不同郁閉度八角林下人工白及生長特性分析

許娟　石云平　覃永嬡　蘇祖祥　鄭紹鑫　李小泉　易義財

摘要［目的］研究白及在不同郁閉度林下栽培的生長發(fā)育特性。［方法］在玉林市六萬林場不同郁閉度（0～0.2、＞0.2～0.4、＞0.4～0.6、＞0.6）的八角林林下開展桂及1號白及品種種植試驗(yàn)，分析其不同年齡的生長發(fā)育特征。［結(jié)果］郁閉度大于0.2時，隨著郁閉度增加，白及葉片葉長增長，葉間距加大，但葉片寬度和地徑（莖粗）變?。挥糸]度大于0.4時，隨著郁閉度增加，葉片SPAD值、氮素含量有所降低，而葉片含水量增加；白及生長4年后收獲的假鱗莖鮮產(chǎn)量、干物率、干重產(chǎn)量不同郁閉度之間有一定差異，白及品質(zhì)指標(biāo)水分及多糖含量無顯著差異。在郁閉度大于0.6時，不利于白及產(chǎn)量增加。［結(jié)論］品種桂及1號在今后的推廣種植中，可在郁閉度小于0.6的林下種植。

關(guān)鍵詞 林下栽培；郁閉度；白及；生長特性

中圖分類號 S567.23+9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2023）06-0166-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.06.040

Analysis on the Growth Characteristics of Artificial Bletilla striata under Illicium verum Forests with Different Canopy Densities

XU Juan，SHI Yun－ping， QIN Yong－ai et al

（Bio－technology Research Institute of Guangxi Academy of Agricultural Sciences，Nanning，Guangxi 530007）

Abstract ［Objective］To study the growth and development characteristics of Bletilla striata under different canopy density.［Method］The planting experiment of Bletilla striata variety Guiji 1 was carried out under the Illicium verum forest with different canopy densities （0-0.2，>0.2-0.4，>0.4-0.6，>0.6） in Liuwan Forest Farm of Yulin City， and its growth and development characteristics at different ages were analyzed.［Result］When the canopy density is greater than 0.2， with the increase of the canopy density， the leaf length and the leaf spacing of Bletilla striata increased， but the leaf width and ground diameter （stem diameter） decreased.When the canopy closure was greater than 0.4， with the increase of the canopy density， the leaf SPAD value and nitrogen content decreased with the increase of canopy closure， while the leaf water content increased.There were certain differences in fresh yield， dry matter rate and dry weight yield among different canopy densities， but were no significant differences in water content and polysaccharide conten after Bletilla striata growth for 4 years.When the canopy density was greater than 0.6， it was not conducive to the increase of the yield of Bletilla striata.［Conclusion］Guiji 1 can be planted under the canopy density less than 0.6 in the future planting.

Key words Under forest cultivation;Canopy density;Bletilla striata;Growth characteristics

白及［Bletilla striata（Thunb.）Reichb.f.］為蘭科多年生草本植物，原產(chǎn)我國，在河南大別山區(qū)以南的地區(qū)均有分布，主要分布在我國的廣西、貴州、云南、安徽、江西等地。白及不僅觀賞價值高，還是我國傳統(tǒng)中藥，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，收錄于《中華人民共和國藥典》，藥用歷史已有上千年［1］。白及的化合物主要有聯(lián)菲類、聯(lián)芐類、二氫菲類等90多種［2］，為“胃康寧”“胃樂”“云南白藥”等中成藥的主要成分。

隨著白及藥理研究的深入，其相關(guān)制品及提取物的市場需求量迅速增加，但白及藥用原料依賴于野生自然資源，但因其繁殖系數(shù)低、成藥周期長、產(chǎn)量不高等，又加上過度采挖，供需矛盾十分尖銳［3］。因此白及人工栽培是必然趨勢。由于白及喜溫暖、陰濕的環(huán)境，生長于常綠闊葉林或針葉林林下、路邊草叢或巖石縫中，耐陰性又強(qiáng)，是非常適合林下栽培的植物［4］。白及林下栽培是白及種植產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，不僅可以對林地資源進(jìn)行充分利用，還能仿野生種植白及，既減少了雜草的生長，又提高了土壤的生產(chǎn)力，節(jié)約了成本，實(shí)現(xiàn)林下經(jīng)濟(jì)效益最大化［5］。

