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Effect of various planting densities on accumulation and distribution of Cynanchum bungei dry matter

不同栽培密度下白首乌干物质积累和分配规律的研究



全 文 :·1558· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第10期2006年10月
不同栽培密度下白首乌干物质积累和分配规律的研究
张锋1’2,王建华h
(1.山东农业大学药用植物研究室,山东泰安271018;
,余松烈1,陈雨海1,董庆裕1
2.山东省农业科学院原子能农业应用研究所,山东济南250100)
摘要:目的 了解栽培密度对白首乌块根产量和品质的影响,确定其最适合栽培密度。方法 在大田条件下,探
讨不同栽培密度(A60000、B90000、C12000、D15000株/hm2)与白首乌的光合特性、干物质积累分配、产量
及活性成分量之间的关系。结果4种栽培密度下自首乌个体块根干物质积累动态的拟合均呈Logistic曲线变化。
不同密度处理单株块根干质量增加速率为A>B>C>D,而单位面积块根干质量增加速率C>D>B>A。处理D
的光合速率在块根膨大关键时期显著低于其他各处理,可能是处理D个体块根产量低的原因。密度对块根中部分
有效成分的量也有显著影响,其中多糖和黄酮量随密度的增加而增加,但C:。甾苷量与密度无显著关系。结论密
度对自首乌产量性状影响较大,但在群体和个体上表现不同,与个体块根产量呈负相关,与群体根的生物产量呈正
相关。综合考虑块根产量与活性成分量两个方面,处理C为最佳种植密度。
关键词:白首乌;栽培密度;产量;活性成分
中图分类号:R282.2 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2006)10—1158一04
Effectofvariousplantingdensitiesonaccumulationandistribution
ofCynanchumbungeidrymatter
ZHANGFen91”,WANGJian—hual,YUSong—liel,CHENYu—hall,DONGQing—yul
(】.MedicinalPl ntLaboratoryinShandongAgriculturalUniversity,Taian271018,China;2.ResearchInstitute
ofAppliedAtomicEnergy9fShandongAcademyofAgriculturalSciences,Jinan250100,China)
Abstract:ObjectiveInordertofindoutheffectofplantingdensityontheyieldandqualityand
determinetheoptimalplantingdensityforCynanchumbungeiroottuber.MethodsUndertheconditionof
fieldoutside,tOdiscusstherelationshipbetweenplantingdensity(A:60000;B90000;C120000;
D150000plants/hm2)andC.bu geiroottuberyield,accumulation,anddistributionofdrymatter,ef—
fectivecomponents,anditch racteristicofphotosynthesis,relatively.ResultsDrymatteraccumulation
ofsingleroottuberaccordedwithlogisticcurveundertheconditionsoffourtreatments.Theaccumulative
rateofsingleroottuberisA>B>C>Damongdifferenttreatments.However,theaccumulativeratof
colonyyieldisC>D>B>A.Atrootuberhickeningsta ephotosynthesisoftreatmentDisdistinctly
lowerthanothert eatments,whichwast emainreasonofthelOWyieldofDtreatmentp rhaps.Density
alsohaseffectoneffectivecomponents,whichrelatedwitpolysaccharidesandflavonoidspositivelyand
hadnonotablerelationwithC21steroidglycosides.ConclusionDensityhasgreateffectonyieldofroot
tuber,butitsexhibitiononc lonyandindividualplantisdifferent.Itwashownthattherewasanegative
