光照胁迫对虎杖生长特性及产量的影响

周佳民，蒋元利，朱校奇，彭福元，曹亮，宋荣

(1.湖南省农业科学院农业生物资源利用研究所，长沙 410125；2.湖南生物机电职业技术学院，长沙 410127)

光照胁迫对虎杖生长特性及产量的影响

周佳民1，蒋元利2，朱校奇1，彭福元1，曹亮1，宋荣1

(1.湖南省农业科学院农业生物资源利用研究所，长沙 410125；2.湖南生物机电职业技术学院，长沙 410127)

为探明光照强度对药用植物虎杖生长特性和产量的影响，采用人工遮阴的方式设置3个光照强度，测定虎杖的大田农艺性状及产量。结果表明：适当的遮荫有利于虎杖植株高度、茎粗、叶片数量、叶长、叶宽的增加，延迟虎杖的全生育期，随着光照强度的减弱，叶绿素含量呈增加趋势，但没有显著差异；说明适当的遮荫有利于虎杖植株的生长发育，明显提高虎杖的产量，在郁闭度较弱的林下可以适当的搭配种植虎杖。

光照强度；虎杖；生长；产量

Abstract:A field experiment was conducted to study the effects of different the light illumination onPolygonumcuspidatumgrowth characteristics and yield ,It was used artificial shading set three light intensity, determination ofPolygonumcuspidatumfield agronomic traits and yield. Result showed that the proper shading have toPolygonumcuspidatumplant height, stem diameter, leaf quantity, leaf length, leaf width increased, whole growth period of delay ofPolygonumcuspidatum, with light illumination intensity, chlorophyll content showed increasing trend, but no significant difference. The results show that the appropriate shading was conducive to the growth and development of plants ofPolygonumcuspidatum, significantly improve the giant knotweed rhizome yield, under the forest canopy density is weak can appropriate collocation plantingPolygonumcuspidatum.

Keywords:Light intensity;Polygonumcuspidatum; Growth; Yield.

虎杖(PolygonumcuspidatumSieb. et Zucc.)系蓼科植物虎杖的干燥根茎和根[1], 别名苦杖、酸杖、土大黄等，在我国江苏，湖南、江西等地均有分布。虎杖药用历史悠久，具祛风利湿、散瘀定痛、止咳化痰功效，可用于治疗关节痹痛、湿热黄疸、经闭、水火烫伤、跌扑损伤和痈肿疮毒等[2]。

光照是植物进行光合作用的能量来源，是叶绿体发育和叶绿素合成的必要条件，因此，光照对植物的生长发育影响很大[3-4]。毕研文[5]等人研究了不同光照强度对黄精生长特性和产量的影响，前人[6-8]就不同光照强度对虎杖愈伤组织的影响及虎杖林下套种栽培技术做了研究，但光照强度对虎杖生长特性和产量的影响尚未见报道。因此,本文就光照强度对虎杖生长特性和产量的影响进行了试验研究，对林下套种虎杖具有现实的指导意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为2年生虎杖。

1.2 试验地点

试验在湖南省农业生物资源利用研究所基地进行，土壤为水稻土，试验田阳光充足，排灌条件较好。

1.3 试验设计

在虎杖出苗前，采用市售遮阴网分3组处理 ，包括自然光照组(100%)、单层遮阴网组(25%自然光照)和双层遮阴网组(50%自然光照 ), 小区面积为15m2。试验小区采用随机区组排列，3次重复；株行距0.4m×0.5m。

1.4 田间管理

试验各个小区的大田管理按统一的标准进行。(1)中耕除草。在虎杖苗期和旺长期间应中耕除草2～3次，以保持土地表层湿润和田间无杂草。(2)追肥。虎杖一般施用农家肥为主，把人畜粪加饼肥充分发酵腐熟，出苗前，在行间开沟浅施1000～2000kg/667m2。在旺长期，追施农家肥1000kg或钾肥80～100kg和磷肥100～150kg/667m2。(3)水分管理。虎杖喜湿润，在干旱的情况下，应及时浇水，保证对水份的需求。(4)防治虫害。主要害虫有蛾虫和蚜虫，可用灭蚜松和杀灭虫菊800倍液防治。主要病害为根腐病和叶斑病，以多菌灵或代森锰锌600倍液防治。

