遮陰脅迫對(duì)丹參生長(zhǎng)及光合特性的影響

陳暉 郭寶金 任麗華 高秋美 孟慶峰 韓金龍 王志芬

摘要 [目的]研究不同遮陰脅迫對(duì)丹參生長(zhǎng)及光合特性影響。[方法]通過(guò)在不同遮陰處理?xiàng)l件下對(duì)丹參植株高度、小葉片面積、葉片數(shù)等主要農(nóng)藝性狀的調(diào)查以及丹參主要生育期光合速率的測(cè)定，分析遮陰脅迫對(duì)丹參生長(zhǎng)及光合特性的影響。[結(jié)果]在不同遮陰條件下，隨著光照強(qiáng)度的減弱，對(duì)丹參生長(zhǎng)的影響主要表現(xiàn)在莖變細(xì)，植株的高度、小葉片面積、葉片數(shù)先增加后減少。在全光照條件下，過(guò)強(qiáng)的光照不利于丹參的生長(zhǎng)。7、8月份在海棠地2.0 m×3.0 m的遮陰處理下即郁閉度為32.7%時(shí)葉面積最大，葉片開(kāi)展好，且藥用器官根增粗增長(zhǎng)，說(shuō)明適度遮陰有利于丹參植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。[結(jié)論]處于全光照和郁閉度32.7%之間的遮陰適于丹參植株的生長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞 丹參；遮陰脅迫；光照強(qiáng)度；光合特性；影響

中圖分類(lèi)號(hào) S18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2017）29-0112-02

Effects of Shading Stress on the Growth and Photosynthetic Characteristics of Salvia Miltiorrhiza

CHEN Hui1，GUO Baojin2，REN Lihua1，WANG Zhifen3* et al

（1.Jining City Agricultural Science Research Institute，Jining，Shandong 272031；2.Jining City Forestry Bureau，Jining，Shandong 272000；3.Institute of Agricultural Products， Shandong Academy of Agricultural Sciences，Jinan，Shandong 250000）

Abstract [Objective] The research aimed to study the effects of different shade on the growth and photosynthetic characteristics of Salvia miltiorrhiza.[Method]The effects of shading stress on the growth and photosynthetic characteristics of Salvia miltiorrhiza were analyzed by measuring the main agronomic traits such as plant height， small leaf area and leaf numbers of Salvia miltiorrhiza and measured the photosynthetic rate in the main growth period of Salvia miltiorrhiza under different shading treatments.[Result]Under different shading conditions， with the decrease of light intensity， the effect on the growth of Salvia miltiorrhiza was mainly manifested in the thinning of the stem， the plant height， the small leaf area and the leaf numbers increased first and then decreased.In full light conditions， too strong light was not conducive to the growth of Salvia miltiorrhiza.In July and August， the leaf area was the largest in the shade of 2.0 m×3.0 m （when the canopy density was 32.7%） in Begonia， the leaf was well developed and the root of the medicinal organ increased， which indicated that the moderate shade was beneficial to the plant nutritional growth.[Conclusion]Shade between 32.7% of total light and canopy closure is suitable for the growth of Salvia miltiorrhiza.

Key words Salvia miltiorrhiza；Shading stress；Light intensity；Photosynthetic characteristics；Effect

基金項(xiàng)目 山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系中草藥創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（SDAIT-20-08）。

作者簡(jiǎn)介 陳暉（1969—），男，山東金鄉(xiāng)人，高級(jí)農(nóng)藝師，從事中草藥育種與栽培研究。*通訊作者，研究員，碩士，從事中草藥遺傳育種與栽培研究。

收稿日期 2017-07-14

丹參（ Salvia miltiorrhiza Bge.）是唇形科藥用植物，其根入藥，具有活血祛瘀、消腫止痛、養(yǎng)血安神的功能[1]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)丹參的研究主要集中在藥理作用及其應(yīng)用上[2-4]，生理方面的研究鮮見(jiàn)報(bào)道[5-7]。光照強(qiáng)度對(duì)丹參生長(zhǎng)有重要的影響。光合作用是植物生長(zhǎng)的生理基礎(chǔ)，可以作為判斷植物生長(zhǎng)勢(shì)的指標(biāo)[8]。

該試驗(yàn)結(jié)合濟(jì)寧市實(shí)際情況，根據(jù)低齡苗木遮陰不明顯、與其套作植物競(jìng)爭(zhēng)能力較弱的特點(diǎn)，在林下種植丹參，探索丹參林下種植的適應(yīng)能力，研究在不與糧食作物爭(zhēng)地、不影響苗木生長(zhǎng)的前提下遮陰脅迫對(duì)丹參的生長(zhǎng)和光合特性的影響，以期為制訂合理的丹參種植區(qū)劃和田間大規(guī)模生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

