不同栽培密度对柴胡新品种济柴1号生长的影响
作者: 王红对 王晓文 李玉春 高法振
摘 要:为探索适宜济柴1号生长的合理栽培密度,通过试验探究不同栽培密度对济柴1号的株高、根长、根直径、产量及田间叶部病害发生情况的影响。对试验数据进行分析后发现,适量增加济柴1号的栽培密度能提高产量,但随着栽培密度的增加,济柴1号药用部位的品质会有所下降,田间叶部综合病害指数会有所增加,产量也出现明显下降。综合分析后认为,在济南地区,适宜济柴1号生长的栽培密度为50万株/hm2(株行距为8 cm×25 cm)。在该栽培密度下,济柴1号的产量虽不是最高,但与最高处理的产量差异不明显,且产品品质较好,田间叶部病害发病程度较轻。
关键词:济柴1号;栽培密度;产量;病情指数
中图分类号:S567.79 文献标志码:B 文章编号:1674-7909(2024)11-89-3
DOI:10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.11.020
0 引言
柴胡为多年生植物,其干燥根可入药。随着中医和中药的发展,柴胡的市场需求量逐渐增大,野生柴胡的产量已无法满足市场需求,人工栽培的柴胡面积逐渐扩大。为进一步提高柴胡产量和品质,济南护理职业学院和山东百味堂中药饮片有限公司进行校企合作,培育出济柴1号。为探索制定出济柴1号的生产栽培技术规范,实现柴胡丰产丰收、提高种植户收入的目的,探索栽培密度对济柴1号生长的影响。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 试验地概况
2021年4月—2022年10月,笔者在济南市历城区柳埠镇西山村柴胡种植试验基地开展田间试验。试验地排灌条件良好,肥力中等。栽培管理人员有多年种植柴胡的经验,熟练掌握生产栽培技术,在柴胡栽培期间正常管理。
1.1.2 试验品种
选用济柴1号(济南护理职业学院和山东百味堂中药饮片有限公司联合开发的中药柴胡品种),初步在济南、泰安等地进行推广应用。
1.2 试验方法
1.2.1 试验设计
2021年4月3日,用高锰酸钾溶液对柴胡种子进行消毒,消毒后播种,播种后覆地膜(起到保湿保温的作用,有利于全苗壮苗);5月16日,选留壮苗进行定苗;根据栽培密度的不同,试验共设5个处理,按照株行距的不同,分别为M1处理(株行距为10 cm×25 cm,栽培密度为40万株/hm2)、M2处理(株行距为8 cm×25 cm,栽培密度为50万株/hm2)、M3处理(株行距为6 cm×25 cm,栽培密度为67万株/ hm2)、M4处理(株行距为4 cm×25 cm,栽培密度为100万株/ hm2)、M5处理(株行距为2 cm×25 cm,栽培密度为200万株/ hm2)。试验采用随机区组设计,小区长10 m、宽2 m,面积为20 m2,重复3次。
1.2.2 生育性状及产量调查
所有试验小区均在2022年10月15日收获前,分别随机选择具有代表性的植株10株,测量植株株高、根长、根直径,记录数据并分析。收获时,统计各处理小区的产量,记录并分析相关数据。
1.2.3 田间发病情况调查
各处理随机调查30株柴胡植株,调查济柴1号田间斑枯病、锈病等叶部病害的发病率。叶部病害等级分级、叶部病害综合病情指数的计算公式参考吴中宝等[1]提出的方法,即将叶部病害分为5个等级,分别为0级(叶面无可见病斑)、l级(叶面出现病斑且面积占叶片面积1/7以下)、2级(叶面病斑面积占该叶面积的1/7~1/3)、3级(叶面病斑面积达到该叶片面积1/3~1/2)、4级(叶面病斑面积占该叶面积1/2以上)。根据田间自然发病情况,计算各处理的田间叶部综合病情指数,并对相关数据进行分析。
2 结果与分析
2.1 不同栽培密度对济柴1号生育性状的影响
由表1可知,不同栽培密度下,济柴1号的株高差异极显著,M1处理的株高(75.08 cm)最高,M5处理的株高(56.38 cm)最低,且随着栽培密度的增大,济柴1号的株高会降低。这说明栽培密度增大会加大植株间的竞争,从而影响济柴1号的长势。
