邱明紅,杜尚嘉，史丹妮，岑選才，吳海霞，陳國德

(海南省林業(yè)科學研究所，海南 ?？?571100)

鱷嘴花[Clinacanthusnutans(Burm. f.) Lindau]又稱憂遁草，是爵床科鱷嘴花屬(Clinacanthus)，生長于低海拔亞熱帶疏林中或灌叢內(nèi)[1]。鱷嘴花全株均可入藥，且具有較好的營養(yǎng)保健和藥用價值[2]。研究表明，從鱷嘴花中分離得到的化合物包括甾醇類、三萜類、黃酮碳苷等以及生物堿均具有較好抗病毒、抗氧化、抗腫瘤、抗炎菌及免疫調(diào)節(jié)等藥理作用，且無毒副作用或毒副作用小[3-6]。

近年來，由于生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞，野生鱷嘴花資源的過度采伐等原因均導致鱷嘴花資源急劇下降。而目前對于鱷嘴花的研究主要集中在其化學成分的提取和鑒定以及藥理作用、營養(yǎng)價值等。對于鱷嘴花栽培措施對其生長的影響研究較少。因此，本研究擬通過對鱷嘴花進行不同種植密度試驗，研究鱷嘴花栽培的適宜種植密度要求，以期為鱷嘴花栽培及增產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試驗方法

1.1.1 試驗材料

研究所用材料來源自海南省林業(yè)科學研究所大院內(nèi)，經(jīng)多位植物學專家鑒定該植物即為鱷嘴花。

1.1.2 試驗方法

扦插方法：

利用短枝剪剪取長度約為(15±2)cm的鱷嘴花健壯插條若干，除去枝條上葉片與分枝，每條插穗上保證有3個枝節(jié)，插穗上端剪為平面，下方為馬蹄形。將剪好的插穗浸泡于清水約2h后，按設計好的密度(2 cm×2 cm、5 cm×5 cm、10 cm×10 cm、15 cm×15 cm、20 cm×20 cm)扦插于經(jīng)多菌靈溶液消毒的插床，插床基質(zhì)為體積比紅壤∶椰糠∶河沙=2∶1∶1。扦插后及時澆溉充足，并蓋以透明塑料薄膜。

指標測定方法：

扦插后定期對插穗進行生根情況的觀察，并統(tǒng)計其枝條數(shù)、枝節(jié)數(shù)、枝長、枝圍、葉片數(shù)以及生物量等。每周一早上、中午、下午分別測定鱷嘴花葉片的葉綠素a、b以及總?cè)~綠素濃度和相對葉綠素含量，各指標的測定方法如下：

生物量分配比例(干重)[7]：生物量分配比例= 各構(gòu)件生物量/總生物量×100%

根冠比(干重)：根冠比=地下部分質(zhì)量(干重)/地上部分質(zhì)量

葉綠素[8]：將鱷嘴花新鮮葉片分別放入研缽中，用剪刀剪碎，加入適量的95%的乙醇，研磨至勻漿。將剪好的濾紙?zhí)兹肼┒分?，漏斗下?5 mL棕色容量瓶，用乙醇將研缽沖洗2～3次，全部沖入漏斗里，然后再將濾紙沖洗干凈，最后用膠頭滴管定容至25 mL。搖勻把葉綠素提取液倒入寬1 cm的比色杯內(nèi)，用分光光度計分別在波長649 nm、665 nm下測量其吸光值D649和D665，以95%乙醇為空白對照。得到的吸光值按公式分別計算葉綠素a、b的濃度(g/L)，相加即得總濃度。公式如下：

D649=24.58Ca+46.84CbD665=83.81Ca+23.10CbC總=Ca+Cb

Ca—葉綠素a的濃度Cb—葉綠素b的濃度C總=Ca+Cb

1.1.3 數(shù)據(jù)處理方法

利用Excel軟件對研究數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，并利用SPSS16.0對數(shù)據(jù)進行差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植密度對鱷嘴花生長的影響結(jié)果分析

