高海拔环境下栽培措施对藏产卷丹百合鳞茎生长特性的影响

Effects of different cultivation measures on the bulb growth characteristics of Lilium lancifolium Thunb.from Tibetan at high altitude

摘要

本研究旨在建立适合我区的卷丹百合（Lilium lancifolium Thunb.）种植技术体系。选用中等带茎苗和大田种植生长4年的藏产卷丹百合鳞茎为实验材料，探究不同栽培措施对卷丹百合鳞茎生长特性的影响情况。结果说明，我区藏产卷丹百合田间试验适宜的种植密度为株距25 cm，产业推广过程中建议种植密度可以调整为株距15 cm，待出苗齐整后铺设防草布，栽培第4年且选用抹除珠芽并打顶的田间管理方式，可以提高其产量，以期能够为藏产卷丹百合在我区推广应用奠定一定的研究基础。

Abstract

This study aims to establish a suitable planting technology system for Lilium lancifolium in Tibet. Using medium stem seedlings and L. lancifolium bulbs grown in the field for 4 years as experimental materials, the effects of different cultivation measures on the growth characteristics of L. lancifolium bulbs were explored. The results indicate that the suitable planting density for the field experiment of L. lancifolium from Tibetan produced is 25 cm per plant. During the industrial promotion process, it is recommended to adjust the planting density to 15 cm per plant. After the emergence of seedlings is complete, protective grass cloth should be laid. In the fourth year of cultivation, the field management method of removing the pearl buds and topping can be used to increase its yield, laying a certain research foundation for the promotion and application of L. lancifolium produced in Tibet.

Graphical abstract

关键词

卷丹百合 / 鳞茎 / 鲜重 / 干重 / 异速生长

Key words

Lilium lancifolium Thunb. / Bulb / Fresh weight / Dry weight / Allometry

卷丹百合（Lilium lancifolium Thunb.）为百合科百合属多年生草本植物，卷丹百合又称虎皮百合、天盖百合和宜兴百合，广泛分布于我国浙江、江苏、江西、安徽、湖北、湖南等地^[1]，在我国西藏也有分布。2010年版《中国药典》收录的药用百合主要种，性微寒平、肉质鳞片入药，具有养阴润肺、养颜美容、安神定志和清热凉血的功效^[2]。兼有食用、药用和观赏多种功能于一身，是我国卫生部审批通过的首批药食两用植物^[3]，具有较高的开发和利用价值^[4]。

为促进卷丹百合的开发利用，在栽培技术^[5-7]、组培快繁^[8-10]、营养物质与活性成分^[11-15]等方面进行了广泛研究。对种植密度、播种时间、田间管理和施肥量及其配比等^[16]的研究表明，密度不仅能提高产量，还能降低生产成本^[16-20]。栽培措施之一的打顶措施在中药材栽培过程中应用广泛^[21,22]，其可打破作物顶端优势，是作物同化产物朝着有利于产量增加和品质提升方向转移^[22]。植物通过生物量分配的方式以适应生长环境^[23,24]，地下器官生物量的积累与植物所获取的资源相关^[25]，异速生长与植物个体大小、生物量关系密切^[26]，因此研究植物生物量积累分配对揭示其获取资源、分配策略和觅养机制有重要意义^[27]。因此，对卷丹百合以种植密度、打顶和抹除珠芽等栽培措施进行种植，研究种植措施对其鳞茎生长特性的影响，有助于构建绿色高效的栽培模式，但目前尚未见研究报道，故本研究对藏产卷丹百合在我区推广具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 实验材料

藏产卷丹百合采集于西藏农牧学院科技园。如图1所示，从左至右分别为1年生幼苗（单叶苗，1号苗）、2年生幼苗（中等带茎苗，2号苗）和3年生幼苗（大号带茎苗，3号苗）。种植密度实验选择2号苗（中等带茎苗）为实验材料。

