连作年限对太子参经济性状、产量及品质的影响

赵凯　赢飘　张欣　曹国璠

摘要：为实现太子参高产优质栽培，试验研究了不同种植地连作年限对太子参经济性状、产量及品质（多糖和皂苷含量）的影响。结果表明，随着种植地连作年限的增加，太子参植株单个茎长、茎粗、鲜重呈先上升后下降的变化趋势；单位面积鲜重产量呈下降的变化趋势；而对药材品质中多糖和皂苷含量的综合分析显示，连作２年是可行的。

关键词：太子参；连作年限；经济性状；产量；品质

中图分类号：Ｓ５６７．５＋３；Ｓ３４４－０９Ｓ５－３３ 文献标识码：Ａ 文章编号：0439－８114（２０12）24－5713-05

连作障碍又叫连作障害，即同一土壤中连续栽培同一种或近缘植物后，即使在正常的栽培管理条件下也会出现生长势变弱、病害加重、产量和品质下降的现象［１］。连作障碍在农业生产上普遍存在，科技工作者对设施蔬菜［２－７］、大豆［Ｇｌｙｃｉｎｅｍａｘ（Ｌ．）Ｍｅｒｒ．］［８］、辣椒（ＣａｐｓｉｃｕｍａｎｎｕｕｍＬ．）［９］和烟草（ＮｉｃｏｔｉａｎａｔａｂａｃｕｍＬ．）［１０］等连作障碍进行了大量的研究；而且药用植物栽培中连作障碍也非常突出，约占药用植物７０％的根和根茎类药材是忌连作的［１１－１６］，如人参（ＰａｎａｘｇｉｎｓｅｎｇＣ．Ａ．Ｍｅｙ．）［１７－１９］、西洋参（Ｐ．ｑｕｉｎｑｕｅｆｏｌｉｕｓＬ．）［１９－２２］、三七［Ｐ．ｎｏｔｏｇｉｎｓｅｎｇ（Ｂｕｒｋ．）Ｆ．Ｈ．Ｃｈｅｎ］［２３－２５］、地黄（ＲｅｈｍａｎｎｉａｇｌｕｔｉｎｏｓａＬｉｂｏｓｃｈ．）［２６－２８］、当归［Ａｎｇｅｌｉｃａｓｉｎｅｎｓｉｓ（Ｏｌｉｖ．）Ｄｉｅｌｓ］［２９］、丹参（ＳａｌｖｉａｍｉｌｔｉｏｒｒｈｉｚａＢｇｅ．）［３０］、苍术［Ａｔｒａｃｔｙｌｏｄｅｓｌａｎｃｅａ（Ｔｈｕｎｂ．）ＤＣ．］［３１］、附子（ＡｃｏｎｉｔｕｍｃａｒｍｉｃｈａｅｌｉｉＤｅｂｘ．）［３２］等。造成作物连作障碍的因素大体分为３个方面，一是土壤理化性状恶化，同一种作物长期连作，会造成土壤中某些元素的亏缺，在得不到及时补充的情况下便出现“木桶效应”，影响作物的正常生长，使作物的抗逆能力减弱，产量和品质下降，严重者导致植株死亡［３３］。二是土传病害加重，药用植物连作会破坏根际微生态平衡，促使病原微生物增长，如人参在老参地种植会导致侵染性病害和生理性病害相继发生，当多种类型病害交织在一起后，将造成人参根病流行，严重者蔓延整个参园；一般老参地种植３年后的存苗率在２５％以下，７５％以上的参苗都将因参根腐烂“失踪”而丢失［３４］。三是植物自毒作用，这是作物连作障碍的主要原因之一。陈长宝等［３５，３６］研究表明，人参根际土壤提取物对人参和白菜［ＢｒａｓｓｉｃａｃａｍｐｅｓｔｒｉｓＬ．ｓｓｐ．ｐｅｋｉｎｅｎｓｉｓ（Ｌｏｕｒ．）Ｏｌｓｓｏｎ］种子的发芽率及根伸长均有极显著的影响，对人参种子的发芽具有明显的抑制作用。刘红彦等［２７］通过对地黄种植地土壤灭菌和地黄块根、残叶灭菌进行盆栽试验，结果发现造成地黄的连作障碍首先是来自前茬地黄块根的分泌物（或前茬微生物的分解产物），其次是残叶的分泌物，表明根际微环境化感自毒物质的积累及其效应可能是造成地黄连作障碍的主导因素。

