遮荫对不同生长年限泰山黄精农艺性状的影响

赵娜，李国清，仉劲，丛新军

(1. 泰安市农业科学研究院，山东 泰安 271000；2. 泰安市泰山林业科学研究院，山东 泰安 271000)

泰山黄精(TaishanPolygonatum)俗称老虎姜、鸡头参、仙人余粮等，为“泰山四大名药”之一[1-3]。属于百合科(Liliaceae Juss.)黄精属(PolygonatumMill.) 多年生草本植物，药食兼用，在我国已有两千多年的药用记载，具有提高免疫力、降低血糖和血脂、抗肿瘤、消炎等作用[4]。黄精耐寒、喜阴，多生长于荒山坡、灌木林下、林缘、山谷、路边处[5]，高温或低温均会对黄精生长产生不利影响[6，7]。研究发现，多花黄精的适应能力较强，对弱光的利用能力强，在45%～75%的透光率下其生长状态最优，一般采用林下经济套种模式[8]；若人工栽培过程中未进行遮荫或光照防护处理，黄精叶片会因夏季高温而枯萎甚至死亡[7]，而适当遮荫可以提高泰山黄精的抗性，减少黄精斑叶病的发生[9]。因此，在黄精大规模种植过程中，多采用不同的遮荫方式进行处理，以保证黄精植株的正常生长发育。遮荫方式一般采用人工搭建遮阳网、与农作物间作以及林下种植等。

黄精根茎是其主要的药用部位，但黄精一般需经过3～5年才进行采挖，如何通过地上部分的生长状况来判断根茎的生长情况非常重要。研究表明，不同多花黄精种质的根部生物量与株高、叶片数量、茎粗等分别具有显著或极显著正相关关系[10]。目前，关于黄精的遮荫研究主要集中于光照对其生长、光合作用以及叶绿素荧光参数等方面的影响[11]，对不同遮荫处理下黄精各农艺性状变化的研究相对较少。因此，本试验以不同生长年限的泰山黄精为试验材料，研究了不同遮荫处理下其株高、叶片数、开花率、花序总数及种子数量的变化，以期为泰山黄精的高效栽培管理提供一定的参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为一年生和两年生的泰山黄精(PolygonatumsibiricumDelar. ex Redoute)。

1.2 试验设计

采用盆栽试验方法，盆直径为30～35 cm，深为35～40 cm，土壤自然风干，试验前测定土壤基础肥力水平，试验过程中施用适当的有机肥料以满足黄精生长需求。

分别选择2018年(Y2)和2019年(Y1)种植的、根茎芽形状大小基本一致的黄精植株，进行不同的遮荫处理：不遮荫(R1，全光照)、遮荫20%(R2，一层遮阳网)、遮荫40%(R3，两层遮阳网)、遮荫60%(R4，三层遮阳网)、遮荫80%(R5，四层遮阳网)，以R1作为对照，总计10个处理(表1)。试验过程中定期浇水，并保证其他管理措施相同。

1.3 调查项目

株高：黄精植株自地表处直到最高位叶片处的实际高度；单株叶片数、种子数、花序数等。

开花率=已开花数量/(已开花数量+花蕾数量)×100% 。

表1 试验处理情况

1.4 数据统计和分析

数据采用Microsoft Excel统计软件进行整理和作图。

2 结果与分析

2.1 不同遮荫处理对黄精株高的影响

由图1可知，一年生泰山黄精，在遮荫率20%时株高略有下降，之后随遮荫率增加呈先上升后下降趋势，遮荫率为60%时最高，达到46.5 cm，比对照组株高增加13.97%。二年生泰山黄精，遮荫处理间株高差异不显著，但明显高于对照，在遮荫率为40%处理下株高达到最大值，为46.4 cm，比对照组植株高增加9.02%。表明适度遮荫有利于促进黄精的生长，遮荫率为40%～60%时泰山黄精植株较高，生长较好，光照过强或过弱均不利于其健康生长。

图1 不同遮荫处理对泰山黄精株高的影响

2.2 不同遮荫处理对黄精叶片数的影响

由图2可知，一年生、二年生泰山黄精叶片数在遮荫率0～80%的处理下，均呈现先上升后下降的趋势，且均在遮荫率40%处理下叶片数达到峰值，分别为24.10、26.98片，比对照组植株叶片数分别增加6.64%、20.99%。

