代料栽培茯苓前后的土壤活性变化研究△

杨祺，黄婕，周元科，孙盼盼，刘焱文

(湖北中医药大学 药学院，湖北省中药资源与中药化学重点实验室，湖北 武汉，430061)

代料栽培茯苓前后的土壤活性变化研究△

杨祺，黄婕，周元科，孙盼盼，刘焱文*

(湖北中医药大学 药学院，湖北省中药资源与中药化学重点实验室，湖北 武汉，430061)

目的：比较六种代料栽培配方栽培茯苓前后土壤活性变化，探讨影响茯苓生长的土壤活性因素，指导代料配方的改良。提高代料栽培茯苓的产量和质量。方法：以传统松木栽培茯苓为对照，选择土壤中含水量、pH、有机物、多种酶和微生物等土壤活性指标，采用现代分析方法，测定六种代料栽培茯苓前后的土壤活性变化。结果：代料配方与传统松木栽培茯苓前后的各项土壤活性指标均发生变化；加权综合分析表明，代料配方E试验组与传统松木对照组G的土壤活性变化较接近。结论：为优选代料配方及其改善栽培茯苓的土壤环境提供了参考依据。

茯苓；种植；代料栽培；土壤环境

茯苓是多孔菌科真菌Poriacocos(Schw.)Wolf的干燥菌核，其菌种寄生于松木的根茎繁殖而成。茯苓为我国特有传统药食两用中药，始载于《神农本草经》，列为上品；收藏于历年版《中国药典》，具有利水渗湿，健脾，宁心的功效。广泛应用于药品和食品行业，并大量出口外销，每年需求量以万吨计[1]。由于历年过度采挖，我国野生茯苓已濒临灭绝，现主要依赖人工栽培。传统栽培方法是砍伐松木(段木)用于菌种繁殖茯苓[2]，每年消耗大量的松林，严重影响生态环境。因此改革传统栽培茯苓的方法是我国面临的重要研究课题。

本实验室前期开展了代料配方栽培茯苓的研究[3]。采用松枝、松木及其他农作物的废弃材料配方替代松木栽培茯苓，发现其栽培茯苓前后土壤活性产生变化；传统栽培经验表明，茯苓种植地必须隔年轮换，否则将严重影响药材的质量和产量[4]。因此土壤的活性是栽培茯苓的重要影响因素。本论文以传统松木(段木)栽培茯苓作为对照，选择了6种代料配方栽培茯苓，采用现代分析方法，对其栽培茯苓前后的土壤活性因素变化进行了研究。为优选栽培茯苓的代料配方、改善栽培茯苓的土壤环境和提高栽培茯苓产量及质量奠定了基础。

1 材料与方法

1.1试验地概况

本试验在湖北省黄冈市罗田县“九资河国家茯苓种植示范基地”进行。试验基地8.5 m×3.6 m，西北朝向，海拔344 m，坐标8 m。该试验地属于亚热带季风气候(N31°08.465′，E115°40.023′)，年平均气温16.4 ℃，无霜期228 d，年平均降雨量1 400 mm左右，气候温和，雨量充沛，适合茯苓生长。

1.2 实验材料

1.2.1代料配方

A松根62.5%松木屑9.5%米糠14.5%玉米芯11.5%蔗糖1%石膏1%；

B松根62.5%松木屑12.5%玉米粒3%麦麸15%玉米芯5%蔗糖1%石膏1%；

C松枝50%松木屑20%米糠10%麦麸10%玉米芯8%蔗糖1%石膏1%；

D松枝50%松木屑10%米糠10%麦麸10%玉米芯8%玉米粒10%蔗糖1%石膏1%；

E松针50%松木屑28%米糠10%麦麸10%蔗糖1%石膏1%；

F松针50%松木屑14%米糠10%麦麸10%玉米粒14%蔗糖1%石膏1%；

注：上述材料配方由本实验室筛选拟定。

1.2.2传统段木(G)

购自湖北省罗田县九资河镇林区

1.3土壤取样及处理

种植前和种植后分别采集土壤样品，种植前土壤为下窖前一天采集，种植后土壤为收获当天采集，采集土样前三天均无降水情况。对角线采样法，部分样品过10目筛阴干，保存于4 ℃的冰箱中，用于土壤含水量、酶活性、微生物数量的测定；部分样品过20目筛，干燥后用于pH值的测定，过100目筛干燥土样用于有机质的测定。

