黃艷國++曹華斌++趙明++任永吉++韓英杰

摘要 采用對比法，研究光伏大棚設(shè)施環(huán)境下甘草的耐陰性。結(jié)果表明，在光伏電池板下遮蔭條件下，甘草株高、水分、甘草酸含量、甘草苷含量、蘆頭粗度與不遮蔭條件下差異較小，但較大的遮光率會導(dǎo)致甘草生物量急劇降低。因此，在光伏日光溫室大棚下種植甘草時，要盡量配置大的株行距，以保證甘草獲得充足的光照，提高產(chǎn)量和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 甘草；耐陰性；光伏大棚

中圖分類號 S567.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）19-0055-02

光伏日光溫室大棚是集太陽能光伏發(fā)電、智能溫控系統(tǒng)、現(xiàn)代高科技種植為一體的溫室大棚，大棚采用鋼制骨架，上覆蓋太陽能光伏組件，同時保證太陽能光伏發(fā)電和整個溫室大棚農(nóng)作物的采光需求。甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch.），又稱國老、甜草、烏拉爾甘草、甜根子，屬豆科、甘草屬多年生草本，根與根狀莖粗壯，是一種補益中草藥。建國以來，甘草的銷量一直呈上升趨勢，特別是近20多年來，增幅更大。因國內(nèi)外需求量增加，市場走俏，誘發(fā)了對野生甘草的大量采挖，使野生資源遭到嚴(yán)重破壞[1]。這使得甘草的種植生產(chǎn)方式向人工種植發(fā)展。對于甘草的耐陰性文獻(xiàn)多報道為喜陽植物[2-6]，同時也有許多文獻(xiàn)報道甘草可與蘆葦、胡楊等高大植物形成伴生群落[7-8]，這說明甘草可能具有一定的耐陰潛力。筆者從農(nóng)藝性狀觀測及多個數(shù)據(jù)測量對甘草的耐陰性進行了研究，旨在為光伏農(nóng)業(yè)種植中草藥提供可靠的理論依據(jù)及技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用材料為同一廠家提供的烏拉爾甘草。

1.2 試驗方法

在光伏溫室大棚之間有800 m2的棚間空地，試驗地長84 m、寬9.5 m，整塊試驗地為東西走向，受光伏電池板影響，常年有3 m左右為遮蔭區(qū)域，光照條件不足。在遮蔭處與不遮蔭處分別種植甘草作為試驗組與對照組，3次重復(fù)，小區(qū)面積為2 m2。2015年5月中旬田間移栽種植，定植密度為30 cm×15 cm，為確保試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，試驗組與對照組在田間管理過程中完全一致，控制單一變量（光照度）。試驗測定工作于種植后進行，每天定時在6個小區(qū)測量試驗組與對照組試驗地的溫度、濕度、光照度、光合有效輻射，每周測量1次遮蔭組與對照組的甘草株高。于10月中旬，每小區(qū)隨機選取10株（合計60株）測定地下部分生長指標(biāo)和生物量，在甘草光照區(qū)與遮蔭區(qū)平行方向各選3 m2，分為6個采樣點，每個采樣點1 m2，取采樣點全部根系，分開排放并做好標(biāo)記，防止混亂。甘草按不同試驗組進行曬干。當(dāng)曬至6～7成干時，分別進行捆緊，送往甘肅數(shù)字本草檢驗中心有限公司，由專業(yè)試驗人員進行甘草水分、甘草苷、甘草酸含量（HPLC法）檢測。

2 結(jié)果與分析

2.1 遮蔭對甘草農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1 遮蔭對甘草地上部分株高的影響。多數(shù)研究表明，植物無論是木本還是草本，當(dāng)所處環(huán)境的光照強度在生理范圍內(nèi)不斷降低時，其營養(yǎng)生長會發(fā)生改變，如改變株高生長，分配更多的生物量給側(cè)枝生長，增大葉面積等[9-10]，其目的主要是為了接受更多的光能，這是植物對遮蔭環(huán)境的一種適應(yīng)性能力。由表1、圖1可知，在甘草整個生長期中，株高均是試驗組低于對照組，且由于7—8月連續(xù)高溫，導(dǎo)致試驗組與對照組的株高差異加大，但株高的差異均在6 cm左右。由此可見，甘草在光伏電池板下具有一定的適應(yīng)性，能正常生長。

