留茎高度对红芪生长和产量的影响
2011-06-08何淑玲马令法常毓巍巩红冬杨敬军包富贵
何淑玲,马令法,常毓巍,巩红冬,杨敬军,包富贵
(甘肃民族师范学院高寒生态系统研究所,甘肃 合作 747000)
药用红芪为豆科植物多序岩黄芪(Hedysarum polybotrys Hand.-Mazz)的干燥根[1],其味甘、性温,具有强心、降压、活血、养颜、止汗、利尿等功效。治气虚水肿、久溃不敛、蛋白尿、糖尿病。主要成分红芪多糖具有增强免疫、抗肿瘤、抗衰老、抗炎等多种作用。关于红芪的研究国外尚无报道,国内对红芪的研究都局限于对其化学成分[2-5]、药理[6-7]作用的研究,红芪的产量和质量主要取决于栽培和管理措施,对栽培技术的研究近年来已有报道[8-12],但至今没有关于留茎高度对红芪生长和产量影响的相关报道。
剪茎技术在生产上广泛应用于农作物栽培和果树修剪方面,通过推迟植物生殖生长时间和打破顶端优势来提高产量和品质。已有研究表明:烤烟初花期打顶产量最高[13];将甘草减去全株的1/4能增加根长、根粗和干、鲜物质积累量[14];辣椒合理剪枝可增产15%~20%[15];因为茎是植物的营养器官,剪茎可以调节幼苗的徒长,能降低植物茎、叶的生长,从而减少植物因茎叶蒸腾作用而散逸土壤水分;同时延长植物的营养生长,延迟甚至不进入生殖生长。红芪药用部位是根,提高根产量和品质是红芪人工栽培的主要目标之一,本研究将这些技术措施模拟于红芪的种植,为实现其高产提供理论学依据和技术依托。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
田间试验于2010年3月下旬~11月下旬在甘肃民族师范学院藏药材引种驯化基地进行。试验地位于东径 102°54′,北纬 39°59′,平均海拔 3 000 m以上,年均气温1.7℃,气候属于高原气候,昼夜温差大,年均降水量547 mm,田间持水量24.85%,处于甘肃南部高寒阴湿区。该试验地前茬作物为蓼科植物大黄,土壤为亚高山草甸土。试验地土壤基础理化性状见表1。
1.2 试验材料
试验材料为甘肃民族师范学院高寒生态系统研究所日光温室大棚中自育的红芪苗。
表1 试验地土壤基础理化性状
1.3 试验方法
2010年4月20日,选取长度在20 cm左右,根径9 mm左右,无病虫害的一年生实生苗,移栽于称重式蒸渗仪中,移栽前基施农家肥30 t/hm2与磷酸二铵300.0 0 kg/hm2,整平耙细后开沟将红芪种苗斜放入沟内,与沟向有一夹角,一般夹角小于15°,种根之间头尾相连,然后覆土即可。每处理株距为20 cm,行距为25 cm,移栽密度均为18.8万株/hm2。
1.4 试验设计
试验采用随机区组设计,设不剪茎(CK)、留茎10、20、30、40、50、60 cm 7 个处理。每个处理重复 3次。各处理在7月初红芪现蕾期株高长至70 cm左右时按不同的处理要求进行剪茎。此后每月将萌发的新枝、侧枝按处理要求至少进行两次剪茎。
1.5 测定项目
第1次取样在5月30日,每个小区随机采取10株作为基础样进行测定,以后每隔30 d左右取样1次测定地下、地上部分生物量,称其鲜质量自然风干后再称其干质量,收获后称其鲜质量自然风干后再称其干质量计产。
1.6 数据处理
数据计算结果用均数±标准差(X軍±S)表示,DPS7.05统计学软件进行方差分析,采用新复极差(Duncan)法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 留茎高度对红芪生长的影响
