地膜种类、种植密度对黄芪光合特征和产量的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0195

中国农学通报 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (25): 72-80.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0195

地膜种类、种植密度对黄芪光合特征和产量的影响

李冲(), 魏廷邦()

甘肃省农业工程技术研究院，兰州 730010

收稿日期:2024-03-20 修回日期:2024-06-15 出版日期:2024-09-05 发布日期:2024-08-27
通讯作者:
魏廷邦，男，1990年出生，助理研究员，硕士，主要从事中药材生理生态栽培研究工作。通信地址：730010 甘肃省武威市凉州区黄羊镇新镇路234号，Tel：0935-2611349，E-mail：weitingbang@163.com。
作者简介:
李冲，男，1974年出生，农艺师，本科，主要从事中药材栽培研究与技术推广工作。通信地址：730010 甘肃省武威市凉州区黄羊镇新镇路234号，Tel：0935-2611349，E-mail：13893527625@163.com。
基金资助:
财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系(CARS-21); 甘肃省中医药产业创新联合体重大专项“甘肃特色中药材种质评价及其优质种子种苗生产技术体系集成建设与推广”(22ZD6FA021-1); 甘肃省自然科学基金项目“水肥耦合对盐碱地向日葵生理特性和根区养分的调控机理”(23JRRH0014); 武威市科技计划自然科学基金项目“生物降解地膜覆盖与种植密度的协同效应对蒙古黄芪生理特性、品质和产量的影响”(WW2202RPZ020)

Effects of Types of Mulch and Planting Density on Photosynthetic Characteristics and Yield of Astragalus memeranaceus

LI Chong(), WEI Tingbang()

Gansu Academy of Agricultural Engineering Technology, Lanzhou 730010

Received:2024-03-20 Revised:2024-06-15 Published:2024-09-05 Online:2024-08-27

摘要/Abstract

摘要：

为探究地膜种类和种植密度对黄芪生育期的光合特性、干物质积累量、黄芪甲苷含量和产量的影响，以蒙古黄芪为研究对象，于2021—2022年在绿洲区开展大田试验，采用裂区设计，以地膜种类[(快速降解地膜(T1)、慢速降解地膜(T2)、普通地膜(T3)、不覆膜(T4)]为主区，以种植密度[2.1×10⁵株/hm²(D1)、2.4×10⁵株/hm²(D2)、2.7×10⁵株/hm²(D3)、3.0×10⁵株/hm²(D4)]为裂区，在黄芪开花期和收获期采用光合测定仪和试验小区取样法分别测定黄芪的光合速率、叶绿素含量及黄芪甲苷含量和产量等指标。结果表明，T2与D2处理的黄芪光合速率、叶绿素含量、干物质积累量、黄芪甲苷含量、产量均为最高。T2D2处理的光合速率较T2D1、T2D3、T2D4处理分别提高30.81%、36.91%、48.67%；T2D2处理的叶绿素含量较T2D1、T2D3、T2D4处理分别提高34.26%、17.39%、34.23%；T2D2处理的黄芪地下部产量较T2D1、T2D3、T2D4处理分别提高34.78%、15.22%、19.18%。T2D2处理的黄芪甲苷含量较T2D1、T2D3、T2D4和T1D2、T3D2、T4D2处理分别提高53.99%、31.26%、55.62%和54.27%、32.90%、78.03%。采用慢速生物降解地膜覆盖与种植密度2.4×10⁵株/hm²的最优种植模式可提高黄芪生育期的光合作用、干物质积累量、产量和黄芪甲苷含量。

关键词: 地膜, 种植密度, 黄芪, 光合特性, 产量

Abstract:

