不同林分下多花黃精的生長指標(biāo)與土壤容重的相關(guān)性分析

摘 要：多花黃精人工栽培過程中普遍存在對(duì)林分和土壤選擇不規(guī)范等問題，針對(duì)這些問題對(duì)不同林分套種多花黃精的生長特性及與土壤容重的相關(guān)性進(jìn)行分析。結(jié)果表明：不同林分套種對(duì)多花黃精生長及土壤容重都有較大的影響，土壤容重與多花黃精地上部和地下部各生長指標(biāo)均呈負(fù)相關(guān)，林緣種植的多花黃精產(chǎn)量最高，為253.77 g·株-1，木通林下地塊土壤容重最大，為1.76 g·cm-3，且套種多花黃精產(chǎn)量最低，僅58.37 g·株-1。林緣為種植多花黃精優(yōu)選的地塊，多花黃精套種應(yīng)加強(qiáng)土壤有機(jī)質(zhì)和林分郁閉度的調(diào)控。

關(guān)鍵詞：林分;土壤容重;多花黃精;農(nóng)藝性狀

中圖分類號(hào)：S 567.239? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? 文章編號(hào)：0253-2301（2021）12-0072-06

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.12.012

Correlation Analysis Between the Growth Indexes of Polygonatum Cyrtonema andSoil Bulk Density Under Different Stands

LIU Yong

（Guangze County Nursery， Nanping， Fujian， 354100， China）

Abstract： During the process of artificial cultivation of Polygonatum cyrtonema， there were widespread problems such as non-standard selection of stand and soil. In view of these problems， the growth characteristics of Polygonatum cyrtonema interplanted in different stands and its correlation with soil bulk density were analyzed. The results showed that： Interplanting in different stands had great influence on the growth of Polygonatum cyrtonema and the soil bulk density. The soil bulk density was negatively correlated with the growth indexes of the aboveground and underground parts of Polygonatum cyrtonema. The yield of Polygonatum cyrtonema planted at the edge of the forest was the highest （253.77 g·zhu-1）， and the soil bulk density was the highest （1.76 g·cm-3） in the understory plot of akebia stem， while the yield of Polygonatum cyrtonema interplanted was the lowest （58.37 g·zhu-1）. The edge of the forest was the optimal plot for planting Polygonatum cyrtonema. And the interplanting of Polygonatum cyrtonema should strengthen the regulation of soil organic matter and stand canopy density.

Key words： Stand; Soil bulk density; Polygonatum cyrtonema; Agronomic traits

多花黃精Polygonatum cyrtonema Hua.又稱姜形黃精，是《中國藥典》收載3種黃精基源之一[1]，為百合科黃精屬藥食兩用植物，主要藥用部位為根莖，分布在我國福建、江西、浙江、湖北、湖南和貴州等地。早在宋代時(shí)福建省就有生產(chǎn)多花黃精的歷史[2]。近年來，多花黃精也被列為福建省“福九味”之一，多個(gè)地區(qū)多花黃精人工種植面積超過萬畝。多花黃精的研究主要集中在常規(guī)栽培技術(shù)、病蟲害防控和有效成分等方面，如郭妮[3]研究了肥料配施、種植密度和透光度等栽培條件對(duì)多花黃精產(chǎn)量和品質(zhì)的影響;田啟建等[4]研究了黃精病害種類及發(fā)生情況;周新華等[5]研究了林下生境及生長年限對(duì)多花黃精生長和藥用活性成分含量的影響。但是，多花黃精人工種植技術(shù)還存在種植前2年存活率較高，而后期存活率和生長量不理想，規(guī)范化種植技術(shù)水平較低等“卡脖子”問題。

