全 文 ：不同荫蔽条件对春砂仁 ( Am om um vi l los um
L ou r
.
)水分状况和产量的影响
韩德聪 黄庆昌
( 中山 大学生物学系 )
冯明开 古金房
(广 东省中药研 完所 )
摘 要
木文研究了不同荫蔽条件对眷砂仁水分状况和产量的影响 . 结果表明 , 光照条件是春砂
仁的主要生态因子 . 在 50 一60 %荫蔽以及温 、 水等因子的综合作用下 , 植株具有中生植物的
生理和形态特征 , 种群结构比较合理 , 产量较高 . 相反 , 随着荫蔽程度的减少或增多 , 植株
向旱生或湿生植物类型方向发展 , 种群结构不良 , 产量较低 .
春砂仁生长在不同生态环境下其产量相差十分悬殊 . 本文的目的是探讨不 同荫蔽条
件对春砂仁水分状况和产量的影响 , 为正确选择植地 、 制定合理的栽培技术和管理措施
提供理论依据 。
实 验 材 料 和 方 法
实验工作是在广宁县扶落口砂仁场和信宜县到照砂仁场的常绿阔叶林 下 进 行 的 。
从 1 9 7 9年至 1 9 8 2年分别在上述两个砂仁场选择了 30 肠 、 50 一 60 肠和 80 肠左右的三种不同
荫蔽条件的同龄植株作为实验材料 , 进行了以下几方面的测定 .
1
. 生态因子的洲定 对三种不同荫蔽条件下的光照强度 、 荫蔽 、 空气温度 、 空气相
对湿度 、 士壤含水量等进行测定 .
!猫蔽的计算:
hlt’ 蔽 (肠 ) = 旷地光照强度 一 林下光照强度旷地光照强度 X 1 0 0
2
. 叶片水分状况的测定
( l) 蒸腾强度用快速称量法 ;
仁文 1 9 8别4: 9月收到 . 吕雪莲 、 高湛明 、 陈伦 、 赖海深 、 何伍爹加买验工作 .
第一弓归 不同荫蔽条件对春砂仁( Am o l numv il ls o um To ur. ) 水分状况和产量的影响 1
( 2) 含水量用烘干法 ;
( 3) 萎蔫速度用称量法帕 ;
( 4) 实际水分亏缺按H. N. 鲍勃罗夫斯卡娅的方法 〔 6〕 。
3
. 植株状况 、 各器官千物质累积以及叶面积指数的洲定 叶面积指数按 R。 亨特
所介绍的方法 〔`〕.
结 果 与 讨 论
1
. 不同荫蔽条件下生态环境的比较
在广东省春砂仁种植区 , 通常 由常绿阔叶林上层乔木的树冠组成了三种不同的荫蔽
条件 , 从而形成了三种不同的生态环境 .
( 1) 50 一 60 肠荫蔽的生态环境 以广宁县扶落口砂仁场较为典型 。 光照强度的 日变
幅为 1 , 0 0 0一 4 0 , 0 0勒克司 , 小气候温暖湿润 . 开花结果期的空气温 度 为 2 一 27 ℃ , 空
气相对湿度保持在76 一 96 呱之间 , 土壤含水量为 20 . 1一 2 5 . 8 肠 , 传 粉 昆 虫一 彩 带 蜂
(oN
二 l’a q、 介 id en at at s n . )活动频繁 , 授粉率在 90 务以上 .
( 2 ) 80 肠荫蔽的生态环境 小气候潮湿阴暗 . 光照强度的 日变幅在 8 0 一 5 , 0 0勒克
司之间 ,温度为 20 一 25 . 5℃ , 湿度较大 ,为 8 一 96 肠 ,土壤含水量较多 , 为 2 3 . 4一 2 9 . 2肠 。
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( 3 ) 30 肠荫蔽或旷地的生态环境
以信宜到照砂仁场的旱犷地 段 比 较典
型 . 小气候炎热而干燥 . 光照强度的日变
幅为 3 , 4 0 0一 2 1 8 , 0 0 0勒克司之间 , 温度
为 2 2一 3 1 . 6℃ ,湿度较小 ,为 6 6一 9 6肠 ,
水源缺乏 , 土壤含水量 一 般 在 13 . 7一
1 7
.