白及林下栽培成為當(dāng)今白及種植模式的趨勢，但目前有關(guān)白及林下栽培的相關(guān)報道還不多，且集中在不同施肥方式［6］及栽培模式與技術(shù)［7-8］。林下栽培對白及的生長發(fā)育及塊莖的產(chǎn)量和品質(zhì)的影響都需要進(jìn)一步研究。袁秀云等［8］研究了白及形態(tài)及葉片結(jié)構(gòu)對遮陰的響應(yīng)，從白及葉片氣孔密度、表皮蠟質(zhì)、葉肉厚度及葉綠體結(jié)構(gòu)等方面對遮陰進(jìn)行光合生理響應(yīng)。如何提高白及在人工林下栽培的產(chǎn)量及品質(zhì)，是當(dāng)今白及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中亟需深入研究的問題。SPAD-502葉綠素儀是一種輕便的葉綠素檢測儀，帶到田間直接測定的 SPAD 值（specialty products agricultural division）可以較好地反映植物葉片上葉綠素的濃度。利用葉綠素儀測定的 SPAD 值還可以間接反映作物葉片葉綠素的含量及氮量，還可以進(jìn)一步預(yù)測作物的產(chǎn)量［9］。在很多作物上如水稻、棉花、玉米和高粱都有研究表明，其葉片葉綠素含量與SPAD 值有良好的相關(guān)性［10］。目前，藥用植物白及葉片 SPAD 值與其葉綠素含量和產(chǎn)量之間的關(guān)系還鮮見報道。該研究以八角林地為例，根據(jù)林地保存度不同郁閉度不同，初步掌握白及在八角林下栽培的效果，為白及人工林下栽培提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在廣西國有六萬林場河崇分場的八角林地，地處玉林市福綿區(qū)、博白縣、興業(yè)縣和欽州市浦北縣交界處，地理坐標(biāo)為109°41′～110°00′E、22°25′～22°38′N，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫21～22 ℃，年無霜期325～350 d，年日照時數(shù)192 h，年降雨量1 300～1 600 mm，相對濕度70%～80%。試驗(yàn)地為八角林地，根據(jù)林地不同保存度，目測郁閉度在0～0.2、>0.2～0.4、>0.4～0.6、>0.6的林地進(jìn)行試驗(yàn)觀察處理。林地上層為八角林，株行距5 m×6 m，樹齡20年。根據(jù)林地坡向進(jìn)行整地作畦，畦面寬 150 cm，高出地面 15 cm以上，長度依地形而定，畦溝和圍溝寬30 cm、深 30 cm，在整地作畦時施入少量農(nóng)家肥作為底肥。

1.2 試驗(yàn)材料

供試白及品種為廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所選育的白及新品種 “桂及1 號 ”（品種審定編號為桂審藥2016004）。林地種植的試驗(yàn)材料是“桂及1號”組培苗（瓶苗移栽培育期180 d以上的大苗）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計 試驗(yàn)設(shè)計為單因素試驗(yàn)，栽培苗按照林地不同郁閉度進(jìn)行種植，共設(shè)4個處理：郁閉度在0～0.2（處理①）、>0.2～0.4（處理②）、>0.4～0.6（處理③）和>0.6（處理④）。每個處理設(shè)3次重復(fù)，每個重復(fù)種植100株。種植密度按照株行距30 cm×30 cm，林地種植45 000株/hm2。于2016年10月20日移栽，移栽時基施生物有機(jī)肥500 kg/hm2，澆淋稀的沼氣液，最后蓋土平畦面。整個生育期再分不同階段，共施入復(fù)合肥 （N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15 ）、液體肥和生物有機(jī)肥（均購自廣西春潤生物技術(shù)有限公司）各500 kg/hm2。

1.4 數(shù)據(jù)收集與分析

白及地上部分?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)查：2017—2020年每年白及苗開始結(jié)實(shí)時（5月10日左右）對每個處理隨機(jī)抽取5株測株高、地徑、葉長、葉寬等農(nóng)藝性狀，并取平均值，測3個重復(fù)，共15株；并用國產(chǎn)的SPAD-502葉綠素儀測定倒三葉葉綠素SPAD值、氮素含量及葉片含水量等生理指標(biāo)。地下部分?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)查：2017—2020年每年白及倒苗時（10月下旬）測量白及塊莖長、寬、高以及個數(shù)、鮮重等；白及干物率、水分含量、多糖含量只分析生長4年采收時的樣品。