太子参（ＲａｄｉｘＰｓｅｕｄｏｓｔｅｌｌａｒｉａｅ）系常用中药材，植物名孩儿参、童子参，为石竹科（Ｃａｒｙｏｐｈｌｌａｃｅａｅ）孩儿参属（ＰｓｅｎｄｏｓｔｅｌａｒｉａＰａｘ）异叶假繁缕［Ｐ.ｈｅｔｅｒｏｐｈｙｌｌａ（Ｍｉｑ．）ＰａｘｅｘＰａｘｅｔＨｏｆｆｍ］的干燥块根，为滋补类中药材［３７］。具有益气、健脾生津、润肺、补肾之功效，常用于病后体弱、阴虚盗汗、脾虚体倦、食欲不振、肺燥喉干、小儿消瘦、精神疲乏等病征，可作为人参乃至西洋参的代用品，老少皆宜。太子参药用块根呈细长纺锤形，稍弯曲，表面较光滑，稍有纵皱纹，凹陷处有须根痕，顶端有茎痕，表面浅黄色［３７］。在福建、贵州、山东、江苏和安徽等省均有种植。生产上发现太子参连作障碍（重茬栽培）问题比较突出，导致太子参不能正常膨大形成具有商品价值的块根，尤其是随着连作年限的加长，太子参的根长、根系数量、株高、茎分枝数、结实种子数、总生物量等持续下降，单根重和产量明显降低，品质也下降，严重影响了种植区和药农的经济效益与生产积极性。中药材连作障碍的研究已有不少报道［２3－２８，３０，３８］，但关于太子参连作障碍方面的研究还很少；前人对太子参的研究主要集中在高产栽培技术、化学成分以及药理作用等方面［３９－４４］，对太子参连作障碍的研究仅见冯业强等［４５］的试验报告。连作造成太子参产量明显下降，同地块上连作２年比正茬的减产３０％左右，连作３年以上的比正茬的减产５０％以上，而且连作对太子参药用品质影响明显，其中总皂苷含量呈极显著下降［４５］。开展太子参连作障碍研究对维护太子参产业的持续稳定发展具有重要意义；试验在贵州省施秉县对不同连作年限太子参种植地生长的太子参经济性状、产量及品质的影响进行了研究，运用方差分析方法揭示连作对太子参的综合影响，旨在为克服太子参连作障碍提供理论依据，从而实现太子参的高产优质栽培。

１ 材料与方法

１．１ 试验概况

２０１０年１１月在贵州省施秉县牛大场镇进行田间试验，室内试验于２０１１年太子参采收后在贵州大学农学院作物栽培实验室进行。牛大场镇属亚热带季风湿润气候区，年均气温１６℃，年无霜期２５５～２９４ｄ，年降雨量１０６０～１２００ｍｍ；土壤为黄壤，中性偏微酸性，土质肥沃，富含有机质，属富钾缺磷型土壤。

１．２ 材料

试验所用的太子参品种从福建省拓荣县引进。药剂有人参皂苷（ＧｉｎｓｅｎｏｓｉｄｅＲｂ１）对照品、无水葡萄糖，均购于中国药品生物制品检定所；试剂有无水乙醇、９５％乙醇、氯仿、甲醇、正丁醇、冰醋酸、浓硫酸、苯酚、高氯酸、香草醛等，均为分析纯，购于国药集团贵阳市化学试剂厂。

仪器主要有ＦＡ２１０４Ｓ电子天平（上海天平仪器厂）、ＵＶ－７５０４分光光度计（上海光谱仪器制造有限公司），ＦＰ６４０火焰光度计（上海精密科学仪器有限公司），ＳＫ８２１０ＨＰ超声提取仪（上海第三分析仪器厂）、ＲＥ－５２Ａ旋转蒸发仪（上海医疗器械专用仪器厂）、ＤＫ－９８－１电热恒温水浴锅（天津市泰斯特仪器有限公司）、ＴＤＬ－５高速离心机（上海安亭科学仪器厂）以及电炉、游标卡尺、直尺等。

１．３ 试验设计

试验以太子参种植地连作年限为试验因子，分别选择连作２年、４年、６年、８年和１０年的太子参种植地，同时以生地种植为对照。种植密度为７５万～９０万株／ｈｍ２，按行距１５ｃｍ、株距６ｃｍ，用锄头斜向开沟，沟深６～９ｃｍ，平栽；芽距地面５ｃｍ左右，轻覆土；小区面积２４ｍ２，重复３次［３９］。为防止土壤板结，试验地深翻并施足有机肥，施用底肥分别为农家肥３００００ｋｇ／ｈｍ２，磷酸二铵２２５ｋｇ／ｈｍ２，普钙７５０ｋｇ／ｈｍ２。生长过程中只锄草不追肥，于２０１１年７月中旬采收。

