陳松樹,趙 致,王華磊,劉紅昌,張 俊
(1.貴州省藥用植物繁育與種植重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴陽550025; 2.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院,貴陽550025;3.貴州大學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng),貴陽550025)
黃精(Polygonati Rhizoma)為百合科植物滇黃精(Polygonatum kingianum Coll.etHemsl.)、黃 精(Polygonatum sibiricumRed.)或多花黃精(Polygonatum cyrtonemaHuad.)的干燥根莖,用于脾胃氣虛,體倦乏力,胃陰不足,口干食少,肺虛燥咳,勞嗽咳血,精血不足,腰膝酸軟,須發(fā)早白,內(nèi)熱消渴[1]。相關(guān)的研究表明,黃精含有多糖、黃酮、皂苷、生物堿、蒽酮類、氨基酸和微量營養(yǎng)元素等成分,具有多種生物活性和藥用保健功能[2]?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,黃精具有降“三高”和抗衰老、增強(qiáng)免疫和記憶再現(xiàn)能力、抗病毒、抗腫瘤、抗炎、抗菌等多種藥理作用,廣泛應(yīng)用于臨床[3]。近年來,隨著黃精的市場(chǎng)需求量日漸增加和價(jià)格穩(wěn)步上漲,野生資源蘊(yùn)藏量迅速下降[4],黃精的大規(guī)模人工種植可滿足市場(chǎng)需求,但黃精以根莖栽培,用種量大、繁殖系數(shù)低,限制了大面積推廣種植,且長期的無性繁殖易造成品種退化和藥材品質(zhì)不穩(wěn)定,因此黃精有性繁殖的應(yīng)用勢(shì)在必行。黃精倒伏和落果嚴(yán)重,致使種子產(chǎn)量低[57],限制了黃精的種子繁殖;采收期對(duì)種子產(chǎn)量和質(zhì)量影響明顯[8],趙致等研究發(fā)現(xiàn),黃精果實(shí)發(fā)酵后的種子質(zhì)量比直接搓洗的好[9]。但不同采收期的多花黃精果實(shí)的成熟度及其相應(yīng)的種子調(diào)制研究尚未見文獻(xiàn)報(bào)道,本研究旨在探索多花黃精果實(shí)的最佳采收期和相應(yīng)采收期的種子調(diào)制方法,以期能提高多花黃精種子的產(chǎn)量和質(zhì)量,為多花黃精的種子育苗提供支持。
貴州大禹王農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司黃精基地(位于貴州省六枝特區(qū)大用鎮(zhèn)灣寨村,海拔1 214 m,東經(jīng)105°33′,北緯26°10′;年平均氣溫14.5℃,平均降雨量1 400~1 600 mm,無霜期288 d左右)采收的黃精果實(shí),經(jīng)貴州大學(xué)生命科學(xué)院趙財(cái)副教授鑒定為多花黃精(Polygonatum cyrtonemaHuad.)的漿果。
不同采收期:2015年9月1日—11月1日每15 d采收多花黃精果實(shí),每次采果時(shí)選擇3個(gè)試驗(yàn)小區(qū),每試驗(yàn)小區(qū)選擇植株長勢(shì)基本一致的多花黃精100株采收其全部果實(shí);根據(jù)多花黃精果實(shí)成熟過程中顏色和形態(tài)先后變化分為綠果、半墨綠果、墨綠果、黑軟果和干枯果,分析果實(shí)的顏色比例、百果重、百果體積、果實(shí)的縱徑、橫徑和硬度。
不同種子調(diào)制:2015年9月1日采收的綠果和墨綠果分別陰干和發(fā)酵10,20,23,25 d處理。9月15日采收的綠果和墨綠果分別陰干和發(fā)酵10,13,16,19 d處理。10月1日采收的綠果陰干和發(fā)酵10,16,19 d處理,墨綠果陰干和發(fā)酵4,7,10,16,19 d處理。10月15日采收的墨綠果陰干處理,黑軟果直接搓洗處理。11月1日采收的墨綠果、黑軟果和干枯果均直接搓洗。發(fā)酵處理指果實(shí)密封在黑色塑料袋里25℃下發(fā)酵;陰干處理指果實(shí)放置在陰涼處自然變軟變黑。經(jīng)過不同調(diào)制處理后搓洗得到的種子,陰干種子表面水分后測(cè)定千粒重,4℃沙藏100 d后測(cè)定種子發(fā)霉率、生活力、發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)。
果實(shí)硬度:采用浙江托普儀器有限公司的GY3水果硬度計(jì)測(cè)定;
果實(shí)的縱徑、橫徑:電子游標(biāo)卡尺測(cè)定;
百果重:電子天平隨機(jī)稱重100顆果實(shí)重;
百果體積:采用排水法測(cè)量100顆果實(shí)體積;
