不同菌肥种类和施用量对连作地黄产量及品质的影响
2020-03-08王鑫源董诚明李曼齐大明
王鑫源 董诚明 李曼 齐大明
摘要:为探明不同菌肥对地黄连作障碍的作用,设计不同菌肥、不同施用量对地黄产量以及浸出物、梓醇、毛蕊花糖苷、地黄苷A、地黄苷D和益母草苷含量的影响,并采用多指标综合加权评分法优选最佳菌肥种类及施肥量。结果表明,处理NF-3(农大肥业菌肥180 g/m2)提高连作地黄产量的效果最佳;处理JH-3(聚核辛士力180 g/m2)提高连作地黄品质的效果最佳。说明施用复合生物菌肥能有效提高连作地黄产量与品质。
关键词:菌肥;地黄;连作;产量;品质
中图分类号:S567.23+9.06 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2020)21-0171-06
地黄为玄参科植物地黄(Rehmannia glutinosa Libosch.)的新鲜或干燥块根[1],属大宗常用中药材,在我国河南、山东、山西等地有大面积种植,以河南武陟、温县等地所产较佳[2-3]。 连作障碍是地黄种植过程中的常见问题。目前有关施用菌肥缓解连作障碍的研究,大都是关于单一菌肥的影响效果[4-5],并未有系统地比较施用不同菌肥对连作种植的影响。为此,本试验探究不同菌肥在不同施肥水平下对连作地黄产量及品质的影响,以期筛选出适宜的菌肥品种及施用量,为缓解地黄连作障碍提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料来源于河南省武陟县地黄规范化种植基地,经河南中医药大学董诚明教授鉴定为地黄,品种为金九。2018年4月种植于河南省武陟县驾部连作2年地黄试验田。
1.2 试验设计
试验在河南省武陟县驾部科研试验田进行。以菌肥种类(表1)、施肥量为考察因素,根据菌肥使用说明给出施用量范围,设计高、中、低共3个施肥水平。以不施用菌肥连作地黄小区为对照(CK);以不施菌肥正茬地黄小区为对照(ZC),具体试验设计见表2。分别在6月20日、7月20日、8月20日各施肥1次,每个处理3次重复,其他管理措施同大田常规管理。
1.3 测定方法
1.3.1 产量测定 于2018年11月26日采收地黄,对各个试验处理小区的地黄块根进行称质量,以鲜质量为记录数据。
1.3.2 浸出物含量的测定 依据2015版《中国药典》中地黄的方法测定水溶性浸出物含量。
1.3.3 梓醇、地黄苷A等指标含量的测定
1.3.3.1 仪器与试剂 仪器:M8431AA型 Agilent型高效液相色谱仪(美国Agilent公司);FA2204N 型电子天平(上海民桥精密科学仪器有限公司);SIMPLICITY超纯水系统(郑州中谱仪器设备有限公司);KQ-500DV 型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。试剂:梓醇、毛蕊花糖苷标准品(中国食品药品检定研究院);地黄苷D(批号为wkq19011809)、益母草苷标准品(批号为wkq19012206)(四川维克奇生物科技有限公司,含有量>98%);地黄苷A标准品(批号为DST181019-106,成都德思特生物科技有限公司,含有量>98%);乙腈、磷酸均为色谱纯(美国Thermo Fisher 公司);其他试剂均为分析纯。
