不同栽植密度對葉用銀杏生長量及葉產(chǎn)量的影響

鄧輝洪, 曹滸, 徐雪嬌*, 宋鵬, 張孟楠, 唐秀, 魏方波, 陳小莉

1. 開江縣林業(yè)科研所，四川 開江 635250；

2. 四川省林業(yè)和草原調(diào)查規(guī)劃院，四川 成都 610000；

3. 四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川 成都 610000；

4. 開江縣國有林場，四川 開江 636250

銀杏（Ginkgo bilobaL.）是中國特有的珍貴孑遺植物，具有很高的經(jīng)濟價值和藥用價值。國際上，無論是臨床醫(yī)療[1]，還是學(xué)術(shù)研究方面，銀杏葉提取物制劑被廣泛報道用于預(yù)防和治療心腦血管疾病[2-4]，抗腫瘤[5-6]，抑制老年癡呆、癲癇等精神疾病的發(fā)生[7-8]，以及控制糖尿病病情[9]等方面。近年來，隨著國際國內(nèi)業(yè)界對銀杏葉提取物不斷深入研究，使得銀杏葉的生產(chǎn)和利用成為熱點，制藥商對銀杏葉產(chǎn)量的需求和質(zhì)量的要求也不斷提升。而銀杏葉原材料主要來自中國，國內(nèi)各地運用矮化密植等技術(shù)一定程度上提升了銀杏葉的質(zhì)量和產(chǎn)量[10-13]，但在葉用銀杏栽培技術(shù)方面能直接用于指導(dǎo)生產(chǎn)的技術(shù)成果仍然相對較少。由于一些地方種植葉用銀杏缺乏技術(shù)支撐，管理隨意，造成所產(chǎn)出的銀杏葉產(chǎn)量和品質(zhì)同國際要求相比，存在很大差距[14]。尤其是銀杏葉產(chǎn)量不足，遠達不到工業(yè)生產(chǎn)需求，導(dǎo)致了人力、物力和財力等資源利用不充分，經(jīng)濟效益和社會效益發(fā)揮不理想。因此，在葉用銀杏的種植過程中，需著力解決規(guī)范化問題，用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)建立種植基地，方能產(chǎn)出質(zhì)優(yōu)、高產(chǎn)的銀杏葉原材料[15]。本文以四川省開江縣葉用銀杏為研究對象，通過對不同栽植密度的葉用銀杏試驗田連續(xù)3年的管理、觀測和分析，提出了適應(yīng)于當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境和立地條件下的合理密度調(diào)控建議，旨在提高當(dāng)?shù)厝~用銀杏種植的產(chǎn)量，以期為生產(chǎn)決策提供相應(yīng)科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設(shè)在四川省開江縣回龍鎮(zhèn)樂園村二組，小地名：大垴咕。經(jīng)緯度：107.765 19° E，31.162 95° N，海拔：410 m，坡度3°。該地屬于亞熱帶濕潤氣候，年均氣溫16.7 ℃，年極端最高氣溫40.5 ℃，年極端最低氣溫?4.4 ℃；年均日照時間1 266.4 h，≥10 ℃積溫5 226.2 ℃；年均無霜期282.6 d，年均降雨量1 238.0 mm，年內(nèi)四季分明，冬季少霜雪，春季氣溫回升快，夏季雨量充沛，秋季降溫較慢[16]。試驗地占地面積1 800 m2，土壤為紫色土，前茬作物為玉米。

1.2 供試材料

供試品種為“開江皇1號”，選用2年生苗為試驗材料，苗高（50±5）cm，地徑（0.9±2.0）cm，根幅（15±8）cm，>5 cm須根（14±3）條。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計

合理栽植密度是培育葉用銀杏的基礎(chǔ)，從山東、江蘇等平原地區(qū)葉用銀杏栽培中總結(jié)的有關(guān)成果報道看，不同栽植密度對葉用銀杏葉片產(chǎn)量影響較大[15,17-18]，但其研究結(jié)論是否適用于川東北丘陵區(qū)尚不可知。本試驗在克服氣候因子、立地條件、施肥、修枝等其他影響葉用銀杏生長量和產(chǎn)量的因子影響的情況下，參考已有文獻報道的合理栽植密度，并結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)習(xí)慣，采用單因素試驗設(shè)計，分別作5種不同栽植密度處理，各處理3個重復(fù)。5種不同栽植密度處理分別是10 cm×100 cm、30 cm×100 cm、50 cm×100 cm、70 cm×100 cm、30 cm×（40&100）cm五種處理（見表1）。小區(qū)面積為4 m×12 m，各小區(qū)邊緣設(shè)置寬為2 m的保護行，小區(qū)采用隨機區(qū)組排列。

