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施肥对各采收期北五味子产量和品质的影响

2012-09-20周连仁

东北农业大学学报 2012年11期
关键词:锌肥草炭采收期

周连仁,金 阳

(东北农业大学资源与环境学院,哈尔滨 150030)

五味子为木兰科植物五味子(Schisandra chinensis(Turcz.)Baill)干燥成熟果实,习称“北 五味子”。五味子味酸、甘、温。功能:收敛固涩、益气生津、补肾宁心[1],并且能够治疗肝脏的化学毒物损伤[2],增强机体免疫能力[3]。五味子全身是宝,其根、茎、叶、种子都可以提取木脂素。五味子具有极高的经济价值和营养价值,是一种新型的“药食同源”功能性保健食品,其果实在国际上已成为一种新兴食品工业的重要原料[4]。目前的五味子多数被药厂收购制作护肝片,如黑龙江省葵花药业生产的葵花牌护肝片。近年来,五味子人工种植的区域面积不断扩大,但采取传统的农田栽培管理方式,对五味子的施肥管理并不具备针对性,缺乏对有效成分含量各时期变化研究,一味追求外观和产量,不注重质量,一定程度上导致药材质量的下降。本文通过对北五味子不同的施肥方式研究,不同的施肥方式对各采收期北五味子产量和品质的影响,确定北五味子药材的较佳施肥方式,并为北五味子采收时期提供指导。

1 材料与方法

1.1 试验地基本概况

试验地位于黑龙江省尚志市,地处东经127°17'~129°12',北纬 44°29'~45°34'之间,属温带大陆性季风气候,全年有5个月在0℃以下,1月份最冷,平均气温在-20.2℃,7月份气温最高,平均气温21.6℃。年平均气温2.5℃。年降水量652.2 mm,作物生长季节降水量达到577.3 mm。全年日照时数在2 450~2 600 h之间。10℃以上年积温2 300~2 600℃之间,无霜期105~125 d。土壤基础肥力为全氮 2.03 g·kg-1,碱解氮108.23 mg·kg-1,全磷 0.43 g·kg-1,有效磷 8.34 mg·kg-1,缓效钾704.12 mg·kg-1,速效钾 153.31 mg·kg-1,有机质52.25 g·kg-1,有效锌0.44%,pH 6.0。

1.2 设计

本试验以生长期为六年的五味子为研究对象,采用随机区组设计,共设置五个处理:对照处理不施肥(CK)、配方施肥(F)、配方施肥+草炭(FP)、配方施肥+草炭+锌肥(FPZ)、配方施肥+锌肥(FZ)。配方施肥为前一年施入有机肥37 500 kg·hm-2,当年施N 172 kg·hm-2、P2O535 kg·hm-2、K2O 50 kg·hm-2。其中,五月下旬施入尿素40%,六月中旬施入60%尿素、50%磷酸二铵和50%氯化钾,七月上旬施入50%的磷酸二铵和50%氯化钾;草炭为前一年十月末施入15 000 kg·hm-2;锌肥采用叶面喷施,七月份每7天喷施浓度为0.15%的七水硫酸锌一次,共3次。每个处理设3次重复,共15个小区。小区宽垄为1.5 m,每区3垄,垄长14 m,试验小区面积63 m2,试验区全部面积约为945 m2。

1.3 方法

分别在8月21日、8月29日、9月5日、9月12日、9月21日和9月24日采收北五味子果实,共计采收6次,将每次采收果实经过处理测定产量及果实和籽粒中醇甲含量。

北五味子醇甲含量测定方法:高效液相色谱法(外标法)

液相色谱仪编号y-002,检测器uv2487,检测波长250 nm,色谱柱型号waters,柱温:25℃,流速1.0 ml·min-1,进样量10 μL,流动相甲醇-水比例为13∶7,温度23.1℃,湿度47.6%。

对照品名称:五味子醇甲,来自哈尔滨市食品药品检测中心,批号:110213-200706,取五味子醇甲对照品10.19 mg置于100 mL容量瓶中,用甲醇溶解并稀释至刻度,摇匀既得对照品母液。以取标准母液配得一系列浓度对照品溶液,绘制对照品标准曲线。待测样品依据标准曲线的回归方程计算出相对应的浓度。

