摘" "要" "為探究不同毛竹林密度對林下多花黃精生長的影響,在3個不同密度(1 200~1 800株/hm2、1 800~2 400株/hm2、2 400~3 000株/hm2)毛竹林下種植黃精,測量并分析黃精的株高、葉片數(shù)、地徑、塊莖鮮重及干重等生長指標(biāo)。結(jié)果表明,中等密度(1 800~2 400株/hm2)條件下,黃精的生長表現(xiàn)最佳,各項生長指標(biāo)均顯著高于低密度和高密度組。通過方差分析和主成分分析發(fā)現(xiàn),土壤中的速效氮、速效磷、速效鉀等養(yǎng)分對黃精的生長具有顯著影響。中等密度毛竹林為黃精提供了最適宜的光照、水分和養(yǎng)分供應(yīng)環(huán)境。為毛竹林下多花黃精的科學(xué)栽培提供了理論依據(jù),并為竹林復(fù)合經(jīng)營模式的優(yōu)化提出了建議。
關(guān)鍵詞" "毛竹林密度;多花黃精;生長指標(biāo);土壤養(yǎng)分;復(fù)合經(jīng)營
多花黃精(Polygonatum cyrtonema Hua)是一種傳統(tǒng)的中藥材,具有補脾潤肺、益氣養(yǎng)陰等功效。隨著中藥材市場需求增加,野生多花黃精資源減少,人工栽培逐漸成為主要供給方式。鑒于多花黃精喜陰耐寒、適合濕潤環(huán)境的生長特性,林下栽培成為理想選擇,特別是毛竹林下的復(fù)合經(jīng)營模式,有效提升了土地利用率和經(jīng)濟效益[1-3]。
福建省寧化縣有竹林面積45.32萬畝,其中毛竹林43.23萬畝,發(fā)展毛竹林下套種黃精很有潛力。目前有關(guān)黃精林下種植的研究很多,如賀安娜[4]研究表明,不同林木類型下栽培的多花黃精在光合特性和形態(tài)表現(xiàn)上有顯著差異,透光率較低的環(huán)境有助于黃精株高和葉面積的增加,從而提高其光合效率和水分利用率。鐘子龍[5]指出,栽培基質(zhì)的選擇對黃精的生長至關(guān)重要,尤其是在毛竹林下栽培時,合理的土壤管理能夠顯著提高黃精的地徑、株高和塊莖質(zhì)量。此外,蔣淑君[6]研究發(fā)現(xiàn),香榧林下套種多花黃精表現(xiàn)出較高的保存率和產(chǎn)量,進一步證明了在林下經(jīng)濟作物栽培中的可行性?;诖?,本研究通過設(shè)置不同密度的毛竹林,并結(jié)合土壤理化性質(zhì)變化,探討竹林密度對黃精生長及其土壤養(yǎng)分利用的影響,以期為毛竹林下多花黃精的科學(xué)栽培提供理論依據(jù),并為復(fù)合經(jīng)營模式優(yōu)化提供指導(dǎo)。
1" "材料與方法
1.1" "試驗地概況" "試驗地位于寧化縣安樂鎮(zhèn)夏坊村苦竹坑林下種植基地(26°4′12\"N,116°42′35\"E),海拔560~680 m,平均坡度17°,屬亞熱帶季風(fēng)氣候,年均氣溫17.7 ℃,年均降水量1 800 mm。土壤為微酸性山地紅壤,適合毛竹和多花黃精生長。
1.2" "試驗材料" "試驗采用福建南梨灣生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司提供的2年生多花黃精塊莖,選取健康、大小均勻的帶1~2個芽的塊莖,平均鮮重為10 g/個。塊莖經(jīng)過草木灰處理后,于2021年11月30日種植于毛竹林下。
1.3" "試驗設(shè)計" "選擇同坡向、坡度、海拔及立地條件基本一致的試驗林,設(shè)置3個密度梯度,分別為:1 200~1 800株/hm2(低密度)、1 800~2 400株/hm2(中等密度)、2 400~3 000株/hm2(高密度),3次重復(fù),小區(qū)面積10 m×15 m,黃精種植密度為20 000株/hm2。試驗毛竹林林分結(jié)構(gòu)見表1。
1.4" "指標(biāo)測定與方法" "株高、地徑及葉片數(shù):每個密度區(qū)隨機選取30株黃精,用卷尺和游標(biāo)卡尺測量株高、地徑,并記錄葉片數(shù),每季度測量1次;塊莖生物量:在試驗結(jié)束時,每個密度區(qū)隨機挖取30株黃精,測定其塊莖的鮮重和干重,干重通過80 °C烘干至恒重后獲得;土壤理化性質(zhì):在各密度區(qū)間隨機采集0~20 cm土層的土壤樣本,測定土壤pH值(pH計)、有機質(zhì)含量(重鉻酸鉀滴定法)以及速效氮、速效磷、速效鉀含量(常規(guī)化學(xué)分析法)。
1.5" "分析方法" "使用SPSS統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)分析主要包括描述性統(tǒng)計、方差分析和主成分分析。
2" "結(jié)果與分析
