



摘" "要" "為探究不同毛竹林密度對林下多花黃精生長的影響,在3個不同密度(1 200~1 800株/hm2、1 800~2 400株/hm2、2 400~3 000株/hm2)毛竹林下種植黃精,測量并分析黃精的株高、葉片數、地徑、塊莖鮮重及干重等生長指標。結果表明,中等密度(1 800~2 400株/hm2)條件下,黃精的生長表現最佳,各項生長指標均顯著高于低密度和高密度組。通過方差分析和主成分分析發現,土壤中的速效氮、速效磷、速效鉀等養分對黃精的生長具有顯著影響。中等密度毛竹林為黃精提供了最適宜的光照、水分和養分供應環境。為毛竹林下多花黃精的科學栽培提供了理論依據,并為竹林復合經營模式的優化提出了建議。
關鍵詞" "毛竹林密度;多花黃精;生長指標;土壤養分;復合經營
多花黃精(Polygonatum cyrtonema Hua)是一種傳統的中藥材,具有補脾潤肺、益氣養陰等功效。隨著中藥材市場需求增加,野生多花黃精資源減少,人工栽培逐漸成為主要供給方式。鑒于多花黃精喜陰耐寒、適合濕潤環境的生長特性,林下栽培成為理想選擇,特別是毛竹林下的復合經營模式,有效提升了土地利用率和經濟效益[1-3]。
福建省寧化縣有竹林面積45.32萬畝,其中毛竹林43.23萬畝,發展毛竹林下套種黃精很有潛力。目前有關黃精林下種植的研究很多,如賀安娜[4]研究表明,不同林木類型下栽培的多花黃精在光合特性和形態表現上有顯著差異,透光率較低的環境有助于黃精株高和葉面積的增加,從而提高其光合效率和水分利用率。鐘子龍[5]指出,栽培基質的選擇對黃精的生長至關重要,尤其是在毛竹林下栽培時,合理的土壤管理能夠顯著提高黃精的地徑、株高和塊莖質量。此外,蔣淑君[6]研究發現,香榧林下套種多花黃精表現出較高的保存率和產量,進一步證明了在林下經濟作物栽培中的可行性?;诖?,本研究通過設置不同密度的毛竹林,并結合土壤理化性質變化,探討竹林密度對黃精生長及其土壤養分利用的影響,以期為毛竹林下多花黃精的科學栽培提供理論依據,并為復合經營模式優化提供指導。
1" "材料與方法
1.1" "試驗地概況" "試驗地位于寧化縣安樂鎮夏坊村苦竹坑林下種植基地(26°4′12\"N,116°42′35\"E),海拔560~680 m,平均坡度17°,屬亞熱帶季風氣候,年均氣溫17.7 ℃,年均降水量1 800 mm。土壤為微酸性山地紅壤,適合毛竹和多花黃精生長。
1.2" "試驗材料" "試驗采用福建南梨灣生態農業有限公司提供的2年生多花黃精塊莖,選取健康、大小均勻的帶1~2個芽的塊莖,平均鮮重為10 g/個。塊莖經過草木灰處理后,于2021年11月30日種植于毛竹林下。
1.3" "試驗設計" "選擇同坡向、坡度、海拔及立地條件基本一致的試驗林,設置3個密度梯度,分別為:1 200~1 800株/hm2(低密度)、1 800~2 400株/hm2(中等密度)、2 400~3 000株/hm2(高密度),3次重復,小區面積10 m×15 m,黃精種植密度為20 000株/hm2。試驗毛竹林林分結構見表1。
1.4" "指標測定與方法" "株高、地徑及葉片數:每個密度區隨機選取30株黃精,用卷尺和游標卡尺測量株高、地徑,并記錄葉片數,每季度測量1次;塊莖生物量:在試驗結束時,每個密度區隨機挖取30株黃精,測定其塊莖的鮮重和干重,干重通過80 °C烘干至恒重后獲得;土壤理化性質:在各密度區間隨機采集0~20 cm土層的土壤樣本,測定土壤pH值(pH計)、有機質含量(重鉻酸鉀滴定法)以及速效氮、速效磷、速效鉀含量(常規化學分析法)。
1.5" "分析方法" "使用SPSS統計軟件進行數據處理,數據分析主要包括描述性統計、方差分析和主成分分析。
