一种何首乌生育时期划分方法与流程

本发明涉及一种何首乌生育时期划分方法，属于何首乌生长发育
技术领域：
。
背景技术：
：何首乌(PolygonummultiflorumThunb.)，是《中国药典》收录的草药，蓼科多年生缠绕藤本植物，全株皆可入药。干燥块根称为何首乌,何首乌的藤茎或带叶藤茎称为夜交藤(CaulisPolygonimultiflori)，又名首乌藤。何首乌块根肥厚，长椭圆形，黑褐色。生山谷灌丛、山坡林下、沟边石隙。产陕西南部、甘肃南部、华东、华中、华南、四川、云南及贵州。其块根入药，可安神、养血、活络，解毒(截疟)、消痈；制首乌可补益精血、乌须发、强筋骨、补肝肾，是常见的大宗类中药材，市场需求量大，目前人工栽培面积较大。而国内外对何首乌的研究多集中在本草、资源、组培、加工、药化、药理等方面，栽培研究较为粗浅，主要集中在扦插繁殖及常规栽培管理过程上。而对于何首乌栽培方法、施肥技术等的研究前提需要清楚何首乌生长发育规律，而目前关于何首乌生育时期的划分没有确切的数据支撑，仅有表观的简单描述，使何首乌的水肥田间管理和栽培技术的深入研究受到影响。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是：提供一种何首乌生育时期划分方法，根据何首乌全株和块根干物质积累量，建立模型，对模型进行回归分析，根据回归分析获得的参数模型，结合何首乌生长发育特征，确定何首乌的生育时期，划分更具有科学性、准确性、可靠性。本发明的技术方案：一种何首乌生育时期划分方法，该方法包括以下步骤：(1)建立何首乌生育时期干物质积累量模型，模型为Logistic方程，如下W＝A/(1+B*Exp(-k*T))上式中，W为何首乌生育时期干物质积累量，A、B和k为常数，T为生长时间；(2)通过回归分析分别获得何首乌全株干物质积累量和块根干物质积累量的Logistic方程，以何首乌块根开始膨大后的天数(T)为自变量，全株干物质积累量为依变量，进行回归分析，得何首乌全株干物质的Logistic方程W＝134.229/(1+3.961*Exp(-0.039*T))，相关系数R2＝0.942；以何首乌块根开始膨大后的天数(T)为自变量，块根干物质积累量为依变量，进行Logistic方程拟合，得出何首乌干块根干物质的方程W＝88.886/(1+12.071*Exp(-0.031*T))，相关系数R2＝0.985；(3)根据方程拐点结合何首乌的生长过程，把何首乌分为五个时期，即：缓苗期、缓慢生长期、快速生长期、花果期、养分回流期。上述缓苗期为4月5日移栽至5月1日、缓慢生长期为5月1日至7月5日、快速生长期为7月5日至8月24日、花果期为8月24日至10月16日、养分回流期为10月16日至12月31日。上述何首乌五个时期根据方程获得优化的临界参数划分何首乌生育时期。本发明的有益效果：与现有技术相比有如下效果：(1)本发明对何首乌生长干物质积累量与生长时间建立何首乌生长干物质积累量的Logistic回归方程，对Logistic回归方程进行拟合，拟合成功，通过回归分析获得全株干物质积累量和块根干物质积累量的Logistic方程运算确定了何首乌关键时期的分界拐点，由分界拐点对何首乌生育期进行划分，划分为缓苗期、缓慢生长期、快速生长期、花果期、养分回流期，五个时期为规范何首乌的田间水、肥、除草、上架、修剪等管理规划提供科学的依据；(2)本发明根据何首乌全株干物质积累量和块根干物质积累量精准的确定了何首乌各生育时期出现的临界时间，进而可准确确定何首乌的施肥时间，为何首乌的生长提供更加科学、准确和可靠的管理；(3)通过试验验证，采用本发明划分的精确生育时期对何首乌进行科学分期施肥，分期施肥何首乌鲜重能够达到1586kg/667m2，一次性施入底肥处理何首乌产量为1024kg/667m2，不施肥处理何首乌产量为674kg/667m2，产量明显提高，品质更好。