2.1" 黃精生長指標(biāo)的描述性統(tǒng)計" "由表2可見,在中密度(1 800~2 400株/hm2)竹林下,黃精的各項生長指標(biāo)均表現(xiàn)出較為顯著的優(yōu)勢,尤其是在株高和塊莖鮮重方面,黃精生長表現(xiàn)明顯優(yōu)于低密度和高密度組的。
2.2" "方差分析" "采用單因素方差分析(ANOVA)方法。分析結(jié)果見表3。
從方差分析的結(jié)果可以看出,毛竹林的密度對黃精的株高、葉片數(shù)、塊莖鮮重、塊莖干重和地徑均有顯著影響(Plt; 0.01)。其中,株高的F值為88.218,P值為0,表明密度的變化對黃精的株高具有極顯著的影響。葉片數(shù)和塊莖生物量的差異也同樣顯著,中等密度組表現(xiàn)最優(yōu)。
2.3" 主成分分析" "主成分分析之前,首先通過KMO和Bartlett球形度檢驗評估數(shù)據(jù)的適用性。KMO值為0.891,表明數(shù)據(jù)適合進行因子分析;Bartlett球形度檢驗的近似卡方值為6 476.023,自由度為36,P值為0,表明各變量之間具有顯著相關(guān)性,適合進行主成分分析。
主成分分析結(jié)果表明(表4),第一主成分的特征根為6.713,解釋了74.59%的總方差,說明該主成分能夠較好地解釋各變量之間的關(guān)系。通過計算主成分的綜合得分系數(shù),速效氮、速效磷、速效鉀等土壤養(yǎng)分因子在第一主成分中的權(quán)重較大,表明這些因素對黃精的生長影響顯著。
從主成分分析結(jié)果可以看出,土壤養(yǎng)分(尤其是速效氮、速效磷、速效鉀)對黃精的生長起到了重要的促進作用。特別是在中等密度下,土壤中這些關(guān)鍵養(yǎng)分的含量較高,促進了黃精株高、塊莖鮮重和干重的快速增長。
3" "討論與結(jié)論
研究結(jié)果顯示,毛竹林密度的變化對黃精生長有顯著影響,中等密度毛竹林下黃精的株高、葉片數(shù)、地徑、塊莖鮮重和干重等生長指標(biāo)表現(xiàn)最優(yōu)。表明中等密度的毛竹林環(huán)境為黃精的生長提供了最佳的光照和水分平衡,與王斐[7]和彭禮瓊[8]關(guān)于林下作物生長的研究結(jié)果一致。楊慶雄等[9]的研究也表明,中等密度的林下復(fù)合經(jīng)營模式能有效促進植物生長。
在低密度條件下,雖然光照充足,但土壤水分供應(yīng)不足,黃精的水分吸收效率低,限制了塊莖的生長。盡管光合作用條件良好,但水分蒸發(fā)速度快,無法有效滿足植物需求。而在高密度條件下,林分郁閉度增加,光照不足抑制了黃精的光合作用,導(dǎo)致株高和塊莖積累下降,與葉邦宣[10]對香榧林下黃精生長的研究結(jié)果一致。
土壤中的速效氮、速效磷和速效鉀等養(yǎng)分對黃精生長至關(guān)重要。研究顯示,這些關(guān)鍵養(yǎng)分的有效性直接決定了黃精的塊莖鮮重和干重。曹镥鑌[11]指出,速效氮能直接促進葉片生長和光合作用,而磷和鉀在能量傳遞和水分代謝中起著關(guān)鍵作用。中等密度下,土壤中養(yǎng)分利用率最高,顯著促進了塊莖的生物量積累。相比之下,低密度時雖然土壤養(yǎng)分豐富,但因水分不足影響?zhàn)B分吸收,高密度時光照不足降低了養(yǎng)分的利用效率。
綜上所述,在毛竹林下種植黃精時,建議選擇中等密度(1 800~2 400株/hm2)的種植模式。低密度下應(yīng)加強水分管理,高密度下則需改善光照條件,如間伐和土壤改良,以優(yōu)化黃精的生長環(huán)境。
本研究為竹林下黃精的種植提供了科學(xué)指導(dǎo),未來建議在更廣泛的地域和不同環(huán)境條件下進行試驗,以推動黃精的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
參考文獻
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[6] 蔣淑君,鐘曉涵,姜創(chuàng),等.香榧林下套種3種黃精技術(shù)研究初報[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2022,63(9):1 978-1 981.
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[10] 葉邦宣,張深梅,闕利芳,等.不同郁閉度下香榧—多花黃精復(fù)合經(jīng)營生長狀況研究[J].浙江林業(yè)科技,2021,41(4):45-49.
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