种植密度对丹参产量和品质的影响

田晓雅，王娜灵，张棕豪，黎俊杰，张显卓，彭秀建*

（1.江苏农林职业技术学院，江苏 镇江 212400；2.吉首大学生物资源与环境科学学院，湖南 吉首 416000；3.湖南湘泉制药有限公司，湖南 吉首 416000）

丹参的有效成分按照溶解性可以分为水溶性成分和脂溶性成分。水溶性成分主要为多聚酚酸类化合物，包括丹参素、原儿茶醛、丹酚酸等，具有抗心肌缺血活性［1-2］；脂溶性成分是以丹参酮为代表的脂溶性松香烷二萜类化合物，具有抗癌、抗炎等临床药理作用［3-4］。在丹参栽培过程中，需要兼顾产量与有效成分含量。种植密度是栽培措施上的关键技术，有研究表明，单位面积丹参根重与种植密度负相关，产量随种植密度增加呈抛物线趋势［5-6］，丹参总丹参酮含量与根茎直径负相关［7-8］。因此，合理密植方能达到经济效益最大化。对不同种植密度下的丹参进行产量及有效成分含量差异性分析研究，有助于建立更合理有效的丹参栽培方式。

1 材料与方法

1.1 大田密度试验

以四川丹参为材料，设置3 个种植密度，分别为密度Ⅰ（120 000 株/hm2）、密度Ⅱ（150 000 株/hm2）、密度Ⅲ（180 000 株/hm2）。小区面积为22.5 m2左右，设3 次重复。以尿素（含氮46%）为氮肥，施用量为500 kg/hm2；过磷酸钙（含P2O516%）为磷肥，施用量为400 kg/hm2；氯化钾（含K2O 50%）为钾肥，施用量为250 kg/hm2。所有肥料于耕地时一次性施入。

1.2 根部干物质量测定

丹参移栽后35 d，每隔30 d 取样1 次，每10 株为1 个重复，烘干称重。

1.3 有效成分测定

将丹参根样品磨粉过筛，称取0.3 g 置于具塞锥形瓶中，加入甲醇50 mL 并密塞，超声提取1 h 后过滤，取滤液作为样品进行测定。

丹参素、原儿茶醛：用高效液相色谱系统（美国water 公司）进行测定，以甲醇-醋酸（10∶90）混合溶液为流动相，流速1.5 mL/min，柱温30 ℃，检测波长为280 nm。使用丹参素、原儿茶醛对照品制作标准曲线。

丹参酮ⅡA、隐丹参酮：用高效液相色谱系统（美国water 公司）进行测定，以85%甲醇溶液为流动相，流速0.8 mL/min，柱温30 ℃，检测波长260 nm。使用丹参酮ⅡA、隐丹参酮、丹参素对照品制作标准曲线。

2 结果与分析

2.1 种植密度对丹参根部干物质积累的影响

如图1所示，从移栽到收获，单位面积丹参根部干物质总量呈持续上升趋势。

图1 不同密度处理下根部干物质量积累动态

密度Ⅰ、密度Ⅱ下，单位面积丹参根部干物质总量增长速率在155～185 d 达到最大，日增长质量分别为50 kg（密度Ⅰ）、61 kg（密度Ⅱ），密度Ⅲ在95～125 d 时日增长速率最大，日增长质量为54 kg。从125 d 开始，密度Ⅱ下单位面积丹参根部干物质总量日增长速率高于密度Ⅲ。在35～185 d 期间，单位面积丹参根部干物质总量为密度Ⅲ＞密度Ⅱ＞密度Ⅰ，185 d 时密度Ⅱ的单位面积丹参根部干物质总量与密度Ⅲ无显著差异，215 d 时密度Ⅱ＞密度Ⅲ。整个生育期中，密度Ⅰ下单位面积丹参根部干物质总量始终低于密度Ⅱ、密度Ⅲ。

2.2 种植密度对丹参有效物质含量的影响

在生长前期，种植密度对丹参素含量影响不显著，生长至125 d 丹参素含量与种植密度呈负相关，依次为密度Ⅰ＞密度Ⅱ＞密度Ⅲ，详见图2（a）。

图2 不同密度处理下有效成分积累动态

原儿茶醛含量增长趋势与丹参素一致，在生长前期不同种植密度下原儿茶醛含量无显著差异，生长至125 d 含量与种植密度呈负相关，依次为密度Ⅰ＞密度Ⅱ＞密度Ⅲ，详见图2（b）。

丹参酮ⅡA含量在65～95 d 高速增长，然后在95～215 d 保持一个较为稳定的水平，且与种植密度正相关，依次为密度Ⅲ＞密度Ⅱ＞密度Ⅰ，详见图2（c）。

隐丹参酮含量在生长前期持续增长，至125 d时达到高峰，随后下降，且其含量与种植密度负相关，依次为密度Ⅰ＞密度Ⅱ＞密度Ⅲ，详见图2（d）。

3 讨论

密度效应是作物种植中不可忽视的问题，种植密度对产量的影响不仅来自于单位面积株数差异，还来自于单株产量差异。不同种植密度导致的资源竞争，比如肥料、水分、光照等均能影响作物生长［9-10］。研究显示，在生长前期，不同种植密度下丹参单株根干物质量增长速率无显著差异，单位面积丹参根部干物质总量与种植密度正相关。因为此时植株较小，土壤肥力及光照充足，植株生长不受限，单位面积丹参株数越多干物质总量越高，所以日增长速率依次为密度Ⅲ＞密度Ⅱ＞密度Ⅰ。但随着植株生长，地下根部生长空间受限，密度过大甚至会导致死根烂根，且地上部生长过密导致光照不足［11］，从而限制了植株生长［12］，导致在收获时产量为密度Ⅱ＞密度Ⅲ。

种植密度同时也会影响药材的有效成分含量［13-14］。丹参有效成分在根的各部位分布不同，根部结构的变化直接影响了有效成分的含量。种植密度较大时，有限的地下空间限制了根系分布、根的直径、分枝数量，影响了根的表皮面积、韧皮部和木质部厚度，从而影响有效成分的含量。比如丹参酮ⅡA主要分布在周皮中，其含量随着周皮比例增加而增加，较大的种植密度下根部生长受限直径较小，周皮占根部总量比例大，所以丹参酮ⅡA含量与种植密度正相关。与丹参酮ⅡA相反，丹参素、原儿茶醛、隐丹参酮的含量与种植密度呈负相关。研究显示，种植密度对不同有效成分含量的影响不同，因此在种植时需要综合考虑，选取合适的种植密度，保证药材中各有效成分含量均能处于较高水平。

4 结论

作物生产也是群体生产，群体产量在一定范围内与种植密度正相关，但超过一定限度后由于个体发育受到限制和破坏，导致群体产量也随之降低。因此合理密植、构建健康的群体结构能够促进个体和群体共同发展，有助于提高丹参产量、改善丹参品质。在本研究中，综合产量和有效成分含量，密度Ⅱ（15 万株/hm2）为最适宜的种植密度。