干物率采用烘干法測定，水分含量參照《中國藥典》［1］水分含量的檢測方法，多糖含量采用蒽酮-硫酸紫外顯色法對白及中的粗多糖進(jìn)行含量測定［11-12］。全部數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與畫圖，應(yīng)用SPSS 11.0進(jìn)行單因素方差分析和Duncans多重比較分析（P<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同郁閉度八角林林下人工白及的地上部位生長特性 從表1可以看出，白及組培苗在生長0.5、1.5年，不同郁閉度對白及株高影響不顯著，隨著生長時間推移（2.5、3.5年），同一生長時間，隨郁閉度的增加，白及植株都有不同程度的增高，葉片葉長增長，葉間距加大，但葉片寬度和地徑（莖粗）變小。同一處理，隨著生長時間推移，株高逐漸增高，處理④生長第3.5年時植株株高最高，相比于同年處理①、處理②、處理③分別增高了25.2％、21.9％、14.2％。各處理植株的地徑逐年增粗，其中處理②的地徑逐年增粗率相對最高，增粗率分別為53.4%、29.2%、24.3%；處理③、處理④植株生長第3.5年時地徑增粗率均低于20.0%；種植3.5年時，處理④地徑比同年處理①、處理②、處理③分別減少了30.5％、42.7%、29.3％。4個處理（同處理不同生長時間比較）的葉長在生長0.5年時均與其他生長年限間有明顯差異；葉寬、葉距與上個生長年限比較差異均不明顯。處理②的葉寬/葉長比例每年均不低于36.1%，而處理①、處理③、處理④的葉寬/葉長比例每年分別不低于31.3%、25.1%、21.6%，即隨著郁閉度的增大，白及葉片越來越細(xì)長，但適當(dāng)?shù)挠糸]度（＞0.2～0.4）還能讓白及生長水平達(dá)最佳；適度的郁閉度（≤0.6）對白及地上部生長的影響不大，而郁閉度超過0.6（處理④）莖稈細(xì)弱、葉片細(xì)長（葉寬/葉長比值?。?、葉間距大，容易導(dǎo)致地上部莖葉徒長。

2.2 不同郁閉度八角林林下人工白及的葉片葉綠素SPAD值與氮素、水分含量

從圖1可以看出，隨著生長時間的增長，SPAD值、氮素、葉片含水量均呈遞增趨勢，同一種植時間（0.5～2.5年），各處理間葉片SPAD值無顯著差異，在生長3.5年時處理②葉片SPAD值與處理③、處理④差異顯著；同一生長時間，處理④氮素含量與處理②差異顯著；葉片含水量在同一生長時間，各處理間均無顯著差異。白及組培苗生長3.5年時，處理③、處理④與處理①相比，SPAD值分別降低了18.6％、19.9％；氮素含量分別降低了21.7%、41.3%；葉片含水量分別增加了3.2%、5.6%。SPAD值的高低反映了葉綠素含量的高低，而葉綠素含量的高低直接影響著作物光合作用的大小，并在一定程度上反映了葉片含氮水平。以上結(jié)果可知，郁閉度在>0.2～0.4（處理②）時，光照度正適合白及生長，隨著生長時間越長，葉面積增加，葉片SPAD值、氮素含量越高，隨著郁閉度增加（>0.4），葉片SPAD值、氮素含量有所降低，而葉片含水量增加。

2.3 不同郁閉度八角林林下人工白及地下塊莖生長特性

通過對白及塊莖（假鱗莖）生長的調(diào)查分析，結(jié)果表明（表2），不同郁閉度對白及塊莖長、塊莖寬、塊莖高、塊莖數(shù)、單個塊莖鮮重及鮮塊莖產(chǎn)量均有影響，在白及生長2～4年的同一生長時間，隨著郁閉度（>0.2）的增加，白及塊莖長、塊莖寬及塊莖數(shù)有所減小。在生長1年時，各處理間白及塊莖長、塊莖數(shù)、鮮塊莖產(chǎn)量均無顯著差異，處理①塊莖寬顯著低于其他處理；處理②塊莖高顯著高于其他處理，其他處理間差異不顯著。在生長3年時，處理②的白及塊莖寬和高分別顯著高于其他處理。從鮮塊莖產(chǎn)量比較，生長1年和3年時，不同郁閉度處理間白及產(chǎn)量差異不顯著；生長2年、4年時，處理②與處理④白及產(chǎn)量差異顯著；其中處理④產(chǎn)量出現(xiàn)了負(fù)增長。從試驗(yàn)統(tǒng)計結(jié)果可以得出白及組培苗在郁閉度超過0.6后，不利于白及產(chǎn)量增加。