田间管理方式实验选择大田种植生长4年的卷丹百合植株为实验材料。

1.2 实验方法

用拖拉机深耕土地一次，然后铁耙清除和挑拣地里的草根及石块，然后用旋耕机再次深耕一次，用铁耙细耙平整土地，设计如下两种试验方案。

1.2.1 种植密度实验设计

选择2号苗（中等带茎苗）作为种苗，2行为一垄种植，行距40 cm，垄距60 cm。第一组（T1）种植株距15 cm，第二组（T2）种植株距25 cm，第三组（T3）种植株距35 cm，以上三组待出苗齐整后，用防草布覆盖行间空地；第四组（T4）种植株距25 cm，待出苗齐整后，不用防草布覆盖行间空地，后期进行人工除草；每组分别设3个重复，每个重复种植100株。待卷丹百合地上部分枯落后（10月中旬），每组各随机选择30株卷丹百合挖出地下鳞茎清洗干净并自然晾干，然后测定地下部分生物量，即鳞茎的鲜重、干重和直径。

1.2.2 田间管理实验设计

选择大田种植生长4年生的卷丹百合植株作为田间管理方式的实验材料，2行为一垄种植，行距40 cm，垄距60 cm，株距25 cm，不铺设防草布，后期人工除草，设3个重复，每个重复选择地上部分大小相近的植株30株。第一组在卷丹百合生殖生长期不抹除珠芽也不打顶（CK）；第二组在卷丹百合生殖生长期即抹除珠芽又打顶（MD）；第三组在卷丹百合生殖生长期抹除珠芽但不打顶（MB）；第四组在卷丹百合生殖生长期不抹除珠芽但打顶（BD）。待卷丹百合地上部分枯落后（10月中旬），每组各随机选择30株卷丹百合，挖出其地下鳞茎后清洗干净并自然晾干，然后测定地下部分生物量，即鳞茎的鲜重、干重和直径。

1.3 数据处理

采用Micosoft Excel进行数据统计，用SPSS 20软件进行多重比较。藏产卷丹百合生物量异速生长关系可以用方程y=a x^b来表示，式中y与x为各构件生物量；a为性状关系的截距；b为异速生长指数，即方程的斜率。采用标准化主轴回归分析（SMA）计算方程斜率^[28-29]，并比较斜率之间及各斜率与1.0的差异性。当b与1.0存在显著性差异时，说明不同构件生物量之间为异速生长关系，反之为等速生长关系^[30]。SMA分析采用SMATR软件完成。

2 结果与分析

2.1 种植密度对卷丹百合鳞茎鲜重、干重和鳞茎大小的影响

由表1可见，种植密度对卷丹百合鳞茎的生物量积累影响明显，且种植密度为35 cm和25 cm的实验组卷丹百合的鲜重要显著高于种植密度为15 cm的实验组（p<0.05）；种植密度为35 cm的实验组卷丹百合鳞茎的干重和鳞茎大小显著高于种植密度为15 cm的实验组（p<0.05）。种植密度为35 cm和25 cm的实验组卷丹百合鳞茎的鲜重、干重和大小均高于种植密度为15 cm的实验组，种植密度为35 cm和25 cm的实验组之间卷丹百合鳞茎的鲜重无差异，干重和大小之间虽存在一定差异但是差异不明显，因此种植密度实验表明卷丹百合的适宜种植密度为株距25 cm。

由于种植密度实验表明卷丹百合的适宜种植密度为株距25 cm，因此本研究只进行了种植密度为25 cm且不铺设防草布试验，作为铺设防草布实验的对照组。由表1可见，铺设防草布与不铺设防草布相比，铺防草布组的卷丹百合鳞茎的鲜重和干重均高于不铺防草布组，且铺设防草布组中种植密度为35 cm和25 cm的实验组卷丹百合鳞茎的鲜重显著高于不铺防草布组（种植密度为25 cm）卷丹百合的鲜重（p<0.05）。铺设防草布组中种植密度为35 cm的实验组卷丹百合鳞茎的干重和鳞茎大小显著高于不铺防草布组（种植密度为25 cm）卷丹百合的干重和大小（p<0.05）；铺设防草布组中种植密度为25 cm的实验组卷丹百合鳞茎的干重和鳞茎大小高于不铺防草布组（种植密度为25 cm）卷丹百合的干重和大小；铺设防草布组中种植密度为15 cm的实验组卷丹百合鳞茎的干重和鳞茎大小与不铺防草布组的卷丹百合的干重和大小之间差异不明显。

