喀斯特山地2种白及的种植方式

杨平飞， 罗 鸣， 唐传照， 卢 毅，吴明开*

(1.遵义师范学院 赤水河流域环境保护与山地农业发展协同创新中心， 贵州 遵义 563006； 2.贵州省农业科学院 现代中药材研究所， 贵州 贵阳 550006； 3.贵州惠稀生物科技有限公司， 贵州 三穗 556500； 4.贵州本富盛生态农业有限责任公司， 贵州 麻江 557600)

引言

【研究意义】珍稀兰科植物白及(Bletillastriata)生于海拔100～3 200 m的常绿阔叶林下，栋树林或针叶林下、路边草丛或岩石缝中，干燥块茎为贵州道地药材，具有止血收敛、消肿生肌之功效[1-2]。白及块茎主要含有白及多糖、挥发油、甾类、萜类、酯类、醚类、白及醇、菲类衍生物、蒽醌衍生物等化学成分，具有抗菌、抗炎、止血、抗肿瘤、抗衰老、促进创伤愈合和细胞生长等药理作用，除可用于医药领域外，白及还广泛应用于烟草工业、化工行业(含美容产品)、食品工业[3]。白及野生资源被采挖殆尽，规模化人工栽培已逐步形成，贵州安龙县欣蔓生物科技有限公司等企业在全国率先建成连片超过330 hm2的生态种植基地，获得有机认证，安龙白及为国家地理标志保护产品和农产品地理标志[4]。【前人研究进展】赵艳霞等[5]研究发现，白及含有多种化学成分，主要有联苄类、二氢菲类、菲类、黄酮类、多酚类等，具有显著收敛止血、消肿生肌的功效。龚晔等[6]研究表明，白及潜在分布区主要位于秦岭、淮河以南大部分地区，主要适生省份为云南、湖北、四川，影响白及潜在分布的最主要气象因子是气温、降水量。李志红等[7-8]建立白及工厂化组培育苗体系及生态种植技术等。【研究切入点】贵州喀斯特山地林地资源丰富，充分利用白及喜阴生物学特性，开展林下栽培，提高林地综合经营效益，促进农村发展和农民增收具有重要现实意义。【拟解决的关键问题】探明喀斯特山地林下和大田2种种植方式对白及生长和光合性状影响，以期为发展白及栽培提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

白及种苗采自安龙县欣蔓生物科技有限责任公司，选取健康、无病害、长势均一的马鞍型驯化苗进行试验。

1.2 试验设计

在贵州麻江县宣威镇卡乌村采用林下栽种和大田栽种，2019年11月开始移栽，2020年7月进行相关数据测量。

林下栽种:选择林地坡度30°～60°，松树平均株高20 m，平均冠幅5.6 m×3.6 m的林地，主要在林窗、林缘山地和郁闭度50°以下稀疏林地栽种，林地山坡每隔40 cm采用人工松土或挖掘机松土，深20～30 cm，不翻耕，再以小锄头挖穴栽种，株距20 cm。

大田栽种:前茬为玉米等旱作，常规翻耕，起垄开厢，垄宽1 m，高15～20 cm，条播移栽，行株距30 cm×25 cm。

1.3 指标测量

1.3.1 农艺性状 选取长势均一的白及10株，测定指标有基径、茎长、株高、叶片数、块茎分叉(平均)总长、块茎分叉(平均)总宽、块茎分叉(平均)总厚、全株重。

1.3.2 叶绿素 选取长势均一的白及10株，利用叶绿素测定仪(JC-YLS01)分别选择健康的第1片完全展开叶测量叶绿素。

1.3.3 光合性状 晴天上午9:00—11:00选择10株生长状况良好的白及第1片完全展开叶，利用Li6400XT便携式光合仪，测量净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔导度等光合指标，以及光照强度(光强)、温度、压强、湿度等气象数据。

1.4 数据处理

数据采用Excel 2003和SPSS 18.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 白及的农艺性状与叶绿素含量

从表1可见，林下种植白及的茎长、株高、块茎分叉平均总长、块茎分叉平均总宽、块茎分叉平均总厚、全株重均显著高于大田种植，分别提高110.87%、53.91%、22.62%、27.69%、39.28%和38.49%；大田种植白及的基茎、叶片数略高于林下种植，分别提高0.91%和15.15%。块茎分叉平均总长、块茎分叉平均总宽、块茎分叉平均总厚3个性状是产量构成的主要影响因子之一，是白及经济指标的主要表现形式。因此，林下种植有利于白及的生长。林下种植白及的叶绿素含量(30.62 SPAD)较大田种植(28.90 SPAD)的提高5.99%，但差异不显著。