附图说明图1为何首乌全株和块根干物质积累量随生长时间的变化曲线图。具体实施方式实施例：一种何首乌生育时期划分方法，该方法包括以下步骤：(1)建立何首乌生育时期干物质积累量模型，模型为Logistic方程，如下W＝A/(1+B*Exp(-k*T))上式中，W为何首乌生育时期干物质积累量，A、B和k为常数，T为生长时间；(2)通过回归分析分别获得何首乌全株干物质积累量和块根干物质积累量的Logistic方程，以何首乌块根开始膨大后的天数(T)为自变量，全株干物质积累量为依变量，进行回归分析，得何首乌全株干物质的Logistic方程W＝134.229/(1+3.961*Exp(-0.039*T))，相关系数R2＝0.942；以何首乌块根开始膨大后的天数(T)为自变量，块根干物质积累量为依变量，进行Logistic方程拟合，得出何首乌干块根干物质的方程W＝88.886/(1+12.071*Exp(-0.031*T))，相关系数R2＝0.985；(3)根据方程拐点结合何首乌的生长过程，把何首乌分为五个时期，即：缓苗期、缓慢生长期、快速生长期、花果期、养分回流期。上述缓苗期为4月5日移栽至5月1日、缓慢生长期为5月1日至7月5日、快速生长期为7月5日至8月24日、花果期为8月24日至10月16日、养分回流期为10月16日至12月31日。上述何首乌五个时期根据方程获得优化的临界参数划分何首乌生育时期。本发明将何首乌的干物质积累量与生长时间进行Logistic回归方程拟合，结合何首乌生长发育时期特点，将何首乌划分成五个时期，即：缓苗期、缓慢生长期、快速生长期、花果期、养分回流期，并确定了各时期出现的具体时间。为了更好地说明本发明的有益效果，进行如下实验：在贵州省何首乌GAP基地开展何首乌生育周期块根及全株的干物质量与积累量研究。1.试验条件和方法试验于2014年，在贵州大学教学试验场何首乌种植基地和贵州都匀红星民族中药材有限公司何首乌种植基地，何首乌种源来源于贵州省施秉县何首乌GAP基地(原贵州信邦制药股份有限公司)进行大田何首乌干物质累积规律研究；以何首乌扦插苗为供试材料，于2014年4月份移栽。采用常规施肥的方式，两个试验点的施肥、除草等田间管理措施一致。待植株缓苗正常生长后，地下部开始结块根18天后开始取样。试验从7月初～12月末，对栽培何首乌每隔18天取样一次，每次取样选取长势一致的植株，每次取10株，观察何首乌生长状况，并记录何首乌地上部叶片和茎及地下部块根干重。两个试验点同步取样，结果为两个试验点的平均值。两个试验点均属于中等肥力土壤。选择二个试验点的土壤肥力状况见表1。表1各试验点土壤养分状况地点土壤pH碱解氮(mg/kg)速效磷(mg/kg)速效钾(mg/kg)有机质(g/kg)试验点一5.6832.386.5888.1527.64试验点二6.1236.748.1296.3731.33于2015年，在相同试验点按照生育期采用底肥加追肥处理，一次性施入底肥处理和不施肥处理，测定三个处理的何首乌产量和品质。2.结果分析2.1何首乌生育周期干物质积累量各生育时期何首乌全株和块根干物质，见图1所示，何首乌春季栽培通常在雨水充足的清明前后，本试验在4月5日栽培，5月处之前处于缓苗期；5月初至7月初处于缓慢生长期，此期5月初至6月中旬，主要是地上部叶片和藤茎生长，6月中旬，何首乌须根开始膨大，至7月初何首乌植株处于缓慢生长阶段；7月初至8月下旬是何首乌的快速生长期，7月初至7月下旬主要是植株地上部快速生长，7月下旬至8月下旬地上部和地下部同时快速生长，此期需要的养分量最大也最为迫切；8月下旬至10月中旬，何首乌处于花果期，块根随着花果期的到来，开始迅速膨大；10月中旬至12月末，何首乌处于养分回流期，其中10月中旬至11月中旬，全株干物质量缓慢下降，因此何首乌地上部养分缓慢回流，而11月中旬至12月中旬何首乌地上部养分快速回流，养分回流期何首乌块根干物质积累持续增加。