多花黃精雖喜陰，但還需要一定的陽光進(jìn)行光合作用，且多花黃精的主要藥用部位是根莖，因此林分選擇對(duì)多花黃精人工種植尤為重要。鄭林森[6]研究了杉木林不同保留株數(shù)對(duì)多花黃精產(chǎn)量的影響;鄭梅霞等[7]對(duì)多花黃精林下仿生態(tài)栽培關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究;練美林等[8]探討了林下套種多花黃精的栽培技術(shù)。目前，土壤容重對(duì)多花黃精生長影響的研究還比較少。土壤容重是土壤重要的物理性狀[9]，土壤容重與土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤孔隙結(jié)構(gòu)、質(zhì)地類型、土壤水分、植物類型和人為耕作管理措施等各種因素相關(guān)[10-11]，土壤容重影響著土壤通透性和營養(yǎng)元素的運(yùn)移[12]，并影響作物根系的生長，容重大的土壤中根伸長速度減慢[13-14]。因此，通過對(duì)毛竹林、杉木林、木通林和林緣的土壤容重、不同林分套種的多花黃精生長指標(biāo)差異性研究，并分析兩者的相關(guān)性，以期為多花黃精人工種植基地選擇和建設(shè)提供理論依據(jù)。1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地位于福建省南平市光澤縣華橋鄉(xiāng)嘉禾合作社多花黃精種植基地，經(jīng)度為117°8′5″、緯度為27°39′32″，海拔408 m。多花黃精P.cyrtonema Hua種苗為當(dāng)?shù)匾吧Y源種子繁育育成的3年生種子苗，平均根莖長6.57 cm、鮮重18.73 g、須根11.2條。

1.2 試驗(yàn)方法

在華橋鄉(xiāng)基地選擇毛竹林（7年）、杉木林（15年）、木通林（3年）和林緣（毛竹林和杉木林邊緣20 m以內(nèi)地塊）4種不同林分套種多花黃精，其中毛竹林、杉木林及木通林的郁閉度為0.6。種植前試驗(yàn)地整成高30～40 cm、寬1 m和溝寬30 cm的畦，施腐熟有機(jī)肥15000 kg·hm-2為底肥。2019年10月下旬，按照株行距25 cm×30 cm的標(biāo)準(zhǔn)種植，每個(gè)試驗(yàn)地塊種300株多花黃精苗，澆透定根水，每個(gè)處理3次重復(fù)，共12個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。其他管理措施同常規(guī)種植管理一致。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 土壤容重 采用經(jīng)典環(huán)刀法取樣，將容積為100 cm3的環(huán)刀，編號(hào)，稱重，帶到種植多花黃精試驗(yàn)地，隨機(jī)定3個(gè)采樣位置作3次重復(fù)，采樣時(shí)先按要求挖掘出土壤剖面坑，并修平剖面，取樣時(shí)環(huán)刀托置于環(huán)刀頂上，環(huán)刀垂直插入土壤中（20 cm范圍內(nèi)），讓土壤充滿至微溢出環(huán)刀筒，挖松環(huán)刀四邊土壤，取出裝滿土的環(huán)刀，刮平環(huán)刀兩頭多出來的土壤，兩頭立即加蓋以免水分蒸發(fā)，并將環(huán)刀筒外的土壤清理干凈。在取樣處采集50 g左右土壤用于測定土壤含水量[15]。稱量鮮土樣及環(huán)刀重量并記錄，105～110℃烘干（約24 h），稱量土樣干重及環(huán)刀重量并記錄。土壤容重（ρb）按以下公式計(jì)算：

土壤容重（g·cm-3）=土樣烘干重量（g）/環(huán)刀容積（100 cm3）

1.3.2 土壤含水率 采用烘干法測定。土壤含水率（%）=[鮮土樣重量（g）-土樣烘干后重量（g）]/鮮土樣重量×100

1.3.3 農(nóng)藝性狀 2021年7月8日，調(diào)查各處理多花黃精生長情況，統(tǒng)計(jì)存活率。分別隨機(jī)選取6株全株（包含完整根系和根莖），清洗干凈，測定地上部的葉長、葉寬（葉的最寬處）、葉數(shù)、株高（地上部株高）、莖粗（離地面5 cm處）、分枝、果實(shí)數(shù)量和地上部分鮮重;測定根莖的根莖長（根莖最長方向）、根莖粗（根莖平均粗）、新芽數(shù)量（次年分枝）和根莖鮮重;測定根系的根系長（70%根系長度）、根系數(shù)量、白根數(shù)量和根系鮮重。將地上部、根莖和根系分別在105℃下殺青30 min后，60℃烘干至恒重，稱重。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2003和DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行多種比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同林分的土壤容重和含水率分析

由表1可知，林緣地塊耕層土壤的容重最低，木通林下耕層土壤的容重最高，相差0.41 g·cm-3，差異顯著;毛竹林下的土壤容重低于杉木林，但差異不顯著。毛竹林下的土壤含水率最高，木通林下的土壤含水率最低，相差7.67%，4個(gè)處理間土壤含水率差異顯著。

