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        海拔與定植密度對(duì)宜昌市東當(dāng)歸生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響

        2023-11-07 06:26:42楊迎春李云飛姚玉玲李念祖費(fèi)甫華李蓉芳
        湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2023年10期
        關(guān)鍵詞:產(chǎn)量生長(zhǎng)影響

        楊迎春,李云飛,姚玉玲,李念祖,費(fèi)甫華,楊 昊,李蓉芳

        (1.宜昌市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,湖北宜昌 443004;2.平村眾贏(湖北)藥業(yè)有限公司,湖北宜昌 443100)

        東當(dāng)歸[Angelica acutiloba(Sieb.et Zucc.)Kitagawa]別名大和當(dāng)歸、日本當(dāng)歸、大深當(dāng)歸、延邊當(dāng)歸,與當(dāng)歸[Angelica sinensis(Oliv.)Diels.]同為傘形科當(dāng)歸屬植物,其干燥根為日本藥用當(dāng)歸[1]。東當(dāng)歸含有阿魏酸、揮發(fā)油和棕櫚酸等化學(xué)成分,具有抗炎鎮(zhèn)痛、補(bǔ)血活血、調(diào)經(jīng)止痛和潤(rùn)腸通便等功效[2-4]。20 世紀(jì)70 年代中國(guó)從日本引入東當(dāng)歸,栽培于吉林省延吉市,發(fā)展成為朝鮮族民族藥材,現(xiàn)在延邊朝鮮族自治州大范圍種植,在四川等地也有栽培[2,5]。

        湖北省地理和氣候條件優(yōu)越,擁有悠久的中藥材栽培歷史,初步形成了以武陵山、大別山和秦巴山為核心的中藥材種植區(qū),是全國(guó)中藥材資源大?。?,7]。日本市場(chǎng)上東當(dāng)歸需求量大,2019 年平村眾贏(湖北)藥業(yè)有限公司將東當(dāng)歸引種到湖北省宜昌市夷陵區(qū)和宜都市試種[8,9]。由于東當(dāng)歸在中國(guó)的栽培范圍有限,有關(guān)其栽培技術(shù)的研究報(bào)道很少[9,10],且由于地區(qū)差異性,現(xiàn)有栽培地區(qū)的種植經(jīng)驗(yàn)無(wú)法適用。海拔和定植密度顯著影響當(dāng)歸屬植物的生長(zhǎng)過(guò)程[9,11],本研究通過(guò)探究海拔和定植密度對(duì)湖北省宜昌市東當(dāng)歸生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響,對(duì)適宜定植的海拔高度和密度水平進(jìn)行選擇,以期為該地區(qū)提供優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)地概況

        試驗(yàn)地分別位于湖北省宜昌市梁山村和秀水坪村。梁山村試驗(yàn)地(111.24°E,30.28°N)海拔為600 m,年降雨量為1 230 mm,年平均氣溫為16.3 ℃,無(wú)霜期為273 d,前茬作物為玉米。秀水坪村試驗(yàn)地(111.08°E,31.15°N)海拔為1 100 m,年降雨量為1 400 mm,年平均氣溫為15.7 ℃,無(wú)霜期為271.9 d,前茬作物為玉米。

        1.2 供試材料

        供試東當(dāng)歸種子由平村眾贏(湖北)藥業(yè)有限公司提供,于2020 年8 月播種,2021 年3 月移栽。選取株高和莖粗一致、無(wú)腐爛和蟲蛀現(xiàn)象、生長(zhǎng)健壯的一年生種苗移栽,苗齡180 d,莖粗0.5 cm,株高3~10 cm。整地時(shí)施3 000 kg/hm2有機(jī)肥(有機(jī)質(zhì)≥45%,總養(yǎng)分≥5%,有效活菌數(shù)≥0.5 億/g)和1 500 kg/hm2硫酸鉀型復(fù)合肥(總養(yǎng)分≥45%,15-15-15)作為基肥,封行后,分別于6 月下旬和9 月上旬追施600 kg/hm2高鉀復(fù)合肥(總養(yǎng)分≥45%,18-7-20)。

