夏 科，吴巧芬，马晓雅，赵志国，仇 硕，*

(1.广西植物功能物质研究与利用重点实验室/广西壮族自治区中国科学院 广西植物研究所，广西 桂林 541006；2.桂林理工大学 旅游与风景园林学院，广西 桂林 541006)

0 引言

【研究意义】林下经济是一种人工生态经济复合系统，投入小、见效快。大力发展林下经济对促进现代林业建设、拓宽农民增收渠道和巩固生态建设成果具有十分重要的意义，其中林药模式是最具林业特色的林下经济发展模式，是林业发展与中药材生产相结合的产物，同时也是实现生态林业和绿色中药材可持续发展的重要途径。国务院颁发《关于加快林下经济发展的意见》，为林下经济的快速发展提供了政策支持。林药复合模式是近年来最具特色发展模式之一，不仅提高林地利用率、增加林地收益，还能够改善林地生态环境、提高林木生产力[1]。因此，开展林药复合模式深入研究对林下经济发展具有现实意义。【前人研究进展】白及(Bletillastriata)作为兰科白及属(Bletilla)药赏两用的经济植物，用途广泛，市场需求量很大，具有收敛止血、补肺、消肿生肌等功效[2]，还具有较强的抗氧化和抗衰老作用[3-4]，又可做观赏地被植物以及工业上用作糊料或涂料等[5-6]。近年来，白及规模化栽培越来越多，林地套种或间作也越来越受到重视，不同种植方式与栽培措施对白及产量与品质影响显著[7]，喷施油菜素内酯能够显著提高其产量和品质[8]。张金霞等[9]研究发现，施用蚯蚓粪肥有利于提高白及产量和多糖含量；不同施用方式对其药用指标有影响。草甘膦以及重金属Cd、Pb均容易引起白及残留量超标，进而影响药材质量和使用安全[10]。杨平飞等[11]报道了贵州喀斯特山地林下种植白及较大田种植更利于其生长，而邱琼等[12]发现林下种植的白及植株长势差于大田种植。冯嘉雨[13]报道白及光合性能随着毛竹林密度的下降而上升，仅适合在低密度毛竹林下套种。【研究切入点】目前，未见有关植物凋落叶分解物对白及产量和品质影响的报道，而对广西地区林下白及栽培的研究也较少。【拟解决的关键问题】在调查白及常见林下复合种植基础上，研究白及的施肥措施、常见植物凋落叶以及林药套种对其生长发育的影响，旨在为其规模化栽培以及林下复合种植提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料均为本课题培养的白及(紫花三叉白及，Bletillastriata)组培苗，以白及分株大苗为材料进行施肥试验，以2年生组培苗为材料进行植物凋落叶基质处理试验以及不同林下套种白及试验。

1.2 试验设计

在广西桂林市雁山区广西植物研究所苗圃分别进行不同施肥措施、不同植物凋落叶基质以及不同林下种植模对白及品质(蛋白质、氨基酸和多糖含量)与产量(平均单株干重)的影响试验，同时调查分析广西全州县、资源县、龙胜县和融水县等北部山区白及林下种植模式对其产量和品质的影响。

1.2.1 施肥试验 以不同施肥措施为处理对象，设置8个处理(T1～T8)。T1处理(CK)：不施任何肥料；T2～T6处理：分别以生物肥、猪粪、牛粪、羊粪、复合肥为基肥，其中，生物肥(有机质≥60%，氮磷钾≥5%，有效活菌数≥2.0亿/g)购买于广西茂肥农业科技有限公司，施用量为500 kg/667m2，猪粪、牛粪、羊粪施用量均为1 000 kg/667m2，复合肥(N-P2O5-K2O为15-15-15，总养分≥45%)施用量为100 kg/667m2；T7：羊粪+复合肥，即以羊粪为基肥(1 000 kg/667m2)，生长期追施复合肥，每半月1次，共追施6次，每次施用量为15 kg/667m2；T8：羊粪+油菜素内酯，即以羊粪为基肥(1 000 kg/667m2)，7—8月份，利用1.6×10-4mmol/L油菜素内酯(净含量0.0075%)的溶液喷施叶面。每个处理3次重复，小区面积3 m2，每小区种植50株。以白及分株苗为材料，2019年10月种植于大田，按照试验设计进行施肥管理，其余田间管理一致。2020年10月取样，随机取6株，洗净，煮沸10 min，切片，烘箱烘干至恒重，计算平均单株干重；然后粉碎机粉碎，取样10 g，检测氨基酸、蛋白质和多糖含量。

