长白楤木物候观测及不同光照强度对其生长影响研究

于宝玉 宋珊珊 王晓红

(长春大学园林学院，吉林 长春 130000)

长白楤木(Aralia continentali.Kitagawa)为五加科楤木属，多年生草本植物，在吉林省主要分布于桦甸、通化、安图、长白山等山区；长白楤木的嫩芽营养丰富、味道独特，是一种深受人们喜爱的山野菜。其不仅是一种具有食用价值的植物，还是一种兼具药用价值的经济作物，据有关研究表明，长白楤木嫩芽中含丰富的蛋白质、糖类、维生素以及钙、铁等微量元素，有非常高的营养价值；同时根可以入药，有补气安神、镇静补虚等功效。

长白楤木是一种药食同源的经济作物，在春天，人们喜欢采集其嫩芽为食，而过度采摘造成长白楤木资源的匮乏，导致长白楤木产量和数量的减少，所以要研究出能快速繁殖长白楤木的方法，用于进行种植和推广。国内外都有学者对长白楤木进行研究，王晓红、李力莹、朴永振、韩承伟、范文丽等在栽植方面都有一定研究，这为以后大面积种植奠定了基础。同时通过对长白楤木植株的物候观测可以了解到其生长发育的全过程，不仅是深入研究的前提，更为其建立规范种植模式打好基础。因此对长白楤木物候期的研究是十分必要的。

长白楤木在长白山区林下分布较为广泛，生长环境多为阴暗潮湿，所以长白楤木较为耐阴。要想进行引种栽培，就要使其生长环境与其原生境相似，这就需要进行遮光处理，光照强度对植物的生长发育、物候期有密切关系，遮荫对植物的影响随着植物的种类、遮荫度、遮荫时期的不同而发生不同变化。在引种栽培的过程中，需要根据具体情况具体分析，因地制宜，充分研究植物的生长习性以及最适宜的遮荫环境，以期为长白楤木进一步深入研究打下良好基础。

1 材料与方法

1.1 试验地点

物候观测试验在长春市朝阳区长春大学西校区园林试验基地进行，观测对象均为长白楤木多年生植株。朝阳区年平均气温5.1℃，年平均降水量550mm。不同光照强度对长白楤木生长影响试验在吉林省德惠市兴旺庄村进行，试验材料为长白楤木二年生植株。兴旺庄村平均海拔194m，年平均气温4℃，年平均降水量520mm，按照50cm×50cm的株行距栽植。正常水肥管理。

1.2 试验方法

1.2.1 物候观测

本试验自2021年9月开始观测，至2022年10月截止，观测周期为1年。主要观察长白楤木物候期及其植物学特征，选择30株长白楤木进行标记，观察和统计整个生长期参数，记录物候期和形态特征；株高用直尺测量；茎粗的测量使用游标卡尺；气温使用酒精温度计观测，生长前期每隔3d测量1次，后期每隔7d测量1次。

1.2.2 有效积温

有效积温，是作物在某个生长发育期或全部生长发育期内有效温度的总和，即作物在某一段时间内日平均气温与生物学零度之差的总和。由于有效积温扣除了生物学下限温度的那部分无效积温，因此较为稳定，可以更加确切地反映作物对热量的需求。自然界中每一种作物都有其对应的生物学上、下限温度，超出这个温度范围，就会影响作物正常生长。长白楤木的生物学上限温度为40℃，生物学下限温度为5℃。

有效积温(A)的计算方法：

式中，ti为某时期内的日平均温度；B为生物生长发育所需要的最低临界温度(生物学零度)；n为某时期的天数。

日平均温度(ti)计算公式：

式中，tx为日最高气温，℃；tn为日最低气温，℃。

1.2.3 不同光照强度对长白楤木生长的影响研究

采取使用遮阳网的方法来进行遮光处理，利用缩微TES数位式照度计来测定光照强度，共设置4个光照强度梯度水平：完全不遮光(CK)，单层遮阳网处理(30%遮光)，双层遮阳网处理(60%)遮光，3层遮阳网处理(80%)遮光。试验期间，天气晴朗时，正午测定光照强度为9.79×104lx，各处理下平均光照强度分别为6.66×104lx、4.21×104lx、2.06×104lx。5月18日开始测量茎粗和株高，每隔10d测量1次。采用叶绿素仪测定叶绿素，叶片厚度测量仪测量叶片厚度。

2 结果与分析

2.1 萌芽期和展叶期有效积温的测定结果与分析

从3月24日起，气温开始回暖，此前气温均为零下，故不做统计。认为自3月24日以后，有效积温开始积累，4月16日，植株处于萌芽期，4月26日，植株处于展叶期。依据表1和有效积温公式，长白楤木植株萌芽期的有效积温为66.5℃，展叶期的有效积温为156.5℃。

表1 气温观测一览表

2.2 长白楤木各物候期观测结果与分析

由表2可以看出，长白楤木生长期约为6个月，4月上旬开始萌动，此时有效积温为66.5℃，植株处于萌芽期。随后茎叶开始生长，6月上旬—7月下旬，株高和茎粗增长速度明显，7月下旬达到现蕾期，约15d以后，部分植株开始开花。植株从萌芽期开始，直到现蕾期都进行营养生长，现蕾期后，进行生殖生长。8月中旬，植株达到花期，整个花期持续约为1个月。8月下旬—9月下旬，果实成熟。果实成熟期较长，采集时需分批次进行。10月中旬以后，植株地上部分开始慢慢枯萎，营养向根部回流，11月，将进入休眠状态。