1.3.2 定植管理

2015年11-12月，采取全面整地方式，對試驗地進行清雜、翻土、平整、碎土和消毒；用羅盤儀導(dǎo)線測量，劃分試驗小區(qū)及保護行；然后開溝、起壟。2016年1月初，篩選符合試驗要求的種苗，根據(jù)各小區(qū)設(shè)計，分別拉線定植種苗。每年3月初，對種植苗作截干處理（截干后高度統(tǒng)一為45 cm），以促進側(cè)枝萌發(fā)。2016年3月、9月，2017年3月、9月，2018年3月、9月，2019年3月分別在各小區(qū)施復(fù)合肥3 kg。

表 1 葉用銀杏試驗地栽植密度設(shè)計Tab. 1 Planting density design of leaf-harvest Ginkgo biloba

1.3.3 抽樣觀測

試驗樣本為每小區(qū)30株。分別于2017年、2018年、2019年的 8月初晴天（樹齡分別為3.5年，4.5年，5.5年），在各小區(qū)采用等距抽樣法抽樣，即T1～T5抽樣間隔株數(shù)分別為15株、4株、2株、1株、6株，分別測定各樣株的地徑、株高、側(cè)枝數(shù)量、單株葉片數(shù)量后，按照銀杏葉常規(guī)采收方法，將各小區(qū)樣株可采收葉片分別采下，稱重，然后分別對各小區(qū)銀杏葉進行全采，并稱重。

1.3.4 數(shù)據(jù)分析

采用spss19統(tǒng)計分析軟件進行相關(guān)性分析和LSD法多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽植密度對葉用銀杏生長量的影響

2.1.1 不同栽植密度對葉用銀杏地徑生長的影響

數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，不同栽植密度對葉用銀杏地徑生長存在顯著性影響，但因樹齡而異（見圖1）。葉用銀杏定植后的當(dāng)年，即樹齡3.5年時，采用不同栽植密度對其地徑生長無直接影響，各處理間無顯著差異。當(dāng)樹齡為4.5年和5.5年，T1的地徑生長量顯著小于其他各處理，分別為16.67 mm、20.34 mm；樹齡為4.5年、5.5年時，T4的地徑生長量最高，分別為21.19 mm、34.09 mm，且同除T3外的其他各處理的地徑生長存在顯著性差異。隨著樹齡增加，栽植密度增大，葉用銀杏地徑生長量出現(xiàn)增長減緩的趨勢。

圖 1 不同栽植密度的葉用銀杏對地徑生長的影響Fig. 1 Effects of different planting densities of leaf-harvest Ginkgo biloba on ground diameter growth

2.1.2 不同栽植密度對葉用銀杏樹高生長的影響

不同栽植密度對葉用銀杏樹高生長的影響不顯著（見圖2）。樹齡為3.5年時，T1和T5的樹高生長量無顯著差異，T2、T3、T4相互間的樹高生長量無顯著差異，僅T1和T5的樹高生長量顯著高于T2、T3和T4；樹齡為4.5年時，T1、T2、T5相互間的樹高生長量無顯著差異，T3、T4的樹高生長量無顯著差異，T1、T2、T5的樹高生長量顯著高于T3和T4；樹齡為5.5年時，T1、T2、的樹高生長量無顯著差異，T3、T4和T5的樹高生長量無顯著差異，T1、T2的樹高生長量顯著高于T3、T4、T5。

圖 2 不同栽植密度對葉用銀杏樹高的影響Fig. 2 Effect of different planting densities of leaf-harvest Ginkgo biloba on the growth of tree height

2.1.3 不同栽植密度對葉用銀杏側(cè)枝生長的影響

試驗數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，除T1處理外，其他試驗栽植密度處理對葉用銀杏側(cè)枝生長無顯著影響。在樹齡4.5年和5.5年時，T1處理的側(cè)枝生長顯著少于其他幾種栽植密度處理（見圖3）。

2.2 不同栽植密度對銀杏葉產(chǎn)量的影響

2.2.1 不同栽植密度對銀杏單株葉片數(shù)量的影響

隨著樹齡增加，新栽植葉用銀杏的單株葉片數(shù)量呈逐年增長之勢，3.5年和4.5年時，高密度栽植比低密度栽植的葉用銀杏單株葉片數(shù)量多，且存在顯著性差異（見圖4），但5.5年時，分析結(jié)論則反之。樹齡為3.5年和4.5年時，單株葉片數(shù)量最高的栽植密度均為高密度處理，分別是T5（139片）、T1（345片）；單株葉片數(shù)量最低的栽植密度均為低密度處理T4，3.5年和4.5年的單株葉片數(shù)測定值分別為101片、182片；T4同T5、T1的單株葉片數(shù)量存在顯著性差異。樹齡為5.5年時，單株葉片數(shù)量最多的栽植密度處理為T4（960片），單株葉片數(shù)量最少的栽植密度處理為T1（313片），二者存在顯著性差異。