1.2.2 植物凋落叶栽培基质试验 以不同植物凋落叶(其中包括甘蔗渣)为白及栽培基质，设置10个处理，以V黄壤土︰V泥炭土︰V珍珠岩︰V河沙=5︰2︰1︰1配比基质为对照(CK)，植物凋落叶分别为油茶(Camelliaoleifera)、桂花(Osmanthusfragrans)、毛竹(Phyllostachysheterocycla)、松树(Pinus)、杉树(TaxodiaceaeWarming)、锥栗(Castaneahenryi)、乐昌含笑(Micheliachapensis)、任豆树(Zeniainsignis)、甘蔗渣(Bagasse)。白及为2年生组培苗，采用口径30 cm、高25 cm的一次性黑色塑料杯种植；凋落叶为栽培基质的1/5(体积比)，剪碎后与栽培基质混匀，3～5 d浇水1次，保持土壤湿润，放置大棚内4个月，凋落叶充分分解后种植白及。每个处理3次重复，每个重复种植6盆，每盆2株。于2020年4月种植，10月每个处理采收12株，洗净，煮沸10 min，切片，烘箱烘干至恒重，称取平均单株干重;粉碎机粉碎，取样10 g，检测氨基酸、蛋白质和多糖含量。

1.2.3 白及林下种植模式筛选

1) 不同树种不同郁闭度林下白及产量的调查。调查广西北部山区白及主要林下种植模式，选择种植地海拔为600～800 m的位置，考察不同树种林下不同郁闭度对白及产量的影响。树种包括幼龄期油茶、杉树林、毛竹林、厚朴树、松树林和锥栗林6种；郁闭度包括10%<郁闭度<20%和20%≤郁闭度<50%，以各树种非林下种植地段或者林间距离10 m以上的种植为对照区(郁闭度<10%)。白及为分株苗，种植2年，土质为沙壤土。分别于树下不同位置取3个小区采样，小区面积2 m2，种植白及35株，随机选择其中9株，洗净，称取鲜重，计算单位面积白及产量。

2) 不同树种林下套种白及试验。以不同树种套种白及为处理对象，设置5个处理。套种树种包括桂花、董棕、乐昌含笑、樟树和任豆树。以白及2年生组培苗为材料，种植地海拔200 m，种植2年后，分别于树冠下(距离树中心半径1.5 m以内，郁闭度约100%)和树冠边缘(树冠垂直到地面的边缘位置，郁闭度20%～40%)取样30株，洗净，煮沸10 min，切片，烘箱烘干至恒重，称取平均单株干重；粉碎机粉碎，取样10 g，检测氨基酸、蛋白质和多糖含量。

1.3 品质指标测定

利用氨基酸自动分析仪测定17种水解氨基酸，凯氏定氮仪测定粗蛋白质；利用分光光度计法测定多糖，以葡萄糖计。

1.4 数据分析

利用Excel 2007和SPSS 19.0进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥措施白及的单株干重与品质

由表1看出，各施肥处理白及的平均单株干重及品质均较对照高。各施肥处理白及平均单株干重在5.03～5.89 g/株，其中，羊粪+油菜素内酯施肥效果最好，平均单株干重达5.89 g/株；其次是牛粪、羊粪和羊粪+复合肥处理，分别为5.37 g/株、5.62 g/株和5.76 g/株；生物肥、猪粪和复合肥施肥效果稍差，显著低于羊粪+油菜素内酯处理。蛋白质含量最高的是羊粪+复合肥处理，达12.9%，显著高于其余处理；其次是复合肥和羊粪处理，分别为11.6%和11.4%，两者差异不显著。氨基酸含量最高的也是羊粪+复合肥处理，达10.11%；其次是复合肥和羊粪+油菜素内酯处理，分别为9.36%和9.08%；生物肥和猪粪处理与对照无显著差异。施肥处理多糖含量均高于对照，以羊粪处理最高，达4.29%；其次是牛粪、羊粪+复合肥和羊粪+油菜素内酯处理，分别为4.01%、4.05%和3.94%，这4种施肥效果明显好于单独施用生物肥、猪粪和复合肥处理。

