云南松林下異地引種對三七生長及品質的影響

尹曉波 魏朝霞 郭力維 金智偉 鄭熙露 侍林昆 何霞紅 葉辰

DOI：10.3969/j.issn.2095-1191.2023.06.014

摘要：【目的】探明不同苗源地三七種苗引種至不同松樹林下區域種植的適應性，為三七在云南省的林下引種種植提供理論依據?！痉椒ā吭O交叉引種試驗，將云南省低緯度區域與高緯度區域所育三七種苗分別交叉引種到云南省低緯度松樹林下種植基地和高緯度松樹林下種植基地，調查引種后的三七出苗率、存苗率與發病率，測定三七植株的生物量、折干率、根冠比及總皂苷含量，評價不同苗源地種苗引種至林下栽培的適應性?！窘Y果】4月中旬與4月末時，在低緯度林下種植基地，低緯度種苗的出苗率為65.00%和87.67%，顯著高于高緯度種苗的出苗率53.05%和70.00%（P<0.05，下同）；在高緯度林下種植基地，3月末時，高緯度種苗出苗率為31.05%，顯著高于低緯度種苗的出苗率11.30%。在低緯度林下種植基地，低緯度種苗的根腐病和黑斑病發病率均低于高緯度種苗；在高緯度林下種植基地，2個來源地種苗發病率無顯著差異（P>0.05，下同）。在低緯度林下種植基地，低緯度種苗的生物量、折干率及根冠比均優于高緯度種苗；而在高緯度林下種植基地，2個來源地種苗的生物量、折干率、根冠比無顯著差異。在低緯度林下種植基地，低緯度種苗的皂苷含量顯著高于高緯度種苗；在高緯度林下種植基地，2個來源地種苗的皂苷含量無顯著差異?！窘Y論】就近引種更有利于三七種苗的出苗、生長及皂苷含量積累。開展三七林下種植時，應優先選擇經緯度差異性小，環境條件相似的苗源地種苗進行移栽。

關鍵詞：三七；異地引種；林下種植；生物量；品質

中圖分類號：S567.236? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2023）06-1732-09

Effects of Panax notoginseng （Burk.） F. H. Chen off-site

introduced into Yunnan pine forests on its growth and quality

YIN Xiao-bo1， WEI Zhao-xia1， GUO Li-wei1， JIN Zhi-wei2， ZHENG Xi-lu1，

SHI Lin-kun1， HE Xia-hong3*， YE Chen1*

（1College of Plant Protection，Yunnan Agricultural University，Kunming，Yunnan? 650201，China；2Kunming Haikou

Forest Farm，Kunming，Yunnan? 650114，China；3 Key Laboratory for Forest Resources Conservation and Utilization in

the Southwest Mountains of China，Southwest Forestry University，Kunming，Yunnan? 650224，China）

Abstract：【Objective】To explore the adaptability of Panax notoginseng （Burk.）F. H. Chen seedlings which introduced from different seedling nursery sites to different under-forest planting sites of pine tree， then provide theoretical basis for planting P. notoginseng in pine forest in Yunnan. 【Method】A cross-introduction experiment was set up that P. notoginseng seedlings bred in low-latitude （hereinafter referred to as LL） areas and high-latitude （hereinafter referred to as HL） areas of Yunnan were cross-introduced to the LL pine forest planting site and HL pine forest planting site in Yunnan respectively. The emergence rate， survival rate and incidence rate of P. notoginseng after introduction were investigated in the field. The biomass of P. notoginseng plants was measured， and the drying rate and root-shoot ratio were calculated. Finally， the total saponin content of P. notoginseng after introduced to under-forest sites of pine trees were determined by liquid chromatography， to evaluate the adaptability of seedlings introduced from different seedling sources to cultivation under pine forest. 【Result】In the middle of April and the end of April， the emergence rate of LL seedlings reached 65.00% and 87.67%， which were significantly higher than that of HL seedlings （53.05% and 70.00%） （P<0.05，the same below） at LL planting site. At the end of March， the seedling emergence rate of HL seedlings was 31.05%， which was significantly higher than that of LL seedlings （11.30%） at HL planting site. Furthermore， at LL planting site，the incidence of root rot and black spot diseases of LL seedlings was lower than that of HL seedlings， but there were no significant differences in HL planting sites between two source seedlings（P>0.05， the same below）. Besides， the biomass， drying rate， and root-shoot ratio of LL seedlings were better than that of HL at LL planting site. At HL planting sites， the biomass， drying rate and root-shoot ratio of LL seedlings had no significant difference from those of HL seedlings. Finally， the saponin content of LL seedlings was significantly higher than that of HL seedlings at LL planting site， but there were no significant diffe-rence in HL planting sites between two seedlings. 【Conclusion】Introducing seedlings nearby is more conducive to the emergence， growth， and accumulation of saponin content of P. notoginseng. When planting P. notoginseng in pine forest，priority should be given to selecting seedlings with small difference in longitude and latitude and similar environmental conditions for transplanting.