correlationbetweentheindividualyieldandensity,whileapositivecorrelationbetweenthecolonyyield
andensity.AccordingtOtheryweightofrootuberandeffectivecomponentscon ent,treatmentCis
thebestplantingde sity.
Keywords:CynanchurnbungeiDec e.;plantingdensity;yield;activecompon nts
自首乌是我国的传统中药,一般认为其主要来
源为萝蘼科鹅绒藤属几种植物的块根。《中国药典》
1977年第2卷记载,戟叶牛皮消Cynanchumbu gei
Decne.为自首乌正品。有“养血益肝、固肾益精、乌
须黑发和延年益寿”的功效。白首乌主要活性成分有
C。。甾苷、多糖和黄酮等‘1~3‘,具有抑制肿瘤、调节和
增强免疫的作用,有丰富的营养和医疗保健价值。近
年来在山东泰安及其周围地区种植面积不断扩大,
收稿日期:2006—01—23
基金项目:山东省优秀中青年科学家奖励基金(03BS049)
作者简介:张锋(1979一),女,山东曲阜人,博士研究生,从事药用植物栽培生理研究。
*通讯作者王建华E—mail:jhwangjh@163.corn
万方数据
中草菊‘ChineseTraditionalandHerbalDrugs.第37‘卷第10期2006年10月· 559·
但由于白首乌人工栽培时间较短;栽培技术仍不完
善,生产仍多按传统经验进行。
植物的生物学产量和活性成分积累主要来源于
光合作用,光合产物积累、运输和分配与产量构成有
极其密切的关系[4叫]。为建立白首乌良好的群体结
构,更好地利用资源,提高物质积累分配效率,本实
验以白首乌为材料,对自首乌不同种植密度下干物
质积累、分配和产量、活性成分进行了研究,确定最
适宜的栽植密度,并从白首乌的光合特性角度探讨
了密度对产量形成影响的生理机制,为进一步提高
品质、效益和开展规范化生产提供依据;· 一
1材料和方法 ‘-’ .一
1.1 材料:供试材料为戟叶牛皮消,试验于、2002—
2003年在山东泰安市岱岳区大汶口镇进行:试验共
设4个处理组,基本苗分别为6000、90000、
12000、1500 0株/hm2。行距均为0.4m,株距分
别为0.4、0.28、0.21、0.17m,编号为A、B、C、D,重
复3次,随机排列。试验地为砂壤土,4个处理土壤
理化性质基本一致:有机质1.31%、水解氮67.16
mg/kg、速效磷’32.64mg/kg、速效钾60.16mg/
kg。2002年4月初育苗,5月5日移栽至大田,进行
常规管理。
1.2测定项目和方法
1.2.1 干物质积累:从2003年5月5日~11月5
日,根据不同生育时期植株个体大小的不同,每15d
取5~10株,70℃烘干至恒重。
1.2.2光合速率测定:使用美国产L卜一6400型光
合测定系统,选典型晴天随机取10~15片生长一致
功能叶进行测定,时间在9:00~1l:oo。
1.2.3产量、经济系数和折干率:在2003年11月
5日收获块根,每个处理收获面积为3.2m×2m。
收获后洗净泥土,烘干称质量。膨大块根的质量(g)
与全部根质量(g)之比为经济系数;干质量(g)与鲜
质量(g)之比为折干率:
1.2.4 活性成分的测定:白首乌C。,甾苷测定方法
参照付文焕方法[10];白首乌多糖测定方法参照高丽
君方法[1妇;白首乌黄酮测定方法参照张锋方法[12‘。
1.2.5数据分析:数据和图表采用DPS和origin
6.0数据处理系统分析。 _.
2结果与分析
2.1不同密度下自首乌块根积累动态:试验结果表
明(图1),白首乌不同密度单株块根积累的动态变
化呈“S”型曲线变化,可用Logistic方程拟合,相关
系数(r)达到极显著水平,说明拟合程度较好,符合
实际情况。从图1还可看出,白首乌块根干物质积累
变化总趋势基本一致,物质积累随生育进程而增加。
在不同密度处理下,在生长前期,即7月份之前,4
种处理块根千物质增加缓慢且处理间无明显差异,
随着生育期的推进密度对单株块根干物质积累逐渐
产生影响,但处理A、B、C之间单株块根干物质积累
差异不明显,当种植密度达到15000株/hm(处理
D)时,单株块根千物质积累开始受密度的影响,尤
其是在块根膨大关键时期,积累比其他处理明显缓
慢。+单株块根积累的变化总趋势是A>B>C>D,所
以,最终块根单株产量A>B>C>D,且处理D显
著低于另3个处理。
U bU lUU lbU 200
移栽后时间/d
图1 不同密度条件下单株白首乌块根积累动态
Fig·1AccumulativedynamicsofsingleC·bungei、
roottuberindifferentplantingdensities
2.2 白首乌块根的膨大速率:块根膨大速率是表示块
根膨大快慢的主要指标。从图2可以看出,出苗15~
90d,各处理块根膨大速率均较低,在0.2g/(d·株)
以下;出苗90~150d各处理的膨大速率都保持在较
高的水平,可达0.5g/(d·株)以上;出苗150d后增
长缓慢,并随生长期的增加增长逐渐减少,到180d后
生长基本停止,地下块根越冬。由此可见,块根干物质
的增重在白首乌生长前期较低,90d以后增重明显,
90~i50d是白首乌增重的关键时期。
f