综合干重、蛋白质、氨基酸和多糖4个指标，施用羊粪+复合肥处理的效果最好，平均单株干重、蛋白质、氨基酸和多糖含量均比对照显著提高，分别提高26.2%、24.2%、49.3%和33.8%。

表1 不同施肥处理白及的干重及其内含物含量Table 1 Dry weight and composition content of B. striata with different fertilization patterns

2.2 不同植物凋落叶基质处理白及的单株干重与品质

由表2看出，不同植物凋落叶基质对白及平均单株干重与品质的影响不同。所有植物凋落叶处理的平均单株干重均高于对照，其中，松树凋落叶对白及生物量的影响最大，2年生组培苗种植1年后，平均单株干重达9.99 g/株，比对照提高67.89%，也远高于其他几种植物凋落叶处理；其次是甘蔗渣和杉树凋落叶处理，分别为8.51 g/株和8.31 g/株，分别较对照提高43.25%和39.66%；油茶、毛竹、锥栗和乐昌含笑凋落叶处理的效果较差。油茶、桂花、毛竹、杉树、锥栗、乐昌含笑和任豆树等几种凋落叶处理的白及蛋白质含量均在10%左右，显著高于对照；松树和甘蔗渣凋落叶处理的相对较低，仅8.21%和7.0%，显著低于对照组。氨基酸含量与蛋白质含量基本保持一致，锥栗凋落叶处理的白及氨基酸含量最高，达8.07%；其次是乐昌含笑凋落叶处理，达7.93%；松树凋落叶和甘蔗渣处理较低，分别为5.37%和5.15%，也显著低于对照组。杉树凋落叶处理的白及多糖含量较高，达4.98%，显著高于对照和其他处理；其次是任豆树凋落叶处理，为4.27%，显著高于锥栗和乐昌含笑外的其余处理；桂花、毛竹、松树凋落叶处理和甘蔗渣处理相对较低，分别为3.33%、2.94%、2.68%和2.16%，显著低于对照。

综合干重、蛋白质、氨基酸和多糖4种指标看，杉树凋落叶分解物有利于白及产量和

表2 不同植物凋落叶基质处理白及的干重及其内含物品质指标含量Table 2 Dry weight and quality indexes of B. striata with different leaf litter substrates

品质提高，可以用来调整土壤肥力，改善土壤结构；其次是任豆树凋落叶；松树凋落叶和甘蔗渣可以提高产量，但营养成分可能不足，可配合施用其他有机肥。

2.3 不同林下郁闭度白及的产量

从表3看出，不同林下郁闭度套种白及对其产量的影响较大，当郁闭度为10%～20%时，幼龄期的油茶、杉树、毛竹、厚朴、松树和锥栗等林下套种的白及产量在731.26～1 012.7 kg/667m2，与相应的对照(郁闭度<10%)相比，产量虽有降低，但受到的影响很小，仅有毛竹林套种的白及产量较其对照降低24.78%，受到显著影响(P<0.05)。当郁闭度增大为20%～50%时，5种林下套种白及的产量在533.06～800.12 kg/667m2，较其对照均显著降低(P<0.05)，其中毛竹林郁闭度的增大对白及产量影响最显著，仅为其相应对照的54.83%，减产近50%。因此，不同林下套种白及时，应选择郁闭度<20%的林下种植。

表3 林下不同郁闭度套种白及的产量Table 3 Yield of B. striata under intercropping modes with different under-forest canopy density kg/667m2

2.4 不同树种林下套种白及的单株干重与品质

从表4看出，所有林下套种模式树冠下白及的平均单株干重在2.60～3.64 g/株，均远低于树冠边缘(5.16～11.02 g/株)，其中樟树树冠下白及单株干重是树冠边缘的60.5%，其余林下套种模式的白及单株干重树冠下仅为树冠边缘的30%左右。白及蛋白质和氨基酸含量均是树冠下远低于树冠边缘，与单株干重结果一致。白及多糖含量相反，树冠下均明显高于树冠边缘。