        1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        試驗(yàn)設(shè)海拔和定植密度2 個(gè)變量,同一海拔采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)。設(shè)置2個(gè)海拔水平:A1(600 m)和A2(1 100 m);設(shè)置3 個(gè)定植密度水平:D1(30 cm×40 cm)、D2(35 cm×40 cm)、D3(40 cm×40 cm)。起壟栽培,壟高30 cm,壟寬60 cm,壟間距40 cm,每壟種植2 行,品字形穴栽,覆銀色反光薄膜。D1、D2、D3定植密度下,東當(dāng)歸定植數(shù)量分別為66 667、57 143、50 000 株/hm2。共6 個(gè)處理(A1D1、A1D2、A1D3、A2D1、A2D2、A2D3),每個(gè)處理設(shè)3 個(gè)重復(fù)小區(qū)。

        1.4 方法

        利用S 形取樣法,于2021 年5 月21 日(生長(zhǎng)旺盛期)和2021 年9 月21 日(根膨大期)隨機(jī)取樣,每個(gè)小區(qū)觀測(cè)并記錄20 株?yáng)|當(dāng)歸的株高和莖稈數(shù)。于2021 年12 月初采收期隨機(jī)采挖,摘除葉片、抖落根上土壤,每個(gè)小區(qū)測(cè)量20 株?yáng)|當(dāng)歸的單株鮮根重,根據(jù)定植密度折算鮮根產(chǎn)量。

        1.5 數(shù)據(jù)分析

        使用Microsoft Excel 2019 軟件整理數(shù)據(jù),利用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行方差分析和Pearson 相關(guān)性分析,選用Duncan 法進(jìn)行多重比較,數(shù)據(jù)均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同海拔與定植密度對(duì)東當(dāng)歸地上部分生長(zhǎng)的影響

        2.1.1 東當(dāng)歸生長(zhǎng)旺盛期地上部分生長(zhǎng)狀況 東當(dāng)歸生長(zhǎng)旺盛期株高和莖稈數(shù)結(jié)果見表1。各不同處理?xiàng)l件下,東當(dāng)歸生長(zhǎng)旺盛期株高為8.41~14.80 cm,莖稈數(shù)為3.78~5.38個(gè)。根據(jù)方差分析結(jié)果,600 m海拔、35 cm×40 cm定植密度處理下,東當(dāng)歸生長(zhǎng)旺盛期地上部分生長(zhǎng)勢(shì)較旺,株高為所有處理中最高,為14.80 cm,莖稈數(shù)較多,為5.20個(gè);1 100 m海拔、30 cm×40 cm定植密度處理下,東當(dāng)歸生長(zhǎng)旺盛期地上部生長(zhǎng)勢(shì)最差,株高和莖稈數(shù)均為所有處理中最小。

        雙因素方差分析結(jié)果(表1)表明,海拔極顯著影響生長(zhǎng)旺盛期株高和莖稈數(shù);定植密度極顯著影響生長(zhǎng)旺盛期株高,對(duì)生長(zhǎng)旺盛期莖稈數(shù)無(wú)顯著影響;海拔和定植密度的交互作用顯著影響生長(zhǎng)旺盛期株高和莖稈數(shù)。綜上,600 m 海拔處理下,莖稈數(shù)更多;35 cm×40 cm 定植密度處理下,株高較高。

        2.1.2 東當(dāng)歸根膨大期地上部分生長(zhǎng)狀況 9 月東當(dāng)歸地上部分基本停止生長(zhǎng),葉片同化養(yǎng)分大量向地下根部輸送,促進(jìn)根部膨大,此時(shí)期統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以展現(xiàn)地上部分生長(zhǎng)的總體狀況,結(jié)果見表1。不同處理?xiàng)l件下,東當(dāng)歸根膨大期株高為33.35~42.75 cm,莖稈數(shù)為9.05~10.95 個(gè)。方差分析結(jié)果(表1)顯示,1 100 m 海拔、35 cm×40 cm 和40 cm×40 cm 定植密度處理下,株高較高,分別為42.75、42.65 cm;600 m 海拔、30 cm×40 cm 定植密度處理下,株高最低,為33.35 cm,且與600 m 海拔、40 cm×40 cm 定植密度處理之間無(wú)顯著差異。不同處理下,莖稈數(shù)之間無(wú)顯著差異。