1.5 测定项目与方法

每小区随机选取l0株虎杖植株挂牌标记，在苗期、旺长期、花期测量植株高度、有效叶片数、茎粗等农艺性状，茎粗的测量工具为上海量具刃具厂生产的0～150mm游标卡尺；叶绿素测定叶片为植株最大叶片，叶绿素含量以叶片的SPAD值表示，测量仪器为Konica Minolta Sensing，INC制造的SPAD-502型叶绿素计。

调查植株物候期情况，主要记载虎杖的出苗、始花，调查数据以各个小区调查区内虎杖的出苗、开花等指标表现超过50%为标准，分枝数是指虎杖40cm以下的枝条数目。待植株地上部分落叶枯萎后即可收获测产。

1.6 数据统计与分析

数据用DPS7.05软件和Excel软件进行数据分析和处理，方差分析采用LSD多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同光照强度条件下的虎杖物候期比较

不同品种的虎杖物候期情况见表1。各处理出苗基本一致，其中虎杖在100%透光率条件下 (T3)出苗最早；T1的旺长、花期均是最早，在试验中，处理T1植株落叶枯死晚，采收延迟，说明适当遮阴处理能延长虎杖的生育期，表1也表明，T1的全生育期达到218d；T2出苗最迟，植株落叶枯死最快，全生育期最短，为193d，说明强光条件下，虎杖出苗快。

表1 虎杖的物候期比较(月.日)

注：全生育期是指虎杖出苗到收获之间的天数。

2.2 不同光照强度条件下对虎杖农艺性状的影响

从表2可以看出 ，在整个生长周期中，虎杖在25%透光率条件下 (T1)植株的株高是最大的，在旺长期和花期，分别与处理T3和处理T2有极显著差异；从表2还可以看出，在苗期和旺长期，各处理虎杖植株的茎粗的生长量基本一致，到了花期后，T1处理植株的茎粗的生长量则明显大于T3和T2，说明适当的遮荫有利于虎杖植株高度和茎粗的生长，而且随着生育期的延迟，差异越显著。

表2 不同光照强度下对虎杖农艺性状的变化(cm)

注：不同小写字母表示在0.05水平下差异显著；不同大写字母表示在0.01水平下差异极显著；下表同。

2.3 不同光照强度对虎杖叶片的影响

表3 不同光照强度对虎杖叶片的影响

表3表明，不同光照强度对虎杖叶片生长发育有一定的影响，25%光照条件下(T1)虎杖叶片的数量、叶长和叶宽在整个生育期均大于T3和T2，其中，在苗期和花期，25%光照条件下(T3)虎杖叶片的数量具有显著差异；可见适当的遮阴可以促进虎杖叶片的生长发育。

2.4 不同光照强度对虎杖叶绿素及产量的影响

表4 不同光照强度对虎杖叶绿素及产量的影响

表4表明，在不同光照强度条件下，在虎杖的各个生育期间，虎杖的植株分枝数没有显著差异，适当的光照强度条件下，虎杖的植株分枝数最多。在虎杖整个生育期，各处理的叶绿素变化没有明显的差异，但随着光照强度减弱，虎杖的叶绿素含量增加的趋势。25%照强度条件下(T1)虎杖的产量大于T2和T1，与T2有显著差异，说明适当的遮阴处理有利于提高虎杖的产量。

3 结论与讨论

虎杖适应性强、分布广，随着生态因子与原生态环境的变化，植株的物候期、生长情况等性状可能表现出一定的差异[8-9]，本试验结果表明，强光条件下，虎杖出苗快，但适当的遮阴可以延长虎杖的生育期。在整个营养生长过程中，适当的遮阴条件促进了虎杖植株高度、茎秆粗度、分枝以及叶片、叶长、叶宽的生长，说明适当的弱光能促进虎杖植株生长发育，这可能与虎杖为喜阴性植物这一特性有关[10]；张艳艳[11-12]等研究也表明，适当的遮阴有利于二苞黄精、川贝母等喜阴植物的生长发育。

叶绿素是植物将光能转化为化学能的活性物质，传递和转换中发挥重要作用，叶绿素含量的高低直接关系着植物的生长发育[13-14]。本试验结果表明，在虎杖的各个生育期间，光照强度虎杖叶片叶绿素的含量没显著影响，当光照强度逐渐降低时，虎杖叶绿素含量呈增加的趋势；杨秉建[15-16]等研究认为，遮光会促进玉簪、叉花草等植物的叶绿素含量增加。

