摘要：對(duì)不同種植密度下香根草（Vetiveria zizanioides）的株高、分蘗數(shù)、地上生物量、地下生物量和根冠比進(jìn)行了研究，以期為香根草規(guī)范化栽培提供理論依據(jù)。結(jié)果表明，在香根草生長(zhǎng)前期，種植密度對(duì)株高、分蘗數(shù)增長(zhǎng)的影響不顯著；生長(zhǎng)后期，種植密度對(duì)株高、分蘗數(shù)增長(zhǎng)的影響顯著，且低密度處理的香根草株高、分蘗數(shù)增長(zhǎng)速度比高密度處理的快。生長(zhǎng)前期，高密度處理（T4、T5）的香根草地上生物量大，處理T2（4株/m2）、T3（7株/m2）的地下生物量占優(yōu)勢(shì)；生長(zhǎng)后期，處理T2、T3的地上生物量占優(yōu)勢(shì)，處理T1（1株/m2）的地下生物量占優(yōu)勢(shì)，所以低密度種植的香根草根冠比高于高密度種植的。4～7株/m2（T2、T3）為香根草的適宜種植密度。

關(guān)鍵詞：香根草（Vetiveria zizanioides）；種植密度；生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)；生物量

中圖分類(lèi)號(hào)：S543+.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）17-4126-04

Effects of Planting Density on Dynamic Growth and Biomass of Vetiver

LIU Jin-xiang，ZHANG Tao，XU Xiao-yu

（Institute of Tropical Pratacultural Science， Zhanjiang Normal University， Zhanjiang 524048， Guangdong， China）

Abstract： Aiming to provide a scientific basis for standardized cultivating measures， the effects of plantting density on plant height， tiller number， aboveground biomass， underground biomass and root to shoot ratio of vetiver were investigated. The results showed that， in the growth prophase， density had no siginificant influence on plant height and tiller number； however， at later stage， it became significant， and compared with the lower density treatment， the higher density treatment had higher plant height and faster tiller number increasing speed. In the early stage， T4， T5 treatments has bigger aboveground biomass， T2（4 plants/m2）， T3（7 plants/m2） treatments had bigger underground biomass. At later stages， T2， T3 treatments had bigger aboveground biomass， T1 （1 plants/m2） treatment had bigger underground biomass. So lower planting density had higher root to shoot ratio than higher density， and 4～7 plants/m2 was the optimum planting density of vetiver.

Key words： vetiver（Vetiveria zizanioides）； planting density； dynamic growth； biomass

收稿日期：2012-09-18

基金項(xiàng)目：國(guó)家級(jí)星火計(jì)劃項(xiàng)目（2012GA780024）；廣東高校邊緣熱帶特色植物工程開(kāi)發(fā)中心項(xiàng)目（GCZX-B1002）；湛江市科技攻關(guān)資助項(xiàng)目

（2009C3110014）

作者簡(jiǎn)介：劉金祥（1964-），男，陜西鳳翔人，教授，博士，主要從事草業(yè)科學(xué)研究及生態(tài)學(xué)的教學(xué)工作，（電話(huà)）13600382806（電子信箱）

lightlong@163.com。

香根草（Vetiveria zizanioides）又名巖蘭草，是自然界具有最長(zhǎng)根系的禾本科多年生高大草本植物，具有生物量大、分蘗迅速、適應(yīng)性強(qiáng)、生態(tài)幅寬、易栽種易管理等特點(diǎn)。香根草在提取香根油、生產(chǎn)食用菌、制造紙張、編織手工藝品、驅(qū)蟲(chóng)治病、保持水土、凈化污水、土壤改良、受損生態(tài)環(huán)境的修復(fù)以及用作飼料、燃料等方面具有獨(dú)特的作用[1]。

由于生長(zhǎng)資源的限制，種植密度能引起植株個(gè)體間的相互作用，種植密度增加導(dǎo)致植物種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)生，競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)質(zhì)是植物對(duì)地上光照和地下養(yǎng)分資源的利用，在共享資源有限的情況下競(jìng)爭(zhēng)會(huì)導(dǎo)致植物個(gè)體生長(zhǎng)量和地上、地下生物量降低。因此，適宜的種植密度可以維持種群對(duì)資源的合理利用，保持種群的穩(wěn)定性[2，3]。

