人工摘花对大兴安岭地区桔梗产量和品质的影响
2016-10-10万群芳赵光磊信小娟王黑子来张玉华于海峰刘官久张文辉
万群芳,赵光磊,信小娟,刘 光,王黑子来,张玉华,于海峰,刘官久,张文辉
(1.黑龙江省大兴安岭地区农林科学院,黑龙江加格达奇 165000;2.西北农林科技大学林学院,陕西杨凌 712100)
人工摘花对大兴安岭地区桔梗产量和品质的影响
万群芳1,赵光磊1,信小娟1,刘 光1,王黑子来1,张玉华1,于海峰1,刘官久1,张文辉2*
(1.黑龙江省大兴安岭地区农林科学院,黑龙江加格达奇 165000;2.西北农林科技大学林学院,陕西杨凌 712100)
[目的]研究摘花对桔梗的产量和品质的影响,以期为桔梗规范化生产标准操作规程的制订提供理论依据。[方法] 在大田条件下,采用随机区组设计进行试验。[结果]摘除花蕾可显著提高桔梗的根长、根粗、根鲜重、根干重、总皂苷和多糖含量,其中根干重可提高41.2%。[结论]在桔梗生长期摘除花蕾,能有效提高桔梗的地下部分产量和改善品质。
人工摘花;桔梗;产量;品质;大兴安岭
桔梗Platycodongrandiflorum(Jacq.)A.DC.属桔梗科桔梗属多年生草本植物,其根为著名的中药材[1]。桔梗具有宣肺祛痰、利咽排脓之功效,用于治疗外感咳嗽、咽喉肿痛、肺痈吐脓、胸满胁痛、痢疾腹痛等症,现已被广泛应用于各种方剂中。近年来,随着市场需求量的增大,导致了野生桔梗的储量急剧下降,远远不能满足市场需求,因此,通过人工栽培措施获得高质量的桔梗已显得极为重要。
新时期,中药产业正在成为我国经济中极具活力的新增长点,然而在国际市场上,我国中药产品的竞争力低下,仍未取得应有的地位,其关键的问题就是产品质量不稳定、规范化管理水平不高,缺乏中药的规范化生产标准操作规程(SOP),桔梗作为我国销量最大的40种传统中药材之一也不例外。因此,为了实现桔梗的规范化生产标准,近些年已有大量学者对桔梗的人工栽培技术进行了研究[2-6],但大多数是从种子处理技术、施肥技术、除草技术、最适种植密度和最佳采收期等方面进行了研究,而针对人工摘花对其产量和品质的影响方面鲜见报道。因此,笔者以大兴安岭地区当地2年生桔梗为材料,研究了人工摘花对桔梗的产量和品质的影响,旨在完善大兴安岭地区桔梗的人工丰产栽培技术,以期为该区域建立桔梗规范化生产标准操作规程和GAP基地提供技术资料和理论依据。
1 材料与方法
1.1试验地概况试验在黑龙江省大兴安岭地区农林科学院北药试验基地进行,该基地属寒温带大陆性季风气候,土质为黑土,土层深厚,肥力适中,年均降雨量500 mm。
1.2试验材料供试材料为种栽的2年生桔梗,由黑龙江省大兴安岭地区农林科学院提供。
1.3试验设计该试验设3个处理:①摘除花蕾、②摘除花、③不除花(CK)。每个处理面积26 m2,3次重复,采用随机区组设计。株行距为20 cm×65 cm。在采收期,每个处理随机选取20株进行生物学性状的测量和统计。
1.4测定项目与方法
1.4.1生长指标测定。于2015年9月28日采样。用游标卡尺和钢尺对样品的根长和根粗进行测定。
1.4.2产量测定。用电子天平对各处理桔梗的鲜根重分别进行测定,然后在105 ℃下杀青,再在65 ℃条件下烘干,测定各处理的干根重量,取其平均值为药材产量。
1.4.3桔梗总皂苷和多糖含量测定。采用超声提取、香草醛-硫酸比色法对桔梗总皂苷含量进行测定[7];采用苯酚-硫酸比色法对桔梗多糖含量进行测定[8]。
1.5数据处理试验数据处理由软件Excel和SPSS17.0完成。
2 结果与分析
2.1不同处理对桔梗根长和根粗的影响从表1可以看出,处理①和处理②的根长和根粗均高于对照,其中处理①的根长和根粗值最大。经邓肯式新复极差法显著性测定结果显示,处理①与对照(处理③)间根长和根粗差异极显著,处理②与对照(处理③)间根粗差异极显著,根长差异不显著。表明摘除花蕾对桔梗根长和根粗影响很大,可显著增加桔梗的根长和根粗。
2.2不同处理对桔梗根重的影响从图1可以看出,处理①和处理②的根鲜重和干重均高于处理③(对照),其中根鲜重分别高出对照的37.1%和25.2%,根干重分别高出对照的41.3%和26.4%。显著性测定结果显示,处理①和处理②与对照(处理③)间根鲜重均呈极显著差异,根干重分别呈极显著差异和显著差异。表明摘除花蕾和花序均可有效促进桔梗根鲜重和干重的增加。
表1 不同处理下桔梗根长和根粗的多重比较
图1 不同处理下桔梗根鲜重(a)和干重(b)变化Fig.1 Fresh weight(a)and dry weight(b)of P.grandiflorum roots in different treatments
2.3不同处理对桔梗根总皂苷和多糖含量的影响从表2可以看出,处理①和处理②相比对照(处理③)的总皂甙和多糖含量均有所增加,其中处理①的总皂甙和多糖含量均最高。经邓肯式新复极差法显著性测定结果显示,处理①与对照(处理③)间总皂甙和多糖含量分别呈极显著差异和显著差异;处理②与对照(处理③)间总皂甙和多糖含量均呈显著差异。表明摘除花蕾和花序对桔梗有效成分总皂甙和多糖含量的提高也起正效应作用。
