明顯的降低趨勢，本研究結果也證實了這一點。但隨著種植密度的增大，杜仲的單株葉產量顯著增加，即提高種植密度會顯著增加杜仲葉產量。然而，在平地種植密度0.5 m×0.3 m～1.0 m之間，杜仲葉中綠原酸的積累隨著種植密度的減少而增加，這可能是由于杜仲種植密度稀疏，光合作用比較充分，故而合成的次生代謝產物較多，本研究所有種植密度下測得的綠原酸含量均高于《中國藥典》2020 版規定的最低值0.08%。綜合生長、產量和質量指標，種植密度為0.5 m×0.5 m時，杜仲葉產量和綠原酸含量相對較高。這與趙丹等[ 25 ]對1年生杜仲實生苗密植栽培模式研究結果一致，當設置行距100 cm，株距選擇40～60 cm有利于葉用生物量的積累。因此，結合經濟效益角度考慮，推薦杜仲葉用林平地的最佳種植密度為0.5 m×0.5 m。

在本研究中，丘陵地杜仲的種植密度較小，當種植密度在2 m×1 m～2 m時，杜仲的生長發育、葉產量及葉片中綠原酸的含量差異均不明顯，當種植密度為2 m×3 m時，地徑增長量和葉面積略有增加（P＜0.05），其他指標也沒有顯著差異。因此，推斷種植密度在2 m×1 m以上時，現有空間環境和資源對于杜仲的早期生長沒有競爭壓力，密度不再是幼年杜仲葉產量和質量的限制因子。因此，在丘陵地區當種植密度在2 m×1 m以上時，可以根據實際情況適當密植以提高單位面積的產量和收益。劉慧東等[ 17 ]在其研究報道中也強調，為獲得更高的葉產量，短周期杜仲矮林栽培模式應選擇更高的種植密度。但隨著杜仲的生長，密度可能重新變為限制因子，后期尚需對杜仲苗生長與產量、質量的關系作進一步觀察，同時結合修剪、整形、矮化等配套技術進一步研究提高產量和品質的栽培措施[ 26 ]。

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