操作步骤:新鲜北五味子在40℃烘箱内烘干至恒重,将籽粒从新鲜五味子果实中剥出,洗净,在40℃烘箱内烘干至恒重。将烘干的五味子果实及籽粒研磨成粉末(60目),取出约0.25 g,置25 mL容量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀,滤过。滤液作为供试品溶液。

准确称取一定量供试品,依据上述测定方法平行测定5次,测得五味子醇甲峰面积平均值为5 332 325(RSD=0.001),可见该方法精密度高。

2 结果与分析

2.1 不同施肥方式北五味子各采收期产量的变化

分别对各采收期北五味子产量进行分析,结果表明,从8月21日到9月21日,北五味子产量总体呈现逐渐升高趋势,在9月21日以后,除配方施肥+草炭+锌肥(FPZ)处理呈现一直上升趋势外,其它各处理均达到最大后开始下降(见图1)。

在各采收期,配方施肥+草炭+锌肥(FPZ)处理产量均为最高;其次为配方施肥+草炭(FP)和配方施肥+锌肥(FZ)处理,在8月25日和9月5日,配方施肥+锌肥(FZ)处理产量高于配方施肥+草炭(FP)处理,其他采收期,配方施肥+草炭(FP)处理产量高于配方施肥+锌肥(FZ)处理;然后是配方施肥(F)处理,对照(CK)处理产量最低。与对照相比,在各个采收期,配方施肥+草炭+锌肥(FPZ)处理平均增产71.31%,配方施肥+锌肥(FZ)处理平均增产56.85%,配方施肥+草炭(FP)处理平均增产56.20%,与配方施肥+锌肥(FZ)处理相当,配方施肥(F)处理平均增产36.28%。

图1 不同处理北五味子不同时期产量变化Fig.1 Change of Schisandra chinensis yield by different treatments at different periods

最高产量时,各处理每公顷产量的大小为:配方施肥+草炭+锌肥(FPZ)7 020.3 kg·hm-2>配方施肥+草炭(FP)6 694.9 kg·hm-2>配方施肥+锌肥(FZ)6 393.1 kg·hm-2>配方施肥(F)5 862.1 kg·hm-2>不施肥对照(CK)4 235.2 kg·hm-2。各处理与对照处理(CK)相比均达到差异极显著,各处理间差异显著。可见,草炭和锌肥均能增加北五味子产量,结合配方施肥,草炭和锌肥混合施用效果更佳。

2.2 不同施肥方式北五味子各采收期品质的变化

2.2.1 不同施肥方式北五味子各采收期果实中五味子醇甲含量的变化

五味子醇甲是北五味子品质的评价指标,由图2可知,从8月21日至9月24日,各处理北五味子果实(果肉和籽粒)中五味子醇甲含量总体变化趋势为由高到低。其中,五味子醇甲含量在9月12日之前降低趋势较快,9月12日之后降低趋势较缓。

8月21日五味子醇甲含量最大,此时,配方施肥(F)处理五味子醇甲含量最高,含量为0.59%,其次是配方施肥+草炭(FP)处理,含量为0.55%,然后是配方施肥+草炭+锌肥(FPZ)处理和配方施肥+锌肥(FZ)处理,含量分别为0.53%和0.51%,不施肥对照(CK)处理最低,含量为0.42%,各处理差异均达到极显著。

在采收期9月24日时,五味子醇甲含量到达最低值,此时,配方施肥(F)处理五味子醇甲含量最高,含量为0.31%,其次是配方施肥+草炭(FP)处理,含量为0.28%,然后是配方施肥+草炭+锌肥(FPZ)处理和不施肥对照(CK)处理,含量均为0.27%,最低为配方施肥+锌肥(FZ)处理,含量为0.24%。

图2 不同处理北五味子各采收期果实中五味子醇甲含量的变化Fig.2 Change of Schizandrol A of Schisandra chinensis fruit by different treatments at different periods

综合来看,配方施肥和草炭对北五味子果实中五味子醇甲含量有明显的提高作用,而施加锌肥对北五味子果实中五味子醇甲含量影响不大。配方施肥(F)、配方施肥+草炭(FP)和配方施肥+草炭+锌肥(FPZ)处理各采收期果实中五味子醇甲平均含量与对照相比均有较大提高,分别提高26.59%、23.72%和19.56%,配方施肥+锌肥(FZ)处理与对照相比差别较小,只提高12.34%。