2.2 不同林分下套種多花黃精的地上部生長情況

從表2可知，杉木林下的多花黃精株高最高，木通林下的最低，與其他處理差異顯著;林緣種植的株高略高于毛竹林下，但差異不顯著。林緣種植的多花黃精葉片數(shù)量、莖粗、分枝、葉面積、果實(shí)數(shù)量及地上部鮮重均高于其他處理，且具有顯著差異，其中葉面積是杉木林下套種的4倍;杉木林下的多花黃精葉寬值均最大;木通林下的多花黃精除葉長、葉寬和果實(shí)數(shù)量外的其他地上部指標(biāo)均為最低;毛竹林下的多花黃精除分枝數(shù)外的其他指標(biāo)均低于杉木下。

2.3 不同林分下套種多花黃精的根莖生長情況

由表3可知，不同林分下套種多花黃精的根莖生長差異較大，林緣種植的根莖長、新芽數(shù)量、根莖增長量和根莖鮮重均高于其他套種模式，具有顯著差異。新芽數(shù)量與第2年萌發(fā)植株的分枝相關(guān)，植株的分枝越多，代表地上部生長旺盛，說明根莖增長的基數(shù)越大。

毛竹林下多花黃精的根莖增長量和根莖鮮重，處理內(nèi)個(gè)體差異大，最多相差50%，可能與毛竹林下毛竹根系的分布不均勻，影響多花黃精的生長相關(guān)，毛竹根系較少的地方，多花黃精生長較好。林緣種植的多花黃精根莖增長量和根莖鮮重，處理內(nèi)不同個(gè)體差異也比較大，可能與多花黃精每年新芽頭分枝不同有關(guān)。

2.4 不同林分下套種多花黃精的根系生長情況

從表4可知，林緣和杉木林下多花黃精的根系較長，且林緣種植的多花黃精的根系數(shù)量、白根數(shù)量和根系鮮重均高于其他套種模式，具有顯著差異。毛竹林下的多花黃精的根系數(shù)量和根系鮮重最低，與林緣種植的根系鮮重相差18.83 g。

2.5 不同林分下套種多花黃精的生物量情況

林緣種植的多花黃精全株生物量干重（包括地上部葉、莖、果和地下部根莖、根系）均高于其他套種模式，具有顯著差異。根莖干重是木通林下套種的4倍;杉木林下套種的多花黃精生物量干重高于毛竹林和木通林下套種。由表5可知，不同套種模式多花黃精的根冠比有區(qū)別，但差異不顯著。林緣和木通林下套種的多花黃精根冠比相對(duì)較高（兩者差異不顯著）。林緣套種的多花黃精的根莖干重、地上部干重和根系干重均最高，且具有顯著差異。杉木林套種的多花黃精根冠比最小。

2.6 不同林分的土壤容重與多花黃精的農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析

從表6可知，土壤容重、土壤含水量及多花黃精農(nóng)藝性狀各指標(biāo)都呈負(fù)相關(guān)，葉數(shù)、分枝、根莖長和根莖重負(fù)相關(guān)達(dá)顯著水平。土壤含水量與果實(shí)數(shù)量、根莖粗和根系數(shù)呈負(fù)相關(guān)，與其他指標(biāo)呈正相關(guān)，其中與葉數(shù)呈顯著正相關(guān)。株高與分枝呈負(fù)相關(guān)，葉數(shù)與根系長呈顯著正相關(guān)，分枝數(shù)與葉面積、根系數(shù)和根莖重呈極顯著正相關(guān)。葉面積與根系重和根莖重都呈極顯著正相關(guān)，與地上部重和根系數(shù)呈顯著正相關(guān)。地上部鮮重與果實(shí)數(shù)量、根莖長、根莖重和根系重都呈顯著正相關(guān)。與根莖重量有顯著正相關(guān)的指標(biāo)有：地上部鮮重和根系數(shù);有極顯著相關(guān)的指標(biāo)是：分枝數(shù)、葉面積、根莖長和根系重量。

