不同株行距对浙贝母异地引种后的质量分析
2023-03-11张萌张海珠邬小红张弦飞周浓
张萌, 张海珠*, 邬小红, 张弦飞, 周浓*
(1.大理大学 药学院, 云南 大理 671000; 2.重庆三峡学院 生物与食品工程学院 三峡库区道地药材绿色种植与深加工重庆市工程实验室, 重庆 404120)
浙贝母是百合科贝母属多年生草本植物的干燥鳞茎(FritillariathunbergiiMiq.),主要分布在浙江、江苏等地,含有生物碱类、核苷类、氨基酸类等多种化学成分,具有清热解毒、化痰止咳、散结消痈等生物活性[1],为养阴清肺丸、通宣理肺丸、羚羊清肺丸、金花清感颗粒等多种中成药的主要原料[2],为著名的“浙八味”之首[3]。目前,浙贝母野生资源日益减少,市场上的浙贝母多为人工栽培[4]。随着中医药健康体系的快速发展,浙贝母的市场需求与日俱增。据调查[5],浙贝母市场年需求量已达到100万kg。因此,除道地产区浙江外,已在安徽、四川、福建、重庆等地进行了引种栽培[6],但由于种质资源不同,栽培技术不规范,出现产量低下、有效成分含量下降等问题[7],严重制约了浙贝母产业的发展。
浙贝母药材主要活性成分为生物碱类,其中包括以甾体生物碱为代表的贝母素甲、贝母素乙[7]。中华人民共和国药典(2020版)一部[8]规定将贝母素甲、贝母素乙作为浙贝母品质评价指标。贝母素甲能够抑制细胞凋亡,缓解氧化应激和炎症反应,调节部分自噬通路,具有抑菌、抗炎、镇痛等药理活性[9]。贝母素乙能够诱导肿瘤细胞的凋亡,调控部分基因和蛋白质表达水平,具有抗肿瘤、镇咳祛痰等药理活性[10]。种植密度是影响作物产量和品质的主要因素。陈妍斌[11]研究表明,适宜的株行距有助于浙贝母有效成分含量的提升。许奕等[12]研究表明,行距10 cm、株距10 cm能够大幅度提高浙贝母产量。张礼等[13]研究指出,栽培密度是影响川贝母树儿子期产量的主要因素。
目前,对于浙贝母的研究侧重于化学成分[14]、药理活性[15]、加工工艺[16]等方面,而关于株行距对浙贝母异地引种后的质量分析鲜见研究。因此,本文以不同种源浙贝母为研究对象,以浙贝母总生物碱含量、产量、净产量和总生物碱畦产量为评价指标,分析不同株行距对不同种源浙贝母异地引种后品质和产量的影响,以期为浙贝母异地引种后的规范化种植提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
浙贝母新鲜鳞茎采自浙江省宁波市千祥镇、浙江省磐安县新渥镇、江苏省南通市张芝山镇、重庆市奉节县冯坪乡种植基地同一批样品,经鉴定为百合科贝母属植物浙贝母的新鲜鳞茎。
1.2 栽培地基本情况
引种栽培地点为重庆市万州区龙驹镇梧桐村,东经108°42′54″,北纬30°38′24″。龙驹镇地处大巴山区,属亚热带季风湿润气候,年平均气温22.4 ℃,1月平均气温6 ℃,7月平均气温35 ℃,无霜期年平均280 d。栽培基地土壤为砂壤土:pH 6.63,有机质含量为8.429 g·kg-1,全氮含量为0.071 g·kg-1,速效氮含量为21.814 mg·kg-1,全磷含量为0.667 g·kg-1,速效磷含量为38.131 mg·kg-1,全钾含量为13.048 g·kg-1,速效钾含量为68.972 mg·kg-1。
1.3 田间试验设计
田间试验于2018年10月—2019年5月在重庆市万州区龙驹镇梧桐村浙贝母优质种源基地露地进行。试验选用新鲜、无病虫害污染、芽头饱满的新鲜鳞茎,种鳞茎大小为每千克81~120粒。试验设4组不同株行距处理水平:10 cm×25 cm(RS1)、15 cm×25 cm(RS2)、20 cm×25 cm(RS3)、25 cm×25 cm(RS4),3次重复,每个重复10 m2。各处理均施商品有机肥(有机质含量为45%以上,不含氮磷钾肥)3.0 g·kg-1为基肥,于2018年10月2日移栽时一次性施入。
