种植密度对党参光合特性以及产量的影响

包小霞

（岷县禾驮镇人民政府，甘肃 岷县 748412）

党参是党参类中药材的统称，包括40 余种品类[1]。国内各地的党参种植产业已经涉及到39种党参中药材品类，主要包括21 种药用类产品、4 种变种类产品[2]。党参属于桔梗科植物，具有补中益气、健脾益胃的效果[3]。临床中，一般会将党参应用到脾肺虚弱、气短心悸、食少便溏以及虚喘咳嗽症患者的临床治疗之中[4]。现代药理学研究证实，党参中含有丰富的糖类、酚类、甾醇或是挥发油等物质，并且具有增强免疫力、扩张血管、降压、改善微循环、增强造血功能的效果。接受化疗治疗的患者服用适量的党参还能够起到降低体内白细胞指数的作用[5]。

1 种植试验条件及材料

1.1 试验场地概况

本次种植试验于2021 年3 月—12 月在禾驮镇区域内开展，实际海拔高度2 329.7 m、无霜期195~227 d，年均日照天数167 d。查阅气象资料可知，本区域的年平均降水量940 mm，年平均气温在9℃~13℃。种植区域的前茬作物为绿肥，土质呈黑色。土壤的pH 值为6.6、有机质为1.74%、全氮为0.163%、全磷为0.095%、全钾2.079%、速效氮为181 mg/kg、速效磷为18 mg/kg、速效钾为191 mg/kg。

1.2 试验材料

1.2.1 党参品种

品种为素花党参，党参幼苗由本地的一家中药材种植合作社提供。

1.2.2 施肥方案

按照N∶P∶K=15∶15∶15的比例确定本次种植试验的施肥方案，化肥由史丹利化肥股份有限公司生产。有机肥主要使用经过充分腐熟的优质厩肥，由附近的农户自行制作提供。

2 研究方法

2.1 试验设计

本次试验共设置5 个处理，内容为M1=（1.2×104株/0.067 hm2）、M2=（2.5×104株/0.067 hm2）、M3=（3.8×104株/0.067 hm2）、M4=（5.1×104株/0.067 hm2）、M5=（6.4×104株/0.067 hm2），每处理3 次重复，并随机排列。各种植分块的面积为3 m2，各种植区块间的走道宽度为40 cm。为降低后续养护工作的难度，将种植区域的重复间走道宽度设定为60 cm，并在各个种植区块的四周设置1 m宽的保护区。各个区块的施肥剂量为复合肥50 kg/0.067 hm2、有机肥2 000 kg/0.067 hm2。

2.2 移栽及田间管理

选择生长健壮、均匀，侧根少，头尾完成的党参幼苗。确保党参幼苗头部有1~2 个芽眼，根系长度在10 cm 左右、直径为1~2 mm。在党参幼苗地上部分长至5~8 cm 时，需要锄草和松土作业。在植株进入生长茂盛期，需要在浅锄草的基础上拔草2~3 次。党参幼苗的茎蔓长至20 cm 时，顶端剪除1次。其余田间养护管理措施与大田种植生产过程中的养护管理措施基本一致。

2.3 调查记载项目与标准

2.3.1 光合速率的测定

利用德国进口的LCPro+光合测定仪完成党参植株在饱和光强条件下的叶片光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳、气孔导度数据测定工作。

2.3.2 根性状考查

（1）鲜根各级比例。在各个种植区域内随机选择20棵党参植株，测量其芦下直径，计算平均值。接芦下直径划分成大、中、小3 个层次，并且计算出对应的比值。具体划分标准为：①大，芦下直径＞1.5 cm；②中，芦下直径在1.0~1.5 cm；③小，芦下直径在0.5~1 cm。

（2）鲜单根质量。在各处理内随机选择20 株党参，去掉茎叶、泥土之后对其鲜根进行称质量处理，并且计算平均值。

（3）干单根质量。对各处理的样品进行烘干处理，烘干到恒质量后对其进行二次称质量，并且测量干根的直径，计算出样本干单根质量以及直径的平均值。

2.3.3 产量计算分析

摘除党参地上部分，挖出之后清理干净泥土，称其鲜质量，核算单产。

2.3.4 化学成分分析

（1）土壤理化性质。参照《土壤农化分析》（第3 版）中涉及到的土壤理化性质检测操作流程，测算土壤中的pH 值、有机质；全氮、全磷、全钾；速效氮、速效磷、速效钾含量。