2.1.1 種植密度差異對鱷嘴花生根率的影響比較

通過對不同種植密度鱷嘴花生根率的測定發(fā)現(xiàn)(圖1)，5×5組生根率較大，為63.3%，20×20組的生根率較小，為20.0%，5×5組生根率較20×20組生根率高43.3%，兩者生根率存在顯著差異(P<0.05)。但是兩者分別跟其余3個種植密度的生根率均無顯著差異(P>0.05)。

圖1 種植密度差異對鱷嘴花生根率的影響

2.1.2 種植密度差異對鱷嘴花葉片數(shù)、葉綠素的影響及動態(tài)變化分析

連續(xù)3個季度(每季度統(tǒng)計1次葉片數(shù)量)對不同種植密度鱷嘴花葉片統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)(圖2a)，10×10組葉片數(shù)量均較多。其中，第一次統(tǒng)計中葉片數(shù)量較多者是10×10組，為(33.8±0.95)片/枝，而較少者為2×2組，(20.1±1.61)片/枝，前者較后者葉片數(shù)高13.7片/枝，兩者葉片數(shù)量存在顯著差異(P<0.05)。但是5×5組、10×10組以及15×15組兩兩間差異均不顯著(P>0.05), 2×2組與其余3組均差異顯著(P<0.05)；在第二次測量中，葉片數(shù)量較多者是10×10組，為(33.8±0.90)片/枝，而較少者為15×15組，(19.6±0.50)片/枝，前者較后者葉片數(shù)高14.2片/枝，兩者葉片數(shù)量存在顯著差異(P<0.05)。但是5×5組與10×10組間以及2×2組與15×15組間葉片數(shù)量差異均不顯著(P>0.05)。第三次測量發(fā)現(xiàn)，10×10組，為(18.5±5.20)片/枝，而較少者為15×15組，(10.9±0.79)片/枝，前者較后者葉片數(shù)高7.6片/枝，兩者葉片數(shù)量存在顯著差異(P<0.05)。但是兩者分別跟其余2個種植密度的葉片數(shù)量均無顯著差異(P>0.05)。

通過實驗可知(圖2b)，不同種植密度的鱷嘴花葉片葉綠素a、b濃度均差異不顯著(P>0.05)。

圖2 不同種植密度鱷嘴花葉片數(shù)量、葉綠素差異比較

通過對一天3個時段(早、中、晚)相對葉綠素含量的測定發(fā)現(xiàn)，各個種植密度鱷嘴花葉片相對葉綠素含量在中午時間段均升高。其中，15×15組較顯著。但是，通過對不同種植密度同一時間段相對葉綠素含量的差異性分析發(fā)現(xiàn)，其兩兩間均不顯著(P>0.05)。

2.1.3 種植密度差異下鱷嘴花枝長、枝條數(shù)、莖圍以及枝節(jié)數(shù)生長動態(tài)變化分析

由圖3可知，隨著種植密度變化，鱷嘴花莖圍、枝條長度、枝條數(shù)以及枝節(jié)數(shù)均發(fā)生變化。但是，各項監(jiān)測指標的增長變化規(guī)律不明顯。枝條長度(圖3a)：第一次測量中10×10組枝條長度較長，為(45.6±10.0)cm/條，2×2組較短，為(27.0±10.6)cm/條；第二次為10×10組枝條長度較長，為(63.3±19.1)cm/條，2×2組較短，為(27.3±10.2)cm/條；第三次為15×15組枝條長度較長，為71.4±15.1cm/條，2×2組較短，為(40.6±15.9)cm/條。方差分析發(fā)現(xiàn)，以上三次測量較高者與較低間均差異顯著(P<0.05)。通過對枝條長度平均增長率分析發(fā)現(xiàn)，2×2組、5×5組、10×10組以及15×15組的枝條長度平均增長率分別為16.9%、11.9%、24.1%以及24.9%。