产量是评价作物的重要指标之一，光照条件的改变可明显地影响光合作用 、营养物质的吸收及其在植物体内的重新分配等一系列生理过程 ，最终影响作物的产量[17]；本试验还表明，遮阴对虎杖的产量具有一定的影响，适当的遮阴有利于虎杖产量的提高，因此，在现实生产中，建议发展林下药材生产中，对于郁闭度较弱的林下可以适当的搭配种植虎杖，郁闭度过大则不宜搭配，这与王邦富[18]等人就林分(地类)虎杖人工栽培生长效果研究结论相似。本试验只对不同强度光照条件下，虎杖的物候期、生长特性及产量等性状做了初步的比较研究，虎杖的生长代谢、抗性机理及内在品质的差异有待今后进一步研究。

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部)[M].北京：中国医药科技出版社,2010：194.

[2]樊慧婷,丁世兰,林洪生.中药虎杖的药理研究进展[J].中国中药杂志,2013,38(15):2545-2548.

[3]郭志华,张旭东,黄玲玲,等.落叶阔叶树种蒙古栎(Quercus Mongolica)对林缘不同光环境光能和水分的利用[J].生态学报,2006,26(4):1047-1056.

[4]Agati G,Stefano G,Biricolti S,et a1.Mesophyll distribution of‘antioxidant’ flavonoid glycosides in Ligustrum vulgare leaves under contrasting sunlight irradiance[J].Annuals of Botany,2009,104:853-861.

[5]毕研文,杨永恒,宫俊华,等.光照强度对泰山黄精生长特性及产量的影响[J].中国农学通报,2008,24(9):315-319.

[6]文涛,梁莉,曾杨,等.不同光照强度对虎杖愈伤组织的影响[J].中国中药杂志，2007,32(13):1277-1280.

[7]李洪飞,刘朝霞.林下套种虎杖栽培技术[J].重庆林业科技,2011(1):44-45.

[8]潘标志.杉木林冠下虎杖不同栽培方式生长效果分析[J].林业科技开发,2009,23(3):55-58.

[9]刘晓英 ,徐志刚,常涛涛,等．同光质LED弱光对樱桃番茄植株形态和光合性能的影响[J].西北植物学报,2010,30(4):645 651．

[10]宋庆安,童方平,易霭琴,等.虎杖光合生理生态特性研究[J].中国农学通报,2006,22(l2):71-76.

[11]张艳艳,张嘉翔,袁晓婷,等.不同光照强度对二苞黄精植株生长发育的影响[J].北方园艺,2013(17):61-63.

[12]黎开强,吴卫,郑有良,等.不同光强对川贝母生长发育和总生物碱的影响[J].中草药,2009,40(9):1475-1477.

[13]邓荫伟,黄威,冯玉能,等.3种肥料不同用量对金花茶生长的影响[J].中国林副特产,2014(6):5-8.

[14]杨柳青,杨帆,杨琳.不同光照条件对有柄石韦的形态和生理特性的影响[J].经济林研究,2016,34 (2):109-113.

[15]杨秉建,朱敏群,黄慧青,等.不同光照强度对叉花草叶片结构和叶绿素含量的影响[J].草原与草坪,2014(4):52-55,60.

[16]刘宝臣,唐伟斌.遮荫对麦冬和玉簪叶面积及叶绿素含量的影响[J].北方园艺,2012(14):77-79．

[17]王洋,齐晓宁,邵金锋,等.光照强度对不同玉米品种生长发育和产量构成的影响[J].吉林农业大学学报,2008,30(6):769-773.

[18]王邦富.不同林分(地类)虎杖人工栽培生长效果比较[J].林业科技开发,2010, 24(5):122-124.

EffectsofLightStressonGrowthCharacteristicsandYieldofPolygonumcuspidatum

Zhou Jiamin1,Jiang Yuanli2,Zhu Xiaoqi1,Peng Fuyuan1,Cao Liang1,Song Rong1

(1.Institute of Agricultural Bio-Resources,Hunan Academy of Agricultural Sciences,Changsha 410125;2.Hunan Biological and Electro mechanical Polytechnic,Changsha 410127)

2017-05-23

公益性行业(农业)科研专项(201303117)；长沙药用植物特色产业科技示范基地(K1303011-21)

周佳民(1973-)，男，副研究员，主要从事药用植物的栽培生理与资源保护利用研究，E-mail:jmz9302@126.com。

S567.23

A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2017.05.005