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不同海拔对林下多花黄精生长的影响

2022-03-19朱志柳徐端妙张学鑫张丽珍陈祖海

浙江农业科学 2022年3期
关键词:海拔高度物候黄精

朱志柳, 徐端妙, 张学鑫, 张丽珍, 陈祖海

(1.景宁县生态林业发展中心, 浙江 景宁 323500; 2.景宁县自然资源和规划局, 浙江 景宁 323500)

多花黄精(Polygonatumcyrtonema)又名黄精姜、野生姜等,为百合科黄精属多年生宿根草本植物。多花黄精是中国传统名贵中药材,属药食同源植物[1],主要以根茎入药,具有健脾润肺、补气养阴、益肾、降血压、降血糖、抗肿瘤等功效[2-6],可用于治疗阴虚劳渴、肺燥咳嗽、脾虚乏力、食少口干、消渴、肾亏、腰膝酸软、阳痿遗精、须发早白等病症[7]。

多花黄精的生长周期较长,根茎繁殖需2~3年才能供药用,且种子繁殖的生长周期长达5~6年[6]。近年来,人们普遍认识到多花黄精的药用价值和保健价值,对其原料的需求量也越来越大。随着黄精价格的上涨,野生多花黄精无计划采集不断加剧,导致其资源枯竭加速。林下种植多花黄精既可保持野生黄精的质量,又可增加农林经济,现已成为多地推广的种植模式,已成为解决多花黄精资源紧缺的主要途径[8-9]。由于多花黄精在不同海拔高度的生长状态具有显著差异[10-12],因此,探究其适宜生长的海拔高度范围是进行人工栽培的关键问题。本研究通过2018—2020年间进行不同海拔对林下多花黄精生长效果的比较试验,旨在为多花黄精的资源培育提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验地位于3个不同海拔的山场。景宁县鹤溪林场驮岙头山场,海拔500~600 m,杉木林为1988年春营造,保留密度为1 200株·hm-2,平均胸径18 cm,平均树高12.5 m。草鱼塘林场山场,海拔800~900 m,杉木林于1970年春营造,保留密度为1 100株·hm-2,平均胸径22.2 cm,平均树高15.5 m。大际林场上源头山场,海拔1 100~1 200 m,杉木林于1975年春营造,保留密度为1 050株·hm-2,平均胸径19.8 cm,平均树高13.7 m。试验地属亚热带季风气候,温暖湿润,四季分明,气候宜人。年均气温17.5 ℃,年均最高气温27.7 ℃(7月),年均最低气温6.6 ℃(1月),年降水量1 464~1 968 mm,年日照时数1 657 h,年无霜期255 d。

以多花黄精的根茎为试验材料,选择大小均匀、健壮萌芽且无病害、无伤口、无腐烂的根茎,种前将根茎切成段,使每段根茎带1~2芽,切口用草木灰涂抹。

1.2 处理设计

2017年秋冬季节清理林地的灌木、杂草、藤本、枯枝等杂物,将杉木林分郁闭度均调整为0.6,于2018年2~3月种植。设置500~600 m(A1)、800~900 m(A2)、1 100~1 200 m(A3)3个海拔梯度进行杉木林下多花黄精种植效果比较。试验采用完全随机设计,在3个海拔梯度选择土壤、坡度、坡向一致的地块,随机重复设置10 m×10 m的样地3个。

依山势沿等高线按株行距30 cm×40 cm、深10 cm进行种植,根茎鲜重40 g·株-1,单位面积根茎鲜重1 500 kg·hm-2。种后每年在5—6月和8—9月人工除草2次,并结合除草进行点状施肥;同时做好病虫害防治,冬季做好越冬管理。

1.3 数据观测与分析

物候期观察从2019年至2020年11月初。随机选取3样点,每样点10株,编号后固定连续观察植株生长发育动态变化过程,观测指标参考罗春梅等[13]的研究。于2020年10月中旬,在不同海拔的每个样地内沿等高线中心线的上、中、下部各设3个3 m×3 m的小样方,从中随机抽出10株,每个样地共抽取30株,调查多花黄精的成活率、地径、株高和根茎鲜重,取其平均值。

使用IBM SPSS Statistic 22软件对数据进行统计分析,采用单因素分析方法进行方差分析和多重比较(α=0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同海拔多花黄精物候期观察

对试验地栽培的多花黄精整个生长过程进行跟踪调查,将多花黄精的生育期分为出苗期、伸长期、开花期、果实期、枯萎期5个时期。表1显示,出苗期一般为3月中下旬至4月中下旬,持续33~37 d;伸长期与出苗期相近,为3月中下旬至4月底,但持续时间更长,可达42~45 d,幼苗从出土到展叶需要10~15 d;开花期一般集中在4月中下旬至5月底,可持续开花36~40 d;开花后10~15 d即可结果,果实期4月底至8月中下旬,结果时间较长,可持续118~125 d;枯萎期在8月中下旬至11月上旬,持续73~80 d。多花黄精出苗期、伸长期、开花期、结果期基本为30~40 d,从出土至枯萎整个生育期可持续220~240 d。

