陳 翠，程遠輝，和根強，周國華，趙文林，戚淑威，楊少華

（1云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高山經(jīng)濟植物研究所，云南麗江 674100；2云南白藥集團太安生物科技產(chǎn)業(yè)有限公司，云南麗江 674100）

0 引言

金鐵鎖(Psammosilene tunicoides)為石竹科多年生草本藥用植物，主要分布于云南、四川、貴州金沙江和雅魯藏布江沿岸[1-2]。金鐵鎖在中國西南地區(qū)有悠久的藥用歷史[3-4]。通過現(xiàn)代化學(xué)分析，金鐵鎖的根主要含皂苷、三萜、果酸以及氨基酸等化合物。藥理研究證明金鐵鎖具有較好的鎮(zhèn)痛和抗炎作用，對于治療風(fēng)濕、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等有良好的療效，是多種中成藥如云南白藥、百寶丹、金骨蓮膠囊、痛血康膠囊等的原料藥[5-6]。

金鐵鎖栽培歷史較短，2000 年左右才開始在云南、貴州等自然分布區(qū)進行人工栽培。查閱文獻，金鐵鎖大部分研究報道主要集中于藥理藥效、分布、生理生態(tài)、遺傳多樣性研究方面[7-11]，僅有部分栽培研究，主要集中于種子種苗繁育、最佳采收期、施肥研究等方面[12-17]。當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的壟作栽培模式能有效協(xié)調(diào)土、水、肥、氣、熱、光等關(guān)系，以提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[18]，而溝寬、壟寬與密度是壟作模式主要構(gòu)成要素。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不同溝寬、壟寬與土地利用率對植物根系生長土壤環(huán)境有很大影響，適宜的溝寬、壟寬形成的耕作層厚度能提高土壤環(huán)境的保濕保溫和供肥能力，而密度會影響植物地上部分的通風(fēng)透光，從而影響植物光合作用和病害發(fā)生率[19-20]。目前金鐵鎖生產(chǎn)中種植方式多樣，不同溝寬、壟寬、密度對生產(chǎn)的影響研究尚未有報道。在金鐵鎖植株數(shù)量性狀和質(zhì)量性狀中，根重與根長和根粗相關(guān)性很高[21-22]，根重一定程度上代表著根的主要外觀形態(tài)。通過金鐵鎖植株農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量和醇溶物含量的相關(guān)性和通徑分析，根重是金鐵鎖產(chǎn)量和醇溶物含量最主要的正向影響因子[22-23]，因此，根重不僅影響著金鐵鎖藥材外觀形態(tài)，同時影響著醇溶物含量，本研究以根重代表金鐵鎖藥材質(zhì)量。筆者開展不同溝寬、龔寬、株行距種植方式對金鐵鎖產(chǎn)量和質(zhì)量的影響研究，以期確定金鐵鎖最佳種植條件和方式，為實現(xiàn)金鐵鎖優(yōu)質(zhì)穩(wěn)產(chǎn)和規(guī)范化種植提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、地點

試驗于2019年4月在麗江市玉龍縣太安鄉(xiāng)云南白藥集團太安生物科技產(chǎn)業(yè)有限公司進行，試驗地海拔2680 m。試驗地土壤養(yǎng)分全氮1.15 g/kg，全磷0.65 g/kg，全鉀10.1 g/kg。水解性氮為92 mg/kg，速效磷、鉀含量分別為13.30 mg/kg、136 mg/kg，pH 5.9，有機質(zhì)19.3 g/kg。

1.2 試驗材料

試驗材料為云南白藥集團太安生物科技產(chǎn)業(yè)有限公司金鐵鎖規(guī)范化種植基地生產(chǎn)的1年生種苗。

1.3 試驗方法

試驗采用L16(34)正交試驗設(shè)計，共有3 個試驗因素，分別為溝寬、壟寬、密度，每個因素均設(shè)4 個水平（表1），試驗共16個處理，試驗設(shè)3次重復(fù)共計48個小區(qū)。每個試驗小區(qū)試驗面積16 m2。所有試驗小區(qū)采取一致的栽培管理措施，于2019年11月將各處理小區(qū)金鐵鎖采挖后分別稱量鮮重，計算產(chǎn)量和單株根重。

表1 試驗因素與水平設(shè)計

1.4 統(tǒng)計分析方法

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003和DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行統(tǒng)計分析，利用直觀分析和方差分析法確定最優(yōu)處理組合。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同因素處理對金鐵鎖產(chǎn)量和質(zhì)量影響的直觀分析