1.4 测定方法
将挖取的新鲜浙贝母鳞茎除去须根,洗净,阴干表面水分后称其鲜重,经45 ℃烘箱烘干至恒重后称其干重。浙贝母总生物碱的测定方法采用姚德中等[17]报道的方法。
1.5 数据分析
采用Microsoft Excel 2019进行数据处理,采用SPSS 25.0软件对数据进行统计学分析。
2 结果与分析
2.1 不同株行距对不同生长时期浙贝母总生物碱含量的影响
不同株行距对同种源且生长期相同的浙贝母鳞茎总生物碱含量的影响不尽相同(表1)。在出苗前期,奉节和南通种源浙贝母均是RS4组总生物碱含量最高,宁波和磐安种源浙贝母均是RS2组总生物碱含量最高,分别为0.149%、0.170%、0.199%、0.170%;苗期时,南通和奉节种源浙贝母均是RS2组总生物碱含量最高,磐安种源浙贝母是RS4组总生物碱含量最高,宁波种源浙贝母是RS3组总生物碱含量最高,分别为0.231%、0.252%、0.251%、0.246%;花期时,南通和磐安种源浙贝母均是RS4组总生物碱含量最高,宁波和奉节种源浙贝母均是RS2组总生物碱含量最高,分别为0.153%、0.130%、0.163%、0.132%;在鳞茎膨大期,奉节和磐安种源浙贝母均是RS2组总生物碱含量最高,南通种源浙贝母是RS3组总生物碱含量最高,宁波种源浙贝母RS4组总生物碱含量最高,分别为0.125%、0.114%、0.116%、0.125%;采收期时,除南通种源浙贝母外,其余3个种源的浙贝母均是RS2组总生物碱含量最高,分别为0.219%、0.223%、0.189%。总的来说,RS2组处理效果最佳,说明适宜的株行距有利于浙贝母总生物碱含量的积累。
表1 不同株行距对浙贝母总生物碱含量的影响
不同种源对相同株行距且不同生长时期的浙贝母鳞茎总生物碱含量影响不尽相同。在株行距为10 cm×25 cm(RS1)条件下时,4个种源地浙贝母在采收期鳞茎总生物碱含量依次为:磐安种源(0.183%)>奉节种源(0.178%)>南通种源(0.168%)>宁波种源(0.151%);在株行距为15 cm×25 cm(RS2)条件下时,4个种源地浙贝母在采收期鳞茎总生物碱含量依次为:宁波种源(0.223%)>磐安种源(0.219%)>奉节种源(0.189%)>南通种源(0.174%);在株行距为20 cm×25 cm(RS3)条件下时,4个种源地浙贝母在采收期鳞茎总生物碱含量依次为:磐安种源(0.212%)>宁波种源(0.211%)>奉节种源(0.172%)>南通种源(0.165%);在株行距为25 cm×25 cm(RS4),4个种源地浙贝母在采收期鳞茎总生物碱含量依次为:宁波种源(0.220%)>磐安种源(0.198%)>南通种源(0.194%)>奉节种源(0.168%)。综上表明,在株行距相同的栽培条件下,宁波和磐安种源在采收期时的浙贝母总生物碱含量最高。
2.2 不同株行距对浙贝母产量和净产量的影响
不同株行距对同种源浙贝母产量和净产量均具有显著性影响。不同种源浙贝母单粒干重均随株行距的增大而增加,4个种源浙贝母的单粒干重均是RS4组最大,分别为7.680、8.978、8.187、8.474 g。同种源浙贝母的每畦干重均随株行距的增大而降低,4个种源浙贝母的每畦干重均是RS1组最大,分别为2 500.820、2 971.952、2 664.788、2 175.657 g。4个种源浙贝母的每畦净产量均是RS1组最高,分别为1 435.720、1 792.952、858.688、1 110.357 g(表2)。总体来看,RS1组处理效果最佳,表明适宜的株行距有利于浙贝母营养物质的吸收,进而促进其生长发育和产量的提高。