表2 不同处理下桔梗总皂苷含量和多糖含量的多重比较
3 小结与讨论
该研究结果显示,摘除花蕾可显著提高桔梗的根长、根粗、根鲜重、根干重、总皂苷和多糖含量,与对照相比,根干重可提高41.3%。表明在桔梗生长期摘除花蕾可使有效成分向根部积累,从而可有效提高桔梗的地下部分产量和品质。
桔梗皂苷作为桔梗的主要活性成分,具有很多的生物学活性,如抗炎活性、护肝作用、化痰作用、抗肿瘤及免疫调节作用等,是桔梗发挥临床疗效的重要物质基础,而桔梗的总皂苷含量易受外界因素影响[9-11],因此,采用适当的人工干预可作为提高桔梗总皂苷含量的有效手段之一。前人研究也表明,适当的人工干预,如种植密度调控、水肥调控和打顶等措施均可提高桔梗总皂苷的含量[12-14]。该试验结果表明,通过摘除花蕾可有效提高桔梗根部总皂苷的含量,表明适当的人工干预有利于桔梗总皂苷的积累。
到目前为止,有关摘花、打顶对中草药产量和品质的影响方面的报道很多,如何军[15]研究摘花序和打顶对丹参生长的影响表明,摘花序和打顶后的植株生长健壮、干物质积累多、根部产量高、有效成分积累量大;张艳丽等[16]研究发现,现蕾期摘除全部花序后,怀牛膝的叶绿素含量、根部产量和多糖含量均呈升高趋势;于英等[17-18]分析发现,在孕蕾期摘花序可增加辽藁本和北柴胡的茎粗、叶面积指数和根部产量;周洁等[19]研究表明,人工打花处理对黄芩药材生物量和有效物质积累有积极促进作用。这些研究结果与该试验结果相似,即人工摘花可提高药材生物量和有效物质积累。这是由于花蕾是桔梗旺盛的呼吸器官,花蕾在发育过程中容易消耗大量营养,通过人工摘蕾,可终止生殖生长,促使其生殖生长向营养生长转化,一定程度上改变了桔梗的库源比,使更多的光合产物流向地下部分,从而可提高桔梗根部产量和有效物质的积累。因此,在人工栽培过程中,如不需要留种的情况下,应及时摘除花蕾,以此来提高人工栽培桔梗的产量和品质,实现桔梗的规范化种植。
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Effects of Plucking Flower on the Yield and Quality ofPlatycodongrandiflorumin the Greater Khingan Mountains area
WAN Qun-fang1, ZHAO Guang-lei1, XIN Xiao-juan1, ZHANG Wen-hui2*et al
(1.Daxinganling Academy of Agriculture and Forestry, Jiagedaqi, Heilongjiang 165000;2.College of Forestry, Northwest A & F University, Yangling Shaanxi 712100)
[Objective] Effects of plucking flower on the yield and quality ofP.grandiflorumwere studied in order to provide theoretical basis for formulating the standard operating procedure ofP.grandiflorum. [Method] The randomized block design was used in the experiment. [Result] The root length, root diameter, fresh weight of root, dry weight of root, total saponin and polysaccharide content could be increased significantly by plucking flower bud, and the dry weight of root could be increased by 41.2%. [Conclusion] The yield and quality of the underground part ofP.grandiflorumcan be improved significantly by plucking flower.
Artificial plucking flower;Platycodongrandiflorum; Yield; Quality; Daxinganling
国家公益性行业专项(201404718);国家林业科学技术推广项目([2014]22号)。
万群芳(1982-),女,河南驻马店人,工程师,硕士,从事北药栽培技术研究。*通讯作者,教授,博士生导师,从事植物生态和生物多样性保护教学与科研工作。
2016-06-27
S 567.23
A
0517-6611(2016)23-114-02