2.2 种植密度栽培措施下的经济效益分析

上述实验结果表明：铺设防草布可以增加卷丹百合鳞茎的鲜重、干重和大小，同时铺设防草布后减少了人工除草次数（铺设防草布后年均除草2次），不铺设防草布，人工除草次数年均6次，工人工资为每人150元/天，每次按1人1天计算，可节约400元，而一卷防草布的市售价格为200元/卷，最终可节省成本200元，以上为估算，因此铺设防草布不仅可以提高卷丹百合产量，还可节约种植成本。

考虑到土地高效利用以及单位面积保产增收，以鳞茎干重为指标进行测产，2行为一垄种植，行距为40 cm，对单位面积卷丹百合产量进行估算，具体产量估算如表2所示。

上述估算结果表明，种植密度为15 cm单位面积产量（0.345 kg/m²）>种植密度为25 cm单位面积产量（0.280 kg/m²）>种植密度为35 cm单位面积产量（0.210 kg/m²），卷丹百合在产业推广过程中建议种植密度可以调整为株距15 cm。

2.3 田间管理方式对卷丹百合鳞茎鲜重、干重和鳞茎大小的影响

由表3可见，四种不同田间管理方式（CK、MD、MB、BD）进行田间管理，采收后的卷丹百合鳞茎鲜重、干重和鳞茎大小虽存在一定的差异，但是差异不显著（p>0.05）。CK组卷丹百合鳞茎平均鲜重、干重和鳞茎大小均最大，分别为143.98 g、71.17 g和7.69 cm；MD组卷丹百合鳞茎平均鲜重、干重和鳞茎大小分别为129.09 g、67.06 g和6.97 cm；MB组卷丹百合鳞茎平均鲜重、干重和鳞茎大小分别为113.18 g、59.59 g和6.74 cm；BD组卷丹百合鳞茎平均鲜重、干重和鳞茎大小分别为135.66 g、62.00 g和7.25 cm。

2.4 种植密度对卷丹百合鳞茎直径与鲜重和干重的异速生长关系的影响

四种种植密度（T1、T2、T3和T4）下卷丹百合鳞茎直径与鲜重的异速生长关系斜率均大于1，表明卷丹百合鳞茎直径与鲜重之间具有极显著的异速生长关系（P<0.01），即以中等带茎苗作为种苗在四种种植密度下卷丹百合鳞茎直径增加量显著小于鳞茎鲜重增加量（表4）。四种种植密度下卷丹百合鳞茎直径与干重的异速生长关系斜率均大于1，表明卷丹百合鳞茎直径与干重之间具有极显著的异速生长关系（P<0.01），即以中等带茎苗作为种苗在四种种植密度下卷丹百合鳞茎直径增加量显著小于鳞茎干重增加量（表4）。T1组鳞茎直径与鲜重的相关性斜率显著大于T2和T3组（P<0.05），T1组鳞茎直径与干重相关性斜率大于其他3组，说明卷丹百合栽培时株距为15 cm，并在出苗齐整后铺设防草布更有利于鳞茎鲜重和干重的积累与增加，这与单位面积产量估算结果一致，即卷丹百合在产业推广过程中建议种植密度可以调整为株距15 cm。