图2 不同遮荫处理对泰山黄精叶片数的影响

2.3 不同遮荫处理对黄精开花的影响

2.3.1 不同遮荫处理对黄精开花率的影响 由图3可以看出，一年生泰山黄精的开花率在遮荫率0～80%的处理下呈现先升高后下降的趋势，且在遮荫率为40%处理下，开花率达到80%，比对照组的开花率高出3倍。不同遮荫处理对二年生泰山黄精的开花率没有影响，开花率均达到100%。

图3 不同遮荫处理对泰山黄精开花率的影响

2.3.2 不同遮荫处理对黄精花序的影响 由图4可以看出，遮荫处理可提高泰山黄精的单株总花序数，且随遮荫率的提高呈先增加后减少趋势。一年生泰山黄精在遮荫率40%处理下达到峰值，总花序数为2.50个/株，比对照组高出1.08倍；4个处理平均值为1.98个/株，高出对照组65.08%。二年生泰山黄精在遮荫率60%处理下达到峰值，总花序数为2.40个/株，比对照组高出20.00%；4个处理下平均总花序数为2.23个/株，高出对照组11.50%。

2.4 不同处理对黄精种子数量的影响

由图5可以看出，遮荫处理增加了泰山黄精的单株种子数，且随遮荫率的提高呈先上升后下降趋势。在遮荫率40%时，一年生泰山黄精的单株种子数达到最大值，为2.90个/株，比对照组高出7.8倍；4个处理的平均值为2.12个/株，高于对照组的0.33个/株。二年生泰山黄精则在遮荫率60%时种子个数达到峰值，为12.63个/株，比对照组高出36.39%；4个处理下的平均值为11.76个/株，高于对照组的9.26个/株。

图4 不同遮荫处理对泰山黄精单株花序数的影响

图5 不同遮荫处理对泰山黄精种子数量的影响

3 讨论与结论

目前栽培的黄精种质大部分来源于野生资源，而野生黄精多生长于林缘地带，对光照要求比较特殊，因此适宜的光照条件对野生黄精变种具有极其重要的作用[12]。张蕾光等[13]试验发现，在黄精的整个生育期内，遮荫处理比未遮荫处理的生长性状更好，这也验证了遮荫能更好地模拟黄精在野生自然状态下的生长环境。黄云鹏[14]、樊艳荣[15]等在不同种类的林下种植时发现，毛竹林和阔叶林下种植的黄精生长较好，产量较高。选择高效的遮荫措施和方法对于发展黄精人工种植、增加收益具有极其重要的意义。

有研究表明，多花黄精的根部生物量与株高极显著正相关[4]。在本试验条件下，一年生、二年生泰山黄精的株高分别在遮荫率为60%和40%时达到最大值，表明在此遮荫条件下泰山黄精生长最为旺盛。章文前[16]研究发现，在郁闭度0.4～0.6毛竹林下套种的多花黄精根茎直径较大。本研究发现，一年生泰山黄精在遮荫率为20%时的株高为40.2 cm，低于全光照时的40.8 cm，这可能是由于一年生的泰山黄精正处于营养生长的关键时期，此时需要充足的光照用于光合作用以合成有机物质满足营养生长需求。

叶片是植物的重要器官之一，叶片数量的多少反映了植物对于生态环境的适应性，因此叶片数量可以作为判断植物生长状况的重要参考指标。本试验结果表明，一年生、二年生泰山黄精的叶片数量均在遮荫率40%条件下达到最大值，与前人研究发现在二层遮荫处理下黄精叶长、叶宽表现最优相一致[17]。

一年生泰山黄精的开花率、单株花序数、种子数量也均在遮荫率为40%处理下最大，这与毕研文等[9]的研究结果一致；二年生泰山黄精的单株花序数及种子数量则在遮荫率60%处理最大。这表明，要提高黄精产量，需要根据生长年限选择适当的遮荫条件。

本试验结果表明，不同生长年限的泰山黄精在遮荫率40%～60%的条件下生长最为旺盛，与龚雄夫[5]、张蕾光[18]等研究发现的透光率30%～70%的林下种植黄精生物量指标较高相比，遮荫范围进一步缩小，可为泰山黄精的高效栽培提供参考。

综上所述，不同生长年限及同一生长年限不同生长阶段的泰山黄精所需的最佳遮荫率不同，在今后人工栽培过程中，应根据生长年限和生长阶段适当调整遮光程度，以实现泰山黄精的高效种植。根茎是黄精最具药用价值的部位，下一步将结合黄精药效成分，利用不同种质资源，通过大田试验进一步探索适宜的遮荫措施，以期为黄精的人工规模化栽培提供科学依据。