不同遮荫处理对林下半夏生长及光合特性的影响

2017-06-05任丽华高秋美孟庆峰韩金龙王志芬陈晖

山东农业科学 2017年5期

任丽华高秋美孟庆峰韩金龙王志芬陈晖

摘要：通过选择3种不同郁闭度的林地，构造3种不同的遮荫处理，研究其对林下半夏生长及光合特性的影响。结果表明：同一生育时期的半夏在林木株行距为1.0 m×1.5 m（郁闭度为57.4%）遮荫处理时植株生长较快，叶片较大，叶片数增加较多；植株光合速率随着遮荫程度的加大而减小，且均低于全光照处理。综合分析认为，适度遮荫可以提高半夏的生长速率，改善倒苗狀况，郁闭度为57.4%的林木遮荫处理可为半夏生长发育提供较适宜的环境条件，对提高其总产量具有重要意义。

关键词：半夏；郁闭度；遮荫；生长；光合特性

中图分类号：S567.23+9文献标识号：A文章编号：1001-4942（2017）05-0060-03

Effects of Different Shading Treatments on Growth and

Photosynthetic Characteristics of Pinellia ternata under Forest

Ren Lihua1，Gao Qiumei1，Meng Qingfeng1，Han Jinlong2，Wang Zhifen2，Chen Hui1

（1.Jining Academy of Agricultural Sciences， Jining 272131， China；

2. Institute of Agricultural Products， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100，China）

AbstractThe effects of different canopy density on the growth and photosynthetic characteristics of Pinellia ternata were studied under three shading treatments. The results showed that under the shading treatment of plant row spacing as 1.0 m×1.5 m with the canopy density of 57.4%， the Pinellia ternata plants grew faster， the leaves were larger and the number of leaves increased more. The photosynthetic rate of plants decreased with the increase of shading degree， and they were all lower than that of full light treatment. Comprehensive analysis showed that moderate shading could improve the growth rate of Pinellia ternata and improve the sprout tumble situation. The shading treatment with canopy density of 57.4% could provide suitable environmental conditions for the growth and development of Pinellia ternata， which had important significance to improve Pinellia ternata total output.

KeywordsPinellia ternata； Canopy density； Shading； Growth； Photosynthetic characteristic

半夏[Pinellia temata（Thunb.）Berit]为天南星科半夏属多年生草本植物，是我国常用中药材之一，以块茎入药，具有燥湿化痰、降逆止呕、清痞散结等功效[1]。半夏不耐干旱及强光照射，在高温和强光照环境下，其呼吸作用过强，物质消耗超过光合积累，导致细胞原生质结构破坏，地上部分随即枯萎，俗称倒苗[2]。倒苗缩短了半夏的生长期，严重影响其产量。因而在半夏生产中，防倒苗是一项非常重要的增产技术[3，4]。

在影响叶片结构的因素（光、温度、水分及营养等）中，光照强度对植物的光合特性有显著影响[5]。本试验结合济宁市实际情况，根据低龄苗木遮荫不明显、竞争能力较弱的特点，在不同郁闭度林下种植半夏，研究不同遮荫处理对半夏生长和光合特性的影响，探索半夏林下种植的适应能力，以期在不与粮食作物争地、不影响苗木生长的前提下，增加半夏产量，提高经济效益。

1材料与方法

1.1试验材料及试验地概况

半夏种源采自菏泽市润康中药材研究所半夏人工种子试验基地，根据试验需要，选择大小一致的半夏块茎进行播种。试验在济宁市农业科学研究院试验基地进行，土壤为中性壤土，肥力中等。试验林地为株行距2 m×3 m、2 m×6 m的法桐林和1.0 m×1.5 m的海棠林。

1.2试验设计

试验采用单因素（郁闭度）随机区组设计，采用冠层分析仪测定林木的郁闭度[6]，确定最佳郁闭度值。在不改变现有林地的条件下，共设3个遮荫处理：T1，在株行距为2 m×3 m的法桐林下种植，郁闭度为76.9%；T2，在株行距为2 m×6 m的法桐林下种植，郁闭度为67.9%；T3，在株行距为1.0 m×1.5 m的海棠林下种植，郁闭度为57.4%；CK：空白地种植。重复3次。

1.3测定项目及方法

1.3.1半夏主要农艺性状测定各处理在半夏主要生育期花期（5—7月）、果期（6—9月）、倒苗期（9月上旬）取样，每次取5～10株，测量株高、叶面积、叶片数，重复3次。

1.3.2叶面积测定在半夏生长中期，每处理随机取10片以上叶片，量取叶片最大长度（L）和最大宽度（W），圆形叶片按照D（直径）=（L+2W）/3进行直径等效，之后按圆形面积计算公式计算叶面积，狭长型叶片修正系数按0.75进行计算[7]。