Key words： Panax notoginseng （Burk.） F. H. Chen； off-site introduction； under-forest planting； biomass； quality

Foundation items： National Natural Science Foundation of China（32202400）；Yunnan Major Science and Technology Project（202102AE090042）； Kunming Science and Technology Project （2021JH002）

0 引言

【研究意義】三七［Panax notoginseng （Burk.）F. H. Chen］別名田七、滇七等，是我國多年生五加科人參屬名貴中藥材，具有止血散瘀等良好功效，主要以根和根莖入藥（崔秀明等，2014），其藥效成分包括人參皂苷、三七皂苷和三七素等（姜青君，2015）。三七用途廣泛，已有超過500種中藥含有三七成分，以及超過2000種以三七為原材料開發的產品，年產值近千億元（劉立紅等，2017）。然而，由于三七高產栽培措施引起的土壤理化性質惡化、微生物群落失衡及化感自毒物質累積超量等問題，導致嚴重的連作障礙，迫使三七種植區域向非道地產區擴展，制約了三七產業的健康發展（張子龍和王文全，2010；Ye et al.，2019；林潔，2020；劉海嬌等，2021）。近年來，利用松林下環境與三七喜蔭特性相耦合原理及林下生物多樣性相生相克特性研發的林下三七種植模式，可解決因連作障礙導致的三七在云南省無地可種的難題（孟祥霄等，2016；Ye et al.，2019；李佳洲等，2022）。但不同林地的環境及氣候差異較大，因此，研究不同三七苗源在云南林下的引種適應性，對云南省三七產業的健康可持續發展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】外界環境因子尤其氣候條件是影響藥材品質變異的關鍵因素（羅群等，2010）。藥材質量與產地環境有關，產地變遷導致藥材質量受到影響。孟祥才等（2010）將黑龍江虎林縣2年生的刺五加種苗移栽于黑龍江黑河、撫遠等地，結果發現刺五加的質量受環境影響較大，存在適宜產地的邊緣效應。楊舒婷等（2013）在研究產地與種源對白術藥材質量的影響中發現，引種白術到浙江磐安和安徽亳州栽培，其整體化學相似性與本地種源顯著分化，說明產地環境是影響白術藥材藥用品質的主要因素。李海華等（2018）在探究種植環境對不同種苗類型甘草生長和藥材質量及產量的影響中發現，通過引種甘草種植到赤峰、達旗和錫盟3個地區，發現甘草有效成分含量顯著變化，說明中藥材甘草的質量與生態環境因子密切相關。趙亞蘭等（2020）進行不同產地芍藥在蘭州地區的引種栽培試驗，發現引種后不同原產地芍藥品種的出苗率、地上部分指標存在差異，說明芍藥的出苗率、地上部分受環境影響較大，應選擇氣候環境、經緯度差異性小的地方引種。以上研究均表明，在進行中藥材引種種植時，應注重產地環境條件的選擇和控制?！颈狙芯壳腥朦c】云南省森林資源豐富，充分利用森林資源能助力當地三七產業的健康發展。不同林地的環境及氣候差異較大，然而，目前關于三七在云南林下種植引種適應性及潛在機制的研究鮮有報道?！緮M解決的關鍵問題】將云南省不同緯度育苗區所育三七種苗，分別引種到高緯度與低緯度地區種植，系統調查引種后不同苗源地三七種苗的出苗、存苗、發病情況、生物量與皂苷含量，探明三七種苗異地引種至云南不同松樹林下區域對其生長發育及藥效品質的影響，為三七在云南地區的林下種植引種適應性提供理論依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料及試驗地概況

