玉米間作密度對黃精、玉米生長的影響

任麗華，高秋美，米真如，韓成衛，孟慶峰，蔣飛

(濟寧市農業科學研究院，山東 濟寧 272031)

多花黃精屬百合科黃精屬，為多年生草本植物[1]，以根莖入藥，具有滋陰潤肺、補脾益氣[2]等功效，是我國傳統藥食兩用中藥材，在醫療保健、日常食用、園林綠化、經濟增收[3]等領域發揮著重要的作用。玉米是禾本科一年生草本植物，雌雄同株，異花授粉，秸稈直而高大，喜溫喜光，適應性比較強，全國各地均有栽培，是重要的糧食作物和飼料作物。

隨著黃精功效的不斷開發利用，黃精野生資源日益短缺，人工栽培面積不斷擴大，因黃精具有喜陰涼、耐寒等特性，在人工栽培中需要一定的遮陰處理，遮陰的措施一般有搭建遮陰網、與禾本科作物間作、林下套種[4-5]等。目前黃精在大田種植中與禾本科作物間作模式較為普遍，因其投入少、見效快、簡單易操作等特點而備受黃精種植戶的推崇。本試驗選用玉米與多花黃精間作，通過改變玉米的間作密度來實現對多花黃精不同程度的遮陰。對玉米不同間作密度條件下多花黃精和玉米的農藝性狀、葉綠素含量及光合速率等指標進行測試對比，以期找到適合多花黃精與玉米間作的玉米種植密度，趨利避害，最大程度發揮兩作物間的互補效應，為黃精產業的發展提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗在濟寧市農業科學研究院中藥材試驗基地進行，試驗地面積約為2 500 m2，土壤為中性壤土，年平均氣溫13.6 ℃，年平均日照2 406.8 h，年平均降水量707.1 mm。黃精品種為多花黃精，玉米品種為農大372。

1.2 處理設計

設置4個不同的玉米間作密度處理(T1～T4)，667 m2分別為：4 000，4 500,5 000和5 500株，以多花黃精純作為對照(CK)，每個處理36 m2，重復3次，隨機區組設計。

黃精起壟種植，壟寬90 cm，壟高30 cm，壟間距30 cm，壟上種植3行黃精，黃精株距30～50 cm，行距30 cm；壟間平畦種植1行玉米。按1壟黃精間作1行玉米的模式進行種植。

11月下旬，把一年生多花黃精地下塊莖作為種莖，按照試驗要求種植到提前整好的試驗地中，翌年4月下旬把玉米按照試驗設計點播到預留的間作行中。定植后按照常規進行田間管理。

1.3 測定項目

多花黃精主要農藝性狀測定。每個處理隨機抽取10株，用直尺和游標卡尺測量其株高、地徑、葉片數、最大葉長、最大葉寬，計算葉片面積和葉片保存率。

多花黃精凈光合速率和葉綠素含量測定。在晴朗無云的10:00—12:00，用L1-6400X便攜式光合儀測定多花黃精葉片的凈光合速率[6-7]，選取中位葉作為樣本進行測定，每個處理測定10片葉，重復3次；參照文獻[8]的方法測定多花黃精葉片的吸光值(A)，每個處理隨機選取10片葉，測量時注意避開葉脈，最后把吸光值代入公式計算出葉綠素含量(C)，公式為：Ca=13.95A665-6.88A649，Cb=24.96A649-7.32A665，CT=Ca+Cb，葉綠素的含量/(mg·g-1)=(葉綠素的濃度×提取液體積×稀釋倍數)/樣品鮮重(或干重)。

玉米主要農藝性狀測定。每個處理隨機抽取10株，用直尺測量株高和穗位高，用游標卡尺測量地徑；玉米穗脫粒烘干后，用電子天平稱量籽粒干重，折算出籽粒667 m2產量。

1.4 數據處理

試驗數據采用DPSV7.55軟件進行統計和方差分析，用Excel 2007繪制圖表，圖表中所有測定值為均值±標準差。

2 結果與分析

2.1 對多花黃精農藝性狀的影響

如表1所示，隨著玉米間作密度的增加，多花黃精葉片保存率逐漸增加，667 m25 000株處理最高，為88.60%，5 500株處理次之；多花黃精株高和葉面積隨玉米間作密度增加逐漸增大，5 500株處理最大，分別為27.60 cm、5.80 cm2；多花黃精地徑和單株葉片數隨著玉米間作密度的增加呈先增加后減小趨勢，5 000株處理單株葉片數最大，為20.33片；間作玉米處理多花黃精的農藝性狀顯著優于多花黃精純作對照。說明玉米間作遮陰可以使多花黃精植株更健壯，生長更旺盛，同時也印證了多花黃精喜陰的生理特性。