1务之间 。
上述三种生态环境对春砂仁的水分
状况、 生长发育 、 干物质的累积和果实
产量以及种群结构都有显著的影响 。
2
. 不同荫蔽条件对春砂仁 水分状
况的影晌
( 1 ) 又寸蒸腾强度的影响 (图 1 )
在三种荫蔽条件下 , 春砂仁蒸腾的
共同特征是蒸腾孩度的日进程基本上随
着光照 、 温度 、 湿度等因子的变化而变
化 。 在天气晴朗的日子 , 清晨的蒸腾强
度都比较低 。 随着光照强度 、 空气温度
的增加和空气相对湿度的降低而逐渐提
高 , 1 0时的燕腾强度为全 日的高峰值 ,
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图 1 不同荫蔽条件对券砂仁叶片蒸腾强度的影响
到13 时 , 蒸腾强度普遍降低 , 蒸腾的日进程为单峰曲线 ,
中 山 大 学 学 报 9 18 4年
在 03肠的荫蔽或旷地上 , 光照较强 , 气温较高 , 空气相对湿度则较低 , 蒸腾强度明
显提高 , 变幅增大 , 日高峰值为 2 5 7 . 4。毫克 /克鲜重 · 小时 ,全天 5次的总蒸腾量为 4 8 7 . 25
毫克 /克鲜重 , 水分消耗较多 , 1天中 1克鲜叶所消耗的水 分 为 1 . 37 克 . 植 株矮 小 、 枯
黄 , 叶片的形态结构向旱生植物类型方向发展 〔勺 。
相反 , 在80 肠或更大的荫蔽条件下 , 林内光照强度较弱 , 气温较低 , 相对湿度较高 ,
蒸腾的日进程变幅较小 。 日蒸腾的最高值为 8 6 . 0 2毫克 /克鲜重 。小时 , 全天 5次的总蒸腾
量为2 1 7 . 41 毫克 /克鲜重 。 耗水量较少 , 1天中 1 克叶片的耗水量为 0 . 59 克 . 植株徒长 、
色浓绿 , 叶片的形态结构向湿生植物类型方向发展 。
在 50 一 60 肠荫蔽条件下 , 光 、 温 、 水等因子适中。 蒸腾的日进程变幅也比较适中 ,
1 0时的高峰值为 1 2 1 . 8 毫克 /克鲜重 · 小时 . 全天 5次的总蒸腾量为 2 7 0 . 1 4毫克 /克鲜重 .
1 克叶片 1天消耗水分 0 . 74 克。
上述结果表明 , 同种植物在不同荫蔽条件下 , 蒸腾强度的差异可以作为植物水分状
况动态的指标 〔“ 〕 . 在生产实践中为使春砂仁具有比较适宜的蒸腾强度 , 我们采 用 人 工
控制乔木的数量及其冠幅使其达到 50 一 60 %荫蔽的方法来协调植物体的水分平衡 . 这种
方法巳在春砂仁产区广泛推广和应用 , 取得了良好的生态效应和经济效益 。
( 2 ) 对叶片姜茜过程中水分蒸散速度的影响 (图2 )
在同一时间内测定三种不同荫蔽条件下春砂
仁叶片凋萎过程中水分丢失的速度 , 以了解叶片
阻止水分丢失的能力即保持水分的能力 。 由图 2
可见 , 80 肠荫蔽条件下的叶片离体 34 小时 , 其含
水量为原重的 89 . 1帕 , 表 明在该条件下叶片保水
能力较强 。 在 30 肠荫蔽条件下 , 虽然叶片含水量
较少 , 但其凋萎比较迅速 , 离体 34 小时的叶片含
水量为原重的 78 . 8呱 。 叶片水分散失较快与其气
孔数量多、 蒸腾强度大密切相关 。 50 一 60 肠荫蔽
条件下叶片 离 体 34 小 时 其 含 水 量 为 原 重的
8 3
.
