遮光对红豆杉生长及枝叶产量的影响

宋发义

(湖北省巴东县林业局，湖北 巴东 444300)

1 引言

红豆杉是红豆杉属植物的通称，属珍稀物种。红豆杉是一种抗癌植物，通过红豆杉提取的紫杉醇抗癌效果突出，有着“治疗癌症最后一道防线”的美称，同时紫杉醇在高血压、高血糖、痛经、心脑血管疾病治疗方面也有着显著的效果[1]。红豆杉木可用于高级保健药枕、茶杯等的制作，具备良好的强身健体功效。红豆杉可吸收甲醛、一氧化碳、二甲苯、尼古丁等有害物质，可净化空气[2]。另外，红豆杉造型优美，非常适宜作为室内观赏性植物。但是，红豆杉对生长环境要求较高，在自然条件下红豆杉生长缓慢、再生能力差，随着人们的开发利用红豆杉资源迅速减少，已经被列为国家一级保护植物[3]。基于此，对红豆杉适宜的生长条件深入研究，探寻科学的人工种植方式是当前迫切需要解决的问题[4]。

近年来，在红豆杉人工种植方面开展的研究较多，但是多数研究人员将研究重点放在整地、造林等栽植技术对紫杉醇含量的影响上[5]。红豆杉是一种对光照极为敏感的植物，光照强度会对红豆杉幼苗的生长造成直接影响[6]。基于此，本研究拟通过研究不同遮光强度对红豆杉生长及枝叶产量的影响，以探究遮光强度与红豆杉生长间的相互关系，希望能够为红豆杉的人工种植提供参考及借鉴。

2 材料与方法

2.1 试验地概况

试验地点位于巴东县，四季分明。年平均气温为14.0～23.0 ℃，年平均无霜期为238 d，年平均生长期为271 d，年平均日照时长为1500 h。

2.2 试验材料

试验用红豆杉为苗高、地径基本一致，健康的2年生红豆杉一级壮苗。

2.3 试验设计

2020年2月11日，在试验基地内对红豆杉双株带状种植。将畦面控制为110 cm，畦内行株距为70 cm×110 cm，将畦间株距控制在90cm。本试验共设置4个不同处理，分别用黑色遮阳网将遮光度控制在CK处理(全光照，遮光度0%)、T25(遮光度25%)、T50(遮光度50%)、T75(遮光度75%)。各处理分别重复3次，共12个试验小区。在各试验小区内分别种植30株红豆杉植株。严格按照相关国家及行业标注要求对红豆杉进行种植管理。

2.4 调查方法

2020年2月11日，随机在12个试验小区内分别挑选10株具备代表性的红豆杉，并测量其株高、主茎高、基茎粗。于2021年5月12日，测量各植株株高、主茎高、基茎粗并计算株高增长量、主茎高增长量、基茎粗增长量，记录当年生一级分枝数、二级分枝数、一级总分枝数等。采集红豆杉叶片，测量水分含量、叶绿素含量、可溶性糖含量。

其中叶绿素含量采用分光光伏法[7]测量；水分含量参照郑鹏坤等[8]的方法；可溶性糖含量采用苯酚硫酸法[9，10]测量。

2.5 数据分析

采用Excel 2007处理数据，采用SPSS 19.0 对数据进行差异显著性分析。

3 结果与分析

3.1 遮光对红豆杉生长特性的影响

遮光对红豆杉生长特性的影响见表1。从表1可以看出，随着遮光度的提升、光照强度的减弱，红豆杉成活率呈现出先升高、后降低的趋势，以T50处理红豆杉成活率为最高(90.69%)，其余各处理由高到低分别为T75处理(74.85%)、T25处理(64.32%)、CK处理(50.65%)，其中T75处理与T25处理差异不显著；不同处理红豆杉株高增长量差异显著，T25处理、T50处理、T75处理株高增长量均明显高于CK处理，T25处理、T50处理、T75处理3个处理红豆杉株高增长量差异不显著，在12.09～15.94 cm之间；随着遮光程度的增加，红豆杉植株主茎高增长量呈现出先升高、后降低的趋势，其中T50处理主茎高增长量为最大，达到了15.94 cm，而CK处理主茎高增长量为最低，仅6.44 cm，T25处理及T75处理居中(二者差异不显著)；不同处理红豆杉基茎粗增长量差异显著，各处理变化趋势为：T50处理(1.94 mm)>T75处理(1.75 mm)>T25处理(1.25 mm)>CK处理(0.74 mm)；不同遮光度红豆杉一级分枝数差异不显著；不同处理红豆杉二级分枝数差异显著，其中T50二级分枝数为最高(5.34个)，CK处理和T25处理为最低(二者差异不显著)；不同遮光度处理会对红豆杉总分枝数造成直接影响，从表1中可以看出，总分枝数以T50处理为最高，明显高于CK处理、T25处理、T75处理(三者差异不显著)；不同处理红豆杉平均枝叶产量差异显著，以CK处理为最低，T50处理、T75处理、T25处理分别比CK处理高出了40.56%、34.50%、25.01%。

