海拔育苓对川芎影响论文不同海拔育苓对川芎出芽及生长参数的影响

海拔育苓对川芎影响论文：不同海拔育苓对川芎出芽及生长参数的影响【摘要】目的研究不同海拔育苓对川芎出芽率及生长参数的影响，为道地产区生产模式提供理论依据。方法通过田间试验，统计分析了川芎的出芽率和生长参数。结果高海拔育苓使川芎表现出较好的发芽和生长特点。来源于海拔1190m苓种的川芎出芽率最高，幼苗最高及其冠幅面积最大；同时，高海拔来源苓种川芎成株在生长前期株高较高、节间距较大、分株数和节盘数也较多；生长后期，除了单株根茎干重较重和二次茎叶发生时的主茎直径较小以外，不同海拔来源苓种的川芎其它生长参数之间差别不显著。结论高海拔育苓有利于川芎出芽率的提高、幼苗建植及其坝上生长，进而增加川芎单株根茎重量。【关键词】川芎；海拔；发芽特性；生长参数Abstract：ObjectiveToinvestigatetheinfluenceofdifferentaltitudebreedingonthegerminationandgrowthparametersofLigusticumchuanxiongHort(L.C.H),andprovidethetheoreticalbasisofproductionmodelforitsmainyieldingareas.MethodsTogatherandanalyzethedataofgerminationandgrowthparametersbyfieldtrials.ResultsItshowedsuperiorgerminationandgrowthcharacteristicstocultivatethenodesofL.C.Hinhigheraltitude.Thenodesfrom1190ma.s.l.hadthehighestgerminationpercentage,whichdevelopedthetallestseedlings,andtheyhadthelargestcrownareasaswell.Meanwhile,theadultL.C.H,whichnodeswerefromhigheraltitudehadtallerplant,longerinternodes,morerametsandnodesnumberintheformergrowthperiod,thedifferenceofgrowthparameters,however,hadtosignificantdifferenceexceptforthedryweightofperrhizomeandmainstemdiameterofsecondaryleaves&stemoccurrencestageinthelatterperiod.ConclusionIt'susefultocultivatethenodesofL.C.Hinhigheraltitudeforimprovingitsgermination,seedingestablishmentandpromotingthegrowthabilityofL.C.Hinplain,furthermore,increasingtheperrhizomedryweight.Keywords：LigusticumchuanxiongHort;Altitude;Germination;Growthparameter川芎LigusticumchuanxiongHort.为伞形科藁本属多年生草本植物，其干燥根茎入药，是常用的中药材之一，具有活血化瘀、祛风止痛的功效；主治月经不调、闭经痛经、跌打肿痛、风湿、头痛痹痛等病症［1］。川芎始载于《神农本草经》，将其列为上品；《图经本草》又指出“以蜀川为胜”，故名川芎。其主产于都江堰市、彭州市、崇州市等地，其中以都江堰市的石羊镇为最佳［2］。