1.4土壤分析

采用改良紫外分光光度法测定过氧化氢酶[5]；采用邻苯三酚比色法测定多酚氧化酶；采用苯酚-次氯酸钠比色法测定脲酶；采用硝基水杨酸比色法测定纤维素酶；采用硝基水杨酸比色法测定蔗糖酶[6]。

采用恒重法测定土壤含水量；采用点位测定法测定pH值；采用重铬酸钾氧化-容量法测定有机质[6]。

细菌培养采用牛肉膏蛋白胨培养基；真菌培养采用马铃薯琼脂培养基；放线菌培养采用淀粉琼脂培养基。土壤微生物计数采用稀释平板计数法，微生物数量以每克干土样品的菌数量来表示[7]。每克样品的菌数=同一稀释度多次重复的平均菌落数×稀释倍数/土重。

数据整理采用Excel2007软件完成，差异显著性测试采用SPSS 18.0软件完成。

2 结果与分析

2.1土壤含水量、pH值、有机质、有机碳的含量测定

分别测定代料配方A、B、C、D、E、F 6个实验组与传统松木对照组(G)栽培茯苓前后土样的含水量、PH值，有机质和有机碳，测定结果见表1。

表1 茯苓不同栽培方式对土壤的含水量、pH、有机质、有机碳的影响

注：*表示与栽培前比较，P<0.05

由表1可知，代料配方试验组与传统对照组栽培茯苓后，各组土样含水量明显降低，组间含水量降低幅度差异不明显；各组土样PH均值略有下降，组间PH降低幅度差异较小，表明试验组与对照组栽培茯苓对土壤的含水量和PH值活性指标的影响近似。试验组与对照组种植茯苓后的有机质和有机碳的测定均上升，传统松木对照组的有机质和有机碳上升显著，均高于代料配方试验组，表明传统松木对照组G能为种植茯苓的土壤提供足够的肥力。但代料配方A、E、F试验组有机质和有机碳的测定值与传统松木对照组较接近，表明其代料配方比较合理，但有待进一步调整。

2.2 土壤酶活性的含量测定

分别测定代料配方A、B、C、D、E、F 6个试验组与传统松木对照组栽培茯苓前后土样的过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶、纤维酶、蔗糖酶等酶的活性酶的含量，测定结果见表2。

表2 栽培茯苓对土壤的酶活性的影响

注：*表示与种植前比较，P<0.05

由表2可知，传统松木对照组G种植茯苓前后土壤活性酶测定值比较，除脲酶略微降低外，其他活性酶均呈上升趋势，因而有利于茯苓生长。6种代料配方试验组种植茯苓前后土壤活性酶测定值比较，大多呈下降趋势，但试验组E土样的多数酶测定值上升，且与对照组土样活性酶的升降相近似，表明该代料配方栽培茯苓的土壤适合活性酶的生态环境。

2.3 土壤微生物的测定

分别测定代料配方A、B、C、D、E、F 6个试验组与传统松木对照组栽培茯苓前后土样的细菌、放线菌、真菌的菌落，测定结果见表3。

由表3可知，传统松木对照组G栽培茯苓后土样的细菌数较栽培前显著增加，但放线菌和真菌数减少。代料配方试验组栽培茯苓前后土样测定各项微生物的结果表明：除试验组E栽培茯苓后土壤细菌数略有减少外，其他各试验组的细菌均增加，尤以A、B、C试验组增加显著；除试验组B和F组栽培茯苓土样的真菌数增加外，试验组A、C、E三组均减少。比较代料配方试验组与传统松木对照组栽培茯苓土样的细菌测定结果，试验组A和C栽培茯苓前后土样测定3种微生物的升降趋势与对照组G相似，表明代料配方A和C栽培茯苓对土壤微生物的影响近似松木。

表3 栽培茯苓后对土壤中微生物数量的影响 /E+3 cfu·g-1

注：*表示与种植前比较，P<0.05。

2.4 代料配方影响茯苓生长土壤活性的综合评价

将传统松木栽培茯苓前后土壤活性因子变化作为参照表标准，标准分定为100分。以代料配方栽培茯苓前后土壤活性因子测定值作为评分依据，采用加权统计分析方法。含水量±1.00扣10分，pH值±1.00扣10分，有机质±2.00扣10分，过氧化氢酶±0.1000扣10分，多酚氧化酶±0.1000扣10分，脲酶±0.0010扣10分，纤维素酶±0.1000扣10分，蔗糖酶±0.1000扣10分，细菌±1.00扣10分，放线菌±1.00扣10分，真菌±0.10扣10分。通过加权计算得出各代料配方的综合评分，见表4。