3.2 遮光对红豆杉叶绿素、可溶性糖、水分含量的影响

遮光对红豆杉叶绿素、可溶性糖、水分含量的影响见表2。从表2可以看出，遮光会对红豆杉叶绿素含量造成显著影响。从叶绿素a含量来看，不同处理红豆杉叶绿素a含量差异显著，随着遮光程度的增加，红豆杉叶绿素a含量先增加后降低，其中T50处理叶绿素a含量为最高(1.17 mg/g)，CK处理为最低(0.43 mg/g)，T25处理(0.83 mg/g)与T75处理(0.84 mg/g)差异不显著；不同处理叶绿素b含量与叶绿素a含量变化趋势基本一致，即T50处理>T25处理>T75处理>CK处理，其中T25处理与T75处理差异不显著；随着遮光程度的增加，光照强度的降低，叶绿素a/b呈逐渐降低趋势，以CK处理为最高(3.31)，其余依次为T75处理(2.71)、T50处理(2.54)、T25处理(2.52)，但是T75处理、T50处理、T25处理三者间差异不显著。不同遮光处理对红豆杉相对含水量影响不显著。遮光处理对红豆杉可溶性糖含量也存在显著影响，其中处理CK与处理75可溶性糖含量差异不显著，明显低于T50处理及T25处理。

表2 遮光对红豆杉叶绿素、可溶性糖、水分含量的影响

4 结果与分析

在遮光度为50%时，红豆杉成活率、株高增长量、主茎高增长量、基茎粗增长量、二级分枝数、总分枝数、平均枝叶产量各指标均达到了最大值，明显高于其他处理，而李真子等[10]发现，50%黑色遮荫网处理最有利于红豆杉树高、地径、侧枝树、地上部位生物量、地下部分生长量、全株生物量、地下部分主根长和地下部分主根径 8个生长指标，这与本研究的结果基本一致。说明红豆杉适宜生长在弱光照环境内，但是需要注意，过度遮光也会对红豆杉的生长产生抑制作用[11]。

随着遮光程度的增加，光照强度的减弱，红豆杉叶绿素a含量及叶绿素b含量呈先升高后降低的趋势，这表明适度遮荫可促进叶绿素a、叶绿素b的合成，50%遮光处理则是最为有利的条件，这与孙佳音等的研究结果基本一致，这可能与红豆杉适宜生长于短日照环境有关[13,14]。在遮光处理后，红豆杉叶绿素a/b明显降低，这可能是由于在遮光条件下，以蓝紫光为主的散光占比增加，叶绿素a向叶绿素b的转化加快，所以叶绿素b含量提升，这样更有利于吸收蓝紫光[15]。

本研究发现，在50%遮光条件下，红豆杉叶片可溶性糖含量为最高，这表明50%的遮光条件非常适宜糖的转化以及积累。相关研究表明，在高等植物代谢过程中，可溶性糖能够起到有效的调节作用，可利用可溶性糖含量以衡量植物的抗寒性，可溶性糖含量越高，植物抗寒性越强[16,17]。

5 结论

适度遮光处理能够有效提升红豆杉成活率、株高增长量、主茎高增长量、基茎粗增长量、二级分枝数、总分枝数、平均枝叶产量、叶绿素a含量、叶绿素b含量、可溶性糖含量，降低叶绿素a/b数值，表明适度遮光更有利于红豆杉的驯化栽培以及生长，而50%遮光处理是最佳的遮光条件，适宜在四川省凉山州木里藏族自治县红豆杉栽培时大力推广及应用。