表4 不同种植环境白及的干重及其内含物品质指标含量 Table 4 Dry weight and quality indexes of B. striata with different planting environment

3 讨论

3.1 不同施肥措施对白及产量和品质的影响

白及常见栽培环境为露地、林下或大棚，也有覆膜栽培[9]。种植白及对基肥的施用要求较高，常用基肥有羊粪、鸡粪、猪粪、生物肥，也有蚯蚓粪。种植过程中，常见覆盖稻草、竹霄、杉树叶及杂草等[11,14]。施用一定浓度的油菜素内酯、硼、钼等能够促进生长发育及多糖累积[8,15]。合理的氮磷钾配比能促进白及生长、提高产量和增加效益[16]。施肥结果表明，施用羊粪+复合肥的效果最好，其白及生物量(单株干重)、蛋白质、氨基酸和多糖含量均显著提高，分别比对照(不施肥)提高26.2%、24.2%、49.3%和33.8%，与肖广达等[14,17]的研究结果基本一致。

3.2 植物凋落叶基质对白及生长发育的影响

植物凋落叶分解是陆地生态系统化学及营养循环中的重要环节，凋落叶在土壤中分解释放化感物质影响植物化感作用。目前未见报道有关植物凋落叶分解对白及生长发育的影响。研究模拟几种植物凋落叶在土壤中的分解，并将其与栽培基质按1/5(体积比)配合，分析不同凋落叶基质对白及的影响。结果发现，与对照(未添加植物凋落叶)比，经凋落叶处理后，白及平均单株干重均有明显提高，其中松树凋落叶基质处理比对照提高68.3%，但品质指标蛋白质、氨基酸及多糖的含量均明显降低。综合白及平均单株干重、蛋白质含量、氨基酸含量和多糖含量4种指标，杉树凋落叶基质对白及生长发育最好，平均单株干重、蛋白质、氨基酸和多糖分别提高39.66%、8.81%、23.02%和32.80%。锥栗、乐昌含笑和任豆树植物凋落叶也有利于白及发育。因此，杉树、锥栗、乐昌含笑和任豆树等均可以用来调整白及土壤肥力，改善土壤结构；而松树和甘蔗渣可以提高产量，但营养成分不足，可以配合施用其他有机肥。

3.3 适宜白及的林下套种模式

近年来，随着白及价格回落，利用耕地进行规模化种植带来的经济效益相对较差。相反，林药复合发展模式却越来越受到重视，在不破坏原有林地基础上，林下套种中药材，既能达到以药养林、以短养长的目的，又能提高林地利用率、增加林地收益。但林地种类、郁闭度大小、土壤类型、种植密度等均对白及产生不同影响[12,18]。毛竹林下套种白及需要25%的郁闭度，而厚朴林套种白及需要40%～60%的郁闭度[19]。调查结果表明，郁闭度为10%～20%的幼龄期油茶林、杉树林、厚朴林、松树林及锥栗林均对白及影响较小，但郁闭度增大到20%～50%则显著影响产量。研究结果表明，桂花、董棕、乐昌含笑、樟树和任豆树等套种白及，种植于树冠下的白及生长发育受到严重影响，长势较差，植株矮小；树冠周围种植的白及生长发育相对良好，影响较小，单株干重、蛋白质和氨基酸均高于树冠下，但多糖含量较低。这可能是树冠下光照太弱，影响植株生长发育；同时，树冠下的根系发达而影响肥料吸收，还可能这些树的凋落叶分泌物含有毒害物质，进而影响白及生长。

4 结论

林下套种白及能充分利用植物凋落叶分解物促进其生长，既节约种植成本又能提高白及产量，但应选择郁闭度较低的林下环境，特别是在高海拔山区，需要直射光才有利于生长，适合与幼龄期的油茶林套种，也适合与厚朴林、杉树林或松树林等套种，但要求郁闭度不能太高，应在20%以下。因此，在林下套种白及时，冬季在地面最好铺盖杉树或者松树凋落叶，但单一的植物凋落叶分解物可能造成白及营养不足，应配合羊粪+复合肥等复合施肥模式提高白及产量和品质。