１．４ 测定项目及方法

１．４．１ 太子参经济性状及产量的测定 将各连作年限种植地收获的新鲜太子参块根均匀铺在桌面上，运用５点取样法，随机选取具有代表性的材料５０株，去掉断根、不完整根后，用电子天平称鲜重，测定太子参单根平均重量（鲜重），然后换算出各种植地单位面积的产量；同时各种植地随机选取具有代表性的材料５０株，用直尺测量长度，用游标卡尺测量茎粗（直径），其中平均直径一般为距离植株顶端１／３处的茎粗，重复３次，取其平均值。

１．４．２ 太子参多糖含量的测定 将各连作年限种植地采收的样品晒干，粉碎，过４０目筛，分别制成检测样品，用苯酚－硫酸比色法测定多糖含量。原理是多糖能被浓硫酸水合产生的高温迅速水解、产生单糖，并迅速脱水生成醛糖衍生物，在强酸条件下与苯酚反应，生成橙色衍生物，在波长４９０ｎｍ处和一定浓度范围内，其吸光度与多糖含量呈线性关系，采用比色法测定就可得太子参的多糖含量。

１．４．３ 太子参皂苷含量的测定 从许茜等［４４］的研究可知，采用超声法提取太子参总皂苷的得率明显高于索氏提取法和水煎煮法，因此试验采用超声法提取太子参的总皂苷。并用５％香草醛－冰醋酸－高氯酸法测定太子参中的皂苷含量。

１．４．４ 数据处理 试验中所有得到的数据都采用ＳＡＳ１１．０统计软件进行邓肯氏新复极差测验（Ｄｕｎｃａｎ′ｓｎｅｗｍｕｌｔｉｐｌｅ－ｒａｎｇｅｔｅｓｔ），并进行方差分析。

２ 结果与分析

２．１ 连作年限种植地栽培对太子参经济性状的影响

不同连作年限种植地栽培对太子参植株单个茎长的影响结果见图１，不同连作年限种植地栽培对太子参植株单个茎粗的影响结果见图２，不同连作年限种植地栽培对太子参植株单个鲜重的影响结果见图３，由图１、图２、图３可以看出，太子参植株的单个茎长、茎粗、鲜重这３个经济性状都随着种植地连作年限的增加整体呈降低趋势，并且都是以生地种植的太子参植株３个经济性状表现最好，单个茎长、茎粗、鲜重分别为５．９３ｃｍ、５．９０ｍｍ、１．６４１４ｇ；随着种植地连作年限的增加，太子参植株３个经济性状都出现先减少后增加再减少的动态变化趋势；如在连作２年种植地收获的太子参植株３个经济性状分别为５．５３ｃｍ、５．４４ｍｍ、１．３２２６ｇ，表现为下降；而在连作４年种植地收获的太子参植株３个经济性状表现为增加，分别为５．６２ｃｍ、５．５１ｍｍ、１．４５０８ｇ；在连作４年种植地以后，连作６年种植地、连作８年种植地、连作１０年种植地收获的太子参植株３个经济性状都表现为持续下降，如连作１０年种植地收获的太子参植株３个经济性状分别为３．５２ｃｍ、３．１４ｍｍ、０．６６１３ｇ。从整体上看，连作２年到连作４年，单个茎长和茎粗增加的趋势不明显，只有单个鲜重增加的趋势较为明显。

２．２ 连作年限种植地栽培对太子参产量的影响

不同连作年限种植地栽培对太子参产量（鲜重）的影响结果见图４，由图４可见，在生地种植收获的太子参产量（鲜重）最高，随着连作年限的增加，太子参的产量逐步下降，而且下降趋势比较明显，说明连作年限对太子参产量的影响是存在的。

２．３ 连作年限种植地栽培对太子参品质的影响

药理学检测表明，多糖和皂苷是太子参的有效成分，具免疫活性，能增强人体抵抗力，可作为太子参药材质量评价的一项标志性指标［４１］。因此试验选取多糖和皂苷含量作为评价连作年限种植地栽培对太子参内在品质的影响指标，测定结果见表１。从表１可以看出，随着种植地连作年限的增加，太子参多糖和皂苷含量均呈现先上升后下降的变化趋势，从有效成分含量综合分析的角度来看，太子参在连作２年种植地栽培是可行的。但若连作年限继续增加，太子参的品质就会下降。