供試三七種苗分別來源于云南低緯度育苗基地（普洱市瀾滄縣竹塘鄉三七育苗基地，所育種苗以下簡稱低緯度種苗）和高緯度育苗基地（曲靖市師宗縣彩云鎮三七育苗基地，所育種苗以下簡稱高緯度種苗）。2個基地均采用統一水肥管理措施，育苗地基本信息見表1。2020年12月，同時在2個育苗基地進行種苗挑選。挑選標準：種苗已育滿1年，無傷口，休眠芽完整，無病斑，單株鮮重約2 g。

交叉引種三七種植試驗設2個試驗地，分別為高緯度林下種植區（昆明市尋甸縣羊街鎮林下三七基地，靠近高緯度育苗區）和低緯度林下種植區（普洱市瀾滄縣東回鎮林下三七基地，靠近低緯度育苗區），試驗地基本信息見表1。

1. 2 試驗方法

2020年12月，將2個育苗區種苗分別移栽至高緯度種植基地和低緯度種植基地，種植的株行距為15 cm×15 cm，小區面積為125.0 m×1.5 m，5次重復。2個基地均采用統一水肥管理。2021年3月末、4月中旬和4月末進行出苗率調查；7月中旬、9月中旬和11月末進行存苗發病情況調查，并取樣測定皂苷含量；11月取樣測量三七的干鮮重、折干率及根冠比。

每個林下種植基地設置1臺HOBO微型氣象站 （HOBO H21-US，美國）監測溫度數據。2021年底匯總全年溫度數據，計算年均氣溫、最高溫及最低溫。育苗基地氣象數據資料來源于云南省氣象站。

1. 3 測定指標及方法

1. 3. 1 出苗率和存苗率測定 采用五點取樣法調查出苗率和存苗率。出苗率（%）=出苗株數/調查總株數×100；存苗率（%）=存苗株數/調查總株數×100。

1. 3. 2 發病率測定 采用五點取樣法調查三七黑斑病、圓斑病和根腐病發病情況，每點調查面積為5.0 m×1.5 m。發病率（%）=感病株數/調查總株數×100。

1. 3. 3 生物量測定 采用五點取樣法采樣，每點取6株三七，共取30株帶回實驗室，洗凈，將地上部與地下部分開，晾干水分后稱取三七鮮重，置于60 ℃烘箱烘至恒重后稱量干重。計算根冠比和折干率。根冠比=地下部生物量/地上部生物量；折干率（%）=植株干重/植株鮮重×100。

1. 3. 4 皂苷含量測定 采用五點取樣法采樣，每點取6株三七，共取30株，參考《中國藥典》（國家藥典委員會，2020）的方法進行三七皂苷含量測定。

1. 4 統計分析

采用Excel 2016和SPSS 18.0進行數據整理和統計分析，不同處理間的方差分析運用單因素方差分析法，2組處理間的方差分析運用獨立樣本t檢驗。

2 結果與分析

2. 1 異地引種至林下對三七出苗和存苗的影響

由圖1可看出，將不同緯度種苗分別引種到不同緯度的林下種植基地，三七種苗的出苗率和存苗率均存在差異（圖1）。分別調查2個林下三七基地的三七出苗率，結果表明，低緯度種苗在低緯度林下種植基地的出苗率高于高緯度種苗，其中，4月中旬時，低緯度種苗的出苗率為65.00%，顯著高于高緯度種苗的出苗率53.05%（P<0.05，下同）；4月末時，低緯度種苗的出苗率為87.67%，同樣顯著高于高緯度種苗的出苗率70.00%（圖1-A）。調查高緯度林下種植基地的三七出苗結果發現，3月末時，高緯度種苗出苗率為31.05%，顯著高于低緯度種苗的出苗率11.30%，但在4月中旬和4月末時，2個育苗基地三七種苗出苗率無顯著差異（P>0.05，下同）（圖1-B）。上述結果表明，在2個林下三七基地引種三七時，低緯度種苗在低緯度林下種植基地出苗較早且出苗率高，高緯度種苗在高緯度林下種植基地出苗時間早，但最終出苗率與低緯度種苗差異不顯著。此外，三七存苗情況調查結果表明，2個育苗基地的三七種苗在2個林下三七基地的存苗率無顯著差異（圖1-C和圖1-D）。