1.3.3光合参数的测定选择典型晴天，采用LI-6400XT便携式光合仪，于9∶00—11∶30之间测定半夏主要生育期功能叶片的光合速率[8-10]，各处理每次测定5～10片，重复3次。

2结果与分析

2.1不同遮荫处理对半夏主要农艺性状指标的影响

2.1.1不同遮荫处理对半夏株高的影响由图1可以看出，不同时期半夏的株高呈现低-高-低的变化趋势，T3处理长势较好。同一时期不同遮荫处理的半夏株高表现为T1

2.1.2不同遮荫处理对半夏叶片数的影响由图2可以看出，不同遮荫处理对半夏叶片数的影响无明显变化规律。7、8月份T3处理的半夏叶片数较多，尤其是7月份的叶片数明显高于其它处理。6、7月份T1处理的半夏叶片数最少，这也印证了半夏较喜阴但并不适合遮荫过大的特性。

2.1.3不同遮荫处理对半夏叶面积的影响由图3可以看出，半夏不同生育期的叶面积均随遮荫程度的增加而减小，表现为T1﹤T2﹤T3，3个遮荫处理的半夏叶面积均在8月份达到最大。6—8月份，遮荫处理的半夏叶面积均明显高于全光照处理（CK）。9月份以后，T1处理的半夏叶面积迅速下降，且低于CK。说明，遮荫过大或过小均不利于半夏生长。

2.2不同遮荫处理对半夏光合速率的影响

由图4可以看出，半夏的光合速率随着遮荫程度的减小而增大，3个遮荫处理的光合速率均低于全光照处理，其中T1与CK差异显著。T2与T3处理的半夏光合速率差异不显著，分别是1.94 μmol·m-2·s-1和2.03 μmol·m-2·s-1。

3讨论与结论

光照影响叶片的光合作用，进而影响其有机物的积累，而有机物是植物生长的物质基础[11]。若光照过弱，则光合作用较弱，光合产物积累较少，影响植株生长；而光照过强，一方面直接抑制植株的生长，另一方面可能出现光抑制而降低光合作用。因此选择适宜的光照强度和光照环境对促进植物生长十分重要。但目前生产中光照强度、温度等的选择控制十分盲目，往往导致生产周期长，植物品质下降，经济效益较低[12]。

本研究结果表明，不同郁闭度林地条件下，同一生长时期的半夏在T3遮荫处理（郁闭度为57.4%）下，叶片数较多，叶面积较大。这些生物学特性的变化有利于提高半夏植株吸收和传递光能的能力，这是植株对弱光环境的生理适应[13]。但半夏的遮荫强度并非越大越好，在本试验中，郁闭度为57.4%的林木遮荫处理下，半夏的生长状况明显优于全光照和其它遮荫处理。说明适度遮荫能给半夏的生长提供适宜的光照条件，使半夏能够更好地生长发育；过度遮荫则导致光照不足，向下部输送的光合产物减少，使半夏产量减少。综上所述，根据种植地的具体环境适度遮荫，对于半夏生长及产量的提高有重要意义。过度遮荫不利于植株的光合，遮荫后植株呼吸强度降低的原因有待深入研究。此外，其它遮荫处理是否更适合半夏的生长，以及半夏最适宜遮光率和遮光类型有待于进一步研究。

参考文献：

[1]郭巧生.最新中药材栽培技术[M].北京：中国农业出版社，2000.

[2]薛建平，丁勇，张爱民，等.高温胁迫下半夏倒苗前后保护酶活力的变化[J].中国中药杂志，2004，29（7）：641-642.

[3]潘炳文，蔣立昶，沙启营，等.半夏覆盖麦秸（糠）预防半夏倒苗试验观察[J].中国中药杂志，1996，21（9）：532-535.

[4]严海燕，董然，金光勋，等.遮阴对富贵草光合特性的影响[J].东北林业大学学报，2013，41（5）：46-50.

[5]靳忠英，彭正松，李育明，等.半夏的光合特性[J].作物学报，2006，32（10）：1542-1548.

[6]李永宁，张宾兰，秦淑英，等.郁闭度及其测定方法研究与应用[J].世界林业研究，2008，21（1）：40-46.

[7]孟祥海，张跃进，张欢强，等.遮荫对半夏生物学特性的影响[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2007 （3）：219-222.

[8]郭志华，张宏达，李志安.鹅掌楸苗光合作用特性的研究[J].生态学报，1999（2）：164-169.

[9]王爱民，孙明学，聂少荃，等.凉水地区白桦光—光合特性的比较研究[J].东北林业大学学报，2001，29（2）：44-49.

[10]谢会成，姜志林，叶镜中.麻栎光合作用的特性及其对CO2倍增的响应[J].南京林业大学学报，2002，26（4）：67-70.

[11]薛建平，王兴，张爱民，等.遮荫对半夏光合特性的影响[J].中国中药杂志，2008，33（24）：2896-2900.