千針萬線草幼苗生長對透光度的響應

曹子林，王春花，王曉麗，肖夢雨，王建秋

（西南林業大學，云南 昆明 650224）

千針萬線草是石竹科植物云南繁縷的全草，為南方少數民族彝族地區的一種常用中藥，具有益氣養血、健脾益腎之功效，用于婦女虛弱、小兒瘡疾、腎炎、風濕、骨折、老年尿頻等癥[1-2]。千針萬線草為多年生草本，產云南（曲靖、昆明、大理、洱源、賓川、麗江、中甸、德欽）、四川（木里、鄉城），生于海拔1 800～3 250 m 的叢林或林緣巖石間[3]。該草藥產量較低，價格較高，為400～600 元/kg，目前沒有人工栽培的案例。因此，如果能進行人工栽培提高其產量，對于農民增收具有重要的意義。目前有關千針萬線草的研究集中在其牡荊素含量[4]，揮發油化學成分[5-6]，總黃酮提取工藝[7]，新環肽、環肽H、環肽A 的結構等[8-10]。光照是影響植物生長的重要生態因子，光的強度和質量不同影響植物生長和形態結構，光的改變會直接影響到植物生物量的分配[11]。但目前對該種藥用植物適合在多大的透光度下栽培尚未有研究報道。本研究擬在不同透光度（20%、35%、50%、70%、100%）下進行栽培試驗，分析不同透光度對千針萬線草生長及生物量的影響，并采用二次曲線模型計算生長、生物量最大時的透光度，為人工栽培透光度確定提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料采集

在云南省會澤縣迤車鎮箐口村采集千針萬線草種子及農田土壤。

1.2 研究方法

2020 年8 月用千針萬線草種子進行播種育苗。2020 年9 月將苗移栽到裝有4 kg 農田土壤的花盆中。試驗地布設在西南林業大學樹木園中的一塊空地中，先將空地除草、整平。用2 m×3 m×1.75 m 爬藤架搭設遮陽棚，覆蓋不同針數的遮陽網，形成4 種不同透光度（20%、35%、50%、70%），并在空曠地設置透光度100%的處理，不同透光度處理之間間距2 m。每個處理4 個重復，每盆種植幼苗3 株，將花盆放置在遮陽棚內的中心位置，在空曠地，則把花盆放在2 個遮陽棚之間的中間位置。在處理前測定千針萬線草的高度，2 個月后再次測定高度，根據公式（1）、（2）計算相對生長量（RGY）、相對生長速率（RGR）。每盆選取無病害的6 片葉子，用CCM-200 葉綠素儀來測定葉綠素含量指數，同時測定葉面積。最后將植株取出，分成根、莖、葉3 部分，洗凈稱重，在85 ℃烘干箱烘至恒重，記錄根、莖、葉干重及總干重數據。

式中，W1為第一次實測植物生長特征的平均值，W2為第二次實測植物生長特征的平均值，t1為第一次測定的時間，t2為第二次測定的時間。

1.3 數據統計分析

以千針萬線草的相對生長量、相對生長速率、葉面積、葉綠素含量指數及生物量（根干重、莖干重、葉干重、總干重）為因變量（y），透光度為自變量（x），采用二次曲線模型y=β0+b1x+b2x2進行擬合，求一階導數為y′=b1+2b2x；令y′=0，可求出方程的拐點x=-b1/2b2，拐點就是最大值，相應的透光度即為最大時的透光度[12]。用SPSS 統計分析軟件對上述指標進行單因素方差分析和多重比較檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同透光度對千針萬線草生長的影響

2.1.1 不同透光度對千針萬線草相對生長量影響透光度對千針萬線草的相對生長量具有極顯著影響（P＜0.01）。透光度為20%時，相對生長量為1.63，透光度為35%時，相對生長量達到最大值，隨后隨著透光度的增大而下降，當透光度為100%時，相對生長量下降為1.49（圖1-a）。通過回歸分析，相對生長量與透光度之間的關系可用二次拋物線進行很好的擬合（P＜0.01），通過一階函數的求導得出相對生長量最大時的透光度為53.2%（圖1-b）。

圖1 千針萬線草相對生長量對透光度的響應

2.1.2 不同透光度對千針萬線草相對生長速率影響透光度對千針萬線草的相對生長速率具有極顯著影響（P＜0.01）。透光度為20%時，相對生長速率為0.97 cm·cm-1·月-1，透光度為35%時，相對生長速率達到最大值，隨后隨著透光度的增大而下降，當透光度為100%時，下降為0.91 cm·cm-1·月-1（圖2-a）。通過回歸分析，相對生長速率與透光度之間的關系可用二次拋物線進行很好的擬合（P＜0.01），通過一階函數的求導得出相對生長速率最大時的透光度為57.0%（圖2-b）。