２．４ 太子参经济性状和品质指标的比较

不同连作年限种植地栽培对太子参植株经济性状、单位面积产量（鲜重）、内在品质指标的影响及方差分析结果见表２，由表２可以看出，对于太子参植株茎长来说，生地种植与连作６年种植地、连作８年种植地、连作１０年种植地之间差异显著；连作２年种植地、连作４年种植地与连作８年种植地、连作１０年种植地之间差异显著；连作６年种植地与连作１０种植地年之间差异显著。而生地种植与连作２年种植地、连作４年种植地之间无显著性差异；连作２年种植地与连作４年种植地、连作６年种植地之间无显著性差异；连作６年种植地与连作８年种植地之间无显著性差异；连作８年种植地与连作１０年种植地之间无显著性差异。

对于太子参植株茎粗来说，生地种植、连作２年种植地、连作４年种植地与连作６年种植地、连作８年种植地、连作１０年种植地之间差异显著；连作６年种植地与连作８年种植地、连作１０年种植地之间差异显著；连作８年种植地与连作１０年种植地之间差异显著。而生地种植与连作２年种植地、连作４年种植地之间无显著性差异，

对于太子参植株单个鲜重来说，生地种植与连作２年种植地、连作４年种植地、连作６年种植地、连作８年种植地、连作１０年种植地之间差异显著；连作２年种植地、连作４年种植地与连作６年种植地、连作８年种植地、连作１０年种植地之间差异显著；连作６年种植地与连作８年种植地、连作１０年种植地之间差异显著；连作８年种植地与连作１０年种植地之间差异显著。而连作２年种植地与连作４年种植地之间无显著性差异。

对于太子参单位面积产量（鲜重）来说，生地种植、连作２年种植地、连作４年种植地、连作６年种植地、连作８年种植地、连作１０年种植地两两之间均存在显著差异。

对于太子参单位面积多糖产量来说，生地种植、连作２年种植地与连作４年种植地、连作６年种植地、连作８种植地年、连作１０年种植地之间差异显著；连作４年种植地与连作６年种植地、连作８年种植地、连作１０年种植地之间差异显著；连作６年种植地与连作８年种植地、连作１０年种植地之间差异显著。而生地种植与连作２年种植地之间无显著性差异；连作８年种植地与连作１０年种植地之间无显著性差异。

对于太子参单位面积皂苷产量来说，生地种植、连作２年种植地与连作４年种植地、连作６年种植地、连作８年种植地、连作１０年种植地之间差异显著；连作４年种植地与连作６年种植地、连作８年种植地、连作１０年种植地之间差异显著；连作６年种植地与连作８年种植地、连作１０年种植地之间差异显著；连作８年种植地与连作１０年种植地之间差异显著。而生地种植与连作２年种植地之间无显著差异。

显而易见，从生地种植到连作２年种植地栽培的太子参单位面积多糖和皂苷产量下降的幅度不显著，而在连作４年种植地到连作１０年种植地栽培的太子参单位面积多糖和皂苷产量下降的幅度显著，由此可以看出，太子参在连作２年种植地栽培是可行的。

３ 小结与讨论

通过不同连作年限种植地对太子参经济性状、产量及品质的影响进行比较研究，结果表明，田间连作会阻碍太子参的生长发育；随着连作年限的增加，太子参植株单个茎长、茎粗、鲜重、单位面积产量（鲜重）整体上呈下降的趋势。大田生产上太子参一般不提倡实施连作，而我们对太子参多糖和皂苷单位面积产量进行综合分析后，发现在连作２年种植地上栽培是可行的，对太子参中的多糖和皂苷的含量影响不显著。

太子参在连作２年种植地栽培可行的原因可能是种植地土壤里的营养成分消耗得比较少，根系分泌物积累量也较少，寄生性杂草和病虫害为害不严重；但是继续连作就会使这些因素的负面影响加大，进而严重影响太子参的产量和品质，因此有必要进一步开展对造成太子参连作障害主要因素的探寻。太子参对土壤和气候条件的选择性较强，不同产地的太子参品质差异极大，而近年来太子参的市场需求又在不断增加，生产上实行连作或复种连作的面积越来越大［４６］。太子参种植地连作会导致植株生育不良，产量大幅度下降，品质也变差。因此对太子参连作障害主要防控技术的研究有待进一步加强。

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