遮阴胁迫对丹参生长及光合特性的影响

陈晖 郭宝金 任丽华 高秋美 孟庆峰 韩金龙 王志芬

摘要 [目的]研究不同遮阴胁迫对丹参生长及光合特性影响。[方法]通过在不同遮阴处理条件下对丹参植株高度、小叶片面积、叶片数等主要農艺性状的调查以及丹参主要生育期光合速率的测定，分析遮阴胁迫对丹参生长及光合特性的影响。[结果]在不同遮阴条件下，随着光照强度的减弱，对丹参生长的影响主要表现在茎变细，植株的高度、小叶片面积、叶片数先增加后减少。在全光照条件下，过强的光照不利于丹参的生长。7、8月份在海棠地2.0 m×3.0 m的遮阴处理下即郁闭度为32.7%时叶面积最大，叶片开展好，且药用器官根增粗增长，说明适度遮阴有利于丹参植株的营养生长。[结论]处于全光照和郁闭度32.7%之间的遮阴适于丹参植株的生长。

关键词 丹参；遮阴胁迫；光照强度；光合特性；影响

中图分类号 S18 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）29-0112-02

Effects of Shading Stress on the Growth and Photosynthetic Characteristics of Salvia Miltiorrhiza

CHEN Hui1，GUO Baojin2，REN Lihua1，WANG Zhifen3* et al

（1.Jining City Agricultural Science Research Institute，Jining，Shandong 272031；2.Jining City Forestry Bureau，Jining，Shandong 272000；3.Institute of Agricultural Products， Shandong Academy of Agricultural Sciences，Jinan，Shandong 250000）

Abstract [Objective] The research aimed to study the effects of different shade on the growth and photosynthetic characteristics of Salvia miltiorrhiza.[Method]The effects of shading stress on the growth and photosynthetic characteristics of Salvia miltiorrhiza were analyzed by measuring the main agronomic traits such as plant height， small leaf area and leaf numbers of Salvia miltiorrhiza and measured the photosynthetic rate in the main growth period of Salvia miltiorrhiza under different shading treatments.[Result]Under different shading conditions， with the decrease of light intensity， the effect on the growth of Salvia miltiorrhiza was mainly manifested in the thinning of the stem， the plant height， the small leaf area and the leaf numbers increased first and then decreased.In full light conditions， too strong light was not conducive to the growth of Salvia miltiorrhiza.In July and August， the leaf area was the largest in the shade of 2.0 m×3.0 m （when the canopy density was 32.7%） in Begonia， the leaf was well developed and the root of the medicinal organ increased， which indicated that the moderate shade was beneficial to the plant nutritional growth.[Conclusion]Shade between 32.7% of total light and canopy closure is suitable for the growth of Salvia miltiorrhiza.

Key words Salvia miltiorrhiza；Shading stress；Light intensity；Photosynthetic characteristics；Effect

基金項目 山东省现代农业产业技术体系中草药创新团队（SDAIT-20-08）。

作者简介 陈晖（1969—），男，山东金乡人，高级农艺师，从事中草药育种与栽培研究。*通讯作者，研究员，硕士，从事中草药遗传育种与栽培研究。

收稿日期 2017-07-14

丹参（ Salvia miltiorrhiza Bge.）是唇形科药用植物，其根入药，具有活血祛瘀、消肿止痛、养血安神的功能[1]。目前国内外对丹参的研究主要集中在药理作用及其应用上[2-4]，生理方面的研究鲜见报道[5-7]。光照强度对丹参生长有重要的影响。光合作用是植物生长的生理基础，可以作为判断植物生长势的指标[8]。

该试验结合济宁市实际情况，根据低龄苗木遮阴不明显、与其套作植物竞争能力较弱的特点，在林下种植丹参，探索丹参林下种植的适应能力，研究在不与粮食作物争地、不影响苗木生长的前提下遮阴胁迫对丹参的生长和光合特性的影响，以期为制订合理的丹参种植区划和田间大规模生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

丹参种源采自菏泽市润康中药材研究所丹参人工种子试验基地，根据试验需要，选择大小一致的丹参块茎进行播种。

1.2 试验设计

试验采用单因素（林木的株行距）随机区组设计，分别在法桐林和海棠林中种植丹参，林木的株行距共3个水平（2.0 m×3.0 m、2.0 m×6.0 m、1.0 m×1.5 m），其中处理T1、T2分别为法桐株行距2.0 m×3.0 m和2.0 m×6.0 m，处理T3、T4分别为海棠林株行距1.0 m×1.5 m和20 m×3.0 m，对照（CK）为大田露地栽培。每块试验地面积0.07 hm2，均3次重复。试验设在济宁市农科院试验基地里，土壤为中性壤土，肥力中等。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 郁闭度的测定。

