密度对重齿毛当归干物质积累·分配及种植利润的影响

黄浩 张雅娟 郭杰 游景茂 段媛媛 杨群 郭晓亮

摘要  ［目的］研究不同种植密度对重齿毛当归干物质积累和分配的影响，从而为合理密植和科学施肥提供理论依据。［方法］在重齿毛当归的不同生长时期，采集样品，称取地上部分（叶）和地下部分（根部）的干重，通过曲线拟合进行预测分析。［结果］随移栽后天数的增加，重齿毛当归叶、根部、全株的干重均可进行曲线拟合，拟合效果良好。在不同种植密度下，重齿毛当归干物质积累变化规律基本一致；单株干物质积累量随着密度的提高而變小；单位面积产量随着密度的提高而增大；种植利润随密度的提高先增大后降低。［结论］重齿毛当归种植中，采用75 933株/hm2的密度，且在5—9月少量多次追肥、适当增施氮肥，有助于取得较高的产量。

关键词  重齿毛当归；种植密度；干物质积累；分配；利润

中图分类号  S567.23  文献标识码  A  文章编号  0517-6611（2024）09-0020-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.09.006

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Density on the Dry Matter Accumulation， Distribution and Planting Profit of Angelica pubescens

HUANG Hao1，ZHANG Ya-juan2，GUO Jie1 et  al

（1.Institute of Chinese Herbal Medicines， Hubei Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Biology and Cultivation of Herb Medicine，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Enshi，Hubei  445000;2.Agricultural and Rural Bureau of Enshi Tujia and Miao Autonomous Prefecture， Enshi，Hubei  445000）

Abstract  ［Objective］ The dry matter accumulation and distribution of Angelica pubescens were studied， to provide theoretical basis for rational close planting and scientific fertilization.［Method］The dry matter of aerial part （stems and leaves） and root were measured in different growth periods， then create fit curve to predict and analyze.［Result］ The dry matter accumulation could be fitted curve well with the increase of the number of days after transplant.Under different planting density， the dry matter accumulation variation trends were similar.With the increase of density， the individual average accumulation got smaller and smaller， the area yield was more and more big， and the profit increased first and then decreased.［Conclusion］On the cultivation of Angelica pubescens， the density should be used 75 933 plants/hm2.The fertilization should be divided into parts and applied in small quantities and several times， and a proper increase in nitrogen fertilizer， to help you get a higher yield.

Key words  Angelica pubescens;Planting density;Dry matter accumulation;Distribution；Profit

基金项目  湖北省农业科技创新中心重大科技研发项目（2020-620-000-002-04）；国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-21）；湖北省科技重大项目（2021ACA004-01）。

作者简介  黄浩（1996—），男，湖北恩施人，研究实习员，从事中药材栽培技术研究。*通信作者，副研究员，硕士，从事中药材育种与栽培研究。

收稿日期  2023-06-06；修回日期  2023-08-09

作物栽培是群体生产，不同群体密度对作物生长发育的影响很大。密度太大，作物个体之间对光、水、肥等资源竞争激烈，不利于个体生长；密度过疏，个体间竞争减少，资源利用率较低［1］。合理密植有利于缓解个体与群体的矛盾，构建优势群体结构，有利于光、水、肥等资源的合理利用，保证单位面积上的产量构成因素得到最大限度发展，实现中药材的高产、稳产及优质［2］。而作物的生长发育规律决定了所采取的施肥措施是否合理，了解作物干物质积累特性，是采取针对性施肥措施的前提，对提高作物产量十分重要。

重齿毛当归（Angelica pubescens）为伞形科多年生植物，其2年生干燥根入药即为独活，被收载于《中国药典》［3］。鄂西是其道地产区之一，已有300 多年的栽培历史［4］，因有特异香气，根部膨大，药效好，被称为“巴东独活”“资丘独活”，年栽培面积超过2 000 hm2，年产值超过3亿元。重齿毛当归种植是当地农户致富脱贫的支柱产业。深入开展重齿毛当归栽培技术研究是提高种植技术水平、促进产业发展的关键。重齿毛当归栽培技术研究还处于起步阶段，以种子种苗［5-9］为主，种植密度与施肥［10-11］、表型性状［12］、重金属含量［13］等方面仅有个别报道；严宜昌等［10］认为67 500～82 500株/hm2是湖北省五峰县牛庄独活的最佳种植密度；焦建斌［14］认为120 000株/hm2是甘肃华亭县独活的最佳种植密度，但甘肃华亭县与鄂西环境差异巨大，其研究结果是否适用于鄂西产区尚未可知；林茂祥等［15］研究了重庆巫山重齿毛当归采收当年9月至次年3月的干重变化规律，为确定重齿毛当归合理采收期提供产量依据，并未涉及重齿毛当归移栽至9月的生长规律；郭晓亮等［12］研究了重齿毛当归种苗等级对干物质积累的影响，但未涉及重齿毛当归种植密度的研究。基于此现状，笔者研究了不同种植密度对重齿毛当归干物质积累、分配规律及种植利润的影响，以期为重齿毛当归合理密植和科学施肥提供一定的理论基础。