2. 2 異地引種至林下對三七發病情況的影響

由圖2可看出，低緯度林下種植基地的三七根腐病發生水平整體較低，且2個林下種植基地在不同調查時期的發病率差異不顯著（圖2-A）。高緯度林下種植基地的三七根腐病發生水平整體較高，不同調查時期低緯度種苗根腐病發病率均略高于高緯度種苗，但差異也未達顯著水平（圖2-B）。2個林下種植基地三七黑斑病發病率均較低，高緯度種苗的黑斑病發病率高于低緯度種苗，但差異不顯著，其中低緯度林下種植基地的黑斑病于7月開始零星出現，高緯度林下種植基地9月才零星發生（圖2-C和圖2-D）。此外，調查發現，三七圓斑病僅在低緯度林下種植基地發生，7月時僅低緯度種苗發病，9月時低緯度種苗與高緯度種苗均發病，但整體發病程度低且差異不顯著（圖2-E）。

2. 3 異地引種至林下對三七生物量的影響

由表2可知，低緯度種苗在低緯度林下種植基地時，其單株地上部和地下部的鮮重、干重均顯著高于高緯度種苗；此外，低緯度種苗地下部折干率為31.64%，高于高緯度種苗地下部折干率（23.32%）。說明在低緯度林下種植基地，低緯度種苗地下部的物質積累高于高緯度種苗。同時，低緯度林下種植基地中，低緯度種苗的干重根冠比為3.45，高于高緯度種苗的干重根冠比2.76，進一步說明在低緯度林下基地種植三七時，其地下部營養分配與干物質積累量高于高緯度種苗。

由表2還可知，高緯度林下種植基地中，低緯度種苗單株地上部干鮮重、地下部干鮮重與高緯度種苗的差異均不顯著，但高緯度種苗的地下部干鮮重高于低緯度種苗，說明在高緯度林下種植基地，高緯度種苗地下部累積的生物量高于低緯度種苗。此外，低緯度種苗鮮重和干重的根冠比均低于高緯度種苗，說明在高緯度林下種植基地中，高緯度種苗的地下部營養分配與物質積累高于低緯度種苗。

綜上所述，低緯度種苗在低緯度林下基地種植時，生物量、折干率及根冠比均優于高緯度種苗；而在高緯度林下基地，高緯度種苗的生物量、折干率、根冠比優于低緯度種苗。

2. 4 異地引種至林下對三七皂苷含量的影響

由圖3可看出，低緯度林下基地中，3個時期低緯度種苗的皂苷含量均高于高緯度種苗，其中，9月中旬和11月末低緯度種苗的皂苷含量分別為105.35和120.20 mg/g，顯著高于高緯度種苗的72.58和97.77 mg/g（圖3-A）。此外，3個時期低緯度種苗在高緯度林下種植基地的皂苷含量也均高于高緯度種苗，但差異不顯著（圖3-B）。由此可知，在不同緯度林下種植基地，低緯度種苗的皂苷含量表現均優于高緯度種苗。

3 討論

3. 1 異地引種至林下對三七生長的影響

植物的出苗情況能反映其對環境的適應能力，是研究植物生存適應性的重要指標（鄧云鵬等，2016）。趙亞蘭等（2020）在開展芍藥的引種試驗時發現，原產地為甘肅興隆山的芍藥引種至蘭州時，其出苗率高于原產地為安徽和山東的芍藥，原產地與引種地經緯度的差值越小，出苗率越高。本研究結果表明，三七苗源就近引種至林下種植，有利于種苗的適應與出苗，與趙亞蘭等（2020）的研究結果相似，其原因可能是經緯度差值小，苗源地氣象因子與引種地接近，有利于種苗的適應及出苗（余海濱，2014）。此外，夏澤臻（2020）在對遼西地區新疆野杏的引種適應性研究中發現，當種源地的氣象因子與引種地相近時，野杏的出苗率較高，表明種源地與引種地的環境差異對引種后植株的出苗情況有較大影響。結合引種地的氣象信息，本研究同樣發現，引種三七至林下種植時，苗源地與引種地的溫差越小，其種苗出苗率越高，與前人的研究結果具有一致性。