丹參種源采自菏澤市潤(rùn)康中藥材研究所丹參人工種子試驗(yàn)基地，根據(jù)試驗(yàn)需要，選擇大小一致的丹參塊莖進(jìn)行播種。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用單因素（林木的株行距）隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，分別在法桐林和海棠林中種植丹參，林木的株行距共3個(gè)水平（2.0 m×3.0 m、2.0 m×6.0 m、1.0 m×1.5 m），其中處理T1、T2分別為法桐株行距2.0 m×3.0 m和2.0 m×6.0 m，處理T3、T4分別為海棠林株行距1.0 m×1.5 m和20 m×3.0 m，對(duì)照（CK）為大田露地栽培。每塊試驗(yàn)地面積0.07 hm2，均3次重復(fù)。試驗(yàn)設(shè)在濟(jì)寧市農(nóng)科院試驗(yàn)基地里，土壤為中性壤土，肥力中等。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 郁閉度的測(cè)定。

利用冠層分析儀測(cè)定郁閉度[9]，對(duì)所測(cè)林分進(jìn)行10 m×10 m選地，對(duì)角線上取點(diǎn)，離地1.3 m平舉測(cè)定儀，對(duì)每個(gè)處理進(jìn)行郁閉度測(cè)定，比較各項(xiàng)指標(biāo)，確定最佳郁閉度值。

1.3.2 主要農(nóng)藝性狀測(cè)定。

在各處理主要生育期取樣，每次取樣5～10株，3次重復(fù)，測(cè)量株高、葉片數(shù)。

1.3.3 葉面積測(cè)定。

生長(zhǎng)中期，隨機(jī)取葉片10片以上，量取葉片最大長(zhǎng)度（L）和最大寬度（W），圓形葉片按照d（直徑）=（L+2W）/3進(jìn)行直徑等效，之后按圓形面積計(jì)算公式計(jì)算葉面積[10]。

1.3.4 光合生理參數(shù)的測(cè)定。

選擇典型晴天，09 ∶00—11 ∶30測(cè)定各處理主要生育期功能葉片的光合速率[11-13]，每次取樣5～10片，3次重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 各林地處理的郁閉度

通過(guò)測(cè)定，處理T1、T2、T3、T4及對(duì)照（CK）的郁閉度分別為76.9%、67.8%、57.4%、32.7%和0。該試驗(yàn)的宗旨就是在現(xiàn)有林地條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行丹參的復(fù)合種植，郁閉度作為一個(gè)背景值，直觀地為試驗(yàn)者展示了郁閉程度，清楚地說(shuō)明了中藥材復(fù)合種植的郁閉環(huán)境。

2.2 不同遮陰處理對(duì)丹參部分農(nóng)藝性狀指標(biāo)的影響

2.2.1 株高。

從圖1可以看出，在丹參不同生長(zhǎng)時(shí)期，各處理的株高變化不大。但總體而言，遮陰處理的變化趨勢(shì)為低—高—低，而全光照（CK）的株高變化出現(xiàn)雙峰值。除8月份外，CK在其他月份的株高高于T1、T2、T3處理。T1處理下，只有8月份的株高高于CK，其他月份均處于各處理的最低值。T4在8、9月份的株高均明顯高于其他4個(gè)處理，說(shuō)明環(huán)境溫度過(guò)高的情況下，適當(dāng)?shù)恼陉幠艽龠M(jìn)丹參的生長(zhǎng)。T1、T2、T3均在8月份出現(xiàn)了最高值，而CK在此時(shí)卻是最低值，具體原因有待進(jìn)一步研究。

2.2.2 葉片數(shù)。

從圖2可以看出，在丹參的不同生長(zhǎng)期，各處理6—7月份葉片數(shù)基本沒(méi)變化，到8月份出現(xiàn)顯著差異，而且T3、T4和CK一直處于領(lǐng)先，10月份T2處理卻突然降到最低。T1和T2處理在6—8月份基本是同一水平，到9月份卻出現(xiàn)顯著差異。總體而言，CK一直保持各處理最高值，T1處于最低值，說(shuō)明了丹參的喜光耐陰性。

2.2.3 葉面積。

從圖3可以看出，T3 與T4 總體差別不大，但T4處理下的丹參葉面積處于明顯優(yōu)勢(shì)，特別是8月份，明顯高于其他處理；T1、T2 處理下的丹參葉面積差別也不大，處于同一變化水平。各處理的峰值基本都出現(xiàn)在8月份，但變化不大，說(shuō)明在丹參的生長(zhǎng)過(guò)程中葉面積變化幅度不大，基本都是先增加后減小的狀態(tài)。