        雙因素方差分析結(jié)果(表1)顯示,海拔極顯著影響根膨大期株高,對(duì)莖稈數(shù)無(wú)顯著影響;定植密度極顯著影響根膨大期株高,顯著影響根膨大期莖稈數(shù);海拔和定植密度的交互作用對(duì)東當(dāng)歸地上部分生長(zhǎng)無(wú)顯著影響。因此,進(jìn)一步分析海拔與定植密度的主效應(yīng),結(jié)果見表2。不同海拔水平下,根膨大期株高表現(xiàn)為1 100 m>600 m,差異顯著,前者較后者提高14.9%;根膨大期莖稈數(shù)之間無(wú)顯著差異。不同定植密度水平下,根膨大期株高表現(xiàn)為35 cm×40 cm>40 cm×40 cm>30 cm×40 cm,前兩者顯著高于后者,最高值較最低值提高13.8%;根膨大期莖稈數(shù)表現(xiàn)為40 cm×40 cm>35 cm×40 cm>30 cm×40 cm,最高值較最低值提高18.4%。

        表2 海拔與定植密度對(duì)東當(dāng)歸根膨大期地上部分生長(zhǎng)的主效應(yīng)分析

        2.2 不同海拔與定植密度對(duì)東當(dāng)歸地下部分產(chǎn)量的影響

        不同處理下東當(dāng)歸地下部分產(chǎn)量數(shù)據(jù)見表3。各不同處理?xiàng)l件下,東當(dāng)歸單株鮮根重為197.50~265.26 g,折合鮮根產(chǎn)量為10 916.67~16 725.66 kg/hm2。方差分析結(jié)果(表3)顯示,1 100 m 海拔下的3 個(gè)處理與600 m 海拔、40 cm×40 cm 定植密度處理之間單株鮮根重?zé)o顯著差異,為218.33~265.26 g,在所有處理中單株鮮根重較大,較其他處理增加了6.1%~34.3%。600 m 海拔、35 cm×40 cm 定植密度處理下單株鮮根重最小,為197.50 g。東當(dāng)歸折合鮮根產(chǎn)量方差分析結(jié)果(表3)顯示,1 100 m 海拔、30 cm×40 cm 和35 cm×40 cm 定植密度處理下,折合鮮根產(chǎn)量之間無(wú)顯著差異,為15 157.83~16 725.66 kg/hm2,在所有處理中較大,較其他處理提高了10.5%~53.2%;600 m 海拔、40 cm×40 cm 定植密度處理下折合鮮根產(chǎn)量最低,為10 916.67 kg/hm2。

        表3 不同海拔與定植密度對(duì)東當(dāng)歸產(chǎn)量的影響

        雙因素方差分析結(jié)果(表3)顯示,海拔極顯著影響東當(dāng)歸單株鮮根重和折合鮮根產(chǎn)量;定植密度極顯著影響東當(dāng)歸折合鮮根產(chǎn)量,對(duì)單株鮮根重?zé)o顯著影響;海拔和定植密度的交互作用對(duì)東當(dāng)歸單株鮮根重和折合鮮根產(chǎn)量均無(wú)顯著影響。因此,海拔與定植密度的主效應(yīng)被進(jìn)一步分析,結(jié)果見表4。不同海拔水平下,東當(dāng)歸單株鮮根重和折合鮮根產(chǎn)量均表現(xiàn)為1 100 m>600 m,前者較后者分別增加了23.8%、24.0%。不同定植密度水平下,折合鮮根產(chǎn)量表現(xiàn)為30 cm×40 cm>35 cm×40 cm>40 cm×40 cm,前者顯著高于后兩者;單株鮮根重之間無(wú)顯著差異。

        表4 海拔與定植密度對(duì)東當(dāng)歸產(chǎn)量指標(biāo)的主效應(yīng)分析

        2.3 東當(dāng)歸地下部分產(chǎn)量指標(biāo)與地上部分生長(zhǎng)指標(biāo)間相關(guān)性分析

        由表5 可知,東當(dāng)歸單株鮮根重和折合鮮根產(chǎn)量均與生長(zhǎng)旺盛期莖稈數(shù)之間呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,且相關(guān)性強(qiáng),相關(guān)性系數(shù)分別為-0.868 和-0.820。東當(dāng)歸折合鮮根產(chǎn)量與生長(zhǎng)旺盛期株高、根膨大期株高和莖稈數(shù)之間無(wú)顯著相關(guān)性。