2.5 田间管理方式对卷丹百合鳞茎直径与鲜重和干重的异速生长关系的影响

四种田间管理方式（CK、MB、MD和BD）下卷丹百合鳞茎直径与鲜重的异速生长关系斜率均大于1，表明卷丹百合鳞茎直径与鲜重之间具有极显著的异速生长关系（P<0.01），即在四种田间管理方式下卷丹百合鳞茎直径增加量显著小于鳞茎鲜重增加量（表5）。三种田间管理方式（田间处理组MB、MD和BD）下卷丹百合鳞茎直径与干重的异速生长关系斜率均大于1，表明卷丹百合鳞茎直径与干重之间具有极显著的异速生长关系（P<0.01），即田间处理组卷丹百合鳞茎直径增加量显著小于鳞茎干重增加量（表5）。对照组（CK）卷丹百合鳞茎直径与干重的异速生长关系斜率为-6.170小于1（P=0.750，P>0.05），表明对照组（CK）卷丹百合鳞茎直径与干重之间具有异速生长关系但差异不显著（P=0.750，P>0.05），即对照组（CK）卷丹百合鳞茎直径增加量大于鳞茎干重增加量（表5）。MD组（抹除珠芽并打顶）鳞茎直径与鲜重的相关性斜率大于其他3组，MD组（抹除珠芽并打顶）鳞茎直径与干重相关性斜率大于MB和BD 2个组且显著大于CK组，说明卷丹百合栽培时采用抹除珠芽并打顶的田间管理方式更有利于鳞茎鲜重和干重的积累与增加。

3 讨论

黄世霞等^[8]研究发现种植模式为垄起渗水膜覆盖，基肥施肥量为225 kg·hm^-2时，种植密度为4 500 kg·hm^-2，卷丹百合产量、皂苷和多糖含量较高，本研究中种植密度为35 cm的实验组卷丹百合鳞茎的干重和鳞茎大小显著高于种植密度为15 cm的实验组（p<0.05）。稻壳覆盖在提高百合产量和促进植株生长发育方面表现优异，覆膜能使百合获得高产^[2]，本研究发现铺设防草布可以增加卷丹百合鳞茎的鲜重、干重和大小，同时铺设防草布后可节约种植成本。黄娟等^[22]认为株芽期打顶6 cm适合卷丹鳞茎增产，本研究中虽然不同田间管理方式对卷丹百合鳞茎鲜重、干重和鳞茎大小有一定影响但差异不显著，造成这一现象的原因可能为田间管理实验选择了大田种植生长4年的卷丹百合植株作为研究对象，仅依据地上部分大小随机选择植株大小相近的卷丹百合进行不同田间管理方式处理，而地下部分（鳞茎）生物量可能在田间管理之前就存在一定的差异。但是通过不同田间管理方式对卷丹百合鳞茎直径与鲜重和干重的异速生长关系的分析发现，MD组（抹除珠芽并打顶）鳞茎直径与鲜重的相关性斜率大于其他3组，MD组（抹除珠芽并打顶）鳞茎直径与干重相关性斜率大于MB和BD 两个组且显著大于CK组，说明卷丹百合栽培时采用抹除珠芽并打顶的田间管理方式更有利于鳞茎鲜重和干重的积累与增加。

藏产卷丹百合在我区种植的适宜种植密度为株距15 cm，待出苗齐整后铺设防草布，在种植第4年（我区藏产卷丹百合的种植周期一般为4年，前1-3年为卷丹百合种苗的生长发育期鳞茎相对较小不适合采挖）采用即抹除珠芽并打顶的田间管理方式可以提高其产量。

4 结论

卷丹百合鳞茎的生物量受种植密度的影响，卷丹百合适宜的种植密度为株距25 cm，待出苗齐整后铺设防草布，但是通过单位面积产量估算发现卷丹百合在产业推广过程中建议种植密度可以调整为株距15 cm，并且异速生长分析结果也表明卷丹百合栽培密度株距为15 cm并在出苗齐整后铺设防草布更有利于鳞茎鲜重和干重的积累与增加。

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基金资助

西藏自治区2021年度重大专项科技计划－藏产百合人工种植技术研究与产业化应用(XZ202101ZD0023G)