品种(系)与播种量对太子参产量及浸出物的影响
2018-05-30李龙进王华磊李金玲刘红昌罗夫来罗春丽黄明进李文福杨掌法
李龙进, 王华磊, 赵 致, 李金玲, 刘红昌, 罗夫来,罗春丽, 黄明进, 陈 勇, 李文福, 杨掌法
(1.贵州大学农学院,贵州贵阳 550025; 2.贵州大学中药材研究所,贵州贵阳 550025)
太子参原植物为石竹科孩儿参属宿根性多年生草本植物孩儿参(Pseudostellariaheterophylla(Miq.) Pax ex Pax et Hoffm.),又称异叶假繁缕,以干燥块根入药,称太子参[1]。太子参商品药材以栽培为主,我国太子参栽培资源主要分布于安徽宣州、江苏句容、福建柘荣、贵州施秉[2]。近年来,由于太子参市场价格波动大,为缩减劳动成本,贵州等产区太子参种植从条播摆种种植变更为撒播种植,以播种量控制种植密度,一般播种量为375~600 kg/hm2。贵州自福建柘荣引进太子参种植以来,已经育成适宜本地种植的地方品种,并选育了一些性状优良的太子参品种(系),不同品种(系)种植技术沿用地方品种的种植方法。目前,关于太子参种植密度的研究报道主要集中在行株距的控制上,少有以播种量控制种植密度的研究报道,不同品种(系)与播种量搭配种植的研究更是少见。太子参水溶性物质主要含有氨基酸、核苷、糖、有机酸等17种化学成分[3],《中国药典》(2015年版)规定了太子参水溶性浸出物测定,工业生产上太子参主要是通过水提浓缩后进一步加工成产品。因此,研究播种量对太子参不同品种(系)产量及其水溶性浸出物积累的影响,旨在为太子参栽培生产提供技术依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
试验于2015—2016年在贵州省施秉县上翁哨太子参种植基地进行,试验地耕层基础肥力见表1。太子参材料为丰抗1号品系(A1)、施秉地方品种(A2)、黔太子参1号品种(A3)种根,均由贵州三泓药业股份有限公司提供。每个品种(系)设置375 kg/hm2(B1)、525 kg/hm2(B2)、675 kg/hm2(B3)3个播种量水平,小区面积6 m2,重复3次,随机区组排列。按照施秉太子参大田生产方式,起垄种植,垄宽0.85 m,撒播,覆土厚度7 cm,施N 185 kg/hm2、P2O5260 kg/hm2、K2O 100 kg/hm2作基肥,进行常规田间管理。
1.2 测定项目与方法
太子参种根种植后于3月下旬齐苗,生长过程中长出不定根,4月中旬部分不定根开始膨大形成块根,于5月上旬开始取样,直至倒苗采收,隔2周取1次样,共取样6次,取样时间分别为5月8日、5月22日、6月5日、6月19日、7月7日、7月24日,样品按照《中国药典》(2015年版)测定烘干太子参水分含量和水溶性浸出物含量。
表1 试验地耕层基础肥力水平
于7月24日,取1 m2太子参块根,除去杂质,洗净,标记,晾干块根表面水分,称鲜质量,于55 ℃烘至恒质量,称质量,计算折干率,折算产量;测定单个块根质量、单位面积块根数、单位面积块根质量3个产量构成因素。
1.3 统计分析
试验数据采用DPS 7.05和WPS excel软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 品种(系)与播种量对太子参产量及其产量构成因素的影响
2.1.1 品种(系) 优良种质是药材产量的基础保障,从表2可以看出,黔太子参1号优势明显,其产量及产量构成因素极显著高于丰抗1号与施秉地方品种,黔太子参1号产量为 1 348.11 kg/hm2,块根质量为134.81 g/m2,块根数为 1 170个/m2,单个块根质量为0.115 6 g/个;丰抗1号品系与施秉地方品种的产量及其产量构成因素差异不显著。
表2 不同品种(系)太子参产量及产量构成因素比较
注:同列数据后不同小写、大写字母分别表示差异显著(P<0.05)、极显著(P<0.01),表3~表7同。
