全 文 :收稿日期:2005-12-18基金项目:国家“十五”攻关项目(2001BA1A07)
作者简介:庞克坚(1965-), 男 , 黑龙江省牡丹江市人 , 高级工程师 , 药学专业 , 主要从事中药资源学研究。 E-mail:arnebia@126.com
遮荫对新疆紫草育苗的影响
庞克坚1 ,王玉春2 ,王晓东2
(1.新疆鹤泊植物科技有限公司 , 新疆 乌鲁木齐 830000;2.中科院过程工程研究所生化工程国家
重点实验室 ,北京 100080)
摘 要 目的 探讨新疆紫草育苗的最佳遮荫条件。方法 采用不同的遮荫条件 , 研究了遮荫处理对新疆紫草原生
苗生长量和成活率的影响。结果 结果表明 , 不同强度的遮荫处理对原生苗的叶面积 、成活率 、地下生长量影响显
著。适度遮荫可以增加叶面积和地下生长量 ,提高幼苗成活率 , 结论采用30%遮荫率的遮荫处理能够同时满足增
加生长量和提高成活率的要求 ,同时避免了叶片先端的日灼伤害。
关键词 新疆紫草;育苗;遮荫;成活率
中图分类号:R931.2 文献标识码:A 文章编号:1006-9690(2006)05-0047-03
Effect of Shading on the Seedlings of Arnebia euchroma (Royle)Johnst.
Pang Kejian
1 ,Wang Yuchun2 ,Wang Xiaodong2
(1.Xinjiang Herb Science &Technology Co., Ltd , Urumqi 830000 , China;2.State Key Laboratory of Bio-
chemical Engineering , Institute of Process Engineering ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100080 ,China)
Abstract Objective:Different shading treatments were studied to discover the optimal conditions of the
seedling cultivation of Arnebia euchroma.Method:Effect of different shading treatments with 30%-95% shad-
ing rate on the biomass and survival rate of Arnebia euchroma seedlings were investigated.Result:Significant
differences were observed in the influence of different shading treatments on the leaf area , survival rate and be-
lowground biomass.However , the leaf area , underground biomass and survival rate can be improved signifi-
cantly by proper shading.Conclusion:Treatment of 30% shading rate was a valuable method that could im-
prove biomass and survival rate effectively with an unforeseen action to protect the leaf tip from sunlight burn.
Key words Arnebia euchroma (Royle)Johnst.;seedlings;shading;survival rate
新疆紫草[ Arnebia euchroma (Royle)Johnst.]为紫
草科多年生草本植物 ,以根入药 ,习称软紫草 、新藏
假紫草 ,主产地为新疆。临床多用于艾滋病[ 1] 、癌
症[ 2] 、炎症[ 3] 、早孕[ 4]等治疗 。同时 ,新疆紫草根含
有丰富的萘醌类化合物[ 5] ,作为天然色素已广泛应
