土壤紧实度对黄精种子实生苗根系分布的影响

周益权+潘瑞+瞿显友+廖光平+孙伟+叶陈娟

摘 要：本文选择对一年生黄精实生苗作为研究对象，观测3种不同土壤紧实度下黄精实生苗根系的生长发育和分布，以期为黄精实生苗种植生产提供参考。研究表明：黄精实生苗栽培的前2a内根系主要分布在0～7.5cm土层，7.5～15cm和15cm以下土层根系分布比例随着栽培时间增加逐渐增加。土壤紧实度与黄精根系生长发育呈显著负相关，随着土壤紧实度增加，黄精根系在各个土层的根长和根重增长速率还在逐渐减少，而且随着生长时间增加，这种增速减少的趋势更加明显。随着土壤紧实度增加，黄精根系向下扩展的数量越少，随着土壤紧实度增加，黄精根系在0～7.5cm土层内所占比例越大，同时在7.5～15cm和15cm以下土层所占比例越小。

关键词：黄精；根系；生长发育；分布

中图分类号：S181 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170931004

黄精系百合科植物滇黄精Polygonatum kingianum Coll.etHemsl.、黄精P. sibiricum Red.或多花黄精P. cyrtonema Hua的干燥根茎。按形状不同，习称“大黄精”、“鸡头黄精”、“姜形黄精”[1]，为我国常用中药，已有两千多年的用药历史。黄精含有黄精糖类、皂苷、烟酸、醌类、氨基酸及微量元素，药性甘味平，入肺、脾、肾经，具有补气养阴，健脾，润肺，益肾的功效。常用于治疗脾胃气虚，体倦乏力，胃阴不足，口干食少，肺虚燥咳，劳嗽咳血，精血不足，腰膝酸软，须发早白，内热消渴等症[2-5]。近年来，各地的黄精种植热情高涨[6-9]，也有不少利用块茎进行移栽的研究报道，但极少见利用种子实生苗栽培方面的研究。本文利用一年生黄精种子实生苗进行不同土壤紧实度盆栽实验，通过对其地下部分生长发育进行动态观测，为黄精种子实生苗的栽培提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选择黄精种子实生苗作为实验对象，黄精实生苗为2014年11月從贵州凯里购买的一年生黄精（P. sibiricum Red.）种子实生苗，试验苗植株生长基本一致。盆栽容器选用上口内径27.5cm，下口内径21.5cm，深20cm的塑料盆。

1.2 测试研究方法

土壤紧实度处理：设计3 个土壤紧实度处理，按不同容重配比，分别为1.1g·cm–3、1.3g·cm–3、1.5g·cm–3，用ρ1、ρ2、ρ3表示。根据土壤紧实度要求、花盆体积及土壤含水量，计算每个处理所需土壤质量依次为9.38kg、11.08kg、12.79kg，分别称取相应质量的土壤装入花盆中，花盆内表土距盆沿2cm，定植幼苗在花盆上口内径中心线上按照三等分距离定植，常规管理，每个紧实度布置20盆，总计60盆备用。

测试记录：2015年4月12日开始每隔4个月（120天）每个紧实度处理随机抽选4株（2盆），将花盆自土表面向下，按照0～7.5cm、7.5～15cm、15cm以下（用H1、H2、H3表示）分层测量地下根系的长度和重量，根系用塑料网收集后在烘箱内烘48h后室内放置12h后称量干重，计算平均值作为分析数据，观测时间至2017年4月截止。据此分析黄精根系在不同紧实度下不同土层的分布和生长情况。

2 结果与分析

2.1 黄精实生苗在0～7.5cm土层根系分布情况

随着栽培时间增加，3种土壤紧实度下的黄精根系都在生长发育，但是随着紧实度增加，黄精根系在H1土层的根长和根重增长速率都在逐渐减少，而且随着生长时间增加，这种减少的趋势更加明显（图1、图2）。在观察记录期间，ρ1、ρ2、ρ3土壤紧实度的H1土层内，黄精根系的根长和根重净增加91.9cm、81.8cm、78.6cm和2.118g、1.996g、1.311g（表1），分别较观测初期的根长和根重增加3.828倍、3.597倍、3.552倍和5.892倍、5.516倍、4.253倍。说明黄精在ρ1的土壤紧实度下根系生长发育最好，这应该是土壤紧实度增加后造成透气透水性能下降从而影响黄精地下部分生长发育的关系。

2.2 黄精实生苗在7～15cm土层根系分布情况

从图3、图4可以看出，随着栽培时间增加，黄精根系都在不断生长发育，但是随着土壤紧实度增加，黄精根系在H2土层的根长和根重增长速率都在逐渐减少，随着生长时间增加，这种减少的趋势更加明显。在观察记录期间，ρ1、ρ2、ρ3土壤紧实度的H2土层内，黄精根系的根长和根重净增加56.5cm、28.64cm、17.8cm和0.751g、0.231g、0.164g（表1）。这种规律与H1土层内的变化规律一致。

2.3 黄精实生苗在15cm以下土层根系分布情况

与H1、H2土层变化情况一样，随着土壤紧实度增加，黄精根系在H3土层的根长和根重增长速率都在逐渐减少。在观察记录期间，ρ1、ρ2、ρ3土壤紧实度的H3土层内，黄精根系的根长和根重净增加15.7cm、7.8cm、4.9cm和0.091g、0.052g、0.038g（表1）。