2.1.2 播种量 在一定种植密度范围内,产量随播种量增加而增加,超过一定种植密度,随着播种量增加,产量增幅呈下降趋势[4]。从表3可以看出,525、675 kg/hm2处理间产量与产量构成因素差异不显著,除单个块根质量外,均极显著高于375 kg/hm2处理,525 kg/hm2处理产量、块根质量、块根数、单个块根质量分别为1 165.74 kg/hm2、116.57 g/m2、1 083个/m2、0.106 2 g/个。
表3 播种量对太子参产量及产量构成因素的影响
2.1.3 品种(系)与播种量 不同品种(系)搭配适宜的播种量有利于获得高产。从表4可以看出,黔太子参1号播种量525 kg/hm2处理组合综合表现最优,产量、块根质量、块根数、单个块根质量分别为1 550.34 kg/hm2、155.03 g/m2、1 367个/m2、0.113 7 g/个。施秉地方品种播种量 375 kg/hm2处理组合产量、块根质量、块根数均最低,分别为679.23 kg/hm2、67.92 g/m2、640个/m2;播种量525 kg/hm2处理组合单个块根质量最低,为0.088 3 g/个。丰抗1号品系播种量525 kg/hm2处理组合产量及产量构成因素较高,播种量375、675 kg/hm2处理组合产量及产量构成因素差异不明显,表明丰抗1号品系以675 kg/hm2种植时,其种内竞争与种间竞争综合影响与以375 kg/hm2种植时的种内竞争与种间竞争的综合影响相当,均大于以525 kg/hm2种植时的种内竞争与种间竞争的综合影响。施秉地方品种随着播种量增加,块根质量与块根数增加,单个块根质量变化没规律,理论上产量随播种量增加而增加。黔太子参1号品种表现出明显的适宜播种量优势,525 kg/hm2处理虽然单个块根质量较低,但单位面积块根质量、块根数优势足以抵消单个块根质量的不足,表现产量最高。
2.2 品种(系)与播种量对太子参水溶性浸出物积累的影响
2.2.1 品种(系) 不同品种(系)生长发育快慢不一,同时期代谢物质积累有一定差异。从表5可以看出,太子参水溶性浸出物积累量5月8日、5月22日、6月19日黔太子参1号最高,6月5日丰抗1号最高,7月7日施秉地方品种最高,极显著高于同时期的其他2个品种;5月8日、6月19日最低为丰抗1号品种;5月22日、6月5日为施秉地方品种最低,7月7日为黔太子参1号最低。
2.2.2 播种量 从表6可以看出,播种量对各时期太子参水溶性浸出物积累均有一定的影响,但无明显规律,不同播种量太子参水溶性浸出物含量在不同时期均出现最高或最低值,5月8日与5月22日最高为525 kg/hm2处理,6月19日与7月7日最高为 675 kg/hm2处理,6月5日、7月24日最高为375 kg/hm2处理,5月8日、7月7日最低为375 kg/hm2处理,5月22日、6月5日最低为675 kg/hm2处理,6月19日、7月24日最低为525 kg/hm2处理。
2.2.3 品种(系)与播种量 从表7可以看出,品种(系)与播种量对太子参水溶性浸出物积累影响无明显规律,水溶性浸出物含量 5月8日黔太子参1号375、525 kg/hm2处理,施秉地方品种675 kg/hm2处理最高,但处理间差异不显著,分别为34.80%、34.81%、34.37%;丰抗1号375 kg/hm2处理最低,为29.18%;5月22日黔太子参1号525 kg/hm2处理最高,为38.06%,最低是施秉地方品种525 kg/hm2处理,为 33.76%。6月5日丰抗1号375、675 kg/hm2处理最高,分别为39.34%、39.65%,施秉地方品种与黔太子参1号 375 kg/hm22个处理最低,分别为33.67%、33.53%。6月19日黔太子参1号375、525 kg/hm2处理最高,分别为 40.46%、40.11%,丰抗1号525 kg/hm2处理最低,为 33.94%。