华北高寒区药用植物引选及北沙参光合特性与钾肥肥效研究

论文摘要

药用植物在中国药材市场上占有重要的地位,市场上大部分品种长期处于供不应求的状态。在华北高寒区发展喜凉药用植物,可以使农民在获得良好的经济效益的基础上,改变目前低产低效、广种薄收的生产现状,将有限的精力集中在农田的高效生产上,实现农田的主动退耕,获得较高的经济效益、社会效益和生态效益。本研究针对华北高寒区主栽作物莜麦、马铃薯等经济效益较低、农民收入少、以及冬春季节地面裸露导致起沙扬尘等问题,采用实地试验研究的方法,引入了14种药用植物,重点研究了其在华北高寒区的生长发育特征、抗寒适生能力,并以北沙参为代表作物,进一步进行了光合特性和钾肥效应的研究。研究结果表明:1.引进的14种药用植物的出苗状况、株高、根长和根茎粗综合分析,黄芪、黄芩、桔梗和北沙参最适宜在华北高寒区种植,柴胡、射干、牛膝、防风、紫菀和知母较适宜在华北高寒区种植,为区域农田引进新的作物种类、实现农田作物布局的多样性提供了技术基础。2.通过对适宜在华北高寒区种植多年生药用植物自然生长条件下的越冬性与生育形态观测,及人工低温胁迫下根系抗寒生理指标变化与株体生长恢复验证的研究结果表明,其抗寒性由强到弱依次为,桔梗、黄芪、射干、紫菀、黄芩、知母、知母(三年)、北沙参和柴胡。多年生药用植物都具有较好的抗寒生态适应性,在华北高寒区常年能够完全越冬,在华北高寒区极端寒冷年份,采取简单的覆盖措施可以提高越冬质量,为区域发展喜凉类药用植物、合理利用冷凉气候资源提供了技术依据。3.北沙参光合特性研究结果表明,北沙参属于典型的阳性植物,对光照的适应性较强,华北高寒区高光强的生态环境适宜种植北沙参,中午高气温和高光合有效辐射导致净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率下降,出现了光合“午休”现象,与Fv/Fm降低、北沙参午间发生光抑制现象相一致,为探索区域喜凉类药用植物的生理生化机能、提高其光合效率提供了理论依据。4.北沙参钾肥肥效研究结果表明,增施钾肥对北沙参株高有一定的促进作用,可显著提高北沙参的叶面积,有利于北沙参根的伸长和地上部干重、根干重的积累,能显著提高北沙参产量和有效成分多糖的含量。华北高寒区北沙参施K2O为210kg/hm2是获得高产优质的适宜施肥量,为区域喜凉类药用植物合理施用钾肥、提高钾肥肥效提供了技术支撑。5.对引进的药用植物的经济产值研究表明,从经济效益来看,在华北高寒区种植黄芪、黄芩、桔梗、柴胡、北沙参、防风和紫菀经济效益较高,可实现30000元/ hm2～49500元/ hm2,为区域传统作物莜麦经济产值6000元/ hm2的5.0～8.55倍,为区域农田高效生产、提高农民的经济收益提供了经济效益保障。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1 药用植物的概述
• 1.1 药用植物的概念和应用
• 1.2 药用植物的分类
• 1.3 药用植物的研究现状
• 1.3.1 药用植物的引种研究
• 1.3.2 药用植物的抗寒性研究
• 1.3.3 药用植物的光合特性研究
• 1.3.4 药用植物的施肥效应研究
• 2 华北高寒区自然环境概况
• 3 本研究的立题依据、研究内容及技术路线
• 3.1 华北高寒区药用植物栽培的必要性
• 3.2 主要研究内容和技术路线
• 4 华北高寒区药用植物栽培的前景展望
• 第二章 华北高寒区药用植物生长发育特征
• 1 材料与方法
• 1.1 试验区概况
• 1.2 试验材料
• 1.3 试验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 引种药用植物的出苗状况比较
• 2.2 引种药用植物的生长发育特征
• 2.2.1 引种药用植物的株高
• 2.2.2 引种药用植物的根长
• 2.2.3 引种药用植物的根茎粗
• 2.3 引种药用植物的经济产值
• 2.4 华北高寒区药用植物的栽培管理技术及其对环境要求
• 3 结论与讨论
• 第三章 华北高寒区多年生药用植物的抗寒特性
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 露地越冬试验
• 1.2.2 低温胁迫试验
• 2 结果与分析
• 2.1 药用植物的自然越冬性
• 2.2 低温胁迫下9 种多年生药用植物的抗寒生理效应
• 2.2.1 低温胁迫对根系细胞膜透性的影响
• 2.2.2 低温胁迫对根系游离脯氨酸的影响
• 2.2.3 低温胁迫对根系可溶性糖的影响
• 2.3 低温胁迫对9 种多年生药用植物株体成活率的影响
• 3 结论
• 4 讨论
• 第四章 华北高寒区北沙参光合特性的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验地点与材料
• 1.2 试验设计
• 1.3 测定内容与方法
• 1.4 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 北沙参净光合速率（PN）、蒸腾速率（TR）和水分利用效率（WUE）的日变化
• 2.2 气温（TC）和光合有效辐射（PAR）对北沙参光合特性主要指标的影响
• 2.3 北沙参光合作用对遮光的响应
• 2.4 北沙参叶片叶绿素荧光参数的日变化
• 3 结论
• 4 讨论
• 第五章 华北高寒区北沙参的钾肥效应
• 1 材料与方法
• 1.1 试验地点与材料
• 1.2 试验设计
• 1.3 测定内容与方法
• 2. 结果与分析
• 2.1 施钾对北沙参植株的影响
• 2.1.1 施钾对北沙参株高的影响
• 2.1.2 施钾对北沙参叶面积的影响
• 2.2 施钾对北沙参根系的影响
• 2.2.1 施钾对北沙参根长的影响
• 2.2.2 施钾对北沙参根茎粗的影响
• 2.3 施钾对北沙参干物质积累的影响
• 2.3.1 施钾对北沙参地上部干重的影响
• 2.3.2 施钾对北沙参地下部干重的影响
• 2.4 施钾对北沙参产量和多糖的影响
• 3 结论
• 4 讨论
• 第六章 结论与讨论
• 1 结论
• 1.1 明确了引进的14 种药用植物在华北高寒区的生长发育特征，为区域农田引进新的作物种类实现农田作物布局的多样性提供了技术基础
• 1.2 明确了华北高寒区9 种多年生药用植物的抗寒特性，为区域发展喜凉类药用植物、合理利用冷凉气候资源提供了技术依据
• 1.3 明确了华北高寒区北沙参光合特性，为探索区域喜凉类药用植物的生理生化机能、提高其光合效率提供了理论依据
• 1.4 明确了华北高寒区北沙参钾肥效应，为区域喜凉类药用植物合理施用钾肥、提高钾肥肥效提供了技术支撑
• 1.5 明确了华北高寒区药用植物的经济效益，为区域农田高效生产、提高农民的经济收益提供了经济效益保障
• 2 讨论
• 2.1 农田经济作物匮乏成为华北高寒区农业经济发展首要限制
• 2.2 多年生药用植物的种植与配套管理技术成为农田生产成功的关键
• 2.3 药用植物的综合深入研究有待加强
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文
• 作者简介
• 致谢