2.4 不同郁閉度對白及假鱗莖產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

從表3可看出，白及生長4年后收獲的假鱗莖鮮產(chǎn)量、干物率、干重產(chǎn)量4個處理之間有一定差異，白及品質(zhì)指標(biāo)水分及多糖含量不同郁密度均無顯著差異。處理②與處理①相比，性狀指標(biāo)均無顯著差異；處理③與處理①相比，除干重產(chǎn)量存在顯著差異外，其他性狀均無顯著差異；處理④與處理①相比，除水分和多糖含量無顯著差異外，其他性狀均存在顯著差異。與處理①相比，處理④的假鱗莖鮮產(chǎn)量、干重產(chǎn)量、干物率分別降低了39.3％、44.0％、8.0％。以上分析說明，郁閉度在>0.2～0.4對白及假鱗莖產(chǎn)量、干物質(zhì)和多糖的積累不存在影響，郁閉度小于0.6時，對白及假鱗莖產(chǎn)量、干物率和多糖含量的影響較弱，而郁閉度大的（超過0.6）則導(dǎo)致白及嚴(yán)重減產(chǎn)，干物率含量下降。

3 討論與結(jié)論

白及作為典型的C3植物，人工栽培中需要適當(dāng)遮光降溫［13］，遮光率以 40%～55%為宜［14-15］，但也有研究表明，遮光率在50%～70%有利于白及生長發(fā)育［16］。因此在生產(chǎn)上大多會采用林下種植、大棚種植加外遮陰處理以及大田種植與其他作物間作［7，17-18］。該研究從八角林地不同郁閉度栽培試驗(yàn)探討不同郁閉度對白及生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。通過測定白及地上部及地下部相關(guān)性狀指標(biāo)、SPAD 值以及采收后假鱗莖多糖含量等指標(biāo)，分析不同郁閉度對白及生長發(fā)育特性的影響，結(jié)果表明，郁閉度不同處理間，白及地上部和地下部各指標(biāo)在第1年與其他生長年限差異較大外，其余生長年限之間差異不大，在白及組培苗生長3年時，白及塊莖長、塊莖寬、單個塊莖重與生長4年時的水平相當(dāng)，且同一郁閉度生長的白及3年產(chǎn)量與4年產(chǎn)量無顯著差異。

試驗(yàn)中運(yùn)用SPAD-502葉綠素儀來檢測葉綠素SPAD 值、氮素、水分含量等來探明不同郁閉度下對白及生長的影響。SPAD 值的高低反映了葉綠素含量的高低，而葉綠素含量的高低直接影響著作物光合作用的大小，并在一定程度上反映了葉片含氮水平。研究表明，SPAD 值和單位葉面積含氮量之間有比較明顯的線性關(guān)系［19］。在該試驗(yàn)中也能得出SPAD 值與氮素含量及含水量存在線性關(guān)系，SPAD值大的其氮素含量及含水量均高。光照強(qiáng)度的大小不僅會直接影響光合作用，還間接影響光合產(chǎn)物在植物各器官間的運(yùn)輸和分配。該研究表明，郁閉度超過0.6，直接影響白及的光合作用，使得光合產(chǎn)物的積累、轉(zhuǎn)運(yùn)和分配在很大程度上受到影響，從而減少地下假鱗莖的產(chǎn)量及干物質(zhì)的積累量；而適度的郁閉度（小于0.4）則利于白及的生長和產(chǎn)量形成。該研究結(jié)果與袁秀云等［8］的研究結(jié)果一致，全光照即露地大田不是白及適應(yīng)的光照環(huán)境，50%遮陰適合葉綠體類囊體發(fā)育，而極度弱光不利于葉綠體的形態(tài)建成和發(fā)育。在其他作物西葫蘆中也表明，適度遮陰有利于西葫蘆幼苗的生長，并能顯著提高壯苗指數(shù)［20］。該研究結(jié)果還表明，八角林下不同郁閉度生長的白及，其假鱗莖水分及多糖含量無顯著差異，白及質(zhì)量都符合藥典規(guī)定，但干物率及產(chǎn)量有差異。這與劉成才等［21］的研究結(jié)果不同。

綜上分析表明，該白及品種桂及1號在今后的推廣種植中，可采取林下種植模式（郁閉度小于0.6都能生長）或與其他果樹套種，但在林下種植模式中宜采用合理的田間配置才能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。

參考文獻(xiàn)

［1］國家藥典委員會.中華人民共和國藥典：2015年版 二部［S］.北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2015.