<
1;三{;


盎:
153045607590105120135150165180
t/d
图2不同密度条件下白首乌块根膨大速率
Fig.2InflatingrateofC·bungeirootuber
indifferentplantingdensities
不同密度处理条件下,处理A、B、C块根膨大速
率全生育期内变化趋势基本一致,处理D的块根膨


的.∞


m
.f粪.暑)\蛹睡:l=馨卷
万方数据
·1560· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第10期2006年10,El
大速率在绝大多数时段内都低于其他3个处理,尤 部在块根膨大期增长迅速,此时期同化物质95%以
其在后期,这种差异更加明显,这与块根积累动态拟 上运输到地下,全部根产量的50%以上在这个时期
合曲线结论一致。 形成,在植株枯萎时块根仍有一部分积累,这是营养
2.3植株各器官干物质积累与分配动态:在不同密 物质由茎叶向地下转移的结果。
度处理下,白首乌各器官干物质积累变化总趋势基 就处理间差异而言,由于密度递增对个体后期
本一致,茎叶、果实和总干物质积累呈单峰曲线变 生长的制约作用,密度增加使各器官干质量呈现规
化。干物质在各器官的分配随生长中心的转移而发 律性递减变化。从不同处理间干物质分配比例可以
生变化,从表1结果可以看出:苗期,运往根部的同 看出,茎叶和果实的干物质分配比例基本相似。但
化物量小于输出量;在营养生长期,大部分同化物供 是,在块根膨大期,块根干物质分配比例随密度的增
茎和叶片的生长,其干重在花果初期达到最大;果实 加而下降,这个时期分配比例的不同最终表现在了
增重主要集中在8月份,至花果期末基本停止;地下 个体产量的差异上。
表1在不同密度下不同生育时期各器官干物质的积累与分配
Table1 DrymatteraccumulationandproportionofvariousrgansofC.bungeiroottuber
atdifferentd velopmentstagesindifferentplantingdensities
根据白首乌形态特征将整个生育时期大体划分为5个时期,分别为苗期:5月初~6月初;营养生长期:6月初~7月中旬}
花果期:7月中旬~9月初;块根膨大期:9月初~10月中旬;枯萎期:10月中旬~11月中旬
Wholegrowthperiodwasdividedintofivestages,seedingstage:MaytOJun.;vegetativegrowthstage:Jun.tOmiddleten
daysofJul.;blossomandfructificationstage:middletenaysofJul.tOSep.;roottuberthickeningstage:beginningofSep.to
middletendaysof0et.perishingstage:middletenaysof0Ct.tOmiddletendaysofNov.
2.4 不同密度处理对块根产量和活性成分的影响: 表2不同密度条件下块根的产量与活性成分的量
栽培密度对白首乌产量有很大影响,虽然单株产量
随种植密度的增加而减小,但从表2可以看出,单位
面积产量随种植密度的增加有增加趋势。当种植密
度在6000012000株/hm2,各密度条件下的块根
产量差异达到极显著水平,处理C产量最高,最低
依次为C>D>B>A。经济系数处理D和其他处理
相比存在显著差异,这是处理D块根产量低于处理
C的主要原因。
另外,栽培密度对块根活性成分的量也有一定
影响,块根中多糖的量与种植密度成正比,与块根产
量成反比,处理A与其他处理差异达到显著水平;
黄酮与多糖的量变化规律相似,处理C和D与处理
Table2 Yieldandcontentsofactive:constituentsinC.
bungeirootuberatdifferentplantingdensities
同一列中大写字母表示0.01水平下差异显著性;小写字母表示0.05水
平下差异显著性,具有相同字母的数值闻差异不显著
Means:insamecolumnfollowedbydifferentcapitallettersa everysig—
nificantlydifferent(尸eantlydifferent(尸<0.05);whilefollo edbysamel ttersshownosignificant
differences
万方数据
中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第10期2006年10月·1561·
:,
A和B之间存在显著差异;但种植密度对白首乌中
的主要活性成分C。。甾苷的量无明显影响。
3讨论、 ’