9肠 ,表明植株叶片气孔密度 、蒸腾强度和萎蔫
速度以及叶片保水力都较为适中。 综上所述 , 在
50 一 60 呱和 80 肠荫蔽条件下 , 春砂仁叶片在萎蔫
0 3 6 9
一 50%两饭
13 ZG 26
一 ” 一 6 0% 动益
34 (才、 幻 )
-一 30 x 篇蔽
图 2 不同荫蔽条件下春砂仁叶片
萎蔫速度的比较
过程 中抵抗失水的能力较强 , 因而具有较高的水分平衡的稳定性 。
( 3 ) 时叶 片实际水分亏缺的影响 (表 l)
水分亏缺是评价植物水分状况比较广泛应用的方法之一 俩 ’ “〕 。 结果表 明 , 春 砂 仁
叶片水分亏缺的大小与荫蔽程度呈负相关 , 其中以 30 肠荫蔽条件下的水分亏缺较大 , 保
持水分能力较小 , 80 %荫蔽的水分亏缺较少 , 而在 50 一 60 呱荫蔽的中生生境中 , 由于叶片
的形态结构 、 含水量以及蒸腾强度等均具有中生植物的形态结构和生理特征 , 因此 , 叶
片的实际水分亏缺适中 , 水分平衡较为稳定 , 有利于植株的正常生长和发育。
第三朋 不同荫蔽条件对春砂仁( Am om om i vlo s um Lo ur .) 水分状况和产量的影响3 1
表 1不同荫蔽条件下春砂 仁叶片含水量和实际水分亏缺的比 较
到照砂仁场 扶落 口砂仁场
3 7 0 0
。
7 7 2
。
2 28
。
4
5 0一 7 0 6 1。 7 74 。4 23 。 6
0 873
。
7 86
。
0 1 8
。
7
3
.不同荫蔽条件对春砂仁植株状况 、 器官干物质累积和叶面积指 数的影响( 表 2, 3)
在自然条件下 , 春砂仁种群结构主要是通过控制光照强度即调节春砂仁上层树木的
数量和树冠以形成不同的荫蔽来实现的 . 在扶落口砂仁 、场配置 50 一 60 帕荫蔽的植地上 , 由
于光 、温 、 水等诸因子的适当配合 , 种群的出生率高 , 生长发育良好 , 形态挺拔 , 高度适
中 , 一般在 1 70 厘米左右 。 根茎的分株和花芽分化增加 (表 2 ) . 每平方米的地段上植株有
50 株 、 花序有 60 个左右 , 即每亩植株 3万 、花序 4 万个左右 , 其根 、 茎 、叶 、果实所累积的
干物质都比较多 (表 3 ) 。 昆虫授粉率在 90 肠以上 哟 , 一般亩产干果 80 斤左右 。 三种不
同荫蔽条件下果实产量的关系是 : 50 一 60 肠荫蔽处的果实产量 > 80 肠荫蔽> 30 肠荫蔽。
此外 , 荫蔽条件也必然影响到叶面积指数 。 一般认为 , 叶面积的大小不仅是营养生长的
重要指标 , 也是决定生物产量和经济产量的重要 因素川 。 为了探讨春砂仁果实 产 量 的
最适叶面积指数 , 我们对不同荫蔽条件下春砂仁叶面积进行了观测 . 从春砂仁叶片的数
量 、 大小和叶面积指数来看 , 在具有50 一 60 肠荫蔽的生态环境中 , 叶片的数量和大小适
中 , 叶面积指数为4 . 9一 6 . 3 (表 3 ) 。 80 肠荫蔽条件下的叶面积指数与 50 一60 呱荫蔽 的 相
近似 。 30 肠荫蔽或旷地上 , 强烈光照不仅影响群体的形成和叶片数量及其大小 , 且其叶
面积指数只有 2 . 4一 3 . 8。 结果表明 ,春砂仁的叶面积指数如在 4以下则不利于群体和产量
的形成。
表 2 不同荫蔽时春砂仁植株 、 叶 、 花序数量 的影响
、 ./一ū左ùUOùnUì内口一J任11ùn6,自户O一仁卜óO介J“几内z,一八OU0。口内hù、一,自,上11OJ,上
数御叶用株 高
(厘米 )
叶片长 、 宽} 花 序 数
厘米 ) }(个 /米 , )
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中 山 大 学 学 报1 98 凌年
表 3不同荫蔽条件下春砂 仁不同器官的干物质和叶 面积指数的比较