2.2 不同栽培密度对济柴1号根部性状的影响
柴胡根部可入药,根部形态的大小反映出干物质在济柴1号根部的积累情况。由表2可知,不同处理下,柴胡的根长和根直径差异极显著,且随着栽培密度的增大,济柴1号的根长和根直径逐渐降低。其中,M1处理的根长(14.67 cm)最长、根直径(1.16 cm)最大,M5处理的根长(10.67 cm)最短、根直径(0.84 cm)最小。即栽培密度过大会影响济柴1号的根部生长,从而导致柴胡产品的商品性明显降低。
2.3 不同栽培密度对济柴1号产量的影响
由表3可知,各处理小区(20 m2)的平均产量表现为M3处理(8.93 kg)>M2处理(8.89 kg)>M4处理(8.78 kg)>M1处理(7.71 kg)>M5处理(7.59 kg),即随着栽培密度的增大,济柴1号的平均产量先增大后减小,并在M3处理下取得最大值,且M1处理、M5处理与其他处理的产量差异极显著,M2处理、M3处理的产量相差较小。苏东涛等[1]研究认为,密度增大会导致个体间的竞争加剧,从而影响干物质积累。
2.4 不同栽培密度对济柴1号田间发病率的影响
柴胡叶部常发的病害有斑枯病和锈病,且田间自然发病率与田间通风透光条件有关。吴中宝等[2]研究认为,适宜的栽培密度能有效减少植株叶部病害的发生。由表4可知,随栽培密度的增大,济柴1号叶部综合病害发病率和发病级数明显增加。M1处理的济柴1号田间叶部综合病害病情指数为2.50,叶部综合病害发病较轻,发病株数较少;M5处理的济柴1号田间叶部综合病害病情指数为23.33,叶部综合病害发病较重,叶部病害发病级数及发病株数均最高。这说明随着栽培密度的增大,济柴1号植株间对营养、空间等的竞争加剧,会严重影响柴胡植株的正常生长。营养竞争加剧会导致植株可利用的资源减少,并导致植株本身抗病力减弱,生长空间竞争会导致植株的通风透光较差,光合作用不足,病害更易发生。
3 结论与讨论
作物产量是群体产量,而群体产量与作物遗传性、生长环境、栽培密度密切相关。大量研究[3-10]表明,适当增加栽培密度能增加群体产量。刘文婷等[3]研究认为,丹参栽培密度过小会导致群体总产量降低。笔者通过试验证明,济柴1号的栽培密度过大会导致群体内的植株个体的生存竞争加剧,群体内的个体互相遮光,从而影响植株光合作用,导致柴胡干物质积累量下降;栽培密度过低虽有利于济柴1号植株生长,但群体总产量会下降。统计试验小区产量后发现,M1处理的产量与M2处理、M3处理、M4处理的产量差异极显著,这说明低密度处理会导致部分阳光辐射被浪费,从而降低植株对阳光的利用率。低密度栽培尽管能提高单株产量,但群体数量少,使群体光合作用下降,导致干物质积累量减少,群体总产量不高。M5处理的产量与M1处理、M2处理、M3处理、M4处理的差异极显著,这是因为个体数量增加会导致柴胡群体间的空间竞争和营养竞争加剧,严重影响柴胡个体生长发育。M5处理的田间叶部综合病害指数最高,发病严重,个体生长受到抑制,从而导致群体总产量降低。马晓冲等[7]研究认为,高密度处理会导致柴胡中皂苷a、c、d的含量降低。笔者通过试验证明,高密度处理会导致柴胡入药部位的大小和柴胡商品性降低,对入药部位的品质有着显著影响,且各处理间的差异极显著。
通过对济柴1号的株高、药用部位根长、根直径、产量及田间叶部综合病害指数进行分析,在济南地区适宜济柴1号生长的栽培密度为50万株/hm2,即株行距为8 cm×25 cm时的产量较高,且柴胡产品的商品性较好、田间叶部病害发病较轻。栽培密度对济柴1号的产量、商品外观品质及田间叶部综合病情指数的影响在一定范围内与种植户田间的管理水平有关,管理水平较高者,可适当增加密度,以追求最高产量,但要注意与环境条件相协调,尽量减少对单株商品的影响。引进济柴1号时,要注意在生产试验后进行推广。
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