試驗不考慮交互作用。溝寬、壟寬、密度對金鐵鎖產(chǎn)量影響的直觀分析結(jié)果見表2～3。K1～K4為各因素在相同水平下產(chǎn)量的平均值，其大小可以用來反映同一因素的不同水平對產(chǎn)量影響的大小，從而可確定出各因素的最佳水平[21-22]，根據(jù)K值得出影響金鐵鎖產(chǎn)量的溝寬(A)、壟寬(B)、密度(C)3個因素的最佳水平分別為20 cm、60 cm、8 cm×10 cm。極差R反映了各因素的水平變動對產(chǎn)量影響的大小[24-25]，3個因素各自水平間的極差R值由大到小依次為C＞A＞B，從而得出對金鐵鎖產(chǎn)量的影響從強到弱依次為密度、溝寬、壟寬。

不同溝寬、壟寬、密度對金鐵鎖平均單株根重影響的直觀分析結(jié)果見表2～3。根據(jù)K值得出A、B、C因素的最佳水平分別為30 cm、60 cm、20 cm×20 cm。3 個因素各自水平間的極差R值得出對金鐵鎖質(zhì)量的影響由強到弱依次為密度C、壟寬B、溝寬A。

表2 不同因素處理金鐵鎖產(chǎn)量的直觀分析

續(xù)表2

表3 不同因素在相同水平下產(chǎn)量和根重均值和極差

2.2 不同因素對金鐵鎖產(chǎn)量和質(zhì)量影響的方差分析

對不同因素影響金鐵鎖產(chǎn)量正交試驗的結(jié)果進行方差分析，結(jié)果見表4。溝寬(A)、壟寬(B)、密度(C)因素所對應(yīng)的P值均小于0.01，說明A、B、C因素對金鐵鎖產(chǎn)量的影響均達極顯著水平，密度、壟寬、溝寬都是影響金鐵鎖產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。

表4 不同因素對金鐵鎖產(chǎn)量影響的方差分析

由不同因素對金鐵鎖平均單株根重影響顯著性分析得出，密度C、壟寬B 2個因素對金鐵鎖單根重的影響達極顯著水平，在生產(chǎn)中這2 個因素是影響金鐵鎖質(zhì)量的關(guān)鍵因素。溝寬因子P值大于0.05，說明溝寬對金鐵鎖質(zhì)量沒有顯著影響。

2.2.1 溝寬對金鐵鎖產(chǎn)量和質(zhì)量的影響 根據(jù)表5產(chǎn)量均值分析，產(chǎn)量隨著溝寬的增加而減少，顯著性分析表明水平1、水平2 沒有顯著性區(qū)別，與水平3、水平4 有極顯著性區(qū)別。溝寬增加會減少實際種植面積，產(chǎn)量會降低，金鐵鎖生產(chǎn)中溝寬20～30 cm可獲得較高的產(chǎn)量。溝寬不同水平間平均單株根重沒有差異，溝寬對金鐵鎖質(zhì)量影響不顯著。

表5 溝寬對金鐵鎖藥材產(chǎn)量、根重的影響

2.2.2 壟寬對金鐵鎖產(chǎn)量和質(zhì)量的影響 根據(jù)表6金鐵鎖藥材產(chǎn)量顯著性分析，較窄的壟寬60 cm 對產(chǎn)量影響最大，產(chǎn)量最高，80～120 cm 間壟寬沒有顯著性區(qū)別。壟面寬度減少后，植株通風(fēng)透光率增加，會顯著影響產(chǎn)量。金鐵鎖種植壟寬60 cm 可獲得較高的產(chǎn)量。不同水平壟寬的平均單株根重差異顯著。單株根重隨著壟寬的增加而減少，壟面越窄，根質(zhì)量越好。壟面寬度100～120 cm 之間沒有顯著性區(qū)別。金鐵鎖生產(chǎn)中壟寬60 cm可獲得較好的藥材質(zhì)量。

表6 壟寬對金鐵鎖藥材產(chǎn)量、根重的影響

2.2.3 密度對金鐵鎖產(chǎn)量和質(zhì)量的影響 表7顯著性分析表明，密度是增加金鐵鎖產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，不同水平對產(chǎn)量差異性極顯著，產(chǎn)量隨著密度增加而增加。種植時間短，病害發(fā)生少時，密度越高，產(chǎn)量越高。本試驗中密度8 cm×10 cm 產(chǎn)量最高。金鐵鎖不同密度種植平均單株根重差異顯著。單株根重隨著密度的增加而降低，密度越大，根質(zhì)量變差，株行距8 cm×10 cm根質(zhì)量最差，20 cm×20 cm 根質(zhì)量最好。密度影響作物的生長空間和土壤肥力，金鐵鎖為半匍匐植物，株行距較大時主枝和分枝全部開展，枝葉光合作用強，有機物質(zhì)積累總量增加，株行距小時株間透光率降低，根莖生長不良。密度是決定著金鐵鎖產(chǎn)量和質(zhì)量最關(guān)鍵的因素，需綜合考慮合理的種植密度。