果實(shí)顏色比例:四分法取樣統(tǒng)計(jì)每次樣品中不同顏色果實(shí)數(shù)目占總果實(shí)數(shù)目的百分比;種子千粒重:電子天平稱重1 000粒種子的重量;種子發(fā)霉率(%)=發(fā)霉種子數(shù)/實(shí)驗(yàn)種子總數(shù)×100%;
種子生活力(%)=染色種胚數(shù)/實(shí)驗(yàn)種子總數(shù)×100%;
種子發(fā)芽率(%)=40 d內(nèi)的發(fā)芽總數(shù)/實(shí)驗(yàn)種子總數(shù)×100%;
種子發(fā)芽勢(shì)(%)=25 d內(nèi)的發(fā)芽總數(shù)/實(shí)驗(yàn)種子總數(shù)×100%。
綠果、半墨綠果、墨綠果、黑軟果的比例在不同采收期的比較中都有極顯著性差異或顯著性差異;綠果和半墨綠果的比例從9月1日到10月1日逐漸下降,到10月15日已沒有;墨綠果的比例是先增加后減少,黑軟果的比例是逐漸增加,至11月1日已出現(xiàn)干枯果(見表1)。不同采收期的綠果、墨綠果的百果重有極顯著性差異,半墨綠果、黑軟果的百果重沒有顯著性差異;9月1日到10月1日,綠果和半墨綠果的百果重和百果體積是先增加后減少,總體上墨綠果和黑軟果的百果重和百果體積呈現(xiàn)減少的趨勢(shì);綠果和墨綠果的硬度、縱徑、橫徑有極顯著或顯著性差異;綠果的硬度、縱徑、橫徑都是先增加后減少,墨綠果的硬度、縱徑、橫徑呈現(xiàn)減少的趨勢(shì);這是因?yàn)榫G果和半墨綠果的果肉組織是先生長膨大后衰老縮小,墨綠果的果肉組織是衰老縮??;表明綠果和半墨綠果的果實(shí)成熟度低,墨綠果的成熟度高。
表1 不同采收期的果型指標(biāo)比較分析
9月1日采收的多花黃精綠果和墨綠果經(jīng)不同調(diào)制的種子生活力、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率沒有顯著性差異,千粒重和發(fā)霉率有極顯著性差異(見表2);綠果發(fā)酵處理超過23 d后種子發(fā)霉率超過55%,墨綠果發(fā)酵超過23 d后種子幾乎全發(fā)霉,這是長時(shí)間發(fā)酵后多花黃精果實(shí)進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生大量酒精(打開發(fā)酵果實(shí)的密封袋時(shí)聞到明顯酒精味)殺死種子,死種子容易在濕沙貯藏中發(fā)霉。綠果發(fā)酵20 d的種子千粒重最高,極顯著高于綠果發(fā)酵10 d和陰干的種子,發(fā)霉率較低,僅為8.29%,生活力、發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)較高。墨綠果發(fā)酵20 d的種子千粒重極顯著高于其他調(diào)制的種子,發(fā)霉率較低,為15.56%,生活力、發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)最高。綜合分析9月1日采收的綠果和墨綠果發(fā)酵20 d的種子質(zhì)量最好。
9月15日采收的綠果和墨綠果經(jīng)不同調(diào)制的種子生活力、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率沒有顯著性差異,千粒重和發(fā)霉率有極顯著性差異。綠果發(fā)酵19 d的種子千粒重極顯著高于其他調(diào)制的種子,其種子發(fā)霉率較低,生活力、發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)較高。發(fā)酵16 d的種子千粒重最高,極顯著高于發(fā)酵10 d和陰干的種子,其種子發(fā)霉率較低,生活力、發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)較高。綜合分析9月15日采樣的綠果發(fā)酵19 d,墨綠果發(fā)酵16 d種子質(zhì)量最好。
表2 2015年不同采收期的多花黃精果實(shí)調(diào)制處理的種子質(zhì)量分析
10月1日采收的綠果經(jīng)不同調(diào)制的種子千粒重沒有顯著性差異,陰干處理的種子千粒重比其他調(diào)制的種子顯著性低。綠果經(jīng)不同調(diào)制的種子生活力和發(fā)芽勢(shì)沒有顯著性差異;綠果發(fā)酵16 d的種子千粒重最高為31.40 g,顯著高于陰干的種子,其發(fā)霉率較低,生活力、發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)較高;綠果發(fā)酵19 d的種子生活力、發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)最高,但種子發(fā)霉率高達(dá)54.10%,不適合調(diào)制種子。墨綠果經(jīng)不同調(diào)制的種子千粒重、發(fā)霉率和生活力有極顯著性差異,發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率沒有顯著性差異;墨綠果發(fā)酵4