［2］ 孫愛靜，龐素秋，王國權(quán).中藥白及化學(xué)成分與藥理活性研究進(jìn)展［J］.環(huán)球中醫(yī)藥，2016，9（4）：507-511.

［3］ 李偉平，何良艷，丁志山.白及的應(yīng)用及資源現(xiàn)狀［J］.中華中醫(yī)藥學(xué)刊，2012，30（1）：158-160.

［4］ 周至明，黃程生，彭麗麗，等.白及人工種植初步研究［J］.中藥材，2006，29（1）：7-8.

［5］ 吳志剛.探析林下種植中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和對策［J］.中國林業(yè)產(chǎn)業(yè)，2016（2）：146.

［6］ 陳善波，劉娜，武華衛(wèi)，等.不同施肥對白及林下栽培生長量的影響［J］.四川林業(yè)科技，2017，38（6）：20-26.

［7］ 王偉生.白及育苗與林下栽培技術(shù)［J］.安徽林業(yè)科技，2018，44（3）：61-63.

［8］ 袁秀云，許申平，周一冉，等.遮陰對白及形態(tài)及葉片結(jié)構(gòu)的影響［J］.植物研究，2021，41（6）：974-981.

［9］ 陳寶燕.棉花氮素?zé)o損診斷中SPAD值與土壤和植株含氮量的關(guān)系［D］.烏魯木齊：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

［10］ 蘇智良，施彬，董曉光，等.白及不同種植模式對其產(chǎn)量的影響［J］.中國農(nóng)業(yè)文摘-農(nóng)業(yè)工程，2018，30（1）：53-55，63.

［11］ 陶平德，常明泉，李德福，等.蒽酮-硫酸法測定復(fù)方白及乳膏中白及多糖的含量［J］.兒科藥學(xué)雜志，2012，18（9）：40-43.

［12］ 朱海濤，楚亞琴，陳黎.正交試驗(yàn)優(yōu)選蒽酮-硫酸法測定白芨多糖含量條件［J］.中國醫(yī)院藥學(xué)雜志，2014，34（20）：1714-1718.

［13］ 王瑩博.高溫干旱脅迫對白及（Bletilla striata）光合與生理特性的影響［D］.鄭州： 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2018.

［14］ 劉海，羅鳴，吳明開.遮陰處理對白及光合特性的影響［J］.時珍國醫(yī)國藥，2017，28（9）：2229-2232.

［15］ 楊平飛，孔嬌，謝秀梅，等.不同遮陰處理對白及生長的影響［J］.農(nóng)技服務(wù)，2019，36（3）：50，52.

［16］ 崔波，周一冉，王喜蒙，等.不同光照強(qiáng)度下白及光合生理特性的研究［J］.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2020，54（2）：276-284.

［17］ 毛土有，周軍.白及間作玉米免遮陰生態(tài)高效栽培技術(shù)［J］.中國農(nóng)技推廣，2019，35（1）：63-64.

［18］ 羅雙林.不同郁閉度和坡位對毛竹林下套種白及的影響［J］.安徽林業(yè)科技，2016，42（3）：14-15.

［19］ 蘇云松，郭華春，陳伊里.馬鈴薯葉片SPAD值與葉綠素含量及產(chǎn)量的相關(guān)性研究［J］.西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2007，20（4）：690-693.

［20］ 秦舒浩，李玲玲.遮光處理對西葫蘆幼苗形態(tài)特征及光合生理特性的影響［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2006，17（4）：653-656.

［21］ 劉成才，饒春梅，宋昌俊，等.種植方式與栽培措施對白及產(chǎn)量和有效成分含量的影響研究［J］.中草藥，2021，52（21）：6669-6676.

基金項(xiàng)目 廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2019GXNSFAA245100）;廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院基本科研項(xiàng)目（桂農(nóng)科2021YT090，桂農(nóng)科2021JM79）；廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所橫向項(xiàng)目（sws2019001，sws2019003）。

作者簡介 許娟（1985—），女，廣西全州人，副研究員，碩士，從事生物技術(shù)育種與良種繁育研究。*通信作者，副研究員，碩士，從事藥用植物資源利用研究。

收稿日期 2022-05-06