        表5 東當(dāng)歸產(chǎn)量指標(biāo)與生長(zhǎng)指標(biāo)間相關(guān)性分析

        3 小結(jié)與討論

        本研究結(jié)果表明,海拔對(duì)東當(dāng)歸地上部分生長(zhǎng)和產(chǎn)量具有顯著影響。低海拔(600 m)更有利于東當(dāng)歸生長(zhǎng)旺盛期地上部分生長(zhǎng),莖稈數(shù)更多。但是,從整個(gè)生長(zhǎng)期來(lái)看,高海拔(1 100 m)更利于東當(dāng)歸地上部分養(yǎng)分積累,根膨大期株高更高,進(jìn)一步促進(jìn)了地下部分產(chǎn)量的形成,采收期單株鮮根重和折合鮮根產(chǎn)量更高。當(dāng)歸和東當(dāng)歸都是當(dāng)歸屬植物,生長(zhǎng)習(xí)性相近,對(duì)當(dāng)歸的相關(guān)研究表明,適當(dāng)提高海拔有利于當(dāng)歸地上部分生長(zhǎng),但海拔過(guò)高時(shí),當(dāng)歸株高和葉片數(shù)與海拔呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系[11,12]。此外,隨海拔高度升高,當(dāng)歸鮮根重呈先上升后下降的趨勢(shì)[12-14],這與本研究結(jié)論基本一致,說(shuō)明一定范圍的高海拔適宜東當(dāng)歸生長(zhǎng),下一步有必要繼續(xù)增加海拔梯度進(jìn)行試驗(yàn),以確定適宜宜昌市東當(dāng)歸種植的海拔范圍。

        本研究中,定植密度顯著影響東當(dāng)歸地上部分生長(zhǎng),對(duì)單株產(chǎn)量影響不大,對(duì)總產(chǎn)量影響顯著。綜合來(lái)看,中密度(35 cm×40 cm)和低密度(40 cm×40 cm)定植,東當(dāng)歸地上部分生長(zhǎng)更旺盛。所有密度處理對(duì)單株鮮根重均無(wú)顯著影響,但高密度(30 cm×40 cm)種植時(shí),折合鮮根產(chǎn)量最高,而中(35 cm×40 cm)、低(40 cm×40 cm)密度處理下的折合鮮根產(chǎn)量之間無(wú)顯著差異,均顯著低于前者。蔣祺等[9,10]對(duì)攀枝花市東當(dāng)歸栽培技術(shù)的研究表明,當(dāng)定植密度為40 cm×40 cm 時(shí),東當(dāng)歸地上部分生長(zhǎng)速度最快,而低于或高于這一密度定植時(shí),生長(zhǎng)速度減慢;定植密度過(guò)高(20 cm×20 cm)時(shí),東當(dāng)歸單株產(chǎn)量顯著降低,而其他定植密度(30 cm×30 cm、40 cm×40 cm、50 cm×50 cm)下的單株產(chǎn)量之間差異不明顯。這與本研究的結(jié)論基本一致,定植密度過(guò)高不利于東當(dāng)歸地上部分生長(zhǎng),并且定植密度在一定范圍內(nèi)變化時(shí)對(duì)東當(dāng)歸單株產(chǎn)量的影響不顯著。因此,有必要增加定植密度梯度進(jìn)行進(jìn)一步試驗(yàn),確定適宜宜昌市種植的定植密度范圍。

        東當(dāng)歸根部是產(chǎn)量來(lái)源,生長(zhǎng)旺盛期養(yǎng)分主要向地上部分積累,達(dá)到有效積溫水平后進(jìn)入根膨大期,地上部分養(yǎng)分快速向根部轉(zhuǎn)移。地上部分養(yǎng)分積累有利于根部產(chǎn)量形成。本研究中,東當(dāng)歸單株鮮根重和折合鮮根產(chǎn)量與生長(zhǎng)旺盛期莖稈數(shù)呈顯著的強(qiáng)負(fù)相關(guān)關(guān)系,這可能是因?yàn)榈厣喜糠稚L(zhǎng)過(guò)于旺盛,影響了后期養(yǎng)分回流。

        根據(jù)海拔和定植密度對(duì)東當(dāng)歸地下部分產(chǎn)量的綜合影響,為使單株產(chǎn)量和總產(chǎn)量較高,宜昌市適宜在高海拔(1 100 m)地區(qū)以30 cm×40 cm 密度定植東當(dāng)歸,下一步還需增加海拔和定植密度試驗(yàn)梯度,以進(jìn)一步探索適宜種植的條件范圍。

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