陈曦 官佩欣 王晓红
摘要:蒙古黄芪(Astragalus mongholicus Bunge)为豆科黄芪属多年生草本植物,本论文主要探究不同环境条件对蒙古黄芪生长的影响。旨在为蒙古黄芪在东北地区种植的环境的选择提供一定的参考依据,本实验的主要结果如下:
在育苗过程中不同土壤类型对蒙古黄芪出苗率的影响较为明显:蒙古黄芪在弱酸性的田园土与红土中,生长情况较稳定,在东部盐碱土中出苗率较低。因此蒙古黄芪的适应土壤基质的能力大概率上取决于土壤类型,这可能与土壤本身的性质有关,比如土壤的透气程度,土壤的储水性能,土壤中微生物矿质元素的含量有关。
在育苗过程中不同pH土壤对蒙古黄芪出苗率的影响差异巨大:蒙古黄芪的生长条件与土壤pH密切相关,蒙古黄芪在弱酸性土壤中生长情况最好最稳定,随着土壤pH的增加,蒙古黄芪出苗率增长趋势显著降低,存活率显著下降。
在不同光照强度与温度下,研究表明:蒙古黄芪幼苗期应适当增加光照强度,以通过人为方法增加根系粗度影响蒙古黄芪的产量。在遮光条件下根干重增长对光照强度的响应大于根鲜重的增长,可以在幼苗期过后适当降低光照强度与温度,来使得根系干重比例增加,提高蒙古黄芪根系切片的产量。
关键词:蒙古黄芪;发芽率;栽培环境
蒙古黄芪(Astragalus mongholicus Bunge)是豆科黄芪属多年生草本植物。它是中国药典中黄芪的原植物。蒙古黄芪在中国是一种很有名的中药,通常情况下以切根泡水的方式进行食用。蒙古黄芪是中国三级保护植物。[5] 黄芪是我国的大宗药材之一。据研究,黄芪含有多种氨基酸和活性抗菌成分。具有益气固表、利尿解毒、抗衰老、抗肿瘤、抗病毒、镇静、镇痛等功效。由于其药性柔和,黄芪被称为“补气固表的圣药”,并被广泛使用[1]。据统计,以黄芪为原料的中药有200多种,也是我国重要的出口商品之一[4]。
1 材料和方法
1.1 材料
试验用的蒙古黄芪种子购买于蒙古种子直销地,试验之前除去种子中干燥枯瘪、空洞、有虫蛀的种子,同时去除种子中的石头沙子等杂质,挑选颗粒饱满,种子较大的进行播种。红土,田园土,东部盐碱土,草木灰与生石灰。
1.2 方法
将供试验用种子浸泡在蒸馏水中,并用湿棉布片遮盖,置于室温情况下静置24h后挑选出吸胀或者种皮破裂的种子进行播种。
2 不同环境对蒙古黄芪出苗率的影响
2.1 不同土壤类型对出苗率的影响
2.1.1 土壤的选取
为了研究适合蒙古黄芪生长的土壤类型,选择了东北地区具有代表性的三种土壤基质,即红土、田园土、东部盐碱土。在试验前测量了三种试验土壤的pH值。测量pH值时,将试验中使用的三种土壤类型通过1毫米的筛子,取20g土壤放入100ml烧杯中,加入100ml蒸馏水,摇动30min,摇动后停留15min,从烧杯中取一小片上清液,用pH计测量pH值,重复测试三次,取最终pH值的平均值。
2.1.2 试验方法
在试验之前,对三种土壤基质(红土、田园土、东部盐碱土)进行了检查,以去除大量杂质。将蒸馏水浸泡过的黄芪种子播种在上述三种土壤基质上。播种深度不到一厘米,每组100个样本。播种后,将其置于恒温光培养箱中培养。每天喷水,以保持土壤湿润和透气,及时出去盆中杂草。设置培养箱的配置参数如下:温度25℃、光照强度约2000LUX、湿度为60%。观察第10d、第15d和第30d的出苗率,分析其生长情况,记录实验结果,后分析数据[3]。
2.1.3 结果与分析
经测定,实验用红土pH值为5.93(±0.05);田园土pH值为6.54(±0.07);东部盐碱土pH值为8.54(±0.06)。其中酸性最高的土壤为红土,其次是田园土,碱性土壤为东部盐碱土。试验结果如图1所示,在三种不同的土壤基质中,蒙古黄芪的出苗率差异巨大。出苗率由高至低所对应的土壤类型分别为东部盐碱土、红土、田园土。在第10d时,田园土,东部盐碱土,红土出苗率分别为47%,31%和41%;在第15天时,田园土,东部盐碱土,红土出苗率分别为68%,49%和62%;在第30d时,田园土,东部盐碱土,红土出苗率分别为89%,55%和70%。
由此可以看出,蒙古黄芪在弱酸性的田园土与红土中,生长情况较稳定,在pH值为8.54的东部盐碱土中出苗率较低。因此蒙古黄芪的适应土壤基质的能力大概率上取决于土壤类型,这可能与土壤本身的性质有关,比如土壤的透气程度,土壤的储水性能,土壤中微生物矿质元素的含量有关。
2.2 不同pH土壤對蒙古黄芪幼苗出苗率的影响
2.2.1 不同pH土壤的选取
试验选用普通田园土壤pH为6.54(±0.07),将草木灰与生石灰稀释后浸泡普通田园土使其土壤pH变成弱碱性土壤,记为土壤A,pH为8.41(±0.05),进行同样操作配置强碱性土壤B,pH为9.12(±0.05)。
2.2.2 试验方法