7月7日丰抗1号675 kg/hm2与施秉地方品种 525 kg/hm22个处理最高,分别为42.26%、42.18%,丰抗1号375 kg/hm2与黔太子参1号375、675 kg/hm23个处理最低,分别为35.69%、36.32%、35.98%。7月24日黔太子参1号375 kg/hm2处理最高,为47.27%,丰抗1号375 kg/hm2、施秉地方品种 525 kg/hm2及黔太子参1号525 kg/hm23个处理最低,分别为43.15%、42.63%、42.51%。整体看不同时期黔太子参1号3个水平处理水溶性浸出物含量较高,施秉地方品种与丰抗1号品系3个水平处理水溶性浸出物含量相当。
表4 不同处理组合对太子参产量及产量构成因素的影响
表5 不同品种(系)太子参不同时期水溶性浸出物含量比较
表6 不同播种量太子参不同时期水溶性浸出物含量比较
表7 不同处理组合太子参不同时期水溶性浸出物含量比较
3 讨论与结论
3.1 品种(系)与播种量对太子参产量及产量构成因素的影响
优良的种质具有良好的适应性,是药材产量和品质的基础保障,适宜的种植密度是获得药材产量与品质的重要措施。由于存在种间竞争和种内斗争,合理的种植密度,能在获得群体充分发展的同时,保证单株的良好发育,协调处理好个体、群体与生长环境的关系,使个体健壮,群体合理,充分利用水分、养分和光能[5-8]。以播种量控制种植密度,便于田间播种,减少劳动量,有利于提高经济效益[9-10]。播种量对产量影响原因可能是太子参种根的大小,王忠平等研究表明,行株距一定的情况下,太子参种根的大小对产量影响显著[11]。相同播种量,太子参种根较大的相对太子参种根较小的品种种植密度小,本试验所用太子参种根直径为(3.43±0.10)mm,长(3.56±0.47)cm,鲜质量(0.29±0.04)g,种根外观质量均匀,对试验影响较小,试验结果具有统计学意义。以525、675 kg/hm2种植的太子参产量与产量构成因素间差异不显著,可能原因是随着密度的增加,太子参单株块根数、干质量、参长及粗度呈下降趋势[12-13]。虽然黔太子参1号 525 kg/hm2种植,块根水溶性浸出物含量相对较低,但产量高,总产水溶性浸出物含量高。丰抗1号375、675 kg/hm2种植,综合表现均低于525 kg/hm2种植。因为施秉地方品种单个块根质量随播种量变化的不确定性,675 kg/hm2种植其产量为1 241.88 kg/hm2,为该品种播种量处理中产量最高,所以施秉地方品种以更高播种量种植是否能获得更高产量还需进一步试验。
3.2 品种(系)与播种量对太子参水溶性浸出物积累的影响
不同品种(系)太子参在不同取样时间水溶性浸出物积累差异较大,原因可能是自3月下旬苗齐后,太子参营养生长和生殖生长同时进行,不同品种(系)太子参本身遗传特性决定其在一定时间段内彼此促进,一段时间内互为消长,生长快慢不一样,造成相同时期代谢积累物质含量不一,规律性不明显。7月24日采收3个品种(系)太子参此时品质相当。3种试验材料源于施秉,对当地气候条件具有良好的适应性,7月7日至7月24日不同品种(系)太子参水溶性浸出物净积累量差异大,一定程度说明这段时间干物质从地上部分向地下部分转移的速度不一致,若推迟采收时间,水溶性浸出物含量是否会出现差异显著还有待于进一步试验验证。
品种(系)对单位面积块根质量、单位面积块根数、单个块根质量均有较大影响,播种量主要影响单位面积块根质量与单位面积块根数。虽然太子参水溶性浸出物积累是否具有一定规律性有待进一步试验,但区别于玉米、水稻干物质积累[14-15]。从产量和水溶性浸出物含量看,3个太子参品种(系)综合表现较优的为黔太子参1号,其次为丰抗1号,黔太子参1号、丰抗1号适宜播种量为525 kg/hm2,施秉地方品种适宜播种量为675 kg/hm2或更高。
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