该地区栽培历史悠久，长久以来遵循“高山育苓，坝上种植”的原则进行无性繁殖，即一般每年12中旬至翌年1月中旬，将种植坝区川芎根茎（俗称“奶芎”）挖出，选择周围海拔900～1500m高山上进行育苓；8月上旬将其运到坝上后，剪掉苓子中间地茎秆，节盘即是苓子或芎苓子，后将其放置于阴凉通风处，2～3d后即可种植。目前，关于川芎的研究主要集中在药理药化方面，而关于川芎道地产区的传统种植模式的理论基础研究还比较少。本研究首次报道了不同海拔高度育苓对川芎苓子发芽特性和川芎坝上生长参数的影响，为川芎道地产区的“高山育苓、坝上种植”生产模式提供科学理论根据。1材料与方法1.1试验地点概况川芎苓子分别来源于汶川县水磨镇衔凤崖（海拔600～1200m），经纬度约为30°59'N，103°25'E。本地为邛崃山系，土壤为黄壤，山地，半阴半阳，坡度25～45°；坝上种植基地位于都江堰市石羊镇宁静村，经纬度为30°59′N，103°37′E，海拔约630m，土壤为灰潮油沙土，地势平坦，灌排方便；属亚热带湿润气候区，四季分明，年平均温度为15.2～15.7℃，年降雨量1000～1257mm，全年无霜期245～304d，年平均日照时数为837.9～1319.4h。1.2供试材料川芎苓种在1190，920，700，640m四个海拔梯度培育，选择苓种时，每株去掉顶端幼嫩的前4个和根部2个老的节盘，每个海拔的苓种混匀后随机抽取，进行田间试验。1.3田间试验试验田前茬为早稻，并按照当地农民习惯整地；小区采用完全随机区组排列，每个海拔来源的苓种处理重复3次，小区面积为20m2，株行距为30cm×33cm；苓种下田以后，从第3天开始记录出芽情况，第12天结束；9月份统计幼苗的高度和冠幅，10月份开始统计株高、分株数，11月份开始统计节间距、节盘总数，在二次茎叶发生期测定主茎直径，收获期时统计川芎单株块茎干重，每个重复测30株。1.4数据统计分析利用SPSS（13.0）统计软件包进行方差分析及多重比较，借助Excel2003进行作图。2结果2.1不同海拔育苓对川芎出芽率的影响见图1。从图1中可以看出，在海拔1190m和920m育得的苓种，在第5天田间出芽速率达到了50%以上，在第7天达到70%以上；较高海拔育苓的川芎终出芽率达到80%以上，方差分析，发现海拔1190m来源苓种的川芎出芽率与其它海拔的有差异显著（P＜0.05）；结果表明，高海拔育苓能够提高川芎的出芽速率和终出芽率。2.2不同海拔育苓对川芎幼苗高度及冠幅的影响见图2～3。不同海拔育苓对川芎幼苗株高和冠幅的影响均达到了显著水平（图2～3）。海拔1190m育苓产生的川芎幼苗和冠幅面积分别是12.68cm和218.56cm2；方差分析得知，幼苗高度的F为5.027，P值为0.02，冠幅面积的F为6.408，P＜0.001；多重比较分析发现，它们与其余海拔的差异显著。结果表明，高海拔育苓有助于川芎幼苗的建植及其生长。2.3不同海拔育苓对川芎生长的影响2.3.1不同海拔来源苓种对川芎株高和分株数的影响不同海拔育苓对川芎株高影响随时间而变化（见图4～5），生长前期，来源于高海拔苓种产生的川芎株高较高，且都达到了显著水平（P＜0.05）；而生长后期，从4月份开始，各海拔来源苓子所产植株株高差异不再显著，且低海拔育苓产生的植株有较高趋势（P=0.078）；在川芎整个生长期中，高海拔育苓的川芎有较多的分株数，除去10月份外，高海拔育苓的川芎分株数与较低海拔的差异显著（P＜0.05），在1月份，高低海拔之间分株数相差平均1.4个左右，而在3月份相差平均4个。结果表明，高海拔育苓的川芎生长能力较强，具有较多的分株数和生长前期较高的株高。2.3.2不同海拔来源苓中对川芎节间距及节盘数的影响表1中显示了不同海拔来源苓种对川芎节间距和节盘数的影响。在川芎生长前期，高海拔来源苓种所产生川芎有较长的节间距和较多节盘总数；在1月份，节间距平均最大差距达到0.5cm以上，节盘总数相差达到平均5.1个；而生长后期，节间距除了4月份，节盘总数除了3月份，其余的各育苓海拔之间都没有显著差异。