楊平飛， 羅 鳴， 唐傳照， 盧 毅，吳明開*

(1.遵義師范學(xué)院 赤水河流域環(huán)境保護(hù)與山地農(nóng)業(yè)發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心， 貴州 遵義 563006； 2.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 現(xiàn)代中藥材研究所， 貴州 貴陽 550006； 3.貴州惠稀生物科技有限公司， 貴州 三穗 556500； 4.貴州本富盛生態(tài)農(nóng)業(yè)有限責(zé)任公司， 貴州 麻江 557600)

引言

【研究意義】珍稀蘭科植物白及(Bletillastriata)生于海拔100～3 200 m的常綠闊葉林下，棟樹林或針葉林下、路邊草叢或巖石縫中，干燥塊莖為貴州道地藥材，具有止血收斂、消腫生肌之功效[1-2]。白及塊莖主要含有白及多糖、揮發(fā)油、甾類、萜類、酯類、醚類、白及醇、菲類衍生物、蒽醌衍生物等化學(xué)成分，具有抗菌、抗炎、止血、抗腫瘤、抗衰老、促進(jìn)創(chuàng)傷愈合和細(xì)胞生長等藥理作用，除可用于醫(yī)藥領(lǐng)域外，白及還廣泛應(yīng)用于煙草工業(yè)、化工行業(yè)(含美容產(chǎn)品)、食品工業(yè)[3]。白及野生資源被采挖殆盡，規(guī)模化人工栽培已逐步形成，貴州安龍縣欣蔓生物科技有限公司等企業(yè)在全國率先建成連片超過330 hm2的生態(tài)種植基地，獲得有機(jī)認(rèn)證，安龍白及為國家地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品和農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志[4]。【前人研究進(jìn)展】趙艷霞等[5]研究發(fā)現(xiàn)，白及含有多種化學(xué)成分，主要有聯(lián)芐類、二氫菲類、菲類、黃酮類、多酚類等，具有顯著收斂止血、消腫生肌的功效。龔曄等[6]研究表明，白及潛在分布區(qū)主要位于秦嶺、淮河以南大部分地區(qū)，主要適生省份為云南、湖北、四川，影響白及潛在分布的最主要?dú)庀笠蜃邮菤鉁?、降水量。李志紅等[7-8]建立白及工廠化組培育苗體系及生態(tài)種植技術(shù)等。【研究切入點(diǎn)】貴州喀斯特山地林地資源豐富，充分利用白及喜陰生物學(xué)特性，開展林下栽培，提高林地綜合經(jīng)營效益，促進(jìn)農(nóng)村發(fā)展和農(nóng)民增收具有重要現(xiàn)實(shí)意義?！緮M解決的關(guān)鍵問題】探明喀斯特山地林下和大田2種種植方式對(duì)白及生長和光合性狀影響，以期為發(fā)展白及栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

白及種苗采自安龍縣欣蔓生物科技有限責(zé)任公司，選取健康、無病害、長勢(shì)均一的馬鞍型馴化苗進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在貴州麻江縣宣威鎮(zhèn)卡烏村采用林下栽種和大田栽種，2019年11月開始移栽，2020年7月進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)測(cè)量。

林下栽種:選擇林地坡度30°～60°，松樹平均株高20 m，平均冠幅5.6 m×3.6 m的林地，主要在林窗、林緣山地和郁閉度50°以下稀疏林地栽種，林地山坡每隔40 cm采用人工松土或挖掘機(jī)松土，深20～30 cm，不翻耕，再以小鋤頭挖穴栽種，株距20 cm。

大田栽種:前茬為玉米等旱作，常規(guī)翻耕，起壟開廂，壟寬1 m，高15～20 cm，條播移栽，行株距30 cm×25 cm。

1.3 指標(biāo)測(cè)量

1.3.1 農(nóng)藝性狀 選取長勢(shì)均一的白及10株，測(cè)定指標(biāo)有基徑、莖長、株高、葉片數(shù)、塊莖分叉(平均)總長、塊莖分叉(平均)總寬、塊莖分叉(平均)總厚、全株重。

1.3.2 葉綠素 選取長勢(shì)均一的白及10株，利用葉綠素測(cè)定儀(JC-YLS01)分別選擇健康的第1片完全展開葉測(cè)量葉綠素。

1.3.3 光合性狀 晴天上午9:00—11:00選擇10株生長狀況良好的白及第1片完全展開葉，利用Li6400XT便攜式光合儀，測(cè)量凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度等光合指標(biāo)，以及光照強(qiáng)度(光強(qiáng))、溫度、壓強(qiáng)、濕度等氣象數(shù)據(jù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2003和SPSS 18.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 白及的農(nóng)藝性狀與葉綠素含量

從表1可見，林下種植白及的莖長、株高、塊莖分叉平均總長、塊莖分叉平均總寬、塊莖分叉平均總厚、全株重均顯著高于大田種植，分別提高110.87%、53.91%、22.62%、27.69%、39.28%和38.49%；大田種植白及的基莖、葉片數(shù)略高于林下種植，分別提高0.91%和15.15%。塊莖分叉平均總長、塊莖分叉平均總寬、塊莖分叉平均總厚3個(gè)性狀是產(chǎn)量構(gòu)成的主要影響因子之一，是白及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的主要表現(xiàn)形式。因此，林下種植有利于白及的生長。林下種植白及的葉綠素含量(30.62 SPAD)較大田種植(28.90 SPAD)的提高5.99%，但差異不顯著。