圖2 千針萬線草相對生長速率對透光度的響應

2.1.3 不同透光度對千針萬線草葉面積的影響 透光度對千針萬線草的葉面積具有極顯著影響（P＜0.01）。透光度為20%時，葉綠素含量為1.55 cm2，透光度50%時，葉面積達到最大值，隨后隨著透光度增大而下降，當透光度為100%，下降為1.18 cm2（圖3-a）。通過回歸分析，葉面積與透光度之間的關系可用二次拋物線進行很好的擬合（P＜0.01），通過一階函數的求導得出葉面積最大時的透光度為52.5%（圖3-b）。

圖3 千針萬線草葉面積對透光度的響應

2.2 不同透光度對千針萬線草生物量的影響

2.2.1 不同透光度對千針萬線草根干重的影響 透光度對千針萬線草的根干重具有極顯著影響（P＜0.01）。透光度為20%時，根干重為0.127 2 g，透光度35%時，根干重達到最大值，隨后隨著透光度增大而下降，當透光度為100%，下降為0.122 1 g（圖4-a）。通過回歸分析，根干重與透光度之間的關系可用二次拋物線進行很好的擬合（P＜0.01），通過一階函數的求導得出根干重最大時的透光度為46.3%（圖4-b）。

圖4 千針萬線草根干重對透光度的響應

2.2.2 不同透光度對千針萬線草莖干重的影響 透光度對千針萬線草的莖干重具有極顯著影響（P＜0.01）。透光度為20%時，莖干重為0.041 6 g，透光度35%時，莖干重達到最大值，隨后隨著透光度增大而下降，當透光度為100%，下降0.026 9 g（圖5-b）。通過回歸分析，莖干重與透光度之間的關系可用二次拋物線進行很好的擬合（P＜0.01），通過一階函數的求導得出莖干重最大時的透光度為45.0%（圖5-b）。

圖5 千針萬線草莖干重對透光度的響應

2.2.3 不同透光度對千針萬線草葉干重的影響 透光度對千針萬線草的葉干重具有極顯著影響（P＜0.01）。透光度為20%時，莖干重為0.033 7 g，透光度35%時，莖干重達到最大值，隨后隨著透光度增大而下降，當透光度為100%，下降為0.027 5 g（圖6-a）。通過回歸分析，葉干重與透光度之間的關系可用二次拋物線進行很好的擬合（P＜0.01），通過一階函數的求導得出葉干重最大時的透光度為45.0%（圖6-b）。

圖6 千針萬線草葉干重對透光度的響應

2.2.4 不同透光度對千針萬線草總干重的影響 透光度對千針萬線草的總干重具有極顯著影響（P＜0.01）。透光度為20%時，莖干重為0.202 5 g，透光度35%時，莖干重達到最大值，隨后隨著透光度增大而下降，當透光度為100%，下降為0.176 5 g（圖7-a）。通過回歸分析，總干重與透光度之間的關系可用二次拋物線進行很好的擬合（P＜0.01），通過一階函數的求導得出總干重最大時的透光度為55.0%（圖7-b）。

圖7 千針萬線草總干重對透光度的響應

2.3 不同透光度對千針萬線草葉綠素含量指數的影響

透光度對千針萬線草的葉綠素含量指數具有極顯著影響（P＜0.01）。透光度為20%時，葉綠素含量指數為1.65 SPAD，透光度50%時，葉綠素含量指數達到最大值，隨后隨著透光度增大而下降，當透光度為100%，下降為1.30 SPAD（圖8-a）。通過回歸分析，葉綠素含量指數與透光度之間的關系可用二次拋物線進行很好的擬合，通過一階函數的求導得出葉綠素含量指數最大時的透光度為50.7%（圖8-b）。

圖8 千針萬線草葉綠素含量指數對透光度的響應

3 結論與討論

光照是植物生長最不可或缺的環境因子，光照的強弱決定著植物生長的優劣。有研究表明：在幼苗期一定的遮陰處理有利于植物的營養生長[13]。本研究表明：透光度對千針萬線草的生長、生物量具有極顯著的影響。其相對生長量、相對生長速率及生物量（干重）隨著透光度的增大而上升，35%透光度達到最大，隨后隨透光度增大而下降。光的強度和質量還影響植物的形態結構及生理特性[11]。本研究表明：透光度對千針萬線草的葉面積、葉綠素含量指數均具有極顯著的影響。葉面積及葉綠素含量指數隨透光度的增大而上升，50%透光度達到最大，隨后隨著透光度增加而下降。本研究結果符合最佳葉子大小模型預測的葉子大小與光輻射的關系[14]。在遮陰條件下，植物為了使自身得到生長，葉綠素含量會有所增加，而遮陰時間過長，光合效率降低，植物生長發育受限，葉片變薄，葉綠素含量則下降[15]。以上指標隨透光度增大呈先升后降的趨勢，可以用二次曲線模型很好地進行擬合并計算最佳透光度。不同指標最佳透光度有所不同，相對生長量、相對生長速率最大時的透光度分別為53.2%、57.0%；根干重、莖干重、葉干重及總干重最大時的透光度分別為46.3%、45.0%、45.0%、55.0%；葉面積及葉綠素含量指數最大時的透光度分別為52.5%、50.7%。綜合來看，中等透光度最有利于千針萬線草生長。