海拔與定植密度對宜昌市東當歸生長和產量的影響

楊迎春，李云飛，姚玉玲，李念祖，費甫華，楊 昊，李蓉芳

（1.宜昌市農業科學研究院，湖北宜昌 443004；2.平村眾贏（湖北）藥業有限公司，湖北宜昌 443100）

東當歸［Angelica acutiloba（Sieb.et Zucc.）Kitagawa］別名大和當歸、日本當歸、大深當歸、延邊當歸，與當歸［Angelica sinensis（Oliv.）Diels.］同為傘形科當歸屬植物，其干燥根為日本藥用當歸［1］。東當歸含有阿魏酸、揮發油和棕櫚酸等化學成分，具有抗炎鎮痛、補血活血、調經止痛和潤腸通便等功效［2-4］。20 世紀70 年代中國從日本引入東當歸，栽培于吉林省延吉市，發展成為朝鮮族民族藥材，現在延邊朝鮮族自治州大范圍種植，在四川等地也有栽培［2，5］。

湖北省地理和氣候條件優越，擁有悠久的中藥材栽培歷史，初步形成了以武陵山、大別山和秦巴山為核心的中藥材種植區，是全國中藥材資源大省［6，7］。日本市場上東當歸需求量大，2019 年平村眾贏（湖北）藥業有限公司將東當歸引種到湖北省宜昌市夷陵區和宜都市試種［8，9］。由于東當歸在中國的栽培范圍有限，有關其栽培技術的研究報道很少［9，10］，且由于地區差異性，現有栽培地區的種植經驗無法適用。海拔和定植密度顯著影響當歸屬植物的生長過程［9，11］，本研究通過探究海拔和定植密度對湖北省宜昌市東當歸生長和產量的影響，對適宜定植的海拔高度和密度水平進行選擇，以期為該地區提供優質高產栽培技術標準。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地分別位于湖北省宜昌市梁山村和秀水坪村。梁山村試驗地（111.24°E，30.28°N）海拔為600 m，年降雨量為1 230 mm，年平均氣溫為16.3 ℃，無霜期為273 d，前茬作物為玉米。秀水坪村試驗地（111.08°E，31.15°N）海拔為1 100 m，年降雨量為1 400 mm，年平均氣溫為15.7 ℃，無霜期為271.9 d，前茬作物為玉米。

1.2 供試材料

供試東當歸種子由平村眾贏（湖北）藥業有限公司提供，于2020 年8 月播種，2021 年3 月移栽。選取株高和莖粗一致、無腐爛和蟲蛀現象、生長健壯的一年生種苗移栽，苗齡180 d，莖粗0.5 cm，株高3～10 cm。整地時施3 000 kg/hm2有機肥（有機質≥45%，總養分≥5%，有效活菌數≥0.5 億/g）和1 500 kg/hm2硫酸鉀型復合肥（總養分≥45%，15-15-15）作為基肥，封行后，分別于6 月下旬和9 月上旬追施600 kg/hm2高鉀復合肥（總養分≥45%，18-7-20）。

1.3 試驗設計

試驗設海拔和定植密度2 個變量，同一海拔采用隨機區組試驗設計。設置2個海拔水平：A1（600 m）和A2（1 100 m）；設置3 個定植密度水平：D1（30 cm×40 cm）、D2（35 cm×40 cm）、D3（40 cm×40 cm）。起壟栽培，壟高30 cm，壟寬60 cm，壟間距40 cm，每壟種植2 行，品字形穴栽，覆銀色反光薄膜。D1、D2、D3定植密度下，東當歸定植數量分別為66 667、57 143、50 000 株/hm2。共6 個處理（A1D1、A1D2、A1D3、A2D1、A2D2、A2D3），每個處理設3 個重復小區。

1.4 方法

利用S 形取樣法，于2021 年5 月21 日（生長旺盛期）和2021 年9 月21 日（根膨大期）隨機取樣，每個小區觀測并記錄20 株東當歸的株高和莖稈數。于2021 年12 月初采收期隨機采挖，摘除葉片、抖落根上土壤，每個小區測量20 株東當歸的單株鮮根重，根據定植密度折算鮮根產量。

