不同密度对山西蒙古黄芪生长发育与产量的影响

樊良帅 李进瞳 曾燕 樊红梅 王继永

摘要  ［目的］分析不同密度对山西蒙古黄芪种子种苗出苗情况及蒙古黄芪生长發育与产量的影响，筛选出适合山西蒙古黄芪种子育苗密度及种苗移栽密度。［方法］采用随机区组试验设计，蒙古黄芪种子育苗密度分3种方式（60、75、90 kg/hm2），蒙古黄芪一年生种苗移栽密度分3种方式（8 cm×25 cm、12 cm×25 cm、15 cm×25 cm），研究不同密度对山西蒙古黄芪的生长发育和产量的影响，得出山西蒙古黄芪种子最适宜育苗密度和种苗最佳移栽密度。［结果］蒙古黄芪种子育苗密度试验得出，60 kg/hm2密度最好，其种苗株高为16.10 cm，茎粗1.50 mm，功能叶片数16.93个，主根长27.34 cm，根粗为4.35 cm；蒙古黄芪种苗移栽密度试验得出，12 cm×25 cm移栽密度最佳，其出苗率为90.67%，与8 cm×25 cm和15 cm×25 cm移栽密度相比，其一年生和二年生蒙古黄芪根系生长指标及种子药材产量相比均有所提高。［结论］山西蒙古黄芪种子的最佳育苗密度为60 kg/hm2，山西蒙古黄芪种苗的最佳移栽密度为12 cm×25 cm。

关键词  育苗密度；移栽密度；山西蒙古黄芪；生长发育；产量

中图分类号  S567.23  文献标识码  A  文章编号  0517-6611（2024）01-0164-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.01.036

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Different Densities on the Growth and Yield of Astragalus membranaceus

FAN Liang-shuai1，LI Jing-tong1，ZENG Yan2 et al

（1.Chinese Medicine Seed Industry Co.，Ltd.，Beijing 100035;2.China Chinese Medicine Co.，Ltd.，Beijing 100195）

Abstract  ［Objective］To analyze the effects of different densities on the emergence of seed seedlings，growth and yield of Astragalus membranaceus，and to screen out the suitable seed seedling density and seedling transplanting density of Astragalus membranaceus.［Method］A randomized block experiment design was used.The seedling density of Astragalus membranaceus seed was divided into 3 ways （60，75，90 kg/hm2）.The transplanting density of annual Astragalus membranaceus seedlings was divided into 3 ways（8 cm×25 cm，12 cm×25 cm and 15 cm×25 cm）.The effects of different densities on the growth and yield of Astragalus membranaceus were studied，and the optimal seedling density and transplanting density of Astragalus membranaceus seeds were obtained.［Result］The seedling density experiment showed that 60 kg/hm2 was the best，with plant height of 16.10 cm，stem diameter of 1.50 mm，number of functional leaves of 16.93，primary root length of 27.34 cm，root diameter of 4.35 cm.The results of seedling density experiment showed that 12 cm×25 cm was the best planting density，and the seedling emergence rate was 90.67%.Compared with 8 cm×25 cm and 15 cm×25 cm，the root growth index and the yield of seeds of annual and biennial Astragalus membranaceus were all improved.［Conclusion］The optimal seedling density of Astragalus membranaceus was 60 kg/hm2，and the optimal transplanting density was 12 cm×25 cm.

Key words  Seedling density;Transplant density;Shanxi Mongolian Astragalus membranaceus;Growth and development;Yield

基金项目  山西省忻州市五寨县农业农村局政府项目“山西五寨芪良种繁育示范基地建設及产业化推广”；国家中医药管理局科技部科技助力经济项目“山西道地药材黄芪制种及种子加工关键技术研究及应用示范”；国家中药材产业技术体系遗传改良研究室建设项目（CARS-21）。

