独活种苗质量分级标准研究
2024-02-27张宁杨福红鲍国军张岩竹杜弢
张宁 杨福红 鲍国军 张岩竹 杜弢
摘要:以19个采样点采集的1791株独活种苗为研究材料,测定了其主根长、主根粗、侧根数、芽体长度、芽数和单株根重6个主要质量指标,利用K-均值聚类分析法,并结合种苗实际生产情况对独活种苗进行等级划分。根据单株根重、主根长、主根粗3个指标将独活种苗分为3个等级:Ⅰ级,单株根重≥16.0 g,主根长≥22 cm,主根粗≥17 mm;Ⅱ级,8.0 g≤单株根重<16.0 g,18 cm≤主根长<22 cm,12 mm≤主根粗<17 mm;Ⅲ级,3.6 g≤单株根重<8.0 g,14 cm≤主根长<18 cm,9 mm≤主根粗<12 mm。
关键词:独活;种苗;质量标准
中图分类号:S 567.23+9 文献标志码:A 文章编号:2097-2172(2024)01-0075-04
doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2024.01.013
Study on the Quality Grading Standard of Heracleum
hemsleyanum Seedlings
ZHANG Ning 1, YANG Fuhong 1, BAO Guojun 1, ZHANG Yanzhu 1, DU Tao 2
(1. Pingliang Academy of Agricultural Sciences, Pingliang Gansu 744000, China; 2. College of Pharmacy,
Gansu University of Chinese Medicine, Lanzhou Gansu 730000, China)
Abstract: A total of 1791 seedlings of Heracleum hemsleyanum from 19 sites were collected and used as the experiment almaterials, and quality parameters such as root length, root diameter, number of lateral roots, bud length, number of budsandroot weight per plant seedling were determined. By using the K-mean clustering analysis combined with the actual production situation, grading of Heracleum hemsleyanum seedlings were performed. The results showed that Heracleum hemsleyanum seedlings could be divided into three grades according to root weight, root length and root diameter of the seedlings, i.e., Grade Ⅰ: root weight≥16.0 g, root length≥22 cm and root diameter≥17 mm; Grade Ⅱ: 8 g≤root weight<16 g, 18 cm≤root length<22 cm, 12 mm≤root diameter r < 17 mm; Grade Ⅲ: 3.6 g≤root weight < 8 g, 14 cm≤root length < 18 cm, 9 mm≤root diameter r < 12 mm.
Key words: Heracleum hemsleyanum Diels; seedling; quality grading standard
獨活(Heracleum hemsleyanum Diels)为伞形科植物重齿毛当归(Angelica pubescens Maxim.f.biserrata Shan et Yuan)的干燥根,其性辛味苦,在《神农本草经》被列为上品,具有祛风除湿、通痹止痛等功效,常用于治疗风寒湿痹、腰膝疼痛、头痛齿痛等症[1 ]。目前独活主要分布在湖北、甘肃、重庆、四川等地,平凉华亭独活作为道地药材,种植面积逐年增加,2022年种植面积达0.33万hm2,占全国种植面积的40%左右,是独活的主要道地产区之一。华亭独活栽培历史有60多年,得天独厚的自然条件和生长环境,造就了华亭独活优良的品质,2009 年“华亭独活”成功注册国家地理标志商标[2 ]。
种苗是中药材种植的基础,优质种苗是提高中药材产量、质量及用药安全性和稳定性的根本保障[3 - 4 ],种苗质量标准化研究是保证种苗的质量、安全性,提高中药材质量产量、保护中药材资源的重要途径[5 - 6 ],也是《中药材生产质量管理规范》(GAP)的关键 [3, 7 ]。但目前,华亭独活种苗还没有制定适用的质量标准,种苗市场混乱,种苗级别参差不齐,缺乏统一的质量分级标准,在实际生产中很难对种苗质量进行有效控制,严重影响独活规范化栽培生产和药材质量。我们对独活种苗质量进行了系统研究,以期制定独活种苗质量分级标准,为种植者选购种苗和规范栽培提供参考,从源头上保障独活药材质量。