表1 不同海拔多花黄精的物候期

观察表1中不同海拔条件下黄精的生长时期发现,随着海拔的升高,各生育期均明显推迟,持续时间延长,但枯萎期却明显提前,且持续时间缩短。从出苗到枯萎死亡整个物候期的持续时间也随海拔的上升而缩短,这表明海拔越高,多花黄精生长的各时期延迟,且生长时间缩短。

2.2 不同海拔对多花黄精成活率的影响

试验结果表明,随着海拔的增加,多花黄精保存率在91.9%~92.6%,差异不明显,表明本区域适应多花黄精的生长。

2.3 不同海拔对多花黄精生长的影响

方差分析结果表明,不同海拔对多花黄精的地径、株高和根茎鲜重均有显著影响。

由表2可知,多花黄精的地径、株高呈现出在500~600 m上显著优于在其他海拔高度。在不同海拔高度上,多花黄精的地径、株高均差异显著;但根茎鲜重在500~600 m与800~900 m、800~900 m与1 100~1 200 m上差异不显著,只在500~600 m与1 100~1 200上差异显著。这表明随着海拔的上升,多花黄精的生长量降低,以500~600 m生长量最高,为最适宜生长的海拔。

表2 不同海拔对多花黄精生长影响的多重比较

3 小结与讨论

通过观察林下多花黄精的物候期,了解多花黄精各时期的生长状况。人工栽培下,多花黄精于3月中旬出芽,到11月初基本完成地上部分生长,生长期一般为220~240 d,最短与最长的相差20 d,这与李立格等[14]研究结果相似。多花黄精出苗期一般为3月中下旬至4月中下旬,持续33~37 d;伸长期一般为3月中下旬至4月底,持续42~45 d;从开花到结果一般需要10~15 d,果实期一般为4月底至8月中下旬,持续时间118~125 d;枯萎期一般在8月中下旬至11月上旬,持续时间为73~80 d;从出苗到枯萎整个物候期可持续220~240 d;这与罗春梅等[13,15-16]的研究结果不同,可能是由于种植地域气候、海拔、间作植物等不同所致。

不同海拔高度影响植物的生命周期[17-18]。李兰晖等[19]研究发现,随着海拔的上升,高寒草地的返青期年际变化趋势呈相反变化,而枯黄期则呈基本一致的变化。王力等[20]研究发现,随着海拔的升高,高山蒿草返青期的推迟速率和生长期的缩短速率分为每升高100 m推迟3.3 d和每升高100 m推迟2.5 d,这与本研究结果相似。本研究发现,海拔越高,多花黄精各时期生长延迟,且整个生育期缩短,这可能与不同海拔下的温度和光照条件有关,具体影响有待进一步研究证明。

有研究发现,海拔高度显著影响植株的成活率,在海拔700~1 000 m,植株成活率最高,可达93.6%[21]。但也有研究发现,不同海拔高度对植株成活率无显著影响,在海拔200~1 000 m均能生长[22]。本研究发现,不同海拔对多花黄精成活率相差不大,成活率都达90%以上,说明本区域适应多花黄精生长,值得推广。

不同海拔高度对植物的生长具有显著性的影响[23-25]。有研究发现,海拔高度与株高和粗度呈负相关[26]。黄健华等[27]研究发现,在试验高度范围内,种植地海拔越高,小黄姜的茎分枝数、茎粗、株高、叶片数、叶片长、叶片宽等生长性状表现越差,产量和经济效益越低。张进国等[28]研究发现,随海拔高度的升高,3个牧草品种的萌发时间推迟,生长速度变缓,分蘖力和年产草量均降低。本研究中,多花黄精在不同海拔下的地径、株高、根茎鲜重从大到小排列依次为500~600 m、800~900 m、1 100~1 200 m,其中地径、株高差异显著;根茎鲜重500~600与800~900 m、800~900 m与1 100~1 200 m差异不显著,500~600 m与1 100~1 200 m差异显著。不同海拔种植区域多花黄精的生长量有一定差异,随海拔高度的升高,其生长量呈现下降趋势,这与大多数的研究结果相同。

海拔是影响植物生长的主要生态因子之一,海拔主要通过影响光照[29]、水分[30]、温度[31]及土壤条件[32]等,间接影响植被类型的分布和植物生长,其影响机理极为复杂。由于多花黄精具有较广的适宜性,且光照、水分和温度对不同海拔林下种植的多花黄精生长量影响不大,因此,其各项生长指标随海拔高度有所变化可能主要是受土壤条件的影响。多花黄精的生长量可能还与栽培方式、施肥状况、种植年限等因素有关,具体情况还有待进一步研究。

本研究结果表明,不同海拔高度对杉木林下多黄花精的成活率无显著影响,但对其物候期和生长量具有显著影响,海拔500~600 m最适宜林下多黄花精的生长。在景宁县及生态环境类似的地区推广种植林下多花黄精时,可参考该海拔范围,提高黄精的生长量,获得较高的经济效益。

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