表4 各代料配方的加权得分及综合评分

由表4可知，6种代料配方栽培茯苓前后土壤活性的多种影响因子，通过加权计算综合评分的结果为：代料配方试验组E>A>B>C>D>F。除试验组E的加权分比较高外，其他各试验组的组间差异较小。与传统松木G对照组的标准分(100分)比较，试验组E、A、B的综合评分与其较接近，分别为85.155 8分、81.752 1分、80.689 5分。因此试验组E、A、B为进一步优选栽培茯苓的代料配方提供了参考依据。

3 讨论

茯苓为多孔菌科真菌类药材，其菌种寄生于松木根部繁殖而成。传统栽培方法是砍伐松林，锯成段木，接种茯苓菌，置于地窖，覆盖土壤，经过80余日的种植管理收获茯苓药材。栽培茯苓土壤的活性是影响药材品质的重要因素。药农种植茯苓经验表明，其种植基地必须隔年轮换，否则严重影响栽培药材的质量和产量。因此探讨代料栽培茯苓土壤的活性影响对于寻求代料栽培茯苓具有重要意义。

本论文选择6种代料配方与传统松木栽培茯苓，对其土壤活性变化进行了比较研究。以检测土壤活性的多种因子作为评价指标，通过加权综合评分的统计分析方法，从中筛选与传统松木栽培茯苓对土壤活性影响相近似的代料配方。最终目标是优选出的代料配方可使栽培茯苓质量好、质量高，同时具备成本低廉和原料易得的特点。

由于传统栽培茯苓的方法消耗大量松木，严重破坏松木的生态环境。因此，寻求替代松木种植茯苓的科学问题引起众多学者的关注。迄今为止，研究方向主要集中在代料配方、菌种选择、优良菌种培育、栽培技术改革等方面，尚未涉及代料栽培茯苓土壤活性的研究。本课题组在前期研究的基础上，结合传统栽培茯苓必须轮换种植地的经验，对代料配方与传统松木栽培茯苓土壤活性进行了系统性比较研究，为改进和完善代料组方配伍，优选代料配方替代松木栽培茯苓提供了科学依据。

[1] 於小波，昝俊峰，王金波，等.我国茯苓药材主要产区资源调查[J].时珍国医药，2011，22(3)：714-716.

[2] 李羿，万德先，裴瑾.茯苓液体发酵条件的研究[J].成都中医药大学学报，2005，28(1)：53-56.

[3] 刘文志.代料栽培与传统栽培茯苓的质量比较研究及其复方的减肥降脂功能[D].武汉：湖北中医药大学，2012.

[4] 王桂娟，王焕章.茯苓的高产栽培技术[J].林业实用技术，2003(5)：19-20.

[5] 杨兰芳，曾巧，李海波，等.紫外分光光度法测定土壤过氧化氢酶活性[J].土壤通报，2011，42(1)：207-210.

[6] 关松荫，张德生，张志明.土壤酶及其研究法[M].北京：农业出版社，1986，134-141.

[7] 许光辉，郑洪元.土壤微生物分析方法手册[M].北京：农业出版社，1986，274-330.

Effect of Poria cocos Substitute Cultivation on Soil Activity

YANG Qi，HUANG Jie，ZHOU Yuanke，SUN Panpan，LIU Yanwen*

(CollegeofPharmacy，HubeiUniversityofChineseMedicine，KeyLaboratoryofHubeiProvinceResourcesandChemistryofChineseMedicine，Wuhan430061，China)

Objective：To compare soil activity pre and post cultivation ofPoriacocosand substitute cultivatedPoriacocos，discuss the influence factors for guiding substitute cultivation improvement and increasing the output and quality of substitute cultivatedPoriacocos.Methods：Contrast to the traditional pine-cultivatedPoriacocos，used water content，pH value，catalase，sucrase and fungus in soil as indexes，detect soil activity change of pre and post ofPoriacocosand substitute cultivatedPoriacocos.Results：All indexes changed after the pine timber and substitute cultivated.Susbtitute E was close to pine timber G.Conclusion：Providing a basis for optimizing substitue and improving the soil environment for Fuling cultivation.

Poriacocos(Schw.)Wolf；Cultivation；Subsitute cultivation；Soil environment

国家科技部支撑计划子课题“茯苓药效物质基础及作用机理研究”(2011BAI061303-4)

*[通信作者] 刘焱文，教授，研究方向：中药物质基础及其资源研究，E-mail：ywliu2008@163.com；杨祺，黄婕是并列第一作者

10.13313/j.issn.1673-4890.2014.01.009

2013-03-22)