枝條數(shù)(圖3b)：第一次測量發(fā)現(xiàn)，各種植密度枝條數(shù)差異不顯著(P>0.05)。第二、三次測量得到，15×15組枝條數(shù)較多，分別為(2.8±0.2)條/株和(3.7±0.1)條/株，且均與其他種植密度存在顯著差異(P<0.05)，其他種植密度間均差異不顯著(P>0.05)。通過對枝條數(shù)平均增長率分析發(fā)現(xiàn)，2×2組、5×5組、10×10組以及15×15組的枝條長度平均增長率分別為4.4%、4.1%、9.5%以及38.0%。

莖圍(圖3c)：第一次測量中10×10組莖圍較大，為(3.4±0.35)mm，2×2組較小，為(2.8±0.49)mm；第二次為10×10和15×15組莖圍均較大，分別為(3.5±0.34)mm和(3.5±0.73)mm，2×2組較小，為(2.8±0.64)mm；第三次為2×2組莖圍較大，為(4.9±0.57)mm，10×10組較小，為(4.0±0.65)mm。以上針對莖圍的三次測量中，均為較高者與較低間均差異顯著(P<0.05)。通過對莖圍平均增長率分析發(fā)現(xiàn)，2×2組、5×5組、10×10組以及15×15組的莖圍平均增長率分別為36.1%、18.9%、7.8%以及15.5%。

枝節(jié)數(shù)(圖3d)：第一次測量中10×10和15×15組枝節(jié)數(shù)較高，分別為(15.7±0.52)節(jié)/條和(15.7±0.53)節(jié)/條，但是5×5組、10×10組以及15×15組枝節(jié)數(shù)差異不顯著(P>0.05)。2×2組較

圖3 不同種植密度下鱷嘴花枝長、枝條數(shù)、莖圍以及枝節(jié)數(shù)生長動態(tài)

低，為(9.0±1.24)節(jié)/條，其與其他處理組間均差異顯著(P<0.05)；第二次測量為10×10組枝節(jié)數(shù)較大，為15.7±0.57節(jié)/條，2×2組較小，為(9.1±1.08)節(jié)/條，且兩者枝節(jié)數(shù)存在顯著差異(P<0.05)；第三次測量為10×10組枝節(jié)數(shù)較大，為(15.8±1.62)節(jié)/條，15×15組較小，為(9.5±0.77)節(jié)/條，兩者枝節(jié)數(shù)存在顯著差異(P<0.05)。通過對枝節(jié)數(shù)平均增長率分析發(fā)現(xiàn)，2×2組、5×5組、10×10組以及15×15組的枝條長度平均增長率分別為18.0%、2.4%、0.3%以及-19.7%。

2.2 種植密度對鱷嘴花生物量分配及根冠比的影響分析

2.2.1 種植密度差異對鱷嘴花根莖葉生物量分配的影響

圖4 不同種植密度下鱷嘴花根莖葉生物量分配

圖4可知，15×15組根生物量、莖生物量、葉生物量、總生物量以及莖生物量分配比例和葉生物量分配比例均較高，而2×2組均較低，兩者間均差異顯著(P<0.05)。15×15組根生物量、莖生物量、葉生物量、總生物量分別是2×2組的3.7倍、8.3倍、7.1倍和7.4倍；15×15組莖生物量分配比例和葉生物量分配比例分別較2×2組高9.2%和73.9%，且兩者間均差異顯著(P<0.05)。但是根生物量分配比例中，2×2組較高，而15×15組較低，2×2組較15×15組高9.1%。方差分析發(fā)現(xiàn)，兩者差異顯著(P<0.05)。

2.2.2 遮陰差異對鱷嘴花根冠比的影響分析

由圖5可知，隨著種植株行距增大，鱷嘴花的根冠比逐漸下降，扦插密度與根冠比存在反比關系。其中，2×2組根冠比較高(0.22±0.04)，而15×15組較低(0.10±0.01)，前者是后者的2.2倍。單因素方差分析發(fā)現(xiàn)，兩者間存在顯著差異性(P<0.05)。

圖5 各種植密度處理組鱷嘴花根冠比(干重)