（2）党参块根的主要成份分析。具体参照《国家药典》（2015版）中的党参中药材医用要求，计算党参块根中的醇溶性浸出物等有效成份。

2.4 数据处理

通过SPSS 23.0软件对研究中涉及到的数据进行处理。

3 结果与分析

3.1 种植密度对党参植株生长状态的影响分析

分析研究数据可知，种植密度对党参植株的茎色、茎毛、叶型、叶色、花冠形状、花冠色均无影响。5种种植密度之下，党参植株均呈现出以下特点：无茎毛、茎绿色、叶卵型、叶绿色、花冠钟状、花冠浅绿色。对比发现，随着种植密度的增加，党参的叶柄呈现出逐渐变长的特点，但其叶片却呈现出不断变短的特点。种植密度的持续增加还会使得党参的叶片宽度呈现出不断变窄的变化趋势。花冠长度以及花冠直径方面，随着种植密度的不断增加，党参的花冠直径以及花冠长度均呈现出不断变短的趋势。具体影响见表1。

表1 种植密度对于党参植株生长状态的影响Tab.1 Effect of planting density on growth state of Codonopsis pilosula

3.2 种植密度对党参植株叶片光合特性的影响分析

通常情况下，通过特定作物的当年生叶片最大光合能力对特定作物植株的生长以及生产力进行分析测算。

由表2 知，胞间CO2浓度方面，随着种植密度的增加，党参叶片胞间CO2浓度会显著增加，因此M5种植密度下的胞间CO2浓度要明显高于其他种植浓度。气孔导度以及蒸腾速率方面，随着种植密度的不断增加，党参植株叶片的气孔导度会进一步缩小。本次对比试验中，M1 种植密度之下的党参植株气孔导度要明显大于M2、M3、M4以及M5种植密度之下的党参植株。光合速率方面，随着种植密度的不断增加，党参植株叶片的光合速率呈现出不断降低的趋势。因此M1 种植密度之下党参植株叶片的光合特性要大于M2、M3、M4、M5种植密度之下的党参植株。

表2 不同种植密度对党参叶片光合作用的影响Tab.2 Effects of different planting densities on photosynthesis of Codonopsis pilosula leaves

3.3 种植密度对党参产量的影响分析

鲜根长方面，参照研究数据可知，随着种植密度的不断增加，党参植株的平均鲜根长度呈现出变短趋势。M1 种植密度下的鲜根长度要显著长于M4 以及M5 种植密度之下的鲜根长度。党参鲜根直径方面，随着种植密度的不断增加，党参植株的鲜根直径呈现出不断减小的趋势。党参单根鲜质量方面，随着种植密度的不断增加，党参单根鲜质量也呈现出不断减小的趋势，因此M1 种植密度之下的单根鲜质量要明显大于M5 种植密度的单根鲜质量。进一步分析可知，党参平均单根干质量以及党参折干率均与种植密度呈反比。具体数据分布情况见表3。

表3 种植密度对党参根产量性状的影响Tab.3 Effect of planting density on yield characters of Codonopsis pilosula root

3.4 种植密度对党参根产量及等级质量的影响

种植密度对于党参根产量及经济产值的影响见表4。

表4 种植密度对于党参根产量及经济产值的影响Tab.4 Effect of planting density on root yield and economic output value of Codonopsis pilosula

种植密度对党参根主要成分的影响见表5。

表5 种植密度对党参根主要成分的影响Tab.5 Effect of planting density on main components of Codonopsis pilosula root

4 讨论

分析研究知，不同种植密度对党参茎色、茎毛、叶型、叶色、花冠形状均、花冠颜色均不存在影响。随着种植密度的不断增加，党参植株叶片的胞间CO2浓度会呈现出增加趋势，而气孔导度则会呈现出减小趋势。蒸腾速率还会因为种植密度的增加而呈现出减弱趋势，并且这方面的变化都会拉低党参叶片的光合速率。进一步分析可知，党参鲜根长度、鲜根直径的变化情况也与种植密度的变化情况呈反比。单根鲜质量与单根干质量方面，都会随着密度的增加而呈现出减轻趋势。根产量方面，种植密度M5 下的根产量最高，M1 种植密度之下的根产量最低。党参的块根单产值方面，M3 密度下的单产值最高，并且各个种植区域的党参块根品质均符合《国家药典》中的质量要求。

综上所述，建议在后续党参种植生产过程中将党参的种植密度控制为3.8×104株/667 m2，此时其单产产值最高为13 394.05元/0.067 hm2。