作者简介  樊良帅（1995—），男，甘肃庆城人，从事中药材种子种衣剂研究。*通信作者，研究员，博士，从事中药资源研究。

收稿日期  2023-02-16

黄芪为豆科植物蒙古黄芪［Astragalus membranaceus （Fisch.） Bge.var mongholicus （Bge.） Hsiao］的干燥根，具有补气固表、利尿托毒、敛疮生肌等功效［1-2］，始载于《神农本草经》［3］，主要分布在山西浑源、五寨，内蒙古、甘肃、陕西和青海等产地。蒙古黄芪作为十大晋药和40种常用大宗药材、使用频率最高品种之一［4］，近年来由于黄芪国内、国际市场广阔，需求量不断增加，而野生黄芪濒临灭绝，目前山西境内商品芪主要是仿野生［5-6］和栽培品［7］。随着中医药的快速发展，传统依靠野生蒙古黄芪的模式已经不能满足市场需求［8］，人们就开始大规模种植黄芪，如今种植区域逐渐扩大，并形成山西、内蒙古、甘肃三大主产区［9］。

目前，蒙古黄芪栽培技术（如施肥［10-11］、露头栽培［12］、覆膜露头［13］等）的科学研究主要集中于道地产区或主产区［14］，对于温差较大的种植区域［15］的栽培研究鲜见报道。王晓飞等［16］研究得出不同密度与蒙古黄芪株高、茎粗、根粗呈现负相关，与根长呈正相关；王玲玲等［17］研究得出随着种植密度的减小，植株个体指标测量值增加，黄芪群体产量整体呈现下降趋势；蔺海明等［18］研究得出黄芪种植密度过大直接影响黄芪的产量和药材品质。目前山西省五寨县在国家中医药管理局的支持下，黄芪仿野生及无公害栽培发展迅速，出现百亩、千亩的大规模种植现象，山西省忻州市五寨县作为国家中医药管理局认定的黄芪新产区［19］。该研究以山西五寨县为依托，借助国家中医药管理局定点扶贫专项计划，开展黄芪良种繁育技术研究，按照山西五寨现有栽培方式，设置蒙古黄芪种子种苗的不同密度试验，以此建立系统的种植技术，达到蒙古黄芪药材稳产、优质、高产的目的，提高药农经济收入，为药材质量评价和产地技术推广提供参考。

1  材料与方法

1.1  试验仪器

人工气候培养箱（QHP-150BE，上海力辰仪器科技有限公司）；FA2004电子天平（上海津平科学仪器有限公司）；智能型电热恒温鼓风干燥箱（HT-600B，上海朗轩实验设备有限公司）；种子净度工作台（TJD-800，杭州绿博仪器有限公司）；高速多功能粉碎机（RHP-100型，浙江荣浩工贸有限公司）。

1.2  种子来源

蒙古黄芪种子来源于山西省忻州市五寨县，为栽培的2.3～2.5 mm粒径的蒙古黄芪种子；蒙古黄芪种苗来源于山西省忻州市五寨县，为一年生蒙古黄芪种苗。由中国中药有限公司王继永研究员鉴定为蒙古黄芪（Astragalus membranaceus val.mongholicus）的种子种苗。

1.3  试验地概况

试验样地位于山西省忻州市五寨县砚城镇大胡会村（38.91°N，111.82°E），平均海拔1 400 m，气候属于亚寒带大陆气候，冬季长而寒冷，夏季短而无酷暑，常年风沙大，雨雪少［16］。年平均气温4～8 ℃，≥10 ℃积温1 800～2 500 ℃·d，无霜期100～130 d。

1.4  试验方法

1.4.1  蒙古黄芪种子育苗密度试验。

挑选山西五寨新产蒙古黄芪种子500 g，无酸处理，并通过B4种衣剂包衣处理，备用。

设3个密度梯度（60、75、90 kg/hm2），采用随机区组试验设计，每个梯度设3个重复，共15个小区，每个小区3 m×3 m。待2021年10月份生长周期结束时，每个处理随机采挖25株，并测定其地上指标（株高、茎粗、芽头数、功能叶片数）和地下指标（主根长、根粗、侧根数、小区种苗产量）。

1.4.2  蒙古黄芪种苗移栽密度试验。准备山西省五寨县2021年自产蒙古黄芪种苗，挑选主根健康、无病害的种苗，备用。

试验采用随机区组，预先准备的蒙古黄芪种苗分8 cm×25 cm、12 cm×25 cm、15 cm×25 cm 3种处理，每个处理3个重复，待长出3片叶时，视为出苗结束，统计出苗数。待2021年10月份半个生长周期结束时，每个处理随机采挖25株，并测定其地上指标（株高、茎粗、茎分支、功能叶片数、芽头数、茎叶折干率）和地下指标（主根长、根粗、侧根数）。待2022年7月中旬，采集每个处理蒙古黄芪种子，对种子大小、含水量、千粒质量和发芽率进行质量检验；待2022年10月整个生长周期结束，每个处理随机采挖25株，并测定生长指标（主根长、根粗、侧根数、小区药材鲜质量、小区药材干质量、折干率）。