表1 不同密度玉米間作處理對黃精農藝性狀的影響

2.2 對多花黃精葉綠素含量和凈光合速率的影響

由圖1可見，多花黃精葉綠素含量隨著玉米間作密度的增加逐漸升高，667 m25 500株處理最高，為3.42 mg·g-1，比多花黃精純作對照高87.9%，5 500株、5 000株處理間差異不顯著，但顯著高于其他3個處理。由圖2看出，多花黃精凈光合速率隨著玉米播種密度的增加，呈先升高后降低的趨勢，667 m25 000株處理最大，為5.13 μmol·m-2·s-1，是多花黃精純作對照的2.35倍；5 500株處理次之；玉米間作處理均顯著高于多花黃精純作對照。隨著遮陰的增加多花黃精葉綠素含量與凈光合速率的變化趨勢表現不一致，這與童龍[9]提出的光合色素質量分數并非是多花黃精光合速率增長的唯一限制因素結論相符合。

柱上無相同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)。圖2同。

圖2 不同密度玉米間作處理對多花黃精凈光合速率的影響

2.3 對玉米農藝性狀的影響

從表2可以看出，間作密度對玉米農藝性狀有明顯影響。隨著播種密度的增加玉米株高和穗位高均呈逐漸升高趨勢，最大值均出現667 m25 500株處理，分別為284.5和122.19 cm；隨著間作密度的增加，玉米地徑和穗粒干重均呈遞減趨勢，5 500株處理最小，分別為1.92 cm、164.60 g；玉米667 m2產量隨著間作密度的增加先增加后減小，峰值在5 000株處理，為911.6 kg，5 500株處理有所下降；這可能是由于玉米密度過大，植株間通風透氣性變差，對光、熱、氣及土壤養分爭奪嚴重，秸稈往細高方向發展，造成倒伏和病害的發生，導致單穗重降低，進而產量降低[10-11]。

表2 不同密度玉米間作處理對玉米農藝性狀的影響

3 小結與討論

葉綠素是一種植物光合色素，葉綠素含量是植物衰老狀況和光合作用生理狀況的重要指標，反映了植物將光能轉化為自身營養物質能力的大小；凈光合速率是反映植物光合能力大小的一個重要指標，是植物生長和有機物積累的體現。葉綠素含量和凈光合速率受植株所處環境的影響顯著，有研究表明遮陰有利于葉綠素的合成[12]，在弱光環境下，多花黃精為了滿足自身光合條件的需求，會相應的提高葉片內的葉綠素含量來捕獲盡可能多的光能，進行光合作用；同時，在適度遮陰條件下凈光合速率相對于全光照條件下有明顯提高，說明全光照條件下強光抑制了多花黃精的光合能力，適當遮陰在一定范圍內減少了強光造成的光抑制，適量的散射光更利于多花黃精光合作用的發生，但是過度遮陰也會造成光照不足，凈光合速率降低，光合作用減弱[13-14]。

多花黃精與玉米進行間作，利用了多花黃精與玉米的株型、根系、生育期差異，通過競爭、互補和互利，在時間、空間和利用形態上進行資源合理配置，提高對光能、熱能、氣體、水分、肥料等資源的利用效率，進而達到糧藥雙豐收的目的。本試驗通過改變玉米的間作密度來實現多花黃精的不同遮陰程度，隨著玉米間作密度的增加，遮陰隨之增大。試驗結果表明，667 m2間作玉米5 000株處理玉米的產量最高，為911.6 kg，同時多花黃精的農藝性狀、葉綠素含量及凈光合速率綜合表現較好，均優于其他3個間作密度處理。此時，多花黃精間作玉米的環境比較適宜多花黃精和玉米的生長，能夠較好的發揮兩種作物間的互補效應。

由于多花黃精為多年生植物，本文撰稿時，尚未到黃精采收期，對多花黃精的地下根莖性狀、總多糖含量及總皂苷含量有待于進一步試驗研究，以期找出間作模式下玉米密度對多花黃精產量和品質的影響，為黃精綠色高效栽培技術的形成與推廣提供完整的理論依據。