1 材料与方法
1.1 材料
供试独活种苗2023年3月至4月采自甘肃省华亭市独活栽培区19个采样点,共1791株,种苗编号及来源地信息见表1。
1.2 方法
1.2.1 指标测量 主根长和芽体长度采用钢卷尺测量,单株根重采用电子天平测定;采用游标卡尺测量种苗茎基部1 cm处的直径,计为主根粗。
1.2.2 数据统计与分析方法 使用Excel 2007进行数据整理和图标制作,采用SPSS 20.0进行相关性分析及K-均值聚类分析。
2 结果与分析
2.1 独活种苗质量指标测定
对独活19个采样点的主根长、主根粗、单株根重、芽体长度进行了测定(表2)。从表2可以看出,独活种苗各指标变异幅度分别为主根长8.00~34.00 cm、主根粗1.08~22.47 mm、单株根重0.57~44.01 g、芽体长度0~11.80 cm。单株根重的变异系数最大,表明该指标变异程度最大,芽体长度的变异程度次之,主根粗、主根长的变异程度较小。说明独活不同样品植株差异较大,即单株根重差异最大,主根粗、主根长差异较小。
从独活种苗各质量指标间相关性分析结果(表3)可知,主根长、主根粗、芽体长度、单株根重均呈极显著正相关(P < 0.01),其中,单株根重与主根粗相关系数为0.899,芽体长度与主根粗、单株根重相关系数分别为0.498、0.474,主根长与单株根重、主根粗的相关系数分别为0.471、0.430。单株根重、主根长、主根粗能直观反映种苗的大小和形状,结合相关性分析结果及生产实际,下文采用单株根重、主根长、主根粗3个指标进行独活种苗质量分级标准研究。芽体长度是除单株根重、主根长、主根粗外的重要质量指标,为便于生产,除测量种苗单株根重、主根长、主根粗外,在生产实际中选择芽体饱满的种苗即可。
2.2 独活种苗分级指标的确定
2.2.1 聚类分析 对1 791株独活种苗的单株根重、主根长和主根粗等3个质量指标测定结果进行K-均值聚类分析,得到独活种苗各分级指标的3个最终聚类中心(表4)。结合聚类分析结果及生产实际,将第3类定为Ⅰ级苗,第1类定为Ⅱ级苗,第2类定为Ⅲ级苗。各等级独活种苗质量参数范围如表4所示。按表4所示参数,将1 791株种苗制定为:Ⅰ级苗162株,占9.05%;Ⅱ级苗670株,占37.41%;Ⅲ级苗959株,占53.54%,其中Ⅰ、Ⅱ级种苗占46.46%。
2.2.2 独活种苗质量标准划分 根据最终聚类中心值和方差分析结果并结合独活生产实际,将单株根重、主根长和主根粗3个质量指标进行修订得到各等级分类值,确定的独活种苗质量分级标准见表5。其中,Ⅰ级,单株根重≥16.0 g,主根长≥22 cm,主根粗≥17 mm;Ⅱ级,8.0 g≤单株根重 < 16.0 g,18 cm≤主根长 < 22 cm,12 mm≤主根粗 < 17 mm;Ⅲ级,3.6 g≤单株根重 < 8.0 g,14 cm≤主根长 < 18 cm,9 mm≤主根粗 < 12 mm。
3 讨论与结论
中药材种植中,优质种子种苗供应不足问题较为突出,且传统的“自繁自育”育苗方式不能适应现代标准化、规模化种植的要求[8 ]。与中药材种子相比,有关种苗质量分级的研究相对较少[6, 9 ]。已有研究中,针对根及根茎类药材如羌活、傣药傣百解、掌叶大黄、甘草、丹参、素花党参、潞党参、白及、黄芪、滇重楼等[3, 5, 10 - 18 ],全草及叶类中药材如广金钱草、广藿香、蕲艾等均开展了种苗质量分级标准研究[19 - 22 ],而有关独活种苗质量分级标准未见相关报道。种子种苗的品质是保证药材种质纯正和质量优良的关键因素和先决条件,加强药材优质种子种苗的繁育和供应已成为中药材产业发展中迫切需要解决的问题[22 ]。
本研究对1 791株独活种苗的质量指标进行了测定,并通过相关性分析和聚类分析,结合生产实际,将种苗单株根重、主根长、主根粗3项指标作为分级指标,将华亭独活种苗分为3个等级,即Ⅰ级,单株根重≥16.0 g,主根长≥22 cm,主根粗≥17 mm;Ⅱ级,8.0 g≤单株根重 < 16.0 g,18 cm≤主根长 < 22 cm,12 mm≤主根粗 < 17 mm;Ⅲ级,3.6 g≤单株根重 < 8.0 g,14 cm≤主根长 < 18 cm,9 mm≤主根粗 < 12 mm。以单株根重、主根长、主根粗作为独活种苗分级的指标,能直观反映种苗的大小和形状,在生产中具有可操作性。
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收稿日期:2023 - 06 - 19
基金项目:平凉市农业科学院科技创新专项(2023PASS06);国家中药材产业技术体系建设专项资金资助(CARS-21)。
作者简介:张 寧(1992 — ),女,甘肃灵台人,助理研究员,硕士,主要从事土壤肥料相关工作。Email: 1732685849@qq.com。
通信作者:杨福红(1982 — ),男,甘肃静宁人,副研究员,博士,研究方向为药用植物育种和栽培。Email: 151288935@qq.com。