1.3.3.2 方法 (1)色谱条件。ZORBAX SB-C18色谱柱 (250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相乙腈(A)-水(B,含0.2%磷酸),梯度洗脱(0~5 min,1.3%~1.5%A;5~6 min,1.5%~3%A;6~14 min,3%A;14~15 min,3%~4%A;15~20 min,4%A;20~25 min,4%~20%A;25~40 min,20%A);柱温 35 ℃;体积流量为1 mL/min;检测波长:0~20 min,203 nm;21~35 min,334 nm;进样量20 μL。色谱图见图1、图2、图3和图4。(2)对照品溶液制备。精确称取梓醇、地黄苷D、地黄苷A、益母草苷、毛蕊花糖苷对照品各1 mg,置于5 mL量瓶中,超纯水溶解定容至刻度,即得质量浓度分别为0.2 mg/mL的混合对照品溶液。(3)供试品溶液制备。精确称取地黄样品粉末0.8 g,置具塞锥形瓶中,精确加入 50 mL 甲醇,称质量,超声提取1 h,冷却至室温,用甲醇补足减失的质量,摇匀,过滤,精确量取续滤液20 mL,浓缩近干,将残余物溶于超纯水中,转移至10 mL容量瓶中,超纯水定容至刻度线,0.22 μL微孔滤膜过滤,即得。(4)线性范围考察。精确称取梓醇、地黄苷D、地黄苷A、益母草苷、毛蕊花糖苷对照品适量,按上述对照品溶液制备方法配制成 2 400、200、300、200、300 μg/mL的混标溶液,记為溶液1,依次稀释1.25、2、4、10、20、40倍,记为混标溶液2、溶液3、溶液4、溶液5、溶液6、溶液7,在色谱条件下进行。以质量浓度为横坐标(x),峰面积为纵坐标(y)进行回归,结果见表3,可知各成分在各自范围内线性关系良好。(5)精密度试验。精确吸取对照品溶液20 μL,连续进样6次,测得梓醇、地黄苷A、地黄苷D、益母草苷、毛蕊花糖苷峰面积相对标准差(RSD)分别为0.62%、1.75%、1.46%、1.74%、0.20%,表明仪器精密度良好。(6)重复性试验。取同一批样品6份,每份约0.8 g,按上述对照品溶液制备方法制备供试品溶液,过滤,精确吸取20 μL测定,测得梓醇、地黄苷A、地黄苷D、益母草苷、毛蕊花糖苷含有量RSD分别为1.88%、1.27%、1.49%、0.68%、1.73%。 表示该方法重复性良好。(7)稳定性试验。精确吸取同一供试品溶液,于0、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、24 h测定峰面积,测得梓醇、地黄苷A、地黄苷D、益母草苷、毛蕊花糖RSD分别为1.47%、0.31%、1.31%、1.61%、0.88%,这表明供试品溶液在24 h内稳定性良好。(8)加样回收率试验。精确称取6份含量已知的样品,每份0.2 g,加入梓醇、地黄苷 D、地黄苷 A、益母草苷、毛蕊花糖苷对照品6.51、0.12、0.37、0.72、0.32 mg。按上述供试品溶液制备方法制备供试品溶液(所有试剂的一半)。在色谱条件下测定,计算回收率。结果梓醇、地黄苷 D、地黄苷 A、益母草苷、毛蕊花糖苷加样回收率分别为101.78%、96.14%、97.69%、102.57%,RSD分别为0.96%、1.23%、1.35%、0.58%、1.03%。(9)样品含有量测定。取不同处理样品,按上述对照品溶液制备方法制备供试品溶液,过滤,精确吸取20 μL,在色谱条件下测定,计算含量,结果见表5。
1.4 综合评价
采用多指标综合加权评分法评价菌肥种类、施肥量对地黄水溶性浸出物含量(a)、梓醇含量(b)、毛蕊花糖苷含量(c)、地黄苷A含量(d)、地黄苷D含量(e)、益母草苷含量(f)的影响,分别赋予其不同的主观权重,即0.25、0.30、0.10、0.15、0.15、0.05,再按以下公式計算综合加权评分值(D)[6]。
2 结果与分析
2.1 不同菌肥处理对地黄产量的影响
由表4可见,施用7种不同菌肥对连作2年的地黄产量均能产生显著影响,但不同菌肥、不同施用量对地黄影响的程度不同。施肥处理地黄产量与对照均存在显著差异,以处理NF-3产量最高,为1 721.015 kg/667 m2,较对照提高77.24%;其次为处理JH-2,为1 445.655 kg/667 m2,较对照提高了48.89%。施肥处理地黄产量与正茬地黄产量对照相比,处理NF-3产量达到正茬地黄产量的68.11%;处理JH-2产量达到正茬地黄产量的57.21%。各菌肥不同施用量中CX-3、HM-3、JH-2、KC-3、NF-3、VG-3、ZD-1分别为产量最高的处理。由此可知,复合生物菌肥对连作地黄产量的提高效果较显著,其中农大肥业菌肥180 g/m2对连作2年地黄产量的提高效果最为显著。