1.5  数据分析

运用WPS 2019和SPSS 19.0统计分析软件进行数据统计和方差分析，分析各处理之间的差异。

2  结果与分析

2.1  蒙古黄芪种子育苗密度试验

从表1可以看出，3种黄芪种子育苗密度对种苗地上指标的影响有一定差异，其中60 kg/hm2条件下，可提高蒙古黄芪株高、茎粗和功能叶片数指标，与75、90 kg/hm2相比，株高分别提高了3.24、4.49 cm，茎粗分别提高了0.21、0.58 mm，功能叶片数分别提高了4.73、5.13个，且60 kg/hm2与90 kg/hm2之间差异显著（P＜0.05）。因此60 kg/hm2条件下对蒙古黄芪地上指标作用显著。

从表2可以看出，60 kg/hm2条件下育苗蒙古黄芪种子效果最显著，与75、90 kg/hm2相比，其主根长分别提高了10.26、11.77 cm，差异显著（P＜0.05）；根粗分别提高了0.12、1.40 mm；其侧根数均降低了1.06个，差异显著（P＜0.05）；其小区种苗鲜质量分别提高了12.30、11.30 g，差异显著（P＜0.05）。因此，60 kg/hm2条件下对蒙古黄芪地下指标作用显著。

2.2  蒙古黄芪种苗移栽密度试验

2.2.1  移栽密度对一年生蒙古黄芪种苗的影响。

2.2.1.1  种苗出苗。试验结果表明，3种蒙古黄芪种苗移栽密度条件下，以12 cm×25 cm的出苗率最高（90.67%），其次为15 cm×25 cm（88.33%），8 cm×25 cm出苗率最低（81.33%），三者之间差异不显著。

2.2.1.2  地上指标。从表3可以看出，3种蒙古黄芪种苗移栽密度对黄芪地上指标的影响有一定差异，其中12 cm×25 cm株高最高，与8 cm×25 cm相比提高了10.28 cm，差异显著与15 cm×25 cm相比提高了1.71 cm，差异不显著（P>0.05）；其茎粗与8 cm×25 cm相比提高了1.18 mm，与15 cm×25 cm相比降低了0.52 mm，差异不显著（P>0.05）；其茎分支数与8 cm×25 cm、15 cm×25 cm相比分别提高了0.14、0.47个，差异不显著（P>0.05）；其功能叶片数与8 cm×25 cm相比提高了8.80个，差异显著（P＜0.05），与15 cm×25 cm相比降低了1.66个，差异不显著（P>0.05）；芽头数和茎叶折干率均差异不显著。因此，12 cm×25 cm和15 cm×25 cm密度条件下移栽蒙古黄芪种苗效果较好，12 cm×25 cm密度移栽蒙古黄芪种苗最好。

2.2.1.3  地下指标。

从表4可以看出，3种蒙古黄芪种苗移栽密度对黄芪地下指标的影响有一定差异，其中12 cm×25 cm主根长与8 cm×25 cm相比提高了7.21 cm，差异顯著（P＜0.05），与15 cm×25 cm相比降低了1.57 cm，差异不显著（P>0.05）；其根粗与8 cm×25 cm相比提高了2.24 mm，差异显著（P＜0.05），与15 cm×25 cm相比提高了0.29 mm，差异不显著（P>0.05）；其侧根数与8 cm×25 cm、15 cm×25 cm相比分别降低了0.14、1.54个。因此，12 cm×25 cm和15 cm×25 cm密度条件下移栽蒙古黄芪种苗效果较好。

2.2.2  移栽密度对二年生蒙古黄芪种苗的影响。

2.2.2.1  种子产量。从表5可以看出，12 cm×25 cm移栽密度条件下单位面积产量最高，预估产量达到155.85 kg/hm2，与8 cm×25 cm相比，单位面积产量增加了5.47 g/m2，预估产量增加了54.70 kg/hm2；与15 cm×25 cm相比，单位面积产量增加了7.77 g/m2，预估产量增加了77.66 kg/hm2。