2.3 不同遮陰處理對(duì)丹參光合速率的影響

從圖4可以看出，隨著遮陰的增加，光合速率逐漸降低，且CK與遮陰處理表現(xiàn)差異性顯著（P<0.05）。遮陰T1、T2處理之間和T3與T4處理之間差異不顯著，但隨著遮陰程度的增加差異性越來(lái)越顯著。

3 結(jié)論與討論

光合作用是植物生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)和生產(chǎn)力高低的決定性因素，同時(shí)又是一個(gè)對(duì)環(huán)境條件變化很敏感的生理過(guò)程。該試驗(yàn)研究表明，光照強(qiáng)度的減弱，對(duì)丹參生長(zhǎng)的影響主要表現(xiàn)在莖變細(xì)，植株的高度、復(fù)葉長(zhǎng)度、小葉片長(zhǎng)寬比、葉片數(shù)先增加后減少。這與夏枯草的研究結(jié)果基本一致[14]。薛永峰等[5]對(duì)丹參光合日變化的研究表明，高光強(qiáng)和高溫是發(fā)生光抑制的主要原因。該研究結(jié)果也表明，全光照條件下，夏季過(guò)強(qiáng)的光照和高溫不利于丹參的生長(zhǎng)；在T2處理中，由于光強(qiáng)的明顯減弱，植株的凈光合速率顯著下降，光合產(chǎn)物積累顯著減少，丹參已不能通過(guò)自身的調(diào)節(jié)來(lái)滿足其正常生長(zhǎng)的需要；T4的自然光強(qiáng)下的葉面積最大，葉片開(kāi)展好，且藥用器官根增粗增長(zhǎng)。可見(jiàn)，適度遮陰有利于丹參植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，光照強(qiáng)度是制約丹參植株干物質(zhì)重量的一個(gè)重要因素。由于受該試驗(yàn)環(huán)境條件的限制，綜合來(lái)說(shuō)，處于全光照（即郁密度為0）和郁閉度32.7%之間的遮陰適于丹參植株的生長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 史順敏，俞年軍，于凡，等.丹參種質(zhì)資源的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代中醫(yī)藥，2016，36（6）：113-117.

[2] 董鳳彩.丹參成分及其藥理作用[J].中國(guó)藥物經(jīng)濟(jì)學(xué)，2015（3）：99-100.

[3] 陳騫.復(fù)方丹參片藥理作用及臨床應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國(guó)民族民間醫(yī)藥，2015（4）：30-32.

[4] 黃芬.丹參的藥理作用及臨床應(yīng)用[J].湖南中醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)，2004，10（7）：69-71.

[5] 薛永峰，王建華，耿慧云，等.丹參光合日變化的研究[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（7）：21-23.

[6] LUO Y，LUO M H.Effects of drought stress on gas exchange characteristics and protective enzyme activities in two varieties of Salvia miltiorrhiza Bge.seedlings[J].Journal of nuclear agricultural sciences，2011，25（2）：375-381.

[7] 羅明華，胡進(jìn)耀，吳慶貴，等.干旱脅迫對(duì)丹參葉片氣體交換和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，21（3）：619-623.

[8] 姜東燕，于振文.土壤水分對(duì)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].核農(nóng)學(xué)報(bào)，2007，21（6）：641-645.

[9] 李永寧，張賓蘭，秦淑英，等.郁閉度及其測(cè)定方法研究與應(yīng)用[J].世界林業(yè)研究，2008，21（1）：40-46.

[10] 孟祥海，張躍進(jìn)，張歡強(qiáng)，等.遮蔭對(duì)半夏生物學(xué)特性的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，35（3）：219-222.

[11] 郭志華，張宏達(dá)，李志安.鵝掌秋苗光合作用特性的研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，1999（2）：164-169.

[12] 王愛(ài)民，孫明學(xué)，聶紹荃，等.涼水地區(qū)白樺光—光合特性的比較研究[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2001，29（2）：44-49.

[13] 謝會(huì)成，姜志林，葉鏡中.麻櫟光合作用的特性及其對(duì)CO倍增的響應(yīng)[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，26（4）：67-70.

[14] ZHOU L J，SHI H Z，GUO Q S，et al. Effects of light intensity on photosynthetic characteristics and seedlings growth of Prunella vulgaris[J].China journal of chinese materia medica，2011，36（13）：1393-1396.