利用冠层分析仪测定郁闭度[9]，对所测林分进行10 m×10 m选地，对角线上取点，离地1.3 m平举测定仪，对每个处理进行郁闭度测定，比较各项指标，确定最佳郁闭度值。

1.3.2 主要农艺性状测定。

在各处理主要生育期取樣，每次取样5～10株，3次重复，测量株高、叶片数。

1.3.3 叶面积测定。

生长中期，随机取叶片10片以上，量取叶片最大长度（L）和最大宽度（W），圆形叶片按照d（直径）=（L+2W）/3进行直径等效，之后按圆形面积计算公式计算叶面积[10]。

1.3.4 光合生理参数的测定。

选择典型晴天，09 ∶00—11 ∶30测定各处理主要生育期功能叶片的光合速率[11-13]，每次取样5～10片，3次重复。

2 结果与分析

2.1 各林地处理的郁闭度

通过测定，处理T1、T2、T3、T4及对照（CK）的郁閉度分别为76.9%、67.8%、57.4%、32.7%和0。该试验的宗旨就是在现有林地条件的基础上进行丹参的复合种植，郁闭度作为一个背景值，直观地为试验者展示了郁闭程度，清楚地说明了中药材复合种植的郁闭环境。

2.2 不同遮阴处理对丹参部分农艺性状指标的影响

2.2.1 株高。

从图1可以看出，在丹参不同生长时期，各处理的株高变化不大。但总体而言，遮阴处理的变化趋势为低—高—低，而全光照（CK）的株高变化出现双峰值。除8月份外，CK在其他月份的株高高于T1、T2、T3处理。T1处理下，只有8月份的株高高于CK，其他月份均处于各处理的最低值。T4在8、9月份的株高均明显高于其他4个处理，说明环境温度过高的情况下，适当的遮阴能促进丹参的生长。T1、T2、T3均在8月份出现了最高值，而CK在此时却是最低值，具体原因有待进一步研究。

2.2.2 叶片数。

从图2可以看出，在丹参的不同生长期，各处理6—7月份叶片数基本没变化，到8月份出现显著差异，而且T3、T4和CK一直处于领先，10月份T2处理却突然降到最低。T1和T2处理在6—8月份基本是同一水平，到9月份却出现显著差异。总体而言，CK一直保持各处理最高值，T1处于最低值，说明了丹参的喜光耐阴性。

2.2.3 叶面积。

从图3可以看出，T3 与T4 总体差别不大，但T4处理下的丹参叶面积处于明显优势，特别是8月份，明显高于其他处理；T1、T2 处理下的丹参叶面积差别也不大，处于同一变化水平。各处理的峰值基本都出现在8月份，但变化不大，说明在丹参的生长过程中叶面积变化幅度不大，基本都是先增加后减小的状态。

2.3 不同遮阴处理对丹参光合速率的影响

从图4可以看出，随着遮阴的增加，光合速率逐渐降低，且CK与遮阴处理表现差异性显著（P<0.05）。遮阴T1、T2处理之间和T3与T4处理之间差异不显著，但随着遮阴程度的增加差异性越来越显著。

3 结论与讨论

光合作用是植物生长发育的基础和生产力高低的决定性因素，同时又是一个对环境条件变化很敏感的生理过程。该试验研究表明，光照强度的减弱，对丹参生长的影响主要表现在茎变细，植株的高度、复叶长度、小叶片长宽比、叶片数先增加后减少。这与夏枯草的研究结果基本一致[14]。薛永峰等[5]对丹参光合日变化的研究表明，高光强和高温是发生光抑制的主要原因。该研究结果也表明，全光照条件下，夏季过强的光照和高温不利于丹参的生长；在T2处理中，由于光强的明显减弱，植株的净光合速率显著下降，光合产物积累显著减少，丹参已不能通过自身的调节来满足其正常生长的需要；T4的自然光强下的叶面积最大，叶片开展好，且药用器官根增粗增长。可见，适度遮阴有利于丹参植株的营养生长，光照强度是制约丹参植株干物质重量的一个重要因素。由于受该试验环境条件的限制，综合来说，处于全光照（即郁密度为0）和郁闭度32.7%之间的遮阴适于丹参植株的生长。

参考文献

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