3 討論與結(jié)論

本研究中林緣的耕作層土壤容重最小，該地塊在林邊山谷，有機(jī)質(zhì)含量高，種植的多花黃精長勢最好。木通林下套種多花黃精的耕作層土壤容重最大，主要原因可能是木通林每年要進(jìn)行多次修剪和采果等田間管理，土壤經(jīng)常被人為踩踏，造成土壤板結(jié)堅(jiān)硬，堅(jiān)實(shí)度加大，進(jìn)而增加土壤容重。毛竹林套種多花黃精的耕作層土壤容重小于杉木的，這與毛竹細(xì)根分布在較淺土層相關(guān);杉木林套種多花黃精后，林下凋落物較少，不利于腐殖質(zhì)的形成，同時(shí)，土壤表層受雨水長期淋刷，土壤逐漸堅(jiān)實(shí)，土壤容重增加。

毛竹林、杉木林、木通林和林緣4種套種多花黃精模式，地上部植株鮮重和根莖鮮重均以林緣種植最高，分別為139.90、253.77 g·株-1;杉木林次之，分別為83.67、89.67 g·株-1;毛竹林和木通林下套種的多花黃精生物量較低，毛竹林套種的多花黃精地上部植株鮮重和根莖鮮重為49.57、65.30 g·株-1，木通林下套種的多花黃精上部植株鮮重和根莖鮮重為37.10、58.37 g·株

-1。在立地條件、郁閉度和管理措施相近條件下，多花黃精地上部植株鮮重和根莖鮮重高低順序?yàn)榱志?gt;杉木林>毛竹林>木通林;白根數(shù)量和根系鮮重多少順序?yàn)榱志?gt;杉木林>木通林>毛竹林。

土壤容重高低會(huì)影響根系生物量空間分布，劉晚茍等[16]研究發(fā)現(xiàn)野生香根草在土壤容重比較高的地方，根系主要分布在上層土壤中。所以，木通林下套種多花黃精根系數(shù)量較多，但根系短。多花黃精根系生長的情況直接影響植株對(duì)土壤營養(yǎng)的吸收和輸送，進(jìn)而影響地上部生長和根莖的產(chǎn)量。土壤容重和土壤含水量與多花黃精地上部和地下部生長各指標(biāo)都呈負(fù)相關(guān)，葉數(shù)、分枝、根莖長和根莖重呈顯著負(fù)相關(guān);分枝數(shù)、葉面積、根莖長和根系重量與根莖重量呈極顯著正相關(guān)。本研究結(jié)果表明，多花黃精在林緣種植長勢和產(chǎn)量最好，杉木下套種表現(xiàn)也較好。

林分類型會(huì)通過林下散光、氣溫和空氣溫度等方面影響多花黃精生長[16-18]。林緣種植的多花黃精的地上部和地下部都生長的最好，這不僅與林緣土壤容重最小相關(guān)，還與林緣的小氣候環(huán)境有密切關(guān)系。魏玉龍等[19-20]研究發(fā)現(xiàn)林緣的光合有效輻射、空氣溫度、土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、銨態(tài)氮和全磷的含量都顯著高于林內(nèi)，這些優(yōu)勢條件有利于多花黃精的生長。選擇林木邊緣20 m以內(nèi)的地方種植多花黃精等喜蔭藥材，既可以利用林緣土壤肥沃、通風(fēng)透氣和光合有效輻射等有利優(yōu)勢，又便于耕作管理，適合用于喜蔭藥材母本園或育苗基地的建設(shè)。

毛竹林和杉木林下套種多花黃精是目前林下套種多花黃精的主要林分，套種時(shí)要注重土壤容重的大小，可通過增施有機(jī)肥和畦面覆蓋植物等增加土壤有機(jī)質(zhì)，降低土壤容重，促進(jìn)多花黃精根系和根莖的生長。另外，還應(yīng)控制林分郁閉度，郁閉度影響林內(nèi)光合有效輻射、氣溫和空氣濕度，多花黃精適宜生長的郁閉度在0.5左右，過低或過高都不利于多花黃精的生長，林分郁閉度控制的方式通常有林木種植密度和過密枝條去除等。

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（責(zé)任編輯：柯文輝）

收稿日期：2021-10-12

作者簡介：劉勇，男，1971年生，林業(yè)工程師，主要從事育苗樹木栽培、圃地管理、林下經(jīng)濟(jì)等方面研究。

基金項(xiàng)目：福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄉(xiāng)村振興科技服務(wù)團(tuán)隊(duì)全產(chǎn)業(yè)鏈科技示范項(xiàng)目（2021KF21-1）;福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院“十四五”科技創(chuàng)新團(tuán)

隊(duì)（CXTD2021014-2）;中央財(cái)政林業(yè)科技推廣示范項(xiàng)目（2019TG02）。