2.1.1 对根径的影响 从表2看出,在整个生长期红芪根径变化总体随生育进程的推进而增粗。5月和6月没有进行剪茎,各处理间根径没有显著差异。从7月开始,进行剪茎处理的根径与CK之间差异显著(p<0.05),各处理根径顺序依次为留茎50 cm>留茎40 cm>留茎60 cm>留茎30 cm>留茎20 cm>留茎10 cm>CK。7月、8月和9月下旬留茎50 cm的根径依次比CK分别高出9.71%、19.33%和30.07%。
表2 留茎高度对红芪根径的影响 (mm)
2.1.2 对主根长的影响 表3表明红芪在整个生长物候期主根长的变化呈现出与根径相似的态势,也是随生育进程的推进而呈增长。因5月和6月没有进行剪茎,各处理间主根长没有显著差异。从7月开始,进行剪茎处理的主根均长于CK。6月剪茎处理与与CK之间差异极显著(p<0.01),但剪茎各处理间差异不显著,8月和9月所有处理间差异极显著(p<0.01)。7月、8月和9月,各处理主根长顺序依次为:留茎50 cm>留茎40 cm>留茎60 cm>留茎30 cm>留茎20 cm>留茎10 cm>CK。
表3 留茎高度对红芪主根长的影响 (mm)
2.1.3 对单株根干物质积累的影响 表4试验结果显示:在整个生长物候期,红芪单株根干物质积累呈现出慢-快-慢的S型增长趋势,5~6月是缓慢积累阶段,6~8月是快速积累阶段,8~9月是缓慢积累阶段。与根径、主根长的变化一样,5月和6月没有进行剪茎,各处理间根干物质积累也没有显著差异。从7月开始,进行剪茎处理的单株根干物质积累高于CK。5月和6月各处理间单株根干物质积累差异没有达到显著水平,7月、8月和9月所有处理间差异达到了极极显著水平(p<0.01),且各处理单株根干物质积累顺序依次为留茎50 cm>留茎40 cm>留茎60 cm>留茎30 cm>留茎20 cm>留茎10 cm>CK,7、8、9月留茎 50 cm 的单株根干物质积累比CK分别增加了48.12%、25.65%和22.88%。
2.2 留茎高度对红芪产量的影响
表4 留茎高度对单株红芪根干物质积累的影响 (g)
2010年11月10日收获后按小区计产统计结果(表5)表明:各处理小区根鲜产量的顺序为:留茎50 cm>留茎40 cm>留茎60 cm>留茎30 cm>留茎20 cm>留茎10 cm>CK。由此可知,红芪在进入现蕾期后,每月至少一次的剪茎处理能极显著地提高红芪的产量。且留茎50 cm的产量比CK极显著提高了30.86%。一等率提高了15.01个百分点,折干率也增加了12.05个百分点。试验过程中还发现留茎50 cm,根腐病和马口病的发病率也比CK的低。
表5 留茎高度对红芪根鲜产量的影响
3 讨论与结论
对现蕾期红芪每月至少进行1次剪茎,不但延长了红芪的营养生长时期,有效控制了地上部分茎叶的徒长,减少了由茎叶的蒸腾作用而造成的土壤水分的散逸,加速了根的生长,其产量也随之大幅度增加。其原因是剪茎不仅能有效抑制由地上部分耗散的土壤水分和养分,而且可促使红芪地上部分萌发较多的侧枝,且呈现出新生茎蔓长势健壮,叶片肥大而嫩绿,增大了光合面积,提高了光合效率,而且还减少了土壤表面水分的蒸发和开花结实对养分的大量消耗,从而使更多的营养物质输送向根部,促进芪头及根系的迅速膨大;剪茎能够提高田间通风透光率,红芪幼苗喜荫,成苗后喜阳,定植后在现蕾期开始剪茎有利于田间通风透光,提高对光能的利用率,从而降低了根腐病、麻口病等病害的发生程度。
研究结果表明:留茎高度在10~50 cm内,随留茎高度的增加红芪的主根长、根径、单株根干物质积累、一等率、折干率、鲜根产量也随着增加,且留茎高度50 cm处理的鲜根产量比不剪茎处理CK增产30.86%,增产极显著。这一农艺措施为红芪的丰产栽培和GAP种植技术提供了理论依据。红芪作为一种药用植物,其药用部位主要是根,但剪茎对红芪多糖、黄酮类等有效成分含量的影响本试验没有进行研究,因此还有待进一步研究。
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