香根草已得到廣泛的應(yīng)用，但相關(guān)基礎(chǔ)研究主要集中在其種質(zhì)資源、繁殖方式、生理生態(tài)等方面[4]，對(duì)于不同種植密度下香根草生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)及生物量的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。試驗(yàn)通過(guò)研究不同種植密度下香根草的株高、分蘗數(shù)及地上地下生物量等生長(zhǎng)指標(biāo)動(dòng)態(tài)，以期確定適宜的種植密度，為香根草的生產(chǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況及試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在湛江師范學(xué)院熱帶草業(yè)試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)地處北回歸線(xiàn)以南的低緯度地區(qū)，屬熱帶和亞熱帶季風(fēng)氣候，且終年受海洋氣候調(diào)節(jié)，年平均氣溫23 ℃，雨量較充沛，年均降雨量1 417～1 802 mm，夏秋之間熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)較頻繁[5]。

供試材料為粵西香根草，采自廣東吳川縣的野生香根草群落，該群落是我國(guó)目前惟一大面積分布的天然香根草群落[6]。

1.2 研究方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 2010年3月下旬，將留茬高度為20 cm的粵西香根草單株穴植于湛江師范學(xué)院草業(yè)試驗(yàn)基地。試驗(yàn)共設(shè)置5個(gè)種植密度：1株/m2（T1）、4株/m2（T2）、7株/m2（T3）、10株/m2（T4）、13株/m2（T5），每處理3次重復(fù)，共15個(gè)樣方，呈“Z”字形排列種植。每個(gè)樣方面積為1 m×2 m，種植面積30 m2，共栽植210株。田間常規(guī)管理。

1.2.2 測(cè)定指標(biāo) 幼苗返青后，于5～11月每個(gè)月的19日在試驗(yàn)田中測(cè)量全部樣方中香根草的株高和分蘗數(shù)；于6～11月每個(gè)月的19日，每個(gè)處理選取3株香根草將地上部分連同地下根一并挖出帶回實(shí)驗(yàn)室，用高壓自來(lái)水沖洗根部泥土，除去最長(zhǎng)和最短的根，隨機(jī)在每一單株中抽取6條根測(cè)量長(zhǎng)度。然后將根、莖、葉和穗分別放入105 ℃烘箱中殺青15 min，65 ℃烘干至恒重測(cè)定生物量。根冠比=地下部干物質(zhì)重/地上部干物質(zhì)重。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2003進(jìn)行初步整理，用SPSS 17.0進(jìn)行相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植密度對(duì)香根草株高的影響

由圖1可知，5～8月各處理的香根草單株高度曲線(xiàn)幾乎平行，說(shuō)明這段時(shí)間里各處理香根草的生長(zhǎng)速度基本一致。8月后香根草進(jìn)入生殖生長(zhǎng)階段，各處理香根草的生長(zhǎng)速度產(chǎn)生了差異。其中，處理T1香根草月株高變化最大，8～9月可長(zhǎng)高69.00 cm。10月各處理的株高從大到小為T(mén)1、T3、T2、T4、T5，株高最高的處理T1平均株高為242.30 cm，株高最矮的處理T5平均株高為207.50 cm，兩者相差34.80 cm。

總的來(lái)說(shuō)，在香根草生長(zhǎng)前期種植密度對(duì)株高增長(zhǎng)的影響不顯著（P>0.05）；生長(zhǎng)后期種植密度對(duì)株高增長(zhǎng)的影響顯著（P<0.05）。低密度處理的香根草株高增長(zhǎng)速度比高密度處理的快，種植密度越小空間越大，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)小，單個(gè)植株對(duì)土壤養(yǎng)分或光照的需求能夠滿(mǎn)足自身需要，而高密度因空間資源小，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)激烈，對(duì)土壤養(yǎng)分或光照的需求達(dá)不到自身的需要[2]。