1  材料与方法

1.1  试验地概况

试验田设在湖北省巴东县野三关镇，属于传统独活产区，土壤为棕壤土，pH为6.2，表层土壤（0～20 cm）有机质22.7 g/kg、全氮159.2 mg/kg、速效磷40.4 mg/kg、速效钾193.5 mg/kg。选择粗壮、均匀、无明显损伤、无病虫害的1年生种苗，2020年3月20日移栽。设置30 000、45 000、60 000、75 000、90 000株/hm2，共5个密度水平，3次重复，随机区组设计，共15个小区，每小区面积3 m×4 m=12 m2，在试验田四周留保护行2行，试验期内不施肥，统一农事操作。

1.2  仪器

BSA223S 电子天平（赛多利斯科学仪器有限公司）；101 - 4AS电热鼓风干燥箱（北京市永光明医疗仪器厂）。

1.3  方法

从2020年5月19日起，每30 d采样一次，每次每个小区随机采样4株，每个处理每次采样共12株。所取样品将其洗净后分为地上部分（叶）和地下部分（根部）两部分，然后分别装袋后于105 ℃下杀青15 min后，置于45 ℃烘箱下烘至恒重，称量其干重。

1.4  数据处理  采用Excel 2010制作折线图， 采用SPSS 21.0进行曲线拟合。

2  结果与分析

2.1  不同种植密度对重齿毛当归干物质积累的影响

2.1.1  不同种植密度对重齿毛当归叶干物质积累的影响。

由表1可知，不同种植密度重齿毛当归各时期叶的生长具有相同的变化规律，整体上呈先增加后降低的趋势；叶干重随着密度的增大呈降低趋势。移栽后，叶的干重不断增加，不同种植密度其重量在约150 d（8月底至9月初）达到最大，随后逐渐下降，而在11月17日之后，由于气温的不断降低，重齿毛当归的地上部位很快枯萎，所以在12月17日时已经无法取得重齿毛当归地上部分的数据。

经叶生长曲线分析，重齿毛当归叶干物质积累呈先上升再下降的趋势，5个不同种植密度的叶从移栽到60 d，均处于缓慢生长期，叶干重分别增长到3.24、2.45、2.68、2.61、2.78 g左右；从第60天开始进入快速增长期，均在第160天左右（9月初）达到叶干重的最大值，是叶生长发育的关键时期。第180天后（9月下旬），地上部分開始进入枯萎期，叶干重开始逐渐下降，叶开始逐渐枯萎（表1、2，图1）。

2.1.2  不同种植密度对重齿毛当归根部干物质积累的影响。

由表3可知，不同种植密度重齿毛当归各时期根的生长具有相似的变化规律，整体上呈增加趋势；根干重随着密度的增大呈降低趋势。随着生长发育，根干重均不断增加；在10月以后，地上部位已经开始枯萎的情况下，其根干重仍增加，最终单株根部干重分别为66.10、63.30、60.06、54.14、49.77 g。

经Logistic方程拟合分析，不同种植密度的重齿毛当归根干物质不断积累，且前期积累缓慢，中期较快，后期稍慢。从移栽到88 d，均处于缓慢生长期，根干重分别增长到7.08、7.32、4.37、4.62、4.78 g左右；从第88天开始进入快速增长期，分别在第165、167、168、162、166天达到根干重增加的拐点；在第88（6月中旬）至240天（11月中旬），根干重增加迅速，完成了根部干重80%以上的积累量，是根部生长发育的关键时期；在240 d之后根部增重逐渐变慢。这可能是叶开始枯萎，无法进行光合作用给根部输送大量养分，而将叶本身含有的养分转移至根部而引起（表3、4，图2）。

2.1.3  不同种植密度对重齿毛当归全株干物质积累的影响。

重齿毛当归全株的重量由其叶和根两部分组成。由表3和表5可知，重齿毛当归从移栽后至242 d，整体上全株干重均不断增加；随着密度的增加，全株干重呈减小趋势；在242 d以后，因地上部位发生枯萎而无法采集到数据。全株重量由其叶和根两部分组成，在整个生长期内，前期以叶生长为主，后期以根部生长为主，根部干重占全株干重的比例不断提高。

经Logistic方程拟合分析，从移栽到第60天，重齿毛当归全株处于缓慢生长期，之后便进入快速生长期，5个不同种植密度分别在第116.5、116.4、115.7、111.5、111.0天达到全株干重增加的拐点；第60～180天是生长的关键时期；180 d以后全株干重缓慢增加；242 d后，因地上部位发生枯萎而无法采集到数据。在整个生长期内，根部干重占全株干重的比例不断提高（表5、6，图3）。

