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光照强度与栽培模式对金线莲生长及品质影响△

2015-09-25何碧珠邹双全刘江枫朱萍邹小兴

中国现代中药 2015年12期
关键词:金线黄酮福建

何碧珠,邹双全,刘江枫,朱萍,邹小兴*

(1.福建农林大学 园艺学院,福建 福州 350002;2.福建农林大学 林学院,福建 福州 350002)

·中药农业·

光照强度与栽培模式对金线莲生长及品质影响△

何碧珠1,邹双全2,刘江枫2,朱萍1,邹小兴2*

(1.福建农林大学 园艺学院,福建 福州 350002;2.福建农林大学 林学院,福建 福州 350002)

目的:探讨不同光照强度和栽培模式下金线莲形态、产量、主要药用成分黄酮和多糖的动态变化规律,确定金线莲适宜栽培模式和最佳采收时间。方法:以一次性成苗有机培养金线莲植株为材料,调节不同光照强度,采用林下仿生栽培和大棚种植2种不同栽培模式下大面积种植,测定不同栽培模式金线莲多糖含量和黄酮含量的变化,分析金线莲栽培过程中活性成分累积规律。结果:光照强度为3000 lx时,植株的株高、叶片大小、茎粗、鲜重和干重均达到最大;两种模式(大棚和林下)栽培苗随着栽培月龄的增长,多糖含量先减少后增加,黄酮含量则逐渐增加。种植6月后,以林下仿生态种植的金线莲在形态和生物量都显著优于大棚种植,多糖含量比大棚种植高2.9 mg,但黄酮含量差异不显著。结论:不同的光照强度和栽培模式对金线莲的生长、黄酮和多糖的变化有显著影响,金线莲的适宜采收期为林下栽培6个月以上。

金线莲;光照强度;栽培模式;栽培月龄;生长;多糖;黄酮

金线莲Anoectochilusroxburghii(Wall.) Lindl.为兰科(Orchidaceae)开唇兰属植物[1-2],是传统珍贵药材,含糖类、牛磺酸、强心甙类、酯类、生物碱、甾体,多种氨基酸,微量元素及无机元素等,常用于治疗糖尿病、风湿性关节炎、肺热咳嗽、破伤风、急慢性肝炎等[3-4]。目前,关于金线莲的活性成分[5-10]、组织培养[11-15]、栽培[16-18]等报道较多,但对于光照强度、栽培模式对金线莲的生长和品质变化研究仍较少。本试验通过对不同光照强度与不同栽培模式下大面积种植对金线莲生长与品质影响进行研究,探讨不同光照强度和栽培模式下金线莲形态、产量、主要药用成分黄酮和多糖的动态变化规律,确定金线莲适宜栽培模式和最佳采收时间,为金线莲林下仿生种植提供可靠参考数据和技术支持。

1 材料与方法

1.1试验材料

采用经一次性成苗有机培养技术培养的金线莲瓶苗,种植于福建省永泰县赤壁风景区。

1.2试验方法

1.2.1不同光照强度处理 选择经过4个月培养并生长一致的组培瓶苗移栽,进行单因素光照试验,设置4个光照水平,即分别为1000lx、2000lx、3000lx、4000lx。移栽瓶苗经5~10d炼苗后,用摄子取出瓶苗内金线莲植株,洗净根部培养基,用1%多菌灵溶液消毒根部并置放于阴凉处至无滴水后移栽。移栽至穴盘,每组种植50株,重复4次,选用泥炭土、珍珠岩、花生壳按4∶1∶1比例混合基质,种植4个月后测量其株高、叶长、叶宽、茎粗、根数、鲜重及干重等指标。

1.2.2不同栽培模式 林下种植选择永泰县赤壁风景区次生阔叶林,林分郁闭度0.8左右,种植前先进行中耕松土,然后将炼苗5~7d的栽培瓶苗按5cm×5cm行距种植,种植后浇足定根水,日常管理中根据土壤干湿程度进行适量浇水;大棚种植基质采用腐殖土,挑选生长一致、健壮的瓶苗进行移栽,用45%多菌灵可施粉剂900倍溶液浇透消毒,装入穴盘中用于种植,移栽后浇足定根水,将移栽好的穴盘置于塑料大棚中,大棚光照控制3000lx左右,温度控制25~28℃,2~3d浇1次水;种植6个月后观察并记录金线莲生长情况,记录株高、茎粗、鲜重等指标,测定多糖、黄酮含量。