2.2 不同菌肥处理对地黄品质的影响
由表5可知,连作2年地黄小区中处理NF-3浸出物含量最高,为89.930%,较对照提高2.34%;ZD-1地黄苷D含量最高,为0.022 8%,较对照显著提高21.93%;梓醇和地黄苷A的含量均以处理JH-3含量最高,分别为5.994 1%、0.019 2%,较对照提高30.80%、18.52%;毛蕊花糖苷和益母草苷的含量均以HM-1处理最高,分别为0.047 1%、0.045 8%,较对照分别显著提高151.87%、11.17%。地黄种植小区中处理HM-1、HM-3、JH-3、KC-2、NF-3、VG-3、ZD-1、ZC毛蕊花糖苷含量达到2015版《中国药典》的标准,说明合理施用菌肥能有效改善连作地黄的品质。
2.3 综合加权评分法评价
由表6可知,处理JH-3得分最高,为93.49分;其次为处理ZD-1,为92.25分;处理CX-2得分最低,为77.56分。综合评分结果表明,菌肥聚核辛士力180 g/m2对连作2年地黄品质的提高效果最显著,聚核辛士力为复合生物菌肥。
3 讨论与结论
由本试验结果可知,在对连作地黄产量的影响中,施用菌肥的21项处理除CX-1、CX-2、HM-2、ZD-3外,其余处理产量均高于对照,但所有连作地黄处理小区的产量均低于正茬种植地黄小区,值得注意的是处理NF-3的产量达到正茬种植的68.11%,表明施用农大肥业菌肥180 g/m2有利于连作地黄产量的提高。
连作地黄小区中只有部分处理毛蕊花糖苷含量达到2015版《中国药典》的标准,其中处理 HM-1 毛蕊花糖苷含量最高,为0.047 1%,达到正茬种植的88.53%。但正茬地黄的浸出物、梓醇、地黄苷A、地黄苷D、益母草苷含量均不为最高处理,说明合理施用菌肥对提高连作地黄品质的影响较显著,这与许园园等的研究结果[7-8]相符。
总之,处理NF-3为提高连作地黄产量的最佳处理,其对提高连作地黄品质的影响不显著;处理JH-3为提高连作地黄品质的最佳处理,其对提高连作地黄产量的影响不显著。聚核辛士力、农大肥业菌肥均为复合生物菌肥,说明复合生物菌肥有利于连作地黄产量和品质的提高。不同种类菌肥混合施加不同水平对连作地黄产量和品质的试验效果,有待进一步研究。
参考文献:
[1]国家药典委员会. 中华人民共和国药典:一部[M]. 北京:中国医药科技出版社,2015:124.
[2]温学森,杨世林,魏建和,等. 地黄栽培历史及其品种考证[J]. 中草药,2002,33(10):946-949.
[3]高晓山. 四大怀药[J]. 焦作大学学报,2010,24(4):174-175.
[4]艾童非,杨鹏九,费洪波,等. 微生物菌剂有机肥对植烟土壤环境及烤烟产质量的影响[J]. 安徽农业科学,2016,44(18):99-102,119.
[5]李 姣,刘国顺,高 琴,等. 不同生物有机肥与烟草专用复合肥配施对烤烟根际土壤微生物及土壤酶活性的影响[J]. 河南农业大学学报,2013,47(2):132-137.
[6]姚 锋,董诚明,李 洋,等. 不同复合肥对地黄产量和品质的影响[J]. 河南农业科学,2014,43(4):56-59.
[7]许园园. 怀地黄活性内生菌在预防植物病害和克服连作障碍方面的应用[D]. 新乡:河南师范大学,2014.
[8]熊玉萍. 地黄促生真菌的筛选及其作用机制的研究[D]. 郑州:河南中医药大学,2016.高明亮,陈莹莹,张春静,等. 黄瓜雌性系NW-6诱雄技术[J]. 江苏农业科学,2020,48(21):177-181.