表7 密度對金鐵鎖藥材產(chǎn)量、根重的影響

2.3 最優(yōu)處理組合分析

表2 不同處理間金鐵鎖產(chǎn)量的多重比較分析表明，處理1 和處理6 產(chǎn)量最高，2 個處理間沒有顯著差異，都為最優(yōu)組合，數(shù)值以處理1 最高，每公頃產(chǎn)量為3651.83 kg。根據(jù)正交試驗的直觀分析結(jié)果K值和方差分析結(jié)果綜合考慮，得出本試驗的最優(yōu)處理組合為A1B1C1，即密度8 cm×10 cm、溝寬20 cm、壟寬60 cm，說明利用正交試驗優(yōu)化金鐵鎖種植方式的研究方案是成功的。

通過不同處理間根重均值的多重比較分析，處理13數(shù)值最高，處理組合為溝寬50 cm、壟寬60 cm、密度20 cm×20 cm，但與處理10沒有顯著差異，都為最優(yōu)組合。根據(jù)正交試驗的直觀分析結(jié)果K值和方差分析結(jié)果綜合考慮，得出本試驗的最優(yōu)處理組合為A2B1C4，即溝寬30 cm、壟寬60 cm、密度20 cm×20 cm。該處理組合未在本試驗處理組合中，通過2020 年補充試驗，結(jié)果得到該組合根重均值達到10.25 g，大于正交試驗結(jié)果中的最高值9.61 g，說明利用正交試驗優(yōu)化金鐵鎖種植方式的研究方案是成功的。

綜合考慮金鐵鎖產(chǎn)量和根質(zhì)量，生產(chǎn)中處理1、6、5 都可采用，即A1B1C1（溝寬20 cm、壟寬60 cm、密度8 cm×10 cm）、A2B2C1（溝寬30 cm、壟寬80 cm、密度8 cm×10 cm）、A2B1C4（溝寬30 cm，壟寬60 cm、密度8 cm×15 cm）。

4 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，種植密度高，金鐵鎖產(chǎn)量高，但密度增加，根質(zhì)量下降，8 cm×10 cm 高密度種植單根均重5.2 g，20 cm×20 cm 低密度種植單根均重8.41 g。本試驗中，為減少干擾因素和試驗誤差，未施基肥和追肥，金鐵鎖產(chǎn)量和根均重數(shù)值都不高。在土壤肥力較好的情況下，高密度種植單根重數(shù)值能顯著提高[16]。但金鐵鎖高密度種植時，種植時間長易產(chǎn)生病害，生產(chǎn)中選擇種植時間1～2年，水肥和播種期適宜，進行適度高密度種植是可行的。種植時間2 年以上時，宜較低密度種植。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中采取壟作模式有較多優(yōu)勢，壟作栽培可改進土壤耕層結(jié)構(gòu)，有利于土壤通氣透水和增強植物根系吸收水分和養(yǎng)分的能力[18]，壟作有利于田間的通風(fēng)透光，能夠減少株間競爭，提高了植物群體的光能利用率，有助于擴大產(chǎn)量[19]。使用壟作的方式能有效調(diào)節(jié)植株個體與群體間的矛盾，促進個體生長發(fā)育，也保證了群體產(chǎn)量[20]。通過本文研究結(jié)果，金鐵鎖采取60～80 cm 窄壟的種植模式，可同時提高產(chǎn)量和質(zhì)量（平均單株根重）。由于本研究中采取的栽培方式是育苗移栽，未進行肥力補充，研究結(jié)果可能與施肥、直播栽培結(jié)果有一定的差異，為更精準有效地指導(dǎo)生產(chǎn)，可進一步開展直播、施用基肥和追肥的相關(guān)研究。

采取壟作種植模式時，密度是很重要的因素，影響作物的產(chǎn)量和質(zhì)量[26]。通過綜合分析，為同時提高產(chǎn)量和質(zhì)量，金鐵鎖種植時溝寬20～30 cm、壟寬60～80 cm、密度8 cm×10 cm 或8 cm×15 cm 都較為合適。由于試驗采用了育苗移栽試驗，最小株行距為8 cm×10 cm，而生產(chǎn)中直播時株行距一般為7 cm×7 cm。種植時可根據(jù)不同繁殖方式選擇密度，如果是移栽，肥水較好條件下適宜密度為90萬～105萬株/hm2，直播適宜密度為135 萬～150 萬株/hm2。但種植年限增加時，需適當(dāng)降低種植密度。