2 结果与分析

2.1光照强度对金线莲生长的影响

2.1.1光照强度对金线莲形态的影响

表1 不同光照强度对金线莲形态的影响

从表1中可知,随着光照强度的增强,株高先增高后降低,当光照强度为3000 lx时,株高达到最大值,为11.48 cm;当光照强度为1000 lx时,株高为最小值,仅9.54 cm。用叶长和叶宽来衡量叶面积,叶面积随着光照强度的增强先增大后减小,当光照强度为3000 lx时,叶长、叶宽达到最大。随着光照强度增强,茎逐渐变粗,纤维含量逐渐增加。各处理间根数差异不显著,说明光照强度对根的生长影响不明显。

2.1.2 光照强度对金线莲生物量的影响 从表2中可知,随着光照强度增强,鲜重先增加后减少,处理1与其他各组间差异显著,而其他3组之间差异都不显著;对干重而言,4个处理间差异显著;随着光照强度增加,纤维量逐渐增加,布绒显现程度逐渐清晰,有利于植株内物质含量积累,折干率增加。当光照强度为3000 lx时,单株鲜重和单株干重皆达到最大,分别为1.57 g、0.203 g。

表2 不同光照强度对金线莲生物产量的影响

2.2不同栽培模式对金线莲生长及品质的影响

2.2.1不同栽培模式对金线莲生长外观形态的影响 研究表明(见表3),种植6个月后,两种栽培模式金线莲植株生长差异很大。林下种植金线莲植株高,茎粗壮,纤维量高,韧性强,根系发达,叶片厚大,叶片颜色深红,布绒明显,叶脉金线明晣,植株活力强,干物质含量高;大棚种植的金线莲生长情况明显弱小,纤维量少,水分含量高,干物质少,叶片颜色偏绿,布绒不明显,叶脉金线不明晣,根细小且少,植株活力不强。

表3 不同栽培模式对金线莲生长外观形态的影响

2.2.2 不同栽培模式对金线莲生物产量的影响 种植6个月后,林下种植的金线莲植株单株鲜重达2.25 g,而大棚种植的金线莲鲜重仅为1.93 g,两者差异显著(表4)。林下种植折干率为13.38%,较大棚种植高1.16%。林下种植金线莲茎秆纤维含量高,干重也显著增加,并且随着种植时间延长干物质含量逐渐增加。

表4 不同栽培模式对金线莲生物产量的影响

2.2.3 不同栽培模式对金线莲多糖和黄酮含量的影响 野生金线莲生长在深山密林下或溪涧旁潮湿的草丛中或竹林下,在这种生境下生长的金线莲具有较高的品质和营养成分。将经过5个月培养的金线莲瓶苗进行大棚和林下移栽,移栽阶段出现多糖含量先降低后增加的变化情况(见表5)。栽培后3个月的金线莲多糖含量显著降低,尤其是第1个月至第3个月,多糖含量降低最显著。移培后金线莲生长环境发生变化,为了适应栽培的新环境,植株体内代谢速率加快,为维持生理代谢,大量消耗前期组培生长阶段积累的养分,而多糖作为植物体主要的能量来源,因此被大量消耗,到第三个月时含量达到最低,此时大棚栽培苗多糖含量仅为4.11%,林下栽培苗多糖含量为5.14%。栽培1个月后林下栽培苗多糖含量低于大棚栽培苗,而随后几个月中林下栽培苗多糖含量均高于大棚栽培苗。栽培6个月时测得多糖含量比栽培3个月时增加,说明金线莲植株适应并在新的生长环境生长,光合作用产生的能量大于自身代谢消耗的能量,此时大棚栽培苗多糖含量接近野生苗,而林下栽培苗多糖含量大于野生苗。栽培9个月,多糖含量进一步增加,增加量相比6个月时减慢,两种栽培苗多糖含量均高于野生苗(8.83%),大棚栽培苗多糖含量为9.37%,林下栽培苗多糖含量为9.56%。黄酮含量移栽阶段出现的是缓慢增加,增加速率随着种植时间的延长先变慢后变快然后再变慢。大棚种植9个月,总黄酮含量从1.27%增加到1.55%;林下种植9个月,总黄酮含量从1.27%增加到1.56%,可见金线莲林下种植与大棚种植总黄酮含量差异不大。

