摘要
为探究科尔沁沙地北苍术种植的适宜灌溉量,以2011~2020年通辽地区6~9月份的平均降雨量为参照,以四年生北苍术为试材,在具有移动防雨棚的大田条件下,设置5个灌溉量处理:①T1:4500m3·hm-2;②T2:4000m3·hm-2;③T3:3500m3·hm-2;④T4:3000m3·hm-2;⑤T5:2500m3·hm-2。以滴灌方式进行灌溉,研究不同灌溉处理对北苍术生长特性、根系形态特征和叶片解剖结构、抗逆生理指标以及产量和品质的影响,结果表明: 1.随着灌水量的降低,各时期北苍术株高、茎粗和根茎体积均呈下降趋势,但不同灌溉量在植株展叶盛期对北苍术株高、茎粗和根茎体积的影响不明显,花期和果期T1、T2处理各生长指标变化不明显,均显著高于其他处理。花期至果期T3处理的根长、根表面积和根体积均显著高于其他处理,较T5处理分别提高8.64%、19.45%和19.49%,比根长和比表面积也显著增高。水分供应充足促进了植株生长,增加了根状茎体积、干物质积累能力,提升了苍术药材产量。适度水分亏缺促进了须根生长能力,比根长、比表面积的增加扩大了吸收面积,增加了根系吸收能力。 2.不同灌溉量影响了北苍术各器官干物质分配格局。在展叶盛期,水分供应充足有效的提升了茎、叶的干物质含量,灌水量对根系、根状茎的干物质含量影响不大;花期,叶片干物质含量T1处理显著高于其他处理,较T5处理提高了51.62%,T2处理显著提升了地上茎的干物质含量,较T5处理提高了47.42%,须根和根状茎中干物质含量中无显著性差异,各器官的干物质积累量随着水分亏缺均呈下降趋势,适度灌水促进同化物向根系转运;果期,北苍术干物质分配转向根系及根状茎,T1、T2、T3处理下根状茎干物质积累明显升高,较T5处理分别提高了24.35%、24.41%和19.76%。 3.水分供应情况影响了北苍术叶片结构,北苍术叶片T4处理下叶片总厚度、栅栏组织厚度增加,栅海比、叶片紧密度的增加提升了北苍术叶片的保水能力和水分利用效率。随着灌溉量的降低,展叶盛期北苍术叶片及根系在抗氧化酶活性呈现逐渐升高的趋势,叶片和根系脯氨酸、可溶性糖逐渐增高,可溶性蛋白呈先增高后降低的趋势,而在花期和果期,抗氧化酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白均呈现先增高后降低的趋势,过度水分亏缺各指标显著下降,增大了对植物的伤害。 4.苍术药材产量随着灌溉量的降低呈下降趋势,T1处理最高为8226.95kg·hm-2,最低为T5处理,产量为5172.29kg·hm-2。T3处理下药材性状指标有明显的优势,苍术素含量T3、T4处理下分别为0.43%、0.46%,两者无显著性差异,且远高于药典标准,T1处理苍术素含量为0.27%,未达到药典标准。 5.兼顾产量和品质形成,科尔沁沙地种植北苍术6~9月的适宜需水量为3500~4000m3·hm-2。生产中可结合具体降雨情况进行合理的水分管理。