表2 长白楤木各物候期一览表

长白楤木生长迅速，并在果期达到峰值，不再进行高生长，最大株高达到1.8m，茎粗最高达到10.46mm。此外，新种植的二年生长白楤木植株在前期生长较为迟缓，6—8月期间，生长迅速，而后进行生殖生长，高生长速率又逐步减慢，直至停止生长。6月中旬—8月中旬，植株长势相对较快，此阶段日平均温度为22～26℃。此温度可能最适宜长白楤木植株生长。

2.3 不同遮光处理对长白楤木的生长影响研究结果与分析

2.3.1 不同遮光处理对长白楤木高生长的影响

从图1可以看出，在30%、60%和80%的遮光条件下，长白楤木的株高是不尽相同的。其中在对照组(无遮光处理)和30%遮光的条件下，长白楤木的株高均显著高于60%和80%遮光处理，60%和80%遮光抑制了植株的生长。30%遮光处理的长白楤木植株在生长前期和对照组植株的生长速度没有明显差异，在7月中旬—8月上旬，一直保持着较高的生长速度。至此，试验表明30%遮光处理会促进长白楤木植株的生长，而在较高的遮荫环境下(60%和80%)，植株的株高生长受到了抑制。

图1 长白楤木株高随时间变化曲线

2.3.2 不同遮光处理对茎粗的影响

从图2可以看出，不同遮光处理后的长白楤木茎粗差异不大，粗度基本一致，但是均低于对照组。试验结果表明，长白楤木茎粗受光照影响，进行遮光处理不适宜茎粗的生长，但不同遮光条件下对茎粗的影响差异不显著。

图2 长白楤木茎粗随时间变化曲线

2.3.3 不同遮光处理对长白楤木植株叶绿素含量的影响

通过设置不同遮光梯度，观察测定不同光照强度对长白楤木植株叶绿素含量的影响，结果表明30%遮光处理下的长白楤木植株叶绿素含量最高，由图3可以看出，遮光30%>CK>遮光60%>遮光80%。其中，80%遮光处理的长白楤木植株叶绿素含量显著低于CK组水平，植株的生长势并不好，也表明光照对叶绿素含量的积累有直接影响。长白楤木为喜阴植物，适度遮光会为长白楤木植株带来叶绿素的积累，过度遮光则会适得其反。

2.3.4 不同遮光处理对长白楤木植株叶片厚度的影响

叶片厚度的变化，能够反映植物的生长状态。由图4可以看出，CK组无遮光处理下，长白楤木植株的叶片厚度最大，80%光照强度处理下最小，且CK>遮光30%>遮光60%>遮光80%，可见遮荫对长白楤木植株的叶片厚度影响较大，遮光不利于叶片厚度的增长。

图4 果期不同光照强度下长白楤木叶片厚度情况

3 结论与讨论

本试验对长白楤木的物候期、有效积温与物候期的关系和不同光照强度对长白楤木生长的影响进行研究，得出长白楤木基本生长规律以及适宜栽培的光照强度，以期为长白楤木进一步深入研究和综合利用打下基础。主要结果如下。

经过对长白楤木植株物候期和气温的观察测定，得到长白楤木萌芽期的有效积温为66.5℃，展叶期的有效积温为156.5℃。长白楤木的生长期约为6个月，二年生植株在生长期前半段，高生长速率缓慢，6月下旬后逐渐加快，9月以后，高生长逐渐迟缓直至停止生长，在此生长期里高生长速率经历了缓慢-加快-缓慢的一个过程。

通过不同光照强度对长白楤木株高和茎粗的影响试验可以看出，在一定的遮光环境下，可以促进长白楤木的生长，在30%的遮荫处理下，植株株高达到峰值，而在较高的遮荫环境下(60%和80%)，植株的株高生长受到了抑制。但是遮光处理对茎粗的影响不明显，没有显著差异。

在研究不同光照强度对长白楤木植株叶绿素含量影响时发现，30%遮光处理下的长白楤木植株叶绿素含量最高，60%和80%光照强度处理下的长白楤木植株，且其叶绿素含量均低于CK组水平。说明喜阴植物也并不是遮光越多长势越好，光对植物生长也有抑制作用，适当遮光才能促进其生长发育。

在不同光照强度对长白楤木植株叶片厚度的影响试验中，结果表明，CK组无遮光处理下，长白楤木植株的叶片厚度最大，且CK>遮光30%>遮光60%>遮光80%，可见遮光对长白楤木植株的叶片厚度影响较大，遮光并不利于叶片厚度的增长。

在本试验范围内，30%遮光处理下的长白楤木植株长势最好，表明在一定的遮光环境条件下会促进长白楤木的生长，但过度遮光，会影响植株的光合作用，生长受限。在研究长白楤木的物候期与有效积温的关系时，仅对长白楤木萌芽期与展叶期的有效积温进行研究，其它各生长发育时期如现蕾期、花期和果期等有效积温还有待于进一步研究。长白楤木植株在花期不断有新的花朵开放，在物候观测过程中，只对同一花序进行观测研究。该结果可为长白楤木的栽培管理和规模种植推广提供一定的科学依据。