表1 不同种植方式白及的农艺性状及叶绿素含量

2.2 白及叶片的光合特性

由表2可见，林下种植的白及净光合速率较大田种植的提高31.90%，但差异不显著。白及大田种植的叶片气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率较林下种植分别提高53.62%、1.95%和33.07%，气孔导度、蒸腾速率差异达显著水平，胞间CO2浓度差异不显著。

表2 不同种植方式白及的叶片的光合特性

2.3 气象因子与白及农艺性状的相关性

2.3.1 林下种植 从表3看出，光强与白及农艺性状、光合指标相关性不显著，与叶片数、胞间CO2浓度呈现负相关，其他均为正相关。温度与净光合速率呈极显著负相关、相关系数分别为-0.967，与胞间CO2浓度呈极显著正相关、相关系数为0.958；与叶绿素呈现显著负相关、相关系数分别为-0.910，与气孔导度呈显著正相关、相关系数为0.812；与基径、株高、叶片数、块茎分叉平均总长、块茎分叉平均总宽、块茎分叉平均总厚呈负相关，与茎长、蒸腾速率呈正相关。压强与气孔导度、蒸腾速率呈极显著正相关，相关系数分别为0.971、0.993；与基径、株高、叶片数、块茎分叉平均总长、块茎分叉平均总宽、块茎分叉平均总厚、叶绿素、净光合速率呈负相关，与茎长、胞间CO2浓度呈正相关。湿度与气孔导度、蒸腾速率呈极显著负相关，相关系数分别为-0.988、-0.985；与基径、株高、叶片数、块茎分叉平均总长、块茎分叉平均总宽、块茎分叉平均总厚、叶绿素、净光合速率呈正相关，与茎长、胞间CO2浓度现呈负相关。

表3 气象因子与林下和大田种植白及农艺性状的相关性

2.3.2 大田种植 从表3看出，光强与白及叶片叶绿素含量呈极显著负相关，相关系数为-0.966，与基径、茎长、株高、块茎分叉平均总长、块茎分叉平均总宽、块茎分叉平均总厚呈负相关；与叶片数、净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔导度呈正相关。温度与胞间CO2浓度呈极显著负相关，相关系数为-0.986；与茎长、叶片数、块茎分叉平均总长、块茎分叉平均总宽、块茎分叉平均总厚、叶绿素、气孔导度、蒸腾速率呈负相关，与基径、株高、净光合速率呈正相关。压强与胞间CO2浓度呈显著正相关，相关系数为0.894；与茎长、叶绿素含量、气孔导度、蒸腾速率呈正相关；与基径、株高、叶片数、块茎分叉平均总长、块茎分叉平均总宽、块茎分叉平均总厚、净光合速率呈负相关。湿度与净光合速率呈显著负相关，相关系数为-0.831；与叶绿素含量呈负相关；与基径、茎长、株高、叶片数、块茎分叉平均总长、块茎分叉平均总宽、块茎分叉平均总厚、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度呈正相关。

3 讨论

叶绿素含量是反映植物生理状况的重要指标，是植物进行光合作用的功能性物质基础，直接影响植物对有效光的吸收、利用、转化，对光能吸收与转化有重要作用，在环境的变化过程中，可通过动态地调节叶绿素之间的比例关系，分配和耗散光能，保证光合系统的正常运转[9-10]。生态因子直接影响光合作用，各种因子间有着错综复杂的关系，植物生长是对于各环境因子综合作用的反映[11]。试验光强、温度、压强、湿度等气象因子与不同种植方式下的农艺性状和光合性状的相关性不同。林下种植，光强与其他指标未达显著或极显著相关；温度与净光合速率呈现极显著负相关，与胞间CO2浓度呈现极显著正相关，与叶绿素呈现显著负相关、与气孔导度呈显著正相关；压强与气孔导度、蒸腾速率呈极显著正相关；湿度与气孔导度、蒸腾速率呈极显著负相关。大田种植，光强与叶绿素含量极显著负相关；温度与胞间CO2浓度呈极显著负相关；压强与胞间CO2浓度呈显著正相关；湿度与净光合速率呈显著负相关。林下种植比大田种植的白及植株叶片叶绿素含量、净光合速率高，大田栽种，光强增加会降低叶绿素含量，相应的林下种植白及叶片对有效光的吸收、利用、转化能力更强。

4 结论

林下种植白及的茎长、株高、块茎分叉平均总长、块茎分叉平均总宽、块茎分叉平均总厚和全株重农艺性状显著高于大田种植，分别提高110.87%、53.91%、22.62%、27.69%、39.28%和38.49%；林下种植白及的叶绿素含量较大田种植的提高5.99%；林下种植白及的叶片净光合速率较大田种植提高31.90%。林下种植白及的块茎分叉平均总长、块茎分叉平均总宽、块茎分叉平均总厚和全株重显著高于大田种植林下种植白及有利于白及的生长。