自首乌块根的生长发育受控于不同生育时期光
合产物的运输分配。因此产量的高低与叶片的光合
性能关系密切,光合作用反映了植物生产干物质的
能力,因此光合作用基本上可以用来衡量自首乌产
量形成的能力。本实验条件下;自首乌光合速率前期
随生育期的推进而增大,达到高峰后又减少。就不同
密度处理对白首乌叶片的光合速率影响来看,苗期
行株距间尚有足够的空间,可供白首乌地上部特别
是叶片的生长发育,因而密度对苗期单株光合的影
响不显著。随着茎的不断伸长和新生叶片不断产生,
株间空间逐渐减少,单株光合和植株的继续生长受
到抑制,并随着密度的增加,这种抑制作用就愈加明
显。结果表明,白首乌个体的光合能力随种植密度的
增加而降低,尤其在后期表现更加明显。因此确立合
理的种植密度,并加强苗期和营养生长时期的管理,
使其形成良好的群体结构,长时间维持叶片旺盛的
生理功能,是提高自首乌产量的关键。
白首乌单株块根干物质积累呈Logisticj曲线变
化,其中9~11月是直线增长时期。4种栽培密度对
个体干物质积累以及个体块根质量、块根产量影响
显著。在单株茎叶质量、根鲜质量和干质量、功能叶
光合特性等方面,密度A、B处理的植株生长发育显
示了一定的优势。表明栽培密度越小,越有利于植株
个体的生长发育。从总生物产量上来看,处理C、D
显著高于A、B,并且表现出明显的正相关关系,说
明在本试验范围内;随栽培密度增加,群体发育越
快,处理D虽总根量最大,但块根产量以处理C为
最高。可见,密度过大或过小对高产都是不利的。小
群体个体发育较好,但群体小,无法形成高产,大群
体群体生长势强,但个体发育较小群体弱,尤其在后
期块根膨大时期表现更突出。另外,小群体虽然个体
发育较好,但块根中某些活性成分的量较大群体有
显著低的现象,因此,确定适宜种植密度要考虑活性
成分的量和产量两个方面。处理C块根产量最高,
处理D活性成分的量最高,但C、D两个处理活性成
分的量差异不显著,尤其是白首乌的主要活性成分
C。,甾苷的量无差异。为了获得最大经济效益,因此,
在实际生产中可以应用行距O.4m、株距O.21m,
12000株/hm2的种植方法。 j..
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不同栽培密度下白首乌干物质积累和分配规律的研究
作者: 张锋, 王建华, 余松烈, 陈雨海, 董庆裕, ZHANG Feng, WANG Jian-hua, YU Song-
lie, CHEN Yu-hai, DONG Qing-yu
作者单位: 张锋,ZHANG Feng(山东农业大学,药用植物研究室,山东,泰安,271018;山东省农业科学院原
子能农业应用研究所,山东,济南,250100), 王建华,余松烈,陈雨海,董庆裕,WANG Jian-
hua,YU Song-lie,CHEN Yu-hai,DONG Qing-yu(山东农业大学,药用植物研究室,山东,泰安
,271018)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2006,37(10)
被引用次数: 1次

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