表2 不同株行距对浙贝母每畦产量和净产量的影响
种源对同采收期且同株行距条件下的浙贝母产量和净产量具有不同程度影响。在株行距为10 cm×25 cm(RS1)、15 cm×25 cm(RS2)、20 cm×25 cm(RS3)时,不同种源浙贝母每畦干重和每畦净产量依次为磐安>宁波>南通>奉节、磐安>南通>奉节>宁波;在株行距25 cm×25 cm(RS4)条件下,不同种源浙贝母每畦干重和每畦净产量依次为磐安>奉节>宁波>南通、磐安>奉节>南通>宁波。总的来看,在株行距相同的栽培条件下,磐安种源在采收期时的浙贝母的产量和净产量最高。
2.3 不同株行距对浙贝母总生物碱畦产量的影响
由图1可知,不同株行距对同种源在采收时期的浙贝母总生物碱畦产量具有显著性影响。南通、奉节和磐安种源浙贝母总生物碱畦产量依次为RS1>RS2>RS3>RS4;宁波种源浙贝母总生物碱畦产量依次为RS2>RS1>RS3>RS4。总体来看,RS1组浙贝母处理效果最佳,说明适宜的株行距能够有效提高浙贝母总生物碱畦产量,进而提升其品质。
图1 不同株行距对浙贝母总生物碱畦产量的影响
图1表明,相同株行距对采收期不同种源的浙贝母总生物碱畦产量影响不尽相同。在株行距为10 cm×25 cm(RS1)的条件下,浙贝母总生物碱畦产量依次为磐安>南通>宁波>奉节;在株行距为15 cm×25 cm(RS2)和25 cm×25 cm(RS4)的条件下,浙贝母总生物碱畦产量高低顺序为宁波>磐安>南通>奉节;在株行距为20 cm×25 cm(RS3)的条件下,浙贝母总生物碱畦产量高低顺序为磐安>宁波>南通>奉节。总的来看,磐安种源的浙贝母总生物碱畦产量优于其他3个种源。
3 讨论与小结
种植密度是调控植物群体结构和产量的重要方式之一,合理的种植密度有助于提高植物对光、热、水和营养元素的利用效率,进而提高其产量和品质[18-19]。姚绍嫦等[20]研究表明,当积雪草的种植密度为6万株·hm-2时,合理的种植密度能有效增强积雪草的光合特性和光合效率,进而提高药材产量与品质。陈妍斌[11]研究表明,合理的株行距有助于浙贝母产量的提高和生物碱物质的积累。本研究表明,不同株行距对引种栽培的浙贝母总生物碱含量、产量、净产量、总生物碱畦产量的影响不尽相同。这可能是因为株行距不同营造了不同的微环境,使得浙贝母植株获取的水分、养分、空气、光等不同,进而导致其产量和有效成分含量不同。其中,除南通种源外,其余3个种源在采收期的浙贝母均是RS2组(15 cm×25 cm)总生物碱含量最高;4个种源在采收期的浙贝母产量和净产量均是RS1组(10 cm×25 cm)最高;除宁波种源外,南通、奉节和磐安种源采收期浙贝母总生物碱畦产量均是RS1组(10 cm×25 cm)最高。整体上来说,RS1组处理效果最好,这表明株行距10 cm×25 cm适合作为栽培间距。综合表明,适宜的株行距能够有效促进浙贝母生长发育和有效成分的积累,进而提升浙贝母品质和药用价值。
本研究还发现,不同种源对相同株行距且处于采收期的浙贝母总生物碱含量、产量、净产量、总生物碱畦产量具有一定程度的影响。结果显示,在株行距相同的栽培条件下,宁波和磐安种源的浙贝母总生物碱含量最高,磐安种源的浙贝母产量、净产量明显高于其他种源。综上可知,磐安种源浙贝母更适合在万州区引种栽培。
综上所述,适合的株行距可以提升浙贝母产量和有效成分含量,改善浙贝母品质,为浙贝母高产高效引种和规范化栽培提供理论基础和参考依据。