表1 不同種植方式白及的農(nóng)藝性狀及葉綠素含量

2.2 白及葉片的光合特性

由表2可見，林下種植的白及凈光合速率較大田種植的提高31.90%，但差異不顯著。白及大田種植的葉片氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度和蒸騰速率較林下種植分別提高53.62%、1.95%和33.07%，氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率差異達(dá)顯著水平，胞間CO2濃度差異不顯著。

表2 不同種植方式白及的葉片的光合特性

2.3 氣象因子與白及農(nóng)藝性狀的相關(guān)性

2.3.1 林下種植 從表3看出，光強(qiáng)與白及農(nóng)藝性狀、光合指標(biāo)相關(guān)性不顯著，與葉片數(shù)、胞間CO2濃度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，其他均為正相關(guān)。溫度與凈光合速率呈極顯著負(fù)相關(guān)、相關(guān)系數(shù)分別為-0.967，與胞間CO2濃度呈極顯著正相關(guān)、相關(guān)系數(shù)為0.958；與葉綠素呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)、相關(guān)系數(shù)分別為-0.910，與氣孔導(dǎo)度呈顯著正相關(guān)、相關(guān)系數(shù)為0.812；與基徑、株高、葉片數(shù)、塊莖分叉平均總長、塊莖分叉平均總寬、塊莖分叉平均總厚呈負(fù)相關(guān)，與莖長、蒸騰速率呈正相關(guān)。壓強(qiáng)與氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.971、0.993；與基徑、株高、葉片數(shù)、塊莖分叉平均總長、塊莖分叉平均總寬、塊莖分叉平均總厚、葉綠素、凈光合速率呈負(fù)相關(guān)，與莖長、胞間CO2濃度呈正相關(guān)。濕度與氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.988、-0.985；與基徑、株高、葉片數(shù)、塊莖分叉平均總長、塊莖分叉平均總寬、塊莖分叉平均總厚、葉綠素、凈光合速率呈正相關(guān)，與莖長、胞間CO2濃度現(xiàn)呈負(fù)相關(guān)。

表3 氣象因子與林下和大田種植白及農(nóng)藝性狀的相關(guān)性

2.3.2 大田種植 從表3看出，光強(qiáng)與白及葉片葉綠素含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.966，與基徑、莖長、株高、塊莖分叉平均總長、塊莖分叉平均總寬、塊莖分叉平均總厚呈負(fù)相關(guān)；與葉片數(shù)、凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度呈正相關(guān)。溫度與胞間CO2濃度呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.986；與莖長、葉片數(shù)、塊莖分叉平均總長、塊莖分叉平均總寬、塊莖分叉平均總厚、葉綠素、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率呈負(fù)相關(guān)，與基徑、株高、凈光合速率呈正相關(guān)。壓強(qiáng)與胞間CO2濃度呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.894；與莖長、葉綠素含量、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率呈正相關(guān)；與基徑、株高、葉片數(shù)、塊莖分叉平均總長、塊莖分叉平均總寬、塊莖分叉平均總厚、凈光合速率呈負(fù)相關(guān)。濕度與凈光合速率呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.831；與葉綠素含量呈負(fù)相關(guān)；與基徑、莖長、株高、葉片數(shù)、塊莖分叉平均總長、塊莖分叉平均總寬、塊莖分叉平均總厚、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度呈正相關(guān)。

3 討論

葉綠素含量是反映植物生理狀況的重要指標(biāo)，是植物進(jìn)行光合作用的功能性物質(zhì)基礎(chǔ)，直接影響植物對(duì)有效光的吸收、利用、轉(zhuǎn)化，對(duì)光能吸收與轉(zhuǎn)化有重要作用，在環(huán)境的變化過程中，可通過動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)葉綠素之間的比例關(guān)系，分配和耗散光能，保證光合系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[9-10]。生態(tài)因子直接影響光合作用，各種因子間有著錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系，植物生長是對(duì)于各環(huán)境因子綜合作用的反映[11]。試驗(yàn)光強(qiáng)、溫度、壓強(qiáng)、濕度等氣象因子與不同種植方式下的農(nóng)藝性狀和光合性狀的相關(guān)性不同。林下種植，光強(qiáng)與其他指標(biāo)未達(dá)顯著或極顯著相關(guān)；溫度與凈光合速率呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān)，與胞間CO2濃度呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)，與葉綠素呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)、與氣孔導(dǎo)度呈顯著正相關(guān)；壓強(qiáng)與氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率呈極顯著正相關(guān)；濕度與氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率呈極顯著負(fù)相關(guān)。大田種植，光強(qiáng)與葉綠素含量極顯著負(fù)相關(guān)；溫度與胞間CO2濃度呈極顯著負(fù)相關(guān)；壓強(qiáng)與胞間CO2濃度呈顯著正相關(guān)；濕度與凈光合速率呈顯著負(fù)相關(guān)。林下種植比大田種植的白及植株葉片葉綠素含量、凈光合速率高，大田栽種，光強(qiáng)增加會(huì)降低葉綠素含量，相應(yīng)的林下種植白及葉片對(duì)有效光的吸收、利用、轉(zhuǎn)化能力更強(qiáng)。

4 結(jié)論

林下種植白及的莖長、株高、塊莖分叉平均總長、塊莖分叉平均總寬、塊莖分叉平均總厚和全株重農(nóng)藝性狀顯著高于大田種植，分別提高110.87%、53.91%、22.62%、27.69%、39.28%和38.49%；林下種植白及的葉綠素含量較大田種植的提高5.99%；林下種植白及的葉片凈光合速率較大田種植提高31.90%。林下種植白及的塊莖分叉平均總長、塊莖分叉平均總寬、塊莖分叉平均總厚和全株重顯著高于大田種植林下種植白及有利于白及的生長。