2" "結果與分析
2.1" 黃精生長指標的描述性統計" "由表2可見,在中密度(1 800~2 400株/hm2)竹林下,黃精的各項生長指標均表現出較為顯著的優勢,尤其是在株高和塊莖鮮重方面,黃精生長表現明顯優于低密度和高密度組的。
2.2" "方差分析" "采用單因素方差分析(ANOVA)方法。分析結果見表3。
從方差分析的結果可以看出,毛竹林的密度對黃精的株高、葉片數、塊莖鮮重、塊莖干重和地徑均有顯著影響(Plt; 0.01)。其中,株高的F值為88.218,P值為0,表明密度的變化對黃精的株高具有極顯著的影響。葉片數和塊莖生物量的差異也同樣顯著,中等密度組表現最優。
2.3" 主成分分析" "主成分分析之前,首先通過KMO和Bartlett球形度檢驗評估數據的適用性。KMO值為0.891,表明數據適合進行因子分析;Bartlett球形度檢驗的近似卡方值為6 476.023,自由度為36,P值為0,表明各變量之間具有顯著相關性,適合進行主成分分析。
主成分分析結果表明(表4),第一主成分的特征根為6.713,解釋了74.59%的總方差,說明該主成分能夠較好地解釋各變量之間的關系。通過計算主成分的綜合得分系數,速效氮、速效磷、速效鉀等土壤養分因子在第一主成分中的權重較大,表明這些因素對黃精的生長影響顯著。
從主成分分析結果可以看出,土壤養分(尤其是速效氮、速效磷、速效鉀)對黃精的生長起到了重要的促進作用。特別是在中等密度下,土壤中這些關鍵養分的含量較高,促進了黃精株高、塊莖鮮重和干重的快速增長。
3" "討論與結論
研究結果顯示,毛竹林密度的變化對黃精生長有顯著影響,中等密度毛竹林下黃精的株高、葉片數、地徑、塊莖鮮重和干重等生長指標表現最優。表明中等密度的毛竹林環境為黃精的生長提供了最佳的光照和水分平衡,與王斐[7]和彭禮瓊[8]關于林下作物生長的研究結果一致。楊慶雄等[9]的研究也表明,中等密度的林下復合經營模式能有效促進植物生長。
在低密度條件下,雖然光照充足,但土壤水分供應不足,黃精的水分吸收效率低,限制了塊莖的生長。盡管光合作用條件良好,但水分蒸發速度快,無法有效滿足植物需求。而在高密度條件下,林分郁閉度增加,光照不足抑制了黃精的光合作用,導致株高和塊莖積累下降,與葉邦宣[10]對香榧林下黃精生長的研究結果一致。
土壤中的速效氮、速效磷和速效鉀等養分對黃精生長至關重要。研究顯示,這些關鍵養分的有效性直接決定了黃精的塊莖鮮重和干重。曹镥鑌[11]指出,速效氮能直接促進葉片生長和光合作用,而磷和鉀在能量傳遞和水分代謝中起著關鍵作用。中等密度下,土壤中養分利用率最高,顯著促進了塊莖的生物量積累。相比之下,低密度時雖然土壤養分豐富,但因水分不足影響養分吸收,高密度時光照不足降低了養分的利用效率。
綜上所述,在毛竹林下種植黃精時,建議選擇中等密度(1 800~2 400株/hm2)的種植模式。低密度下應加強水分管理,高密度下則需改善光照條件,如間伐和土壤改良,以優化黃精的生長環境。
本研究為竹林下黃精的種植提供了科學指導,未來建議在更廣泛的地域和不同環境條件下進行試驗,以推動黃精的產業化發展。
參考文獻
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[9] 楊慶雄,李欣.林下經濟作物黃精的研究進展[J/OL].貴州師范大學學報(自然科學版),1-34[2024-10-10].
[10] 葉邦宣,張深梅,闕利芳,等.不同郁閉度下香榧—多花黃精復合經營生長狀況研究[J].浙江林業科技,2021,41(4):45-49.
[11] 曹镥鑌.土壤肥力對多花黃精產量和品質的影響[D].長沙:中南林業科技大學,2023.