圖 3 葉用銀杏不同栽植密度對側(cè)枝數(shù)影響Fig. 3 Effects of different planting densities of leaf-harvest Ginkgo biloba on the number of lateral branches

圖 4 葉用銀杏不同栽植密度對單株葉數(shù)量的影響Fig. 4 Effect of different planting density of leaf-harvest Ginkgo biloba on the number of leaves per plant

2.2.2 不同栽植密度對葉用銀杏產(chǎn)量的影響

通過試驗分析發(fā)現(xiàn)（見圖5），葉用銀杏葉片盛產(chǎn)前（樹齡為3.5年和4.5年時），采取高密度栽植處理（T1、T5）的葉片產(chǎn)量顯著高于低密度栽植處理（T3、T4），其中4.5年時，葉產(chǎn)量最高和最低的栽植密度分別是 T1（20 428.00 kg·hm?2）、T4（5 431.47 kg·hm?2），T1的葉產(chǎn)量為T4的2.76倍。樹齡5.5年時，鮮葉達盛產(chǎn)期，此時低密度栽植處理T4的葉產(chǎn)量顯著高于高密度栽植處理T1，分別是 41 322.60 kg·hm?2、17 174.59 kg·hm?2，相差值為24 148.01 kg·hm?2，相差倍數(shù)為 1.41 倍。

圖 5 葉用銀杏不同栽植密度對葉片產(chǎn)量的影響Fig. 5 Effects of different planting densities of leaf-harvest Ginkgo biloba on the leaf yield

2.3 生長量及葉產(chǎn)量各因子間的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果表明（見表2），與葉用銀杏葉產(chǎn)量顯著相關(guān)（p<0.01）的因子有兩個，分別是栽植密度和單株葉片數(shù)量。各因子兩兩間的關(guān)系中，栽植密度分別同地徑、單株葉片數(shù)量存在顯著正相關(guān)關(guān)系，同側(cè)枝數(shù)量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，同株高無顯著相關(guān)關(guān)系，地徑與側(cè)枝數(shù)存在顯著正相關(guān)關(guān)系，余下因子兩兩間無顯著相關(guān)性。

表 2 各生長量及葉產(chǎn)量因子間的相關(guān)性分析Tab. 2 Correlation analysis between growth and leaf yield factors

3 結(jié)論與討論

3.1 栽植密度對葉用銀杏生長量的影響

栽植密度直接影響葉用銀杏園內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在影響葉用銀杏生長的因素中，密度是可以被有效調(diào)控的因子，研究分析最佳栽植密度對探索提高葉用銀杏葉產(chǎn)量和質(zhì)量均具有重要意義[15]。本研究結(jié)果表明，在川東北的地理環(huán)境條件下，栽植密度對葉用銀杏地徑、側(cè)枝數(shù)量生長有顯著影響，同時其影響因銀杏樹齡而異。在一定的密度范圍內(nèi)，葉用銀杏基地建園首年，栽植密度對其地徑和側(cè)枝影響不大，這可能是受到了定植后緩苗的影響，具體原因需進一步研究證實；隨著樹齡增加，栽植密度過大的葉用銀杏園相比低密度園，其地徑生長量和側(cè)枝數(shù)呈減緩增長趨勢；不同栽植密度對葉用銀杏樹高生長無顯著性影響。本結(jié)論同孟憲宇[19]編著的《測樹學(xué)》中有關(guān)林分密度對樹高、樹干直徑生長影響的觀點一致，與Brahim K等[20]在“栽植密度對油料作物L(fēng)esquerella fendleriL.生長及產(chǎn)量的影響”研究中有關(guān)栽植密度對Lesquerella fendleri側(cè)枝生長影響的結(jié)論一致。葉用銀杏林分密度的增加會造成銀杏植株個體間的生長競爭，會影響銀杏樹干直徑和側(cè)枝生長，進而影響單株葉片數(shù)量和單位面積葉產(chǎn)量，這些都值得進一步深入觀測研究。