1.5 數據分析

使用Microsoft Excel 2019 軟件整理數據，利用SPSS 22.0 軟件進行方差分析和Pearson 相關性分析，選用Duncan 法進行多重比較，數據均為平均值±標準差。

2 結果與分析

2.1 不同海拔與定植密度對東當歸地上部分生長的影響

2.1.1 東當歸生長旺盛期地上部分生長狀況 東當歸生長旺盛期株高和莖稈數結果見表1。各不同處理條件下，東當歸生長旺盛期株高為8.41～14.80 cm，莖稈數為3.78～5.38個。根據方差分析結果，600 m海拔、35 cm×40 cm定植密度處理下，東當歸生長旺盛期地上部分生長勢較旺，株高為所有處理中最高，為14.80 cm，莖稈數較多，為5.20個；1 100 m海拔、30 cm×40 cm定植密度處理下，東當歸生長旺盛期地上部生長勢最差，株高和莖稈數均為所有處理中最小。

雙因素方差分析結果（表1）表明，海拔極顯著影響生長旺盛期株高和莖稈數；定植密度極顯著影響生長旺盛期株高，對生長旺盛期莖稈數無顯著影響；海拔和定植密度的交互作用顯著影響生長旺盛期株高和莖稈數。綜上，600 m 海拔處理下，莖稈數更多；35 cm×40 cm 定植密度處理下，株高較高。

2.1.2 東當歸根膨大期地上部分生長狀況 9 月東當歸地上部分基本停止生長，葉片同化養分大量向地下根部輸送，促進根部膨大，此時期統計數據可以展現地上部分生長的總體狀況，結果見表1。不同處理條件下，東當歸根膨大期株高為33.35～42.75 cm，莖稈數為9.05～10.95 個。方差分析結果（表1）顯示，1 100 m 海拔、35 cm×40 cm 和40 cm×40 cm 定植密度處理下，株高較高，分別為42.75、42.65 cm；600 m 海拔、30 cm×40 cm 定植密度處理下，株高最低，為33.35 cm，且與600 m 海拔、40 cm×40 cm 定植密度處理之間無顯著差異。不同處理下，莖稈數之間無顯著差異。

雙因素方差分析結果（表1）顯示，海拔極顯著影響根膨大期株高，對莖稈數無顯著影響；定植密度極顯著影響根膨大期株高，顯著影響根膨大期莖稈數；海拔和定植密度的交互作用對東當歸地上部分生長無顯著影響。因此，進一步分析海拔與定植密度的主效應，結果見表2。不同海拔水平下，根膨大期株高表現為1 100 m＞600 m，差異顯著，前者較后者提高14.9%；根膨大期莖稈數之間無顯著差異。不同定植密度水平下，根膨大期株高表現為35 cm×40 cm＞40 cm×40 cm＞30 cm×40 cm，前兩者顯著高于后者，最高值較最低值提高13.8%；根膨大期莖稈數表現為40 cm×40 cm＞35 cm×40 cm＞30 cm×40 cm，最高值較最低值提高18.4%。

表2 海拔與定植密度對東當歸根膨大期地上部分生長的主效應分析

2.2 不同海拔與定植密度對東當歸地下部分產量的影響

不同處理下東當歸地下部分產量數據見表3。各不同處理條件下，東當歸單株鮮根重為197.50～265.26 g，折合鮮根產量為10 916.67～16 725.66 kg/hm2。方差分析結果（表3）顯示，1 100 m 海拔下的3 個處理與600 m 海拔、40 cm×40 cm 定植密度處理之間單株鮮根重無顯著差異，為218.33～265.26 g，在所有處理中單株鮮根重較大，較其他處理增加了6.1%～34.3%。600 m 海拔、35 cm×40 cm 定植密度處理下單株鮮根重最小，為197.50 g。東當歸折合鮮根產量方差分析結果（表3）顯示，1 100 m 海拔、30 cm×40 cm 和35 cm×40 cm 定植密度處理下，折合鮮根產量之間無顯著差異，為15 157.83～16 725.66 kg/hm2，在所有處理中較大，較其他處理提高了10.5%～53.2%；600 m 海拔、40 cm×40 cm 定植密度處理下折合鮮根產量最低，為10 916.67 kg/hm2。