2.4 黄精实生苗根系在3个土层分布的比较分析

表2、表3是黄精实生苗在3个土层分布根长、根重占该土层总根长、总根重的百分比。3种土壤紧实度处理在2015年4月前黄精根系在H1层根长、根重占比均达到100%，之后随着生长时间增加，占比在逐步减小，同时H2和H3土层根长和根重占比逐渐增加。观测期间，ρ1土壤紧实度内H1、H2、H3土层分布的根长所占比例分别由观测初期的100%、0%、0%变化到63.15%、28.88%、7.97%，根重所占比例分别由观测初期的100%、0%、0%变化到75.18%、22.13%、2.68%；ρ2土壤紧实度内H1、H2、H3土层分布的根长所占比例分别由观测初期的100%、0%、0%变化到75.66%、19.13%、5.21%，根重所占比例分别由观测初期的100%、0%、0%变化到89.6%、8.49%、1.91%。ρ3土壤紧实度内H1、H2、H3土层分布的根长所占比例分别由观测初期的100%、0%、0%变化到82.82%、13.47%、3.71%，根重所占比例分别由观测初期的100%、0%、0%变化到89.46%、8.56%、1.98%。endprint

黄精实生苗根系在栽培的前几个月内根系全部分布在H1土层内，之后逐步向H2土层扩展，在栽培约1a后根系逐步扩展到H3土层内。但是栽培第2年内H1土层是黄精根系分布的主要区域，其他土层分布很少，第2年后H1土层依然分布最多根系，但是H2土层内根系分布也到达近30%的比例，但H3根系分布依然非常少。随着土壤紧实度增加，黄精根系在H1土层内所占比例越大，同时在H2和H3土层所占比例越小，说明随着土壤紧实度增加，黄精根系向下扩展的难度越大，向下扩展的就越少。

3 讨论与结论

黄精实生苗栽培的前2a内根系主要分布在0～7.5cm土层，但7.5～15cm和15cm以下土层根系分布比例逐渐增加。栽培的前几个月内根系全部分布在0～7.5cm土层内，之后逐步向7.5～15cm土层扩展，在栽培约1a后根系逐步扩展到15cm以下土层内，栽培第2年内0～7.5cm土层依然是黄精根系分布的主要区域，不过7.5～15cm土层内根系分布比例逐步上升到28.88%，15cm以下土层根系分布比例仅上升到7.97%，依然很少。

研究表明土壤紧实度与黄精根系生长发育呈显著负相关，这与多数研究结论一致[10-12]。黄精实生苗在栽培的前2a内，随着土壤紧实度增加，黄精根系在各个土层的根长和根重增长速率都在逐渐减少，而且随着生长时间增加，这种增速减少的趋势更加明显。实验处理的3种土壤紧实度中1.1g/cm3的緊实度内黄精实生苗根系生长最好，在0～7.5cm土层内黄精实生苗根系的根长和根重净增加91.9cm、和2.118g，在7.5～15cm土层内黄精实生苗根系的根长和根重净增加56.5cm和0.751g，在15cm以下土层内黄精实生苗根系的根长和根重净增加15.7cm和0.091g。

高的土壤紧实度会限制黄精根系的纵向扩展。随着土壤紧实度增加，黄精根系在0～7.5cm土层内所占比例越大，同时在7.5～15cm和15cm以下土层所占比例越小，随着土壤紧实度增加，黄精根系向下扩展的难度越大，向下扩展的就越少。黄精实生苗在刚栽培几个月时间内，根系全部分布在0～7.5cm土层内，在栽培2a后1.1g/cm3、1.3g/cm3、1.5g/cm3土壤紧实度内在0～7.5cm土层更长分布比例变化到63.15%、75.66%、82.82%，在7.5～15cm土层更长分布比例变化到28.88%、19.13%、13.47%，在以下15cm土层更长分布比例变化到7.97%、5.21%、3.71%。

参考文献

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典一部[S].北京：中国中医药科技反社，2015.

[2]张庭廷，夏晓凯，陈传平，等.黄精多糖的生物活性研究[J].中国实验方剂学杂志，2006，12（7）：42-45.

[3]庞玉新，赵致，袁媛，等. 黄精的化学成分及药理作用[J].山地农业生物学报，22（6）：547-550，200.

[4]王冬梅，朱玮，张存莉，等.黄精化学成分及其生物活性[J].西北林学院学报，2006，21（2）：42-45.

[5]黄瑶，石林.黄精的药理研究及其开发利用[J].华西药学杂志， 2002，17（4）：278-279.

[6]郑林森.杉木林下多花黄精种植试验研究[J].林业勘察设计，2012（1）：155-157.

[7]吕玉奎，王玲，吕玉素，等.麻竹林下黄精高效套种技术[J].南方农业，2015，9（1）：12-13.

[8]白永平，叶培青，赵元先，等.云南河口野生黄精试种初报[J].热带农业科技，2015，38（4）：33-35.

[9]田启建，赵致，谷甫刚.中药黄精套作玉米立体栽培模式研究初报[J].安徽农业科学，2007，35（36）：11881-11882.

[10]才晓玲，李志洪.土壤容重和施肥条件对玉米根系生长的影响[J].云南农业大学学报，2009，24（3）：470-473.

[11]李潮海，李胜利，王群，等.下层土壤容重对玉米根系生长及吸收活力的影响[J].中国农业科学，2005，38（8）：1706-1711.

[12]李笃仁，高绪科，汪德水.土壤紧实度对根系生长的影响[J].土壤通报，1982，13（3）：20-22.

作者简介：周益权（1982-），男，硕士，助理研究员，从事中药资源、中药材栽培研究。endprint