2.2 種植密度對(duì)香根草分蘗數(shù)的影響

香根草為叢生型禾本科植物，通過(guò)分蘗進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)繁殖是種群更新和空間擴(kuò)展的主要方式[6]。由圖2可以看出，各處理的香根草單株分蘗數(shù)變化趨勢(shì)10月以前基本一致。5月香根草開(kāi)始分蘗，但分蘗數(shù)很少，每株只有1～2個(gè)。6～10月香根草進(jìn)入分蘗增長(zhǎng)期，10月香根草分蘗數(shù)達(dá)到高峰。11月處理T1的香根草單株分蘗數(shù)最高，達(dá)到50個(gè)。

5～7月種植密度對(duì)香根草單株分蘗數(shù)的影響不顯著，各處理的單株分蘗增長(zhǎng)速度和增加量基本相同。7月后香根草各處理的分蘗數(shù)從大到小為T(mén)1、T2、T3、T4、T5。低密度處理的香根草單株分蘗增長(zhǎng)速度和增加量明顯高于高密度處理。因此在香根草生長(zhǎng)后期，種植密度與單株分蘗數(shù)呈負(fù)相關(guān)，種植密度越小單株分蘗數(shù)越多，種植密度越大單株分蘗數(shù)越少。

2.3 種植密度對(duì)香根草地上生物量的影響

從圖3可以看出，各處理香根草的地上生物量總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，處理T2、T5生物量后期呈下降趨勢(shì)。6月處理T5的香根草單株的平均地上生物量最大，為33.10 g，7月處理T4地上生物量最大，為47.50 g，8月處理T3地上生物量最大，為96.60 g，9月和10月處理T2占優(yōu)勢(shì)，11月處理T3占優(yōu)勢(shì)，地上生物量為241.60 g。即生長(zhǎng)前期各處理的地上生物量差異不大，其中高密度處理的地上生物量最大，生長(zhǎng)后期處理T2、T3的地上生物量占優(yōu)勢(shì)。

莖、葉生物量和地上總生物量在一個(gè)生長(zhǎng)季中一直呈增加趨勢(shì)，而花穗生物量隨生育期的推進(jìn)呈先增后減的變化規(guī)律?；ㄋ肷锪空嫉厣峡偵锪康谋壤龢O少，而莖、葉生物量占地上總生物量的絕大部分。5月花穗分化開(kāi)始形成，8～9月花穗生物量增長(zhǎng)速度最快，為6.10 g，隨著生殖生長(zhǎng)趨于穩(wěn)定，再加上種子的自然脫落，10、11月花穗生物量開(kāi)始下降。而在整個(gè)生育期莖、葉的干重呈持續(xù)增加的趨勢(shì)，發(fā)育后期地上部分會(huì)有干枯死亡，但在一個(gè)生長(zhǎng)季中不斷有腋芽分化成新分蘗株，增加莖、葉干物質(zhì)的積累[7]。

2.4 種植密度對(duì)香根草地下生物量和根長(zhǎng)的影響

由圖4可知，與6月相比，7月香根草各處理的單株平均地下生物量總體呈下降趨勢(shì)（處理T3除外）。7～9月處理T1、T2、T3的香根草地下生物量呈上升趨勢(shì)，處理T4、T5的地下生物量呈先上升后下降的趨勢(shì)，且處理T3的地下生物量占優(yōu)勢(shì)。10月處理T1的地下生物量達(dá)到最高值，為25.20 g，處理T2、T3地下生物量減少，處理T4、T5的地下生物量上升。11月香根草處理T1、T2、T5的地下生物量下降，處理T3、T4地下生物量上升，但處理T1的地下生物量仍然最大。

7月香根草根的長(zhǎng)度處理T2占優(yōu)勢(shì)，8月處理T1根的長(zhǎng)度最長(zhǎng)，為21.55 cm，9月處理T2根的長(zhǎng)度最長(zhǎng)，為22.02 cm，10月處理T3根的長(zhǎng)度最長(zhǎng)，為17.32 cm，11月處理T1根的長(zhǎng)度占優(yōu)勢(shì)。在根的長(zhǎng)度中，低密度處理T1、T2和中密度處理T3由于有了充分的營(yíng)養(yǎng)空間個(gè)體得到了較充分的發(fā)育，而高密度處理T4、T5的香根草由于營(yíng)養(yǎng)空間小競(jìng)爭(zhēng)激烈[8]，根的長(zhǎng)度比其他處理短。