但是2×2組與5×5組以及10×10組與15×15組間均差異不顯著(P>0.05)。

3 討論與結(jié)論

植物為適應外界環(huán)境可以通過改變其構(gòu)件特征而表現(xiàn)出高度的形態(tài)可塑性，從而最終影響植株對環(huán)境資源的利用，形成與各種環(huán)境因子相對應的適應對策[9]。根系不僅有固著作用, 而且具有吸收和貯藏養(yǎng)分的功能。作為根類藥材,根系的生長情況直接關系到藥材的產(chǎn)量和品質(zhì)。土、肥、水、汽、熱對植物根系均有不同影響,密度又是它們綜合的體現(xiàn)[10]。通過對不同種植密度鱷嘴花生根率的測定發(fā)現(xiàn)，5×5組生根率較大， 20×20組的生根率較小，且兩者差異顯著(P<0.05)。但是兩者分別跟其余3個種植密度的生根率均無顯著差異(P>0.05)。說明在一定種植密度范圍內(nèi)，種植密度對鱷嘴花生根影響不顯著，但是種植過于稀疏將嚴重影響鱷嘴花根系的形成和生長，甚至導致植株死亡。

葉片是植物接收陽光、進行光合作用等生理活動的重要器官[11-12]。高等植物葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b，是捕獲光能并驅(qū)動電子轉(zhuǎn)移的重要光合色素，而光又通過影響葉綠素合成相關酶的活性來影響葉綠素的合成[13-15]。通過結(jié)果分析得到，鱷嘴花葉片在15×15組表現(xiàn)出較高的葉片數(shù)量。但是較高或較低的種植密度均導致鱷嘴花葉片數(shù)量下降，且表現(xiàn)出顯著差異性(P<0.05)。說明鱷嘴花葉片生長的最適密度可能約為15 cm×15 cm。大于或小于該值均可能由于空間資源的利用和競爭使得鱷嘴花改變自身構(gòu)件的生長。但是不同種植密度的鱷嘴花葉片葉綠素a、b濃度、相對葉綠素含量均不顯著(P>0.05)。說明密度制約對鱷嘴花葉綠素的產(chǎn)生影響不大。

通過結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，10×10組(或15×15組)的枝條長度較長、枝條數(shù)和枝節(jié)數(shù)較均較多，而2×2組(15×15組的枝節(jié)數(shù)也較少)的枝條長度均較短、枝條數(shù)和枝節(jié)數(shù)較均較少。且均存在顯著差異性(P<0.05)。說明地上空間資源充足減輕了由于密度制約帶來的生長限制，更有利于鱷嘴花地上部分的生長。密度制約程度低的以上3項指標的增長率明顯高于密度制約程度高者。但是莖圍的變化與以上3個指標存在一定的差異性。莖圍前兩個階段的生長與其他三個指標較為相似，均表現(xiàn)為10×10組(或15×15組)莖圍較大，而2×2組莖圍較小。但是在第三階段的測量結(jié)果則剛好相反。且莖圍平均增長率均表現(xiàn)為2×2組較大，而10×10組較小。

植物對地上光資源和地下水、礦質(zhì)營養(yǎng)的競爭能力的高低是通過權(quán)衡地上和地下器官的生物量分配比例實現(xiàn)的[16]。在高密度條件下，植株將分配更多的光合產(chǎn)物給葉和莖的生長，同時減少根的生物量分配[17]。本研究表明，15×15組根生物量、莖生物量、葉生物量、總生物量以及莖生物量分配比例和葉生物量分配比例均較高，而2×2組均較低，兩者間均差異顯著(P<0.05)。這與別人的研究結(jié)論一致。此外，隨著種植株行距增大，鱷嘴花的根冠比和根的生物量分配比例均逐漸下降，扦插密度與根冠比、根的生物量分配比例均存在反比關系。說明在高密度環(huán)境下鱷嘴花將更多的光合產(chǎn)物向地下部分，以保證根的生長來吸收更多的水分及其他營養(yǎng)物質(zhì)。