The effects of different types of mulch and planting density on photosynthesis, dry matter accumulation and astragaloside content and yield of Astragalus memeranaceus were studied in this research. Using the cultivar A. memeranaceus var. mongholicus as research material, a split plot field experiment was carried out in the oasis irrigation area of Gansu Province in 2021-2022. Four types of mulch (namely fast degradation film, slow degradation film, ordinary film and no film, respectively as T1, T2, T3, T4) were set as the main plots, and four planting densities (namely 2.1×10⁵, 2.4×10⁵, 2.7×10⁵, 3.0×10⁵ plant/hm², respectively as D1, D2, D3, D4) were set as the split plots. The Photosynthetic, chlorophyll relative content (SPAD), astragaloside content and yield were determined by the photosynthetic instrument and sampling methods of experimental plot at flowering and harvesting stages of A. memeranaceus, respectively. Under the slow degradation film treatment (T2) and the planting density (D2) treatment in growth stages of A. memeranaceus, the photosynthetic rate, chlorophyll relative content, dry matter accumulation and astragaloside content and yield were the highest. Compared with the T2D1, T2D3 and T2D4 treatments, the photosynthetic rate of T2D2 treatment increased by 30.81%, 36.91% and 48.67%; the chlorophyll relative content of T2D2 treatment increased by 34.26%, 17.39% and 34.23%; the underground yield of T2D2 treatment increased by 34.78%, 15.22% and 19.18%; the astragaloside content of T2D2 treatment increased by 53.99%, 31.26% and 55.62%. Compared with T1D2, T3D2 and T4D2 treatments, the astragaloside content of T2D2 treatment increased by 54.27%, 32.90% and 78.03%, respectively. The optimal planting mode of slow degradation film (T2) and density of 2.4×10⁵ plant/hm² (D2) at growth stage of A. memeranaceus can improve the photosynthesis, dry matter accumulation, yield and astragaloside content.

Key words: mulch, planting density, Astragalus memeranaceus, photosynthetic characteristics, yield

李冲, 魏廷邦. 地膜种类、种植密度对黄芪光合特征和产量的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(25): 72-80.

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图/表 4

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年份	地膜种类	种植密度	产量/(kg/hm²)	材料成本/(元/hm²)	肥料成本/(元/hm²)	总收益/(元/hm²)	纯收益/(元/hm²)	较CK纯收益增加/(元/hm²)
2021	T1	D1	9983.42	36750.00	3360.00	59900.52	19790.52	8548.08
	T1	D2	12095.63	36750.00	3360.00	72573.78	32463.78	3046.86
	T1	D3	11048.57	36750.00	3360.00	66291.42	26181.42	2218.98
	T1	D4	10650.68	36750.00	3360.00	63904.08	23794.08	-1400.1
	T2	D1	11205.64	36750.00	3360.00	67233.84	27123.84	15881.4
	T2	D2	14684.83	36750.00	3360.00	88108.98	47998.98	18582.06
	T2	D3	13201.52	36750.00	3360.00	79209.12	39099.12	15136.68
	T2	D4	13001.13	36750.00	3360.00	78006.78	37896.78	12702.6
	T3	D1	10240.62	36000.00	3360.00	61443.72	22083.72	10841.28
	T3	D2	13518.41	36000.00	3360.00	81110.46	41750.46	12333.54
	T3	D3	12846.61	36000.00	3360.00	77079.66	37719.66	13757.22
	T3	D4	12116.02	36000.00	3360.00	72696.12	33336.12	8141.94
	T4	D1	8183.74	34500.00	3360.00	49102.44	11242.44
	T4	D2	11212.82	34500.00	3360.00	67276.92	29416.92
	T4	D3	10303.74	34500.00	3360.00	61822.44	23962.44
	T4	D4	10509.03	34500.00	3360.00	63054.18	25194.18
2022	T1	D1	9548.49	36750.00	3360.00	57290.94	17180.94	3118.38
	T1	D2	12563.48	36750.00	3360.00	75380.88	35270.88	4128.96
	T1	D3	10024.34	36750.00	3360.00	60146.04	20036.04	-2704.62
	T1	D4	10001.34	36750.00	3360.00	60008.04	19898.04	3218.7
	T2	D1	10805.89	36750.00	3360.00	64835.34	24725.34	10662.78
	T2	D2	14983.91	36750.00	3360.00	89903.46	49793.46	18651.54
	T2	D3	12546.62	36750.00	3360.00	75279.72	35169.72	12429.06
	T2	D4	11891.81	36750.00	3360.00	71350.86	31240.86	14561.52
	T3	D1	10141.22	36000.00	3360.00	60847.32	21487.32	7424.76
	T3	D2	12818.04	36000.00	3360.00	76908.24	37548.24	6406.32
	T3	D3	11563.67	36000.00	3360.00	69382.02	30022.02	7281.36
	T3	D4	11116.82	36000.00	3360.00	66700.92	27340.92	10661.58
	T4	D1	8653.76	34500.00	3360.00	51922.56	14062.56
	T4	D2	11500.32	34500.00	3360.00	69001.92	31141.92
	T4	D3	10100.11	34500.00	3360.00	60600.66	22740.66
	T4	D4	9089.89	34500.00	3360.00	54539.34	16679.34

