不同土壤水分对丹参耗水特性及有效成分含量的影响

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以药用植物丹参(Salvia miltiorrhiza Bge.)为研究对象,通过盆栽试验对不同土壤水分下丹参耗水特征、生长动态、生理特性及有效成分积累等进行了系统研究,初步建立了丹参规范化栽培灌排水制度,以期为丹参规范化生产田间水分管理提供理论依据和指导。主要研究成果如下: 1.丹参耗水特性 丹参耗水量随土壤水分供给增加而增大,195d生育期内,在供水分别为田间最大持水量的70%(适宜水分处理)和55%(中度干旱处理)条件下,丹参耗水量分别为24.608kgH2O·株-1和21.438 kgH2O·株-1。全生育期丹参耗水规律呈现前期小、中期大、后期小的特征,6月中旬~8月底为耗水高峰期,耗水量占全生育期耗水总量65%以上。丹参耗水量与蒸腾速率日变化均为“双峰”曲线,有“午休”现象,二者间呈显著正相关。晴天中度干旱下的平均耗水量和蒸腾速率比适宜水分处理分别下降23.16%和26.44%。 2.土壤干旱对丹参生长、生理特性及有效成分积累的影响 与适宜水分比较,中度干旱处理株高下降10.44%,叶长减小14.74%,根直径显著减小,但根长增加;中度干旱处理不利于丹参干物质的积累,对茎叶的影响大于根系,根系膨大期中度干旱处理地上部分物质向根系的转移加速。 中度干旱处理叶片含水量和水势降低、叶绿素含量在生育前期上升而后期显著下降、SOD活性下降、POD活性上升、CAT活性前期上升后期下降的特点。中度干旱下丹参Pn、Tr及Gs分别下降12.43%、27.04%和30.43%;蒸腾效率升高20.02%。长期土壤水分中度胁迫可造成根系减产5.31%,茎叶生物量减少14.75%,总生物量减少10.37%,但中度干旱处理具有较高的根冠比和经济系数,其产量水平WUE增大,蒸腾系数减小。 中度干旱处理有利于丹参根系中有效成分丹参素和丹参酮ⅡA的积累,9月中下旬是丹参素积累的关键时期,此期若通过人为控制土壤水分供给,造成土壤适度干旱会有利于丹参素含量的提高;7月底~8月下旬和10月中旬~11月上旬丹参酮ⅡA含量上升明显,这两个时期适度干旱胁迫对丹参酮ⅡA含量的提高较为有利。 3.不同生育期变水对丹参产量及有效成分含量的影响 生育期变水对丹参耗水量、产量和有效成分含量均有显著影响。与全生育期适宜土壤水分处理相比,生育期中施加湿润水分的处理耗水量增大,实施中度干旱胁迫的处理耗水量减少。相对高的土壤水分含量有利于丹参地上部分茎叶的生长而对根系的物质积累不利,干旱胁迫则对丹参茎叶生长不利,根系干物质积累量减小;花果期实施变水处理对丹参地上、地下部分干重均有明显的影响,根系膨大期实施适度干旱处理对根系产量影响较小。水溶性有效成分丹参素含量对土壤水分变化敏感,根系膨大期土壤适度干旱有利于丹参素的积累,而土壤水分含量过高会降低丹参素含量。土壤适度干旱可提高脂溶性有效成分丹参酮11‘的含量,根系膨大期水分过高不利于脂裕性有效成分丹参酮II^的积影一 本研究选用根系产量、丹参素含量和丹参酮玩含量为指标,对丹伞摹舞养用寒属函数法进行综合评判,结果表明:全生育期适宜土壤水分处理丹参质攀最优,一根奉掺大期适度干早处理的丹参品质次之,隶属函数法能克服单个指标的片面性犷评牢蜻舞解律全面地反映丹参品质的高低。4.玲扣娜娜伟称绮过程中浦排水翻靡的建立 根据商洛丹参需水规律、商洛栽植区降水分布和土壤特性,确立苗期0夔蟾如土坡含水量低于16·肚%时,轻灌153·78一307·5耐·ha--l;花期o一6ocm土壤含水盆若低于n.6溅,灌水307·56一461·34扩‘ha-l;根系膨大期卜施‘土壤含水最若低于u声界,轻翻53.78一30朴耐’ha一’。邹一60cm土层含水量高于2晦采取排水能,以上妍究结果已经编入到通过国家认证的丹参基地标准化生产操作规程(SOP)中,并己应用于指导商洛丹参规范化大田生产。
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