2.2.2 不同施肥方式北五味子各采收期籽粒中五味子醇甲含量的变化

从图3中可以看出,从8月21日到9月21日,各处理北五味子籽粒中五味子醇甲含量总体变化趋势为由低到高。在9月21日之后趋于平稳。

图3 不同处理北五味子各采收期籽粒中五味子醇甲含量的变化Fig.3 Change of Schizandrol A of Schisandra chinensis grain by different treatments at different periods

在采收期8月21日北五味子籽粒中五味子醇甲含量较低,此时,配方施肥+草炭+锌肥(FPZ)处理五味子醇甲含量最大,含量为0.67%,其次是配方施肥+锌肥(FZ)和配方施肥+草炭(FP)处理,含量分别为0.66%和0.65%,然后是配方施肥(F)处理,含量为0.61%,不施肥对照(CK)处理最低,含量为0.58%,各处理与对照相比差异均达到极显著。

随着采收期的推迟,到9月24日时,籽粒中五味子醇甲含量为最高,此时,配方施肥(F)处理五味子醇甲含量最大,含量为0.82%,其次是配方施肥+草炭(FP)处理,含量为0.80%,然后是配方施肥+锌肥(FZ)和配方施肥+草炭+锌肥(FPZ)处理,含量分别为0.75%和0.74%,最低为不施肥对照(CK)处理,含量为0.71%。配方施肥(F)和配方施肥+草炭(FP)处理与对照相比达到极显著差异,其它处理与对照相比差异显著。

综上所述,草炭对北五味子籽粒中五味子醇甲含量影响较大。施用草炭处理,配方施肥+草炭(FP)和配方施肥+草炭+锌肥(FPZ)两个处理各采收期平均籽粒五味子醇甲含量分别为0.75%和0.74%,与对照相比分别提高12.09%和10.29%。

3 讨论与结论

北五味子的功效很多,作为药材目前主要应用在肝病的治疗上。五味子的有效成分为木脂素类化合物,从五味子中分离出来的木脂素类化合物有32种,其中有明确药理作用的有7种,分别为五味子甲素(Schizandrin A)、五味子乙素(Schizandrin B)、五味子丙素(Schizandrin C)、五味子醇甲(Schizandrol A)、五味子醇乙(Schizandrol B)、五味子酯甲(Schisantherin A)和五味子酯乙(Schisantherin B)[5],其中五味子醇甲含量最高,占到五味子主成分因子百分率为41.11%[6]。

随着时间的推移,北五味子果实中五味子醇甲含量逐渐变小,而籽粒中的五味子醇甲含量却逐渐提高并达到一个最大值,但总体呈下降趋势。五味子醇甲向籽粒中转移存储。

施用草炭和锌肥可以提高五味子的产量和品质,草炭和锌肥配施效果更佳。配方施肥+草炭+锌肥(FPZ)处理对北五味子产量提高和五味子醇甲含量影响最大,与对照相比可提高北五味子产量71.31%,与单施化肥即配方施肥(F)处理相比产量提高25.70%。草炭对北五味子籽粒中五味子醇甲含量影响较大,施用草炭可以显著提高北五味子中五味子醇甲含量。

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].北京:化学工业出版社,2005:44-45.

[2]高普军.北五味子粗多糖保肝作用的机理[J].白求恩医科大学学报,1996,22(1):23-24.

[3]李民.五味子油乳剂对胸腺嘧啶核苷渗入淋巴细胞DNA的影响[J].药学通报,1982(5):307.

[4]王森.五味子研究概况从其发展前景[J].经济林研究,2003(4):85-87.

[5]张彩丽,贺学礼.五味子研究进展[J].保定师范专科学校学报,2004,17(4):36-39.

[6]孙庆龙.北五味子种质资源及评价研究[D].哈尔滨:黑龙江中医药大学,2006:45.

[7]葛会奇,贾天柱.HPLC测定五味子的最佳采收期及五味子醇甲在果实中的分布[J].中成药,2007,29(6):862-864.

[8]邢桂菊,刘显清,王巍.北五味子采收初探[J].中国林副特产,2001,2(1):22.

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