2.5 種植密度對(duì)香根草根冠比的影響

根冠比是植物地下部分與地上部分的鮮重或干重的比值，它的大小反映了植物地下部分與地上部分的相關(guān)性。根冠干重比高表明根系活動(dòng)能力強(qiáng)，低則弱[8]。由圖5可知，各處理香根草的根冠比均小于1，總體呈下降的趨勢(shì)。6月各處理的根冠比較大，其中處理T1的根冠比最大，為0.36。7月各處理的根冠比下降，處理T2、T3的根冠比較大。8～10月除處理T1的根冠比逐漸上升外，其余各處理的根冠比總體上繼續(xù)下降。10～11月各處理的根冠比都呈下降趨勢(shì)，但仍然是處理T1最大。

總體而言，香根草各處理生長(zhǎng)前期的根冠比比生長(zhǎng)后期的大，表明生長(zhǎng)前期根系的生長(zhǎng)占優(yōu)勢(shì)，生長(zhǎng)后期地上部分生長(zhǎng)占優(yōu)勢(shì)。

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，粵西香根草生長(zhǎng)前期種植密度對(duì)株高、分蘗數(shù)增長(zhǎng)的影響不顯著，生長(zhǎng)后期變得顯著。這主要是因?yàn)樵谏L(zhǎng)前期，各處理的空間配置都能夠滿(mǎn)足植株生長(zhǎng)所需的空間大小，隨著植株生育期的推進(jìn)，個(gè)體不斷增大，個(gè)體之間競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，種植密度越大個(gè)體之間競(jìng)爭(zhēng)越激烈[9]，所以低密度處理的粵西香根草株高和分蘗數(shù)的增長(zhǎng)速度比高密度處理的快。

不同種植密度下粵西香根草的生長(zhǎng)變化蘊(yùn)涵著個(gè)體資源利用策略。低密度下（T2、T3）植株能將更多生物量分配給莖和葉，供其競(jìng)爭(zhēng)空間和養(yǎng)分，另外在低密度條件下種群空間充足，個(gè)體之間對(duì)資源利用不存在競(jìng)爭(zhēng)，個(gè)體可以在正常生存的條件下進(jìn)行生殖生長(zhǎng)，但密度過(guò)低（T1）也不利于植株生長(zhǎng)，因?yàn)槠洳荒艹浞掷觅Y源；在高密度條件下（T4、T5）種群間個(gè)體對(duì)空間和資源均產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，從而造成資源壓力，個(gè)體必然把更多能量投入到維持自身正常生存上，投入生殖生長(zhǎng)的比例減少[10]。

在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)中，不同種植密度的粵西香根草的地上、地下生物量動(dòng)態(tài)變化與季節(jié)氣候變化相適應(yīng)[11]。5～6月由于田間通風(fēng)透光良好，葉片產(chǎn)生的光合產(chǎn)物大量運(yùn)輸?shù)降叵虏浚龠M(jìn)了根部的快速生長(zhǎng)，根物質(zhì)積累量大，根冠比值大[8]。7～11月隨著氣溫升高和降雨的增多，此時(shí)水熱條件供應(yīng)充足，這一時(shí)期粵西香根草地上部分生長(zhǎng)迅速，進(jìn)入生殖生長(zhǎng)階段，地上生物量增加幅度大，對(duì)養(yǎng)分的需求量增加，除利用光合作用產(chǎn)生的能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還需根莖所積累的營(yíng)養(yǎng)供給[7]。而根系為了滿(mǎn)足地上部分的生長(zhǎng)需要，需供給其能量和養(yǎng)分，故地下生物量減少，根冠比不斷下降[12]。

合理的種植密度能使植株更充分地利用生長(zhǎng)資源，從而獲得更高的產(chǎn)量[13]。因此，在實(shí)際推廣種植香根草時(shí)，建議密度為4～7株/m2，這個(gè)種植密度范圍內(nèi)粵西香根草的分蘗數(shù)和地上生物量較多，獲得高產(chǎn)的同時(shí)還提高了其抗逆性。

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（責(zé)任編輯 王曉芳）