不同林分套种对阳春砂仁生长和挥发油成分的影响

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环境是影响植物生长发育和活性成分形成与积累的重要因素,林下药用植物的产量和品质受林分环境强烈影响。本试验以阳春砂仁(Amomum villosum Lour.)为研究对象,选择巨尾桉、香樟、杉木和杉木-红锥混交林4种林分,系统研究了不同林分环境对阳春砂仁生长发育、叶绿素荧光以及砂仁挥发油活性成分的影响,即系统测定、分析了上述林分环境调控对阳春砂仁生长发育(生长、开花、结果和产量指标)、叶绿素荧光参数(Fo、Fm、Fv/Fm、Y(Ⅱ)、qp、NPQ)和活性成分含量的影响,探究不同林分环境对阳春砂仁生长和挥发油活性成分的影响,为阳春砂仁适宜套种林分选择提供理论依据,本研究得到以下结论:(1)相较于其它3种林分,香樟林分下坡最有利于地径生长,中坡最有利于株高生长。幼龄阳春砂仁根、茎、叶长度生长受林分环境影响不显著;除巨尾桉林分不利于壮龄阳春砂仁茎、叶以及老龄阳春砂仁根、茎、叶生长,杉木-红锥混交林不利于老龄阳春砂仁茎长的生长外,其它林分根、茎、叶生长均较佳。(2)杉木林分最有利于幼龄和壮龄阳春砂仁生物量的生长,而香樟林分最有利于老龄阳春砂仁生物量的生长。不同林分下幼龄阳春砂仁叶片数为:杉木>杉木-红锥混交林>巨尾桉>香樟,壮龄和老龄均为:香樟>杉木-红锥混交林>杉木>巨尾桉,香樟林分环境有利于阳春砂仁生长后期叶片数的增加。(3)果实成熟率和果实成熟数最大的为杉木-红锥混交林,杉木和香樟林分虽然在开花和结果量方面表现较好,但是由于其果实成熟率较低,导致其成熟果实数较少。而由于果实饱满,杉木林分下坡、香樟下坡和杉木-红锥混交林中坡阳春砂仁果实产量均较高。(4)巨尾桉林下,阳春砂仁Fo、Fm、Fv/Fm、Y(Ⅱ)、qp、NPQ值均较小,巨尾桉林下种植砂仁受到光抑制的程度较高,光能利用率偏低。香樟林分下,阳春砂仁除Fo和Fm出现最低值,其余的荧光参数及叶绿素含量均出现高值,且受坡位影响不显著;但NPQ值较高,虽然有利于光能的耗散,但也降低了光化学耗散的竞争能力,阻碍了植物的光合作用。在杉木林下,阳春砂仁的NPQ显著小于其它3种林分,其余的荧光参数及叶绿素含量均较高,杉木林分下种植的砂仁,光合效率高,但光合机构的自我保护能力较弱。在杉木-红锥混交林下,阳春砂仁叶片叶绿素荧光参数和叶绿素含量均出现高值,Fo和叶绿素相对含量在不同坡位差异不明显;在中坡和下坡Fm、Fv/Fm、Y(Ⅱ)、qp出现高值,表现出良好的光合生理性能;中坡和下坡NPQ值均较大,与qp形成了比较激烈的竞争关系。总之,杉木-红锥混交林的中坡和下坡是阳春砂仁光合性能较好的种植环境。(5)不同林分阳春砂仁挥发油得率依次为:杉木-红锥混交林>巨尾桉林>杉木林>香樟林。挥发油主要成分中乙酸龙脑酯的含量依次为:香樟林分>杉木林分>杉木-红锥混交林分>巨尾桉林分,左旋樟脑含量依次为:巨尾桉林分>杉木-红锥混交林分>杉木林分>香樟林分;右旋龙脑依次为:巨尾桉林分>杉木-红锥混交林分>杉木林分>香樟林分;异龙脑含量差异不大。因此,杉木-红锥混交林阳春砂仁挥发油含量最高;香樟林分下阳春砂仁乙酸龙脑脂含量最高,质量最好。总之,林分环境对阳春砂仁的生长、光合作用以及挥发油活性成分的形成和积累都具有显著影响,且影响结果并不一致。杉木-红锥混交林中坡在果实成熟数量和产量方面均表现较佳。杉木-红锥混交林-中坡、下坡是光合性能较好的种植模式。杉木-红锥混交林挥发油获得率最高,香樟林分乙酸龙脑脂含量最高。因此,从光合性能、果实数量和产量以及挥发油获得率来讲,建议选择杉木-红锥混交林中坡为最佳种植环境。而从阳春砂仁产量和药用质量评价,选择香樟林分下坡为最佳种植环境。
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