在试验之前,对三种不同pH的土壤基质(普通田园土、土壤A,土壤B)进行了检查,以去除大量杂质。将蒸馏水浸泡过的黄芪种子播种在上述三种土壤基质上。播种深度不到1cm,每组100个样本。播种后,将其置于恒温光培养箱中培养。每天喷水,以保持土壤湿润和透气,及时出去盆中杂草。设置培养箱的配置参数如下:温度25℃、光照强度约2000LUX、湿度为60%。观察第5d、第10d和第15d的出苗率,分析其生长情况,记录实验结果,后分析数据。
2.2.3 结果与分析
试验结果如图2图3所示,在三种不同pH的土壤基质中,蒙古黄芪的出苗率与成活率有显著的不同。
如图2,在第5d时,普通田园土,土壤A,土壤B出苗率分别为34%,25%和15%;在第10天时,普通田园土,土壤A,土壤B出苗率分别为53%,41%和31%;在第15d时,普通田园土,土壤A,土壤B出苗率分别为65%,49%和33%。普通田园土的出苗率在稳定上涨中,但随着pH的升高,蒙古黄芪的出苗率逐渐降低,15d时,土壤B中的蒙古黄芪几乎不再生长。
如图3,在第5d时,普通田园土成活率为34%,土壤A的成活率为25%,土壤B的成活率为15%;在第10d时,普通田园土成活率为51%,土壤A的成活率为38%,土壤B的成活率为28%;在第15d时,普通田园土成活率为60%,土壤A的成活率为45%,土壤B的成活率为29%,在第30d时,普通田园土成活率为78%,土壤A的成活率为46%,土壤B的成活率为9%。普通田园土的成活率在不断上升,土壤A成活率在15天后几乎不再上涨,土壤B成活率不断下降。
因此蒙古黄芪的生长条件与土壤pH密切相关,蒙古黄芪在弱酸性土壤中生长情况最好最稳定,随着土壤pH的增加,蒙古黃芪出苗率增长趋势显著降低,存活率显著下降。
2.3 探究不同光照强度与温度对蒙古黄芪的影响
2.3.1 播种地与播种期的选择
播种地选址于长春大学西校区试验田,试验田土层较深,土质疏松,土壤肥力高,排水情况良好,并且地块跨过寝室遮阴区与阳光直射区,拥有较好的对照实验环境,播种前将复合肥均匀的施在三种供试土壤中,播种后稍稍覆土压实[2]。
蒙古黄芪的最佳生育期在4~5月期间,且三月份东北天气较为寒冷,因此选在4月份将其播种,全年降雨量适中,有较好的观测条件,方便10月份进行生物量测定。
2.3.2 试验方法
将长势相近的蒙古黄芪幼苗分别置于全光环境与林下环境中培养,试验过程中,每天早晨中午晚上对光照强度与温度进行测量,计算其平均值,记录光照强度与温度指标,后整理计算出每个月的日照时长,光强与温度。
10月份将蒙古黄芪挖取后,测量植株高度,根系粗度,并取其平均值,总鲜重,总干重,根鲜重,根干重。
2.3.3 结果与分析
2021年蒙古黄芪试验种植区气候与生长关系如图4,图5所示,试验过程中每个月的光照强度平均值在48756~91613LUX范围内,土壤温度的平均值范在15.9~25.9℃期间。
通过数据分析得出蒙古黄芪根系粗度的增长对光照强度的反应能力大于株高的增长,因此幼苗期应适当增加光照强度,以通过人为方法增加根系粗度影响蒙古黄芪的产量。在遮光条件下根干重增长对光照强度的响应大于根鲜重的增长,可以在幼苗期过后适当降低光照强度与温度,来使得根系干重比例增加,提高蒙古黄芪根系切片的产量。
3 结论
本文通过研究不同土壤类型,不同pH土壤,不同光照强度与温度对蒙古黄芪生长的影响,主要结论如下:
蒙古黄芪更适合在弱酸性的土壤中生存,若用于生产实践中时,应提前了解播种地的土壤条件与土壤类型,适当使用不同类型的药剂调节土壤pH可以在一定程度上的增加产量,提高蒙古黄芪的成活率。选择更适合蒙古黄芪生长土壤可以使其出苗率大大增高,以提高其经济价值。选择蒙古黄芪种植地时尽量选择阳光充足的地方进行播种,可以使蒙古黄芪生长时稳定,增加根茎粗度,使得根干重增大,提高收益。
参考文献
[1] 冯学金,刘根科,梁素明.蒙古黄芪种质资源研究进展[J].山西农业科学,2010,38(8):95-98.
[2] 宋悦,李树娜.种植因素对蒙古黄芪品质的影响[J].陕西农业科学,2020,66(9):40-42,99.
[3] 田文仓,冯紫薇,石福娟,等.不同栽培方式产地蒙古黄芪中黄芪甲苷和总黄酮含量差异分析[J].中国现代中药,2020,22(4):585-590,602.
[4] 郭文芳,李旻辉,伊乐泰,等.蒙古黄芪种植技术研究进展[J].农学学报,2019,9(3):36-43.
[5] 杜国军,秦雪梅,李震宇,等.蒙古黄芪主产区2种不同种植模式黄芪药材的质量比较[J].中草药,2013,44(23):3386-3393.
作者简介:陈曦(1998—),男,汉族,吉林省磐石市,硕士研究生,研究方向:农艺与种业。
通讯作者:王晓红(1994—),女,汉族,吉林省长春市,硕士研究生,教授,研究方向:园艺植物繁育栽培。