表5 不同栽培模式与栽培月龄对金线莲多糖和黄酮含量的影响

3 讨论

光照在植物生长过程中至关重要,光照强度大小直接影响植物的生长发育及形态变化,进而影响植物生物活性成分的积累。金线莲是一种典型的阴生植物[19],吴坤林等[20]研究结果显示金线莲组培苗在低光强度下,表现徒长、纤弱,在2000~3000 lx光强下,生长旺盛,叶面积及茎径适中,符合金线莲商品的质量标准,这与本试验中光照强度在3000 lx时,植株的株高、叶片大小、茎粗、鲜重、金线清晰表达程度、干重均达到最大,适宜金线莲生长,基本上是一致的。

随着金线莲连续生长时间的延长,多糖含量先减少后增加。而黄瑞平[21]等测量栽培4个月龄的福建金线莲多糖含量,发现多糖含量随着金线莲栽培月龄的增加而降低,由于最长栽培时间只有4个月,因此后期多糖含量变化情况无法估计。金线莲富含黄酮类物质,这与顾慧芬等[22]对金线莲的研究结论一致。组培苗移栽后黄酮含量随着种植时间的延长而增加,黄酮是植物体内次生代谢产物,其含量变化受外界条件的影响,如光照刺激等对其合成量有帮助。通过林木郁闭度来确定光照、通风等条件,将金线莲移栽到适宜生态环境中,有利于黄酮的积累。

不同栽培模式对金线莲生长以及生物产量积累的影响较大,本试验结果表明林下种植金线莲在形态和生物量都显著优于大棚种植。若以多糖含量作为金线莲有效成分指标来考量,应选择林下栽培的金线莲。根据不同季节选择适宜的海拔进行林下种植,林下种植的金线莲抗病力强、适应性强、茎粗、根系发达、韧性强,植株活力强,纤维含量高,叶片颜色深厚,绒布状明显,金线叶脉明晰,成活率达99%,生根率达99%,成品率95%以上,每株重量达2.5 g以上,内物质含量高。

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EffectsofLightIntensityandCultivationModeonGrowthandQualityofAnoectochilusroxburghii

HEBizhu1,ZOUShuangquan2,LIUJiangfeng3,ZHUPing1,ZOUXiaoxing2*

(1.CollegeofHorticulture,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou350002,China;2.CollegeofForestry,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou350002,China)

Objective:To explore the dynamic variation of morphology,yield,content of flavonoids and polysaccharide fromAnoectochilusroxburghiiat different light intensities and cultivation mode,and make sure the best harvest time with high quality.Methods:The findings of the study provide a solid technical solution forA.roxburghiibionic cultivation under woods.The one-step-seedling formation ofA.roxburghiiplantlets were used,growth condition and quality were studied under different light intensity and different cultivation modes,the aim was to find a scientific and rational cultivation methods for it.Results:The plant height,leaf size,stem diameter,fresh weight and dry weight reached the biggest under 3000 lx light intensity,the content of polysaccharide was increased first,and then decreased under both of the two cultivation modes (cultivation under plastic tunnel and woods),and the content of flavonoids was increased gradually.Six months later after planting,the plants morphology and biomass under woods was better than plastic tunnel,polysaccharide content was 2.9 mg more than plastic tunnel cultivation,but the difference of flavonoid content was not significant between the two cultivation modes.Conclusion:Different light intensities and cultivation mode have significant influences on the growth ofA.roxburghii,and the accumulation of flavonoids and polysaccharide.The results indicated that the appropriate harvest time ofA.roxburghiiis 6 months after cultivation under woods.

Anoectochilusroxburghii;light intensity;cultivation mode;cultivation age;growth;polysaccharide;flavonoids

中央财政林业科技推广示范项目([2014]YC14)

*

邹小兴,副教授,研究方向:药用植物栽培与中药资源;Tel:(0591)83706551,E-mail:448962113@qq.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2015.12.015

2015-05-26)

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