異地引種林下顯著影響三七的生物量累積與分配。趙亞蘭等（2020）研究發現，引種地與原產地海拔與經緯度差異越小，引種芍藥時植株的生物量越高。本研究中，三七苗源就近引種至林下種植，其生物量、折干率及根冠比均優于遠距離引種。折干率指植物的干重與鮮重比值（律廣富等，2013），是綜合考察不同產地藥材的質量指標之一，也可作為引種適應性評價指標。周學剛等（2008）研究表明，隨著氣候的變化，引種地黨參與種源地黨參的折干率存在顯著差異。譚云飛（2019）研究指出，大丁草藥材折干率受產地海拔高度影響。因此，引種時的環境及海拔差異對三七的折干率會產生一定影響。本研究發現，不同苗源地三七引種至林下種植，對其地上部的折干率影響不顯著，但從高緯度高海拔區域向低緯度低海拔區域林下引種，會影響三七地下部的折干率，具體機制還有待進一步研究。植物的干物質在地上、地下分配是一個復雜的過程，受眾多因素的影響（耿浩林等，2008），植物的資源分配格局反映植物對生長環境的適應策略（Smith，1998）。本研究發現，就近引種三七，有利于三七的根部生物量積累。目前關于引種后植物根冠比情況的研究鮮有報道，但大量研究表明植物根冠比與環境，尤其是環境溫度顯著相關（Vile et al.，2012；楊琴等，2022；葉俊志，2022）。本研究結果表明，2個種苗來源地的三七移栽至低緯度林下基地時，其根冠比均比移栽到高緯度林下基地時高，說明除種苗的適應性外，引種地的環境因素也會對三七的物質分配產生影響。

引種后病害的發生情況是評價引種是否成功的重要指標之一。在實際生產中，某個品種在某區域對某種病害具有較強的抗病性，但是引種到其他區域，則可能表現為感?。ㄍ觖惥甑?，2018；李薇等，2021）。三七因其喜陰濕的生長環境和生育期較長的生物學特性，易受多種病原菌侵染而發生根腐病、黑斑病和圓斑病等病害，病害發生嚴重時甚至會導致絕收（張連娟等，2017）。本研究調查了三七引種至林下后3種病害的發病情況，結果表明不同苗源地三七在林下的發病率差異不顯著，且整體發病水平較低。初步證明將三七引種至林下不會加重其病害發生，該結果對林下三七產業發展具有一定的指導意義。

3. 2 異地引種至林下對三七品質的影響

皂苷是三七主要的次生代謝產物（孫雪婷等，2015），也是評定三七品質的主要指標。本研究發現，低緯度種苗引種至低緯度林下種植基地，其皂苷含量高于高緯度種苗，這可能是由于低緯度種苗來源地與低緯度林下種植基地接近，生態因子相似，有利于三七種苗皂苷積累。劉曉節等（2010）在評價引種栽培柴胡質量時發現，引種陜西商洛的柴胡藥材至山西，其皂苷含量明顯低于原產地（山西）柴胡的皂苷含量。凌征柱等（2006）研究指出，引種栽培琺菲亞于廣西南寧后，其皂苷成分會因地理環境因素改變而受到影響。這些結果均表明引種中藥材時，環境相似更有利于藥效成分的積累。本研究發現，低緯度三七種苗不論引種至高緯度林下種植基地還是低緯度林下種植基地，其皂苷含量均高于高緯度種苗，尤其在低緯度林下種植基地差異達顯著水平，表明不同苗源的三七種苗可能因對環境的適應性差異而影響藥效成分累積。已有大量研究表明，溫度、光照、土壤養分等環境因子對三七皂苷含量有顯著影響（馮旭芹等，2006；趙芳等，2019；冉余艷等，2021）。因此，開展三七林下種植時，除需考慮三七種苗自身適應性外，還需考慮環境因子對三七的影響。

4 結論

本研究結果表明，不同苗源地三七種苗異地引種至不同緯度林下基地種植會顯著影響三七的出苗率、存苗率、生物量與皂苷含量。就近引種更有利于三七種苗的出苗、生長及皂苷含量積累。開展三七林下種植時，應優先選擇經緯度差異性小，環境條件相似的苗源地種苗進行移栽。

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（責任編輯 王 暉）

收稿日期：2023-01-10

基金項目：國家自然科學基金項目（32202400）；云南省重大科技專項（202102AE090042）；昆明市科技揭榜制項目（2021JH002）

通訊作者：何霞紅（1975-），https：//orcid.org/0000-0002-8702-2135，博士，教授，主要從事農業生物多樣性控制作物病害研究工作，E-mail：hexiahong@hotmail.com；葉辰（1991-），https：//orcid.org/0000-0002-7753-564X，博士，主要從事農業生物多樣性控制作物病害研究工作，E-mail：yechen@ynau.edu.cn

第一作者：尹曉波（1997-），http：//orcid.org/0000-0002-2029-9148，研究方向為三七栽培與生理，E-mail：yxbynau@163.com