2.1.2 遮蔭對甘草地下部分生長特性的影響。甘草的地下根部為藥用部分，基部莖粗、蘆頭粗度對甘草等級的劃分有重要的外觀質(zhì)量要求。由圖2可知，試驗組甘草在遮蔭條件下生長，其基部莖粗、蘆頭粗度均有不同程度的降低，甘草基部莖粗對遮蔭最為敏感，2015年、2016年試驗組基部莖粗均為4 cm，但2015年、2016年正常光照情況下甘草基部莖粗測量值平均為7.5 cm，差異較大，蘆頭粗度差異僅為0.25 cm。由此表明，遮蔭對甘草的產(chǎn)量和質(zhì)量產(chǎn)生了影響，這主要是由于光伏電池板的遮蔭影響了甘草的光合作用，進而影響有機物積累造成的。

2.2 遮蔭對甘草品質(zhì)的影響

由圖3可知，甘草檢測指標(biāo)中試驗組甘草苷、甘草酸、水分含量分別為1.42%、2.20%、8.90%，均大于甘草草苷標(biāo)準(zhǔn)、小于甘草對照組的含量，但都符合《中國藥典》的檢測標(biāo)準(zhǔn)，較低的水分含量利于運輸和儲存甘草。在相同條件下，試驗組水分較對照組和標(biāo)準(zhǔn)都低，這有利于板藍(lán)根的儲存和運輸。由此表明，甘草在遮蔭條件下與光照生長狀況保持一致，其有效成分含量無太大差異，完全適應(yīng)項目地光伏農(nóng)業(yè)大棚遮蔭條件下生長。

2.3 遮蔭對甘草光合進程的影響

本試驗地上方光伏日光溫室大棚所用的太陽能光伏組件通透性較差，由圖4、表2可知，試驗地遮蔭處光照度平均值為24 689 lx，見光處為73 297 lx，見光處光照度平均高出遮蔭處48 608 lx，遮蔭處的光照度遠(yuǎn)低于植物生長所需的閾值。高等綠色植物對環(huán)境有著復(fù)雜的適應(yīng)機制，無論從形態(tài)上還是生理上，植物都有其相應(yīng)的適應(yīng)策略。結(jié)合圖1～3可以看出，試驗組甘草地上部分生長性狀、地下生長性狀與品質(zhì)與對照組相差不大，并且試驗組甘草檢測指標(biāo)都符合《中國藥典》的檢測標(biāo)準(zhǔn)，這說明甘草在葉綠素含量上對遮蔭表現(xiàn)出很強的適應(yīng)性。

2.4 遮蔭對甘草產(chǎn)量的影響

由圖5可知，試驗組由于受光照影響其長勢明顯弱于對照組。通過對試驗地測產(chǎn)發(fā)現(xiàn)，其2015年鮮重產(chǎn)量為試驗組7 305 kg/hm2，對照組8 595 kg/hm2，對照組產(chǎn)量高于試驗組1 290 kg/hm2。產(chǎn)量差異是由于遮蔭影響了甘草的光合作用及土壤水分含量，進而影響了甘草地下部產(chǎn)量。

3 結(jié)論與討論

光伏電池板下甘草具有一定的適應(yīng)能力。采利尼克爾認(rèn)為，植物的耐陰與否并不是絕對的，而只是個量的問題，植物對其所處的光照條件的適應(yīng)性反應(yīng)是植物的一種本能[11]，本研究的結(jié)果也證實這一點。甘草雖為喜陽植物，但其在生長和生理上也對遮蔭表現(xiàn)出了很強的適應(yīng)性，主要表現(xiàn)為在遮蔭條件下甘草株高、水分、甘草苷含量、甘草酸含量及蘆頭粗度差異較小。

遮蔭對甘草基部莖粗產(chǎn)生了影響，但不能說明遮蔭與（下轉(zhuǎn)第60頁）

基部莖粗含量之間存在明顯的關(guān)聯(lián)。甘草對遮蔭的適應(yīng)性與甘草的產(chǎn)量成反比，可以初步認(rèn)為較大的遮光率會導(dǎo)致甘草的生物量急劇降低，生存困難。這就要求在光伏日光溫室大棚下種植甘草時，要盡量配置大的株行距，以保證甘草獲得充足的光照，提高產(chǎn)量與質(zhì)量。

4 參考文獻(xiàn)

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