年份	地膜种类	种植密度	产量/(kg/hm²)	材料成本/(元/hm²)	肥料成本/(元/hm²)	总收益/(元/hm²)	纯收益/(元/hm²)	较CK纯收益增加/(元/hm²)
2021	T1	D1	9983.42	36750.00	3360.00	59900.52	19790.52	8548.08
	T1	D2	12095.63	36750.00	3360.00	72573.78	32463.78	3046.86
	T1	D3	11048.57	36750.00	3360.00	66291.42	26181.42	2218.98
	T1	D4	10650.68	36750.00	3360.00	63904.08	23794.08	-1400.1
	T2	D1	11205.64	36750.00	3360.00	67233.84	27123.84	15881.4
	T2	D2	14684.83	36750.00	3360.00	88108.98	47998.98	18582.06
	T2	D3	13201.52	36750.00	3360.00	79209.12	39099.12	15136.68
	T2	D4	13001.13	36750.00	3360.00	78006.78	37896.78	12702.6
	T3	D1	10240.62	36000.00	3360.00	61443.72	22083.72	10841.28
	T3	D2	13518.41	36000.00	3360.00	81110.46	41750.46	12333.54
	T3	D3	12846.61	36000.00	3360.00	77079.66	37719.66	13757.22
	T3	D4	12116.02	36000.00	3360.00	72696.12	33336.12	8141.94
	T4	D1	8183.74	34500.00	3360.00	49102.44	11242.44
	T4	D2	11212.82	34500.00	3360.00	67276.92	29416.92
	T4	D3	10303.74	34500.00	3360.00	61822.44	23962.44
	T4	D4	10509.03	34500.00	3360.00	63054.18	25194.18
2022	T1	D1	9548.49	36750.00	3360.00	57290.94	17180.94	3118.38
	T1	D2	12563.48	36750.00	3360.00	75380.88	35270.88	4128.96
	T1	D3	10024.34	36750.00	3360.00	60146.04	20036.04	-2704.62
	T1	D4	10001.34	36750.00	3360.00	60008.04	19898.04	3218.7
	T2	D1	10805.89	36750.00	3360.00	64835.34	24725.34	10662.78
	T2	D2	14983.91	36750.00	3360.00	89903.46	49793.46	18651.54
	T2	D3	12546.62	36750.00	3360.00	75279.72	35169.72	12429.06
	T2	D4	11891.81	36750.00	3360.00	71350.86	31240.86	14561.52
	T3	D1	10141.22	36000.00	3360.00	60847.32	21487.32	7424.76
	T3	D2	12818.04	36000.00	3360.00	76908.24	37548.24	6406.32
	T3	D3	11563.67	36000.00	3360.00	69382.02	30022.02	7281.36
	T3	D4	11116.82	36000.00	3360.00	66700.92	27340.92	10661.58
	T4	D1	8653.76	34500.00	3360.00	51922.56	14062.56
	T4	D2	11500.32	34500.00	3360.00	69001.92	31141.92
	T4	D3	10100.11	34500.00	3360.00	60600.66	22740.66
	T4	D4	9089.89	34500.00	3360.00	54539.34	16679.34

地膜种类、种植密度对黄芪光合特征和产量的影响

Effects of Types of Mulch and Planting Density on Photosynthetic Characteristics and Yield of Astragalus memeranaceus

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年份	地膜种类	种植密度	光合速率/ [μmolCO₂/(m²·s)]	叶绿素含量/ SPAD	年份	地膜种类	种植密度	光合速率/ [μmolCO₂/(m²·s)]	叶绿素含量/ SPAD
2021	T1	D1	12.34±0.31bc	13.33±0.33d	2022	T1	D1	11.06±0.11f	23.04±1.36d
	T1	D2	14.05±1.38ab	19.16±0.19c		T1	D2	13.17±0.36c	24.65±1.75c
	T1	D3	11.22±0.95bc	15.51±1.35cd		T1	D3	10.01±0.42h	21.22±1.68e
	T1	D4	10.66±0.31bc	14.69±2.04c		T1	D4	8.13±1.05j	19.58±2.57f
	T2	D1	13.74±1.08b	22.02±1.01bc		T2	D1	13.65±0.85b	25.17±2.01c
	T2	D2	17.67±0.16a	30.68±1.61a		T2	D2	18.16±1.46a	32.68±1.53a
	T2	D3	14.09±2.34ab	25.96±1.40ab		T2	D3	12.08±1.12d	28.01±0.82b
	T2	D4	13.04±1.58bc	23.74±0.50bc		T2	D4	11.06±1.08f	23.46±0.76c
	T3	D1	12.32±0.39bc	16.55±1.61cd		T3	D1	10.68±0.86g	22.14±1.35de
	T3	D2	15.93±0.81ab	24.87±1.34b		T3	D2	11.35±0.53e	25.34±2.52c
	T3	D3	13.35±1.16b	22.14±0.82bc		T3	D3	9.62±0.04i	22.89±2.71d
	T3	D4	11.18±0.61bc	18.64±0.46cd		T3	D4	8.11±0.42j	21.08±1.28e
	T4	D1	7.63±1.82c	15.63±1.08cd		T4	D1	6.33±0.74l	11.65±0.69i
	T4	D2	9.62±0.27c	19.65±0.57bc		T4	D2	7.04±0.05k	16.35±1.85g
	T4	D3	8.22±1.19c	18.24±1.64cd		T4	D3	6.06±0.56m	14.37±0.46h
	T4	D4	9.98±1.28c	16.47±1.17cd		T4	D4	6.18±1.05m	12.04±1.72i