2.2何首乌生长动态的Logistic方程拟合运用Logistic方程拟合何首乌植物生长动态过程，以表达其生长和物质生产全过程，同时计算出植株生长关键时期出现的拐点。根据Logistic方程W＝A/(1+B*Exp(-k*T))，以何首乌块根开始膨大后的天数(T)为自变量，全株干物质积累量为依变量，进行回归分析，得何首乌全株干物质的Logistic方程W＝134.229/(1+3.961*Exp(-0.039*T))，相关系数R2＝0.942，相关性达极显著水平，可以以此模型计算何首乌任何时间干物质积累量。由Logistic方程可知，拐点重量每株是67.1145g，干物质增长最大速度(增长高峰期)出现时的天数是68天，即8月23日，此时最大的日增重量是1.3087g/株；干物质量增长较快的时间的天数是1天至69天，即7月5日至8月24日。以何首乌块根开始膨大后的天数(T)为自变量，块根干物质积累量为依变量，进行Logistic方程拟合，得出方程W＝88.886/(1+12.071*Exp(-0.031*T))，相关系数R2＝0.985，相关性达极显著水平，可以以此模型计算何首乌任何时间块根干物质积累量。由Logistic方程可知，拐点块根重量每株是44.443g，块根干物质增长最大速度(增长高峰期)出现时的天数是80天，即9月4日，此时最大的日增重量是0.6889g/株；块根干物质量增长较快的时间的天数是37天至122天，即7月23日至10月16日。由此可确定何首乌(春季清明前后种植)的生长发育时期，缓苗期(5月1日之前)；缓慢生长期(5月1日至7月5日)；快速生长期(7月5日至8月24日)，也是干物质迅速积累期；花果期(8月24日至10月16日)，此期是块根快速生长期；养分回流期(10月16日至12月31日)，也是块根匀速膨大期，进入1月份何首乌地上部分逐渐枯萎。2.3何首乌产量与品质对比研究通过对何首乌生长时期划分，按照生育时期采用底肥和追肥相结合的方法施肥，追肥时间为快速生长期前10-15天，一次性施入底肥和不施肥处理，三个处理的产量和品质指标进行对比研究，结果见表2。根据生育时期施肥处理何首乌产量最高，鲜重为1586kg/667m2，一次性施入底肥处理何首乌产量其次，为1024kg/667m2，不施肥处理何首乌产量最低，为674kg/667m2。三个处理产量差异达到显著水平。2015版《药典》规定何首乌的水分含量不能超过10％；灰分含量不能超过5％；二苯乙烯苷含量不得少于1.0％，结合蒽醌含量不得少于0.1％。三个处理水分、灰分、二苯乙烯苷含量和结合蒽醌含量均达到药典规定的标准，其中二苯乙烯苷和结合蒽醌含量均为以根据生育期施肥处理最高，其次是一次性施入底肥处理，不施肥处理最低。可见，根据生育时期施肥可提高何首乌产量和品质。表2何首乌产量与品质对比处理产量(kg/667m2)水分(％)灰分(％)二苯乙烯苷(％)结合蒽醌(％)根据生育时期施肥1586a6.593.982.080.24一次性施入底肥1024b7.014.131.740.19不施肥674c7.244.241.390.18本发明根据何首乌全株干物质积累量和块根干物质积累量拟合Logistic方程，将何首乌生育时期划分为五个，即：缓苗期(5月1日之前)、缓慢生长期(5月1日至7月5日)；快速生长期(7月5日至8月24日)，也是干物质迅速积累期；花果期(8月24日至10月16日)，此期是块根快速生长期；养分回流期(10月16日至12月31日)，也是块根匀速膨大期。采用本发明划分何首乌生育时期，具有科学性、准确性和可靠性，为何首乌施肥时期的确定提供确切的时间依据，为何首乌藤上架、修剪等栽培技术的深入研究提供了生育时期可靠的时间保证。当前第1页1 2 3