根系干重 茎秆干重 叶片干重
(克/ 米“ ( )克/ 米“ )(克/ 米 2( )斤/ 亩 )
7 1
。
5 351
。
1 0 2 9
。
7 2
。
4一 3。87 。 2 9。 5
6 1 3
。
7 7 33
。
7 22 4
。
4 4
。
9一6 。 36 3。8
11 2
。
57 28
。
0 2 99
。
7 4
。
9一 5。 521 。 3
综上所述 , 在三种生态坏境中温度和水分因子的差异并不悬殊 , 而光因子 (荫蔽 )却
明显不同 . 不同强度的光因子的作用对植株的生长发育产生深刻的影响 〔 7〕 。 这 表 明 由
于上层树冠对光照遮荫程度的不同而形成的荫蔽条件是春砂仁的主要生态因子 . 在植地
中配置 50 一 60 肠荫蔽以及温 、 水等生态 因子的综合作用下 , 春砂仁表现出形态结构和生
理上的适应 . 这种适应特征不仅保证了个体能顺利地通过其生长发育过程 , 而且有较高
的生物生产量和经济产量 . 同时 , 春砂仁种群的形成也深受环境条件的影响 , 处于 50 一
60 肠荫蔽的中生生境中的种群其出生率较高 , 死亡率较低 , 种群比较稳定 .
小 结
1
. 以常绿阔叶树树冠组成50 一 60 帕的荫蔽是春砂仁生长发育的最适生态因子 。
2
. 春砂仁长期在中生生态环境中所形成的中生植物的生理特征与其中生形态 结构
特征相适应 , 两者均可作为高产的性状指标 .
3
. 在 50 一 60 肠的荫蔽以及温 、 水等环境因子的相互作用下 , 春砂仁向中生植 物 类
型方向发展 . 种群结构合理 , 根茎和花序分化增多 , 根 、 茎 、 叶 、 果实干物质较多 , 叶
面积指数为 4 . 9一 6 . 3 。
今 考 文 献
门 〕 R . 享特著 (陆宪辉译 ) , 植物生长分析 , 科学出版社 , 1 98 0 , 12 一 20 .
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45 2
。
〔 5 〕 韩德聪 、 黄庆昌 , 中山大学学报 (自然科学版 ) , 1 9 66 , 1 , 7 2一 78 .
〔 6 〕 H . H . B o 6 P o a e R a 只 , B o T . 冰 . , 56 ( 19 71 ) , 3 , 3 6 1~ 3 6 8 .
〔 7 〕 T . K . I’ o P H斑 万 且 a , 3 K o 月 o r n 兄 P a e , e n 班众 班 3及一 ” o , B 班 e 坦 a 兄 坦 R o 刀 a , 1 9 7 9 , 6~ 1 4 .
〔 s 〕 T . K . r o P H坦班 n a , H J’I . H . C a 盆 e o n o a a , B o : . 袱 . , 5 1 ( 1 9 6 6 ) , 5 , 6 70一 6了了.
〔 9 〕 T . K . r o P H边皿 u a , 3 K o 几 o r 二 a , P a n只 双 n e , 从 x P a e T e甘 “ 盆 卫 e e o e T e n n o 选 只y 6 P a 。 曰 ,
H 3及一 B o 几 e 妞“ 万 r P y a 一 T a , 1 9 75 , 4 2一5 2 。
〔 1 0〕 J . E . B e g g a n d N . C . T u r n e r , 月d 口 . A g r o ” . , 1 97 6 , 2 8 , 16 1一 2 17 .
第三期 不同荫蔽条件对眷砂仁 (A mo mu mi vl l 。 、 u mL。 盯 .) 水分状况私 I产量的影响 15
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