2.2.2.2  种子质量。

从表6可以看出，移栽密度对蒙古黄芪种子质量的影响有一定差异，12 cm×25 cm密度条件下种子最大，含水量和发芽率最高；其千粒质量为6.014 6 g，与8 cm×25 cm差异不显著（P>0.05），与15 cm×25 cm差异显著（P＜0.05）；其含水量为10.00%，与8 cm×25 cm和15 cm×25 cm相比差异显著（P＜0.05）；其发芽率为85.60%，与8 cm×25 cm相比提高了3.38%，差异不显著（P>0.05），与15 cm×25 cm相比提高了13.83%，差异显著（P＜0.05）。因此，12 cm×25 cm密度移栽最好。

2.2.2.3  根系生长指标。从表7可以看出，12 cm×25 cm移栽密度条件下蒙古黄芪根系生长指标表现最优，其主根长为30.77 cm，与8 cm×25 cm相比提高了5.31 cm，差异显著（P＜0.05），与15 cm×25 cm相比提高了0.56 cm，差异不显著（P>0.05）；其根粗为15.85 mm，与8 cm×25 cm相比提高了3.11 mm，差异显著（P＜0.05），与15 cm×25 cm相比提高了1.96 mm，差异不显著（P>0.05）；其侧根数为2.53个，与8 cm×25 cm相比减少了0.94个，差异不显著（P>0.05），与15 cm×25 cm相比减少了1.60个，差异显著（P＜0.05）。因此，12 cm×25 cm密度移栽最好。

从表8可以看出，12 cm×25 cm移栽密度条件可提高蒙古黄芪的单株鲜质量、单株干质量，降低折干率，其单株鲜质量为39.96 g，与8 cm×25 cm相比提高了17.23 g，差异显著（P＜0.05），与15 cm×25 cm相比提高了5.47 g，差异不显著（P>0.05）；其单株干质量为16.22 g，与8 cm×25 cm相比提高了7.58 g，差异显著（P＜0.05），与15 cm×25 cm相比提高了3.19 g，差异不显著（P>0.05）。因此，12 cm×25 cm密度移栽最好。

3  结论与讨论

该试验确定的3种种子育苗密度方式和种苗移栽密度方式以生产为基础，结合市场经济发展，系统评价密度方式对蒙古黄芪种苗及产量的影响。蒙古黄芪种子育苗密度试验得出，60 kg/hm2育苗密度条件下对蒙古黄芪种苗地上指标作用明显，黄芪种植密度应保持适当，密度过大反而影响种苗产量和药材品质［20］。因此，生产中建议采用60 kg/hm2密度育苗蒙古黄芪最好。

蒙古黄芪种苗移栽密度试验得出，12 cm×25 cm移栽密度条件下的出苗率最高，其次为

15 cm×25 cm移栽密度，8 cm×25 cm移栽密度出苗率最低。通过3种移栽密度种苗地上指标数据分析，12 cm×25 cm密度条件下移栽蒙古黄芪种苗效果最好，其指标整体高于其他株行距的指标，即随着株距的减小，植物个体主根长、根粗、预估产量等性状指标减少，因个体间具有相同的生长习性和资源需求，当资源（光照、水分等）有限时，邻体之间发生竞争就会导致同种个体生物量下降，长势较弱［21］，与8 cm×25 cm和15 cm×25 cm移栽密度相比，可有效提高蒙古黄芪种子质量及品质，提高茎叶对光合能量的吸收，保证蒙古黄芪生殖器官的有机物质积累［22］。

通过3种移栽密度蒙古黄芪种苗地下指标数据分析，12 cm×25 cm密度条件下移栽蒙古黄芪种苗效果最好。关于地下指标的考量，不同密度种苗移栽对蒙古黄芪药材生产影响不一致，植物营养成分积累不同，药材外观品质受营养元素的分配影响［22-25］，适宜的移栽密度可有效提高蒙古黄芪的药材产量及品质。因此，结合产量、生产投入成本和其他指标得出，山西蒙古黄芪种苗在生产中建议以15 cm×25 cm密度移栽最好。

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