表3 不同海拔與定植密度對東當歸產量的影響

雙因素方差分析結果（表3）顯示，海拔極顯著影響東當歸單株鮮根重和折合鮮根產量；定植密度極顯著影響東當歸折合鮮根產量，對單株鮮根重無顯著影響；海拔和定植密度的交互作用對東當歸單株鮮根重和折合鮮根產量均無顯著影響。因此，海拔與定植密度的主效應被進一步分析，結果見表4。不同海拔水平下，東當歸單株鮮根重和折合鮮根產量均表現為1 100 m＞600 m，前者較后者分別增加了23.8%、24.0%。不同定植密度水平下，折合鮮根產量表現為30 cm×40 cm＞35 cm×40 cm＞40 cm×40 cm，前者顯著高于后兩者；單株鮮根重之間無顯著差異。

表4 海拔與定植密度對東當歸產量指標的主效應分析

2.3 東當歸地下部分產量指標與地上部分生長指標間相關性分析

由表5 可知，東當歸單株鮮根重和折合鮮根產量均與生長旺盛期莖稈數之間呈顯著負相關關系，且相關性強，相關性系數分別為-0.868 和-0.820。東當歸折合鮮根產量與生長旺盛期株高、根膨大期株高和莖稈數之間無顯著相關性。

表5 東當歸產量指標與生長指標間相關性分析

3 小結與討論

本研究結果表明，海拔對東當歸地上部分生長和產量具有顯著影響。低海拔（600 m）更有利于東當歸生長旺盛期地上部分生長，莖稈數更多。但是，從整個生長期來看，高海拔（1 100 m）更利于東當歸地上部分養分積累，根膨大期株高更高，進一步促進了地下部分產量的形成，采收期單株鮮根重和折合鮮根產量更高。當歸和東當歸都是當歸屬植物，生長習性相近，對當歸的相關研究表明，適當提高海拔有利于當歸地上部分生長，但海拔過高時，當歸株高和葉片數與海拔呈極顯著負相關關系［11，12］。此外，隨海拔高度升高，當歸鮮根重呈先上升后下降的趨勢［12-14］，這與本研究結論基本一致，說明一定范圍的高海拔適宜東當歸生長，下一步有必要繼續增加海拔梯度進行試驗，以確定適宜宜昌市東當歸種植的海拔范圍。

本研究中，定植密度顯著影響東當歸地上部分生長，對單株產量影響不大，對總產量影響顯著。綜合來看，中密度（35 cm×40 cm）和低密度（40 cm×40 cm）定植，東當歸地上部分生長更旺盛。所有密度處理對單株鮮根重均無顯著影響，但高密度（30 cm×40 cm）種植時，折合鮮根產量最高，而中（35 cm×40 cm）、低（40 cm×40 cm）密度處理下的折合鮮根產量之間無顯著差異，均顯著低于前者。蔣祺等［9，10］對攀枝花市東當歸栽培技術的研究表明，當定植密度為40 cm×40 cm 時，東當歸地上部分生長速度最快，而低于或高于這一密度定植時，生長速度減慢；定植密度過高（20 cm×20 cm）時，東當歸單株產量顯著降低，而其他定植密度（30 cm×30 cm、40 cm×40 cm、50 cm×50 cm）下的單株產量之間差異不明顯。這與本研究的結論基本一致，定植密度過高不利于東當歸地上部分生長，并且定植密度在一定范圍內變化時對東當歸單株產量的影響不顯著。因此，有必要增加定植密度梯度進行進一步試驗，確定適宜宜昌市種植的定植密度范圍。

東當歸根部是產量來源，生長旺盛期養分主要向地上部分積累，達到有效積溫水平后進入根膨大期，地上部分養分快速向根部轉移。地上部分養分積累有利于根部產量形成。本研究中，東當歸單株鮮根重和折合鮮根產量與生長旺盛期莖稈數呈顯著的強負相關關系，這可能是因為地上部分生長過于旺盛，影響了后期養分回流。

根據海拔和定植密度對東當歸地下部分產量的綜合影響，為使單株產量和總產量較高，宜昌市適宜在高海拔（1 100 m）地區以30 cm×40 cm 密度定植東當歸，下一步還需增加海拔和定植密度試驗梯度，以進一步探索適宜種植的條件范圍。