2.2  不同种植密度对重齿毛当归分配规律的影响

从5月19日第一次采样开始，至最后一次采样12月17日，共采样8次，各次采样根干重与全株干重见表7、图4。不同密度下根干重占全株干重的比例变化较一致。在移栽至第88天（6月

中下旬）根干重占全株干重的比例呈下降趋势，之后直线升

高直至采收。

2.3  不同密度重齿毛当归经济效益分析

以“成熟生长量”（表4）为平均单根干重的理论值，以种苗250元/千株，移栽与采挖人工费用200元/千株，干燥根15元/kg，除草费用3 000元/hm2计算，不同种植密度下重齿毛当归种植利润见表8。随着种植密度的提高，种植利润呈先升后降的趋势。对种植密度（D）与种植利润（P）进行曲线拟合，可得P=（-6.137E-006）D2+0.932D-6 980.6（R2=0.981），由此可知，利润最大值为28 404元/hm2，对应的密度为75 933株/hm2。

3  结论与讨论

该试验通过田间动态取样，以不同种植密度为影响因子对重齿毛当归生长过程中干物质积累与分配规律进行研究，为重齿毛当归的栽培密度、施肥与采收期提供理论依据。

相同种植密度下，重齿毛当归各时期叶干重呈先增加后降低的趋势，这是因为2年生重齿毛当归处于营养生长期，且每片复叶从长出到枯萎为60～90 d，前期新复叶不断长出，后期新复叶不再长出，随着老复叶不断枯萎，叶干重呈先升后降趋势；根干重随生育期的推进而增加，全株干重均不断增加。不同种植密度下，重齿毛当归叶干重随着种植密度的增大呈降低趋势，根干重随着种植密度的增大呈降低趋势，全株干重随着种植密度的增大呈减小趋势，这与棉花［16］、黄精［17］、丹参［18］、巴东独活［9］的表现相同。

移栽后60 d，各处理的全株干重、根干重差异很小；第88天以后，随种植密度增大，各处理的全株干重、根干重呈明显下降趋势，这与刘晓珏［19］研究结果表现一致，这是因为前期重齿毛当归个体较为弱小，所需资源可以得到满足，而后期重齿毛当归个体较为强壮，密度越大个体间竞争越激烈，资源得不到满足。

对不同种植密度的重齿毛当归叶、根部以及全株重量变化进行分析，结果表明，从移栽开始到第60天（3月25日—5月21日），高山上气温较低，是重齿毛当归生长的缓慢期；从第60天（5月23日）开始，叶干物质积累进入快速增长期，根部仍缓慢生长；从第88天（6月20日）开始，根部生长速度逐渐变快；约第160天（9月初）叶干物质积累均达到最大；约第170天（9月10日左右）达到根干重增加的拐点；211 d（10月21日）之后根部增重逐渐变慢。从移栽后至第180天（9月中旬）是重齿毛当归叶生长的关键时期；第88（6月20日）

至211天（10月21日），根干重增加迅速，完成了根部干重70%以上的积累量，是根部生长发育的关键时期。与重庆巫山独活秋冬季根部干物质积累规律一致［15］，重齿毛当归在272 d（12月21日）根部干重达到最大，可以将12月中下旬确定为重齿毛当归的最佳采收期。

研究重齿毛当归生长期内的分配比发现，根部干重占全株干重的比例先降低，而后快速提高，而叶干重占全株干重的比例先升高后降低，说明重齿毛当归在前期以叶生长为主，后期以根生长为主，与夏枯草类似［20］；重齿毛当归的源库转换效率较高，而较小的源限制了库的增长。据此推测，重齿毛当归追肥应在5—9月少量多次追施、适当增施氮肥，以促进源的建成，进而实现高产的目的。

根据Logistic生长曲线推测，30 000、45 000、60 000、75 000、90 000株/hm2密度下，平均单根干重可达70.68、67.86、64.09、57.00、52.68 g；可分别获得2 120.4、3 053.7、3 845.4、4 267.5、4 741.2 kg/hm2的独活干燥药材，在30 000～90 000株/hm2，产量随密度的增大而增高，与王不留行［2］、丹参［13］类似。

在不施肥条件下比较5种不同种植密度下重齿毛当归的干物质积累，结果表明，单株重齿毛当归根干重随着种植密度的增加而逐渐变小，根单位面积产量随着密度的增大而增大，适宜的种植密度是提高重齿毛当归产量的主要因素。重齿毛当归的源库转换效率较高，在5—9月采取适当增施氮肥等措施促进重齿毛当归叶的生长，可能有助于独活的高产。与严宜昌等［10］研究结果一致，75 933株/hm2是鄂西重齿毛当归的最佳栽培密度，此时种植利润最高，为28 404元/hm2。

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