年份	地膜种类	种植密度	地上部产量	地下部产量	年份	地膜种类	种植密度	地上部产量	地下部产量
2021	T1	D1	4168.51±131.36f	9983.42±63.63f	2022	T1	D1	4356.98±107.34h	9548.49±98.65de
	T1	D2	5484.02±106.84de	12095.63±92.56d		T1	D2	5684.42±112.47e	12563.48±96.25b
	T1	D3	6366.62±54.24c	11048.57±106.58c		T1	D3	5986.16±56.96d	10024.34±135.46d
	T1	D4	6234.03±75.67e	10650.68±61.04bc		T1	D4	6811.46±78.94b	10001.34±249.58d
	T2	D1	4714.52±136.49de	11205.64±35.61e		T2	D1	4836.72±94.85g	10805.89±156.96cd
	T2	D2	6883.23±169.54a	14684.83±111.13b		T2	D2	7123.28±203.38a	14983.91±89.46a
	T2	D3	6582.61±104.17b	13201.52±45.18bc		T2	D3	6738.66±114.52b	12546.62±158.64b
	T2	D4	6702.03±85.31de	13001.13±108.64a		T2	D4	6411.34±87.47c	11891.81±61.46bc
	T3	D1	3985.82±246.24g	10240.62±96.51f		T3	D1	4102.34±169.86i	10141.22±85.35d
	T3	D2	5361.63±112.06de	13518.41±134.95d		T3	D2	5256.16±87.03f	12818.04±36.54b
	T3	D3	6385.51±104.32c	12846.61±86.54cd		T3	D3	5785.04±154.37de	11563.67±224.58c
	T3	D4	6171.04±62.06ef	12116.02±25.46c		T3	D4	6034.52±134.94d	11116.82±186.08c
	T4	D1	3765.32±86.34g	8183.74±73.24g		T4	D1	3614.22±88.95j	8653.76±29.55e
	T4	D2	4915.23±78.39ef	11212.82±81.46e		T4	D2	4645.58±54.37g	11500.32±58.65c
	T4	D3	4822.22±86.19g	10303.74±116.17e		T4	D3	4869.81±243.36g	10100.11±115.13d
	T4	D4	5187.03±101.43g	10509.03±107.19e		T4	D4	5061.86±134.53fg	9089.89±31.65e

年份	地膜种类	种植密度	黄芪甲苷含量/%	年份	地膜种类	种植密度	黄芪甲苷含量/%
2021	T1	D1	0.0638	2022	T1	D1	0.0794
	T1	D2	0.0918		T1	D2	0.0805
	T1	D3	0.0787		T1	D3	0.0832
	T1	D4	0.0668		T1	D4	0.0708
	T2	D1	0.0821		T2	D1	0.0905
	T2	D2	0.1367		T2	D2	0.1291
	T2	D3	0.1021		T2	D3	0.1004
	T2	D4	0.0812		T2	D4	0.0896
	T3	D1	0.0732		T3	D1	0.0806
	T3	D2	0.1032		T3	D2	0.0968
	T3	D3	0.0664		T3	D3	0.0762
	T3	D4	0.0625		T3	D4	0.0589
	T4	D1	0.0675		T4	D1	0.0498
	T4	D2	0.0711		T4	D2	0.0782
	T4	D3	0.0678		T4	D3	0.0703
	T4	D4	0.0687		T4	D4	0.0619

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