3.2 栽植密度對葉用銀杏葉產(chǎn)量的影響

本試驗結(jié)果表明，在葉用銀杏經(jīng)營的不同階段，栽植密度對葉產(chǎn)量均有顯著影響。當(dāng)葉用銀杏低于4.5年生，栽植密度為10萬株·hm-2時，其葉產(chǎn)量比栽植密度為1.4萬株·hm?2的低密度處理的葉產(chǎn)量高2.76倍，葉產(chǎn)量達到20 428.00 kg·hm?2；然而，5.5年生時，情況發(fā)生改變，栽植密度為10萬株·hm?2的高密度栽植處理，其葉產(chǎn)量比4.5年生時下降15.93%，而栽植密度為1.4萬株·hm?2的低密度栽植處理，其葉產(chǎn)量卻高達41 322.60 kg·hm?2，是同年生高密度栽植處理葉產(chǎn)量的1.41倍。對比其他學(xué)者在國內(nèi)其他葉用銀杏栽植地的研究結(jié)果，歐陽紹湘等在湖北安陸市，通過對5種不同栽植密度葉用銀杏的試驗研究得出，3年生葉用銀杏的最佳密度為7.5 萬株·hm?2，葉產(chǎn)量可達 30 602 kg·hm?2[21]；康志雄等在浙江省上虞區(qū)，設(shè)置4種栽植密度3種定干高度的1～4年生葉用銀杏試驗地，發(fā)現(xiàn)栽植密度與單位面積葉產(chǎn)量呈正相關(guān)，其中，4年生時最佳密度為 5 萬株·hm?2，葉產(chǎn)量為 27 013.5 kg·hm?2[18]；耿養(yǎng)會在重慶市銅梁區(qū)設(shè)置5種栽植密度4種定干高度的葉用銀杏試驗地，通過研究得出，葉用銀杏葉產(chǎn)量隨著密度的增加而顯著上升，密度為4.5萬株·hm?2時，葉產(chǎn)量為 13 386.5 kg·hm?2[22]。；姜岳忠等在山東莒南縣通過對3種不同栽植密度4種定干高度的3年生葉用銀杏進行研究，得出葉用銀杏建園初期，高密度栽植（10萬株·hm?2）可獲得較高產(chǎn)量[23]；王春榮等在河北省寧晉縣對3種不同栽植密度的4～6年生葉用銀杏試驗地進行研究，發(fā)現(xiàn)單株葉產(chǎn)量和單位面積葉產(chǎn)量均受栽植密度影響大，4年生時，最佳密度為 5.6 萬株·hm?2，葉產(chǎn)量為 15 752 kg·hm?2[24]。本研究結(jié)論同上述學(xué)者的研究結(jié)論有一致的地方，但也有不同的地方。一致的結(jié)論為葉用銀杏經(jīng)營初期，適當(dāng)增大栽植密度可有效提高單位面積葉產(chǎn)量；不一致的地方表現(xiàn)在，已有研究得出的結(jié)論是葉用銀杏隨著樹齡增加，其單位面積葉產(chǎn)量會增加，而本研究發(fā)現(xiàn)，川東北丘陵區(qū)的葉用銀杏盛產(chǎn)期后，高密度葉用銀杏的葉產(chǎn)量不增反降，在這一階段，低密度栽植的葉產(chǎn)量顯著高于高密度。分析可能原因，一方面可能因地理環(huán)境、立地條件和經(jīng)營管理等方面差異而致，需進一步專題對比研究；另一方面，本試驗過程中發(fā)現(xiàn)，在川東北丘陵區(qū)，密度過大的葉用銀杏基地，經(jīng)幾年的合理經(jīng)營管理，因林分郁閉度過大，銀杏樹干50 cm以下的葉片，受通風(fēng)不良、光照不足、氣溫過高等因素影響，在夏季會出現(xiàn)葉片較小、較薄、發(fā)黃、滋生病蟲害等情況，以致林分下層葉片逐漸掉落，直至下層無葉可采，而低密度的基地，因有充足空間供銀杏側(cè)枝和葉片生長，植株間競爭較小，不管是林分上層還是中下層，長出的葉片不僅大而厚、還較健康，單株葉片數(shù)量和產(chǎn)量均優(yōu)于高密度基地葉用銀杏。

3.3 合理調(diào)控栽植密度，提升葉用銀杏經(jīng)營水平

葉用銀杏的葉產(chǎn)量受多種因素共同影響，其中，栽植密度因素是經(jīng)營管理中比較易掌控的一個因子，生產(chǎn)實踐中，根據(jù)立地條件和管理水平不同，實時合理調(diào)控葉用銀杏基地栽植密度，可有效提升葉產(chǎn)量。歐陽紹湘等認(rèn)為，隨著葉用銀杏樹齡增長，可通過合理間伐方式來提升葉產(chǎn)量[21]，康志雄等認(rèn)為，葉用銀杏經(jīng)營初期，可加大栽植密度，定植4年后，通過逐年移出部分苗木可提高單位面積經(jīng)濟效益[18]，曹福亮等建議葉用銀杏的栽植密度控制在每公頃4～7萬株[15]。綜上所述，在川東北丘陵區(qū)，葉用銀杏盛產(chǎn)期前，建議采用播種方式建基地，種苗密度可達10萬株·hm?2，次年起，根據(jù)已建葉用銀杏基地郁閉情況，逐年將高密度銀杏移栽部分到新建基地，直至盛產(chǎn)期時，將基地葉用銀杏密度保持在1.5萬株·hm?2左右，這樣可做到單位面積經(jīng)濟效益最大化。