表1不同海拔育苓对川芎节间距和节盘总数的影响（略）2.3.3不同海拔来源苓种对川芎主茎直径及根茎单株产量的影响见图6～7。对二次茎叶发生期4个海拔来源苓种产生的川芎主茎直径进行方差分析，发现高海拔来源苓种产生的川芎主茎直径与其他海拔种源的有显著差异（P＜0.05），且高海拔种源产生的川芎主茎直径最小；对单株根茎干重方差分析，F值为17.4（P＜0.05），多重比较发现高海拔来源苓种产生的块茎单株产量最高，比其种源的要高2～4g/株，而920m和700m，700m和640m两组不同海拔来源川芎根茎单株干重都没有显著差异，且海拔640m还有比海拔700m的川芎根茎平均干重大的趋势。3讨论表性可塑性是植物对外界环境变化的适应性反应，因它具有世代效应而有利于新生态型植物的产生［3～5］。不同海拔高度对植物的生境微生态因子产生影响，植物需要采取生理生化的整合、解剖形态的响应、生活史的改变、生殖决策的选择等表性可塑性的措施来适应环境变化［6，7］。研究表明，在不同生境中，植物的生殖策略和资源分配不同，且资源贫乏时植物更倾向把资源用于无性繁殖而提高植物克隆能力；同时，植物为了能在胁迫环境中更好的生存，还必须具有较强地“觅养”及环境耐受能力［8，9］。由于道地产区川芎苓种主要采用克隆繁殖的方式进行的，那么，不同海拔的育苓环境对川芎苓种及其子代影响更为显著。3.1不同海拔来源苓种对川芎发芽特性及幼苗生长的影响出芽率是种子质量的主要标准之一，也是影响农作物产量的重要因素，故研究种子的出芽率在农业生产中具有重要的应用价值。种子出芽既和种子内在遗传因素有关，也和种子本身所处的时期和环境相联系，同时，还和亲本的生长发育及生境有关［10，11］。本实验研究结果表明，高海拔苓种在出芽率和出芽速率方面都有明显的优势，且幼苗具有较高的高度和较大的冠幅面积，说明高海拔来源的苓种具有较强的环境耐受和生境拓展能力；川芎坝上生产时，高海拔种源的幼苗更容易完成植建，且具有较高的同化生长能力，这可能是高海拔的环境对苓种驯化的结果。3.2不同来源苓种对川芎生长参数及单株产量的影响由于克隆植物繁殖器官缘自亲本自身，故其种质材料具有亲本的一切遗传性状，其中也包括一部分表型可塑性。罗学刚等［12］通过研究不同海拔高度下克隆植物蛇莓可塑性反应中发现，在一定的海拔范围内，克隆植物的分株强度和分株密度随海拔的升高而增加；Chen等［13］通过研究不同海拔高度来源的野草莓分株在同一地点种植时，发现高海拔来源的野草莓的分株数较多。本试验也得出相似的结论，通过田间调查，统计分析得知，高海拔来源苓种产生的川芎具有较多的分株数。这可能是川芎在高海拔育苓的表型可塑性的结果，因为高海拔下光照强度较大，而植物分株数在一定范围内是随着光照强度的增加而增多［14］。植物基株是通过无性分株累积而生长［15］，故由于高海拔育的川芎分株较多而致使川芎根茎基株干重较重，这和陈兴福等［16］研究的结果相一致。同时，由于川芎的地下部分生物量的累积在前期较少，而高海拔育得的川芎具有较强的“觅食”和同化能力，故高海拔育得的川芎在生长前期把资源分配到地上部分，表现在株高较高、节盘总数较多、节间距较大；在生长后期，由于分株强度和密度较大，主茎直径较细，地上部分资源分配相对较少，故根茎干重较重。【参考文献】［1］李秋怡，干国平，刘炎文.川芎化学生成分及药理研究进展［J］.时珍国医国药，2006，17（7）：1298.［2］刘园，贾敏如.川芎品种、产地的历史考证［J］.中药材，2001，24（5）：364.［3］BenjaminG.Miner,SoniaE.Sultan,StevenG.Morgan,Ecologicalconsequencesofphenotypicplasticity［J］.TrendsinEcologyandEvolution,2005,12(12):685.［4］MassimoPigliucci.Evolutionofphenotypicplasticity:wherearewegoing