用于医药 、化妆品和印染工业中[ 6-7] 。近年来 ,在干
旱等多种致濒因素的胁迫下 ,野生资源呈逐年锐减
的趋势 。在开展人工种植的工作中 ,育苗是关键的
环节之一 。在高山或亚高山环境下 ,强烈的辐射常
常造成幼苗叶片先端的灼伤 ,严重者甚至全株死亡 ,
说明在该环境下育苗必须适度遮荫 ,创造适宜的生
长环境 ,以利幼苗成活生长。本试验根据新疆巴音
布鲁克的气候特点 ,探讨了不同遮荫率对新疆紫草
幼苗生长的影响 ,为新疆紫草的人工种植提供参考。
1 试验地概况
试验地设在中天山南坡巴音布鲁克山区巴音乌
鲁乡 , 海拔2 787 ~ 2 770 m ,年平均气温 -4.7 ℃, 1
月平均气温-36.8 ℃,1月最低气温-46.6 ℃;7月
份最高气温28 ℃,平均气温18.1 ℃;植物生长季的
4 ~ 9 月份平均气温在 5 ~ 10 ℃之间 , ≥10 ℃
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第 25卷第 5 期
2006 年 10 月 中国 野 生 植 物 资 源Chinese Wild Plant Resources Vol.25 No.5Oct.2006
227.2 ℃,日较差14 ℃,年较差36.4 ℃,积雪期 150
~ 180 d ,全年无绝对无霜期 。年蒸发量高达1 022.9
~ 1 247.5 mm ,约为降水量的 3倍多;年日照2 460 ~
2 832 h。试验地为 2002年新复垦的山间撂荒地 ,位
于阳坡 ,坡度 9 ~ 11度 ,周围草地植物总盖度 45%~
80%。观测地土壤为较典型的亚高山草甸土 ,表层有
机质含量>10%,pH7.5。试验地的土壤成分见表 1。
表 1 试验地土壤成分分析
pH
有机质
/g·kg-1
全量/g·kg -1
N P K
速效/g·kg-1
N P K
7.58 115.92 15.77 21.15 28.93 346.51 34.91 223.23
2 材料与方法
2.1 种子来源
新疆紫草种子于 2002年 9月 16日采自巴音布
鲁克(经中科院新疆生态与地理研究所王国富研究
员鉴定),千粒重12.47 g ,净选后发芽率97%。
2.2 遮荫处理
遮荫处理共设 5组 ,第一组为对照组(设为全光
照), 其余 4 组的透光率分别为 5%、25%、50%、
70%,遮荫棚高度均为1.5 m ,其中东 、北两侧不予遮
光 ,西 、南两侧采用与顶部一致的遮荫网遮荫 。种子
于2003年 6月 18日播种于不同处理的小区 ,每小
区面积2 m2 ,播种 120 粒。播种的当日即覆盖遮荫
网(撤出遮荫网的时间为 9 月 10日)。采用喷灌的
方式 ,保持土壤相对含水量至最大持水量的70%~
80%。各处理 3次重复 ,随机排列。
2.3 测定与统计
试验结束后挖出幼苗分别测定根 、茎 、叶各器官
生物量 ,所得数据根据单因素方差分析的统计方法
以自编程序在计算机上进行数据处理分析。土壤水
分测定采用中子仪法测定;叶面积的测定采用 CAD
图形法[ 8]测定。
3 结果与分析
3.1 遮荫对叶面积的影响
不同遮荫条件对叶面积及灼伤叶面积的影响见
表2 。
表2 不同遮荫条件下新疆紫草生长性状比较
遮荫
率/ %
叶面
积/ cm-2
灼伤叶
面积 cm-2
成活
率/ %
根鲜
重/g·株 根长/ cm
95 31.21 0.00 40.83 2.71 7.04
75 46.81 0.00 81.67 3.56 10.39
50 46.27 0.00 90.83 4.67 12.53
30 44.95 0.00 90.00 4.76 12.87
0 26.79 4.97 38.33 3.04 8.89
在野生条件下 ,新疆紫草要通过 4年的物质积
累才能够抽茎开花 ,因此叶面积是衡量原生苗地上
生物量的唯一指标 。由表 2可见 ,不同遮荫条件下
新疆紫草的叶面积存在显著的差异 。全光环境下 ,
叶面积最小。同时由于强烈辐射导致叶片尖端干
枯 ,甚至全株死亡;30%~ 95%遮荫条件下 ,叶片面
积较全光环境下极显著高于 CK(P <0.01)。原因在
于新疆紫草对生境的光照有一定的适应能力 ,当环
境光线不足时 ,通过扩大叶面积来吸收更多的光能
来弥补因光线不足而造成的光合速率的降低;当遮
荫率达到 95%时 ,叶片面积呈减小趋势 ,与30%~
75%遮荫率下的叶面积仍具有极显著的差异 。这说
明过度遮荫 ,导致了光合产物积累较少;30%、50%、
75%3个遮荫处理之间的叶面积差异不显著。
3.2 遮荫对育苗成活率的影响
不同遮荫处理间的育苗成活率存在较大的差
异 ,结果见表 2。由表 2可知 ,全光环境下成活率最
低 ,在强光辐射下叶片呈黄绿色 ,叶片先端多被灼
伤;95%遮光率下 ,幼苗的生长受到了抑制 ,其成活
率与全光照下无显著差异。遮荫过度 ,部分苗受遮
荫后的弱光胁迫而生长势弱并倒伏死亡 ,所以新疆
紫草不能耐受该遮荫率下的弱光胁迫;30%、50%、
75%的遮荫率下的成活率介于80%~ 90%之间 ,3者
没有显著差异 ,但与全光 、95%遮光率下的成活率间
有极显著差异(P <0.01)。从以上分析结果看 ,新
疆紫草幼苗不能够耐受过强或过暗的光环境 ,30%
~ 70%的遮荫率是适宜的 。
3.3 遮荫对地下生物量的影响
取不同遮荫条件下生长的新疆紫草幼苗各 20
株 ,清除根系周围的泥土并清洗全株后 ,用吸水纸吸
去多余的水分 ,分别测定根鲜重 、根长 ,结果见表 2。
从表 2可知 ,不同遮荫处理对地下生物量的影响较
—48—
中 国 野 生 植 物 资 源 第 25 卷
大。在30%~ 95%遮荫率范围内 ,随着遮荫率的增
加地下生物量呈减小的趋势 。单因素方差分析表
明 ,不同遮荫处理对新疆紫草的地下生物量的影响
差异达极显著水平(根鲜重 F =14.623 9 , LSD0.05 =
0.767 9 , LSD0.01 =1.092 3;根长 F =13.185 9 ,
LSD 0.05=2.134 2 , LSD0.01 =3.035 6;查表 F0.05(4 , 10)
=3.71 , F0.01(4 , 10)=6.55)。其中30%和50%遮荫率
下的地下生物量间没有显著差异 ,二者与75%、95%
遮荫率和全光照条件下的地下生物量存在极显著差
异;75%与95%遮荫率的地下生物量存在显著差异 ,
说明新疆紫草的育苗作业应在适度遮荫条件下进
行 ,全光照或过度遮荫对地下生物量均有显著不良
影响 ,最佳遮荫率以30%~ 50%为宜。
3.4 遮荫对苗床小气候的影响
不同遮荫条件下苗床内的小气候有所改善 ,主
要表现在其气温 、地表温度 、地温(5 cm)和叶温的下
降以及空气相对湿度的提高。其中 ,不同遮荫处理
对地温(5 cm)影响的差异极显著 ,对地表温度的影
响显著 ,对荫棚内气温和相对湿度的影响不具统计
学意义 。另外 ,不同遮荫处理下的新疆紫草叶温比
对照组低 0.6 ~ 3.5℃,结果见表 3。
表 3 不同遮荫条件下苗床小气候差异﹡
遮荫
率/ %
气温
/ ℃
地温
/ ℃
地表温
度/ ℃
叶温
/ ℃
相对湿
度/ %
95 25.3 15.7 23.4 22.6 35.3
75 26.0 16.2 24.7 23.3 32.3
50 26.5 18.4 26.1 24.8 31.4
30 26.8 21.3 28.3 25.5 29.7
(CK) 27.2 24.8 31.6 26.1 28.5
注:数据为 2003 年 7 月 23 日~ 25 日测定的平均值 , 测定时
间均为当日的 15:00
4 讨 论
试验中对于遮荫强度的设定 ,是依据新疆高海
拔地区太阳辐射强烈的具体情况而制定的 ,其他地
区的引种应视当地的具体情况酌定 。
遮荫处理可以显著降低地表温度并增加相对湿
度 ,对于提高新疆紫草幼苗在恶劣自然环境下的存
活率有显著的积极意义 ,但不同遮荫处理对新疆紫
草叶面积指数 、光合作用的影响以及叶面可耐受的
极端温度及其持续时间尚需进一步深入研究。
5 结 论
(1)新疆紫草的育苗作业应在遮荫保护条件下
进行 ,避免幼苗强烈辐射所致的叶片先端灼伤。
(2)轻度遮荫有利于新疆紫草幼苗的物质积累 ,
显著提高幼苗的生物量和成活率;过度遮荫则对叶
面积和地下生物量以及成活率都存在不良影响 。表
明采用30%的遮荫条件能够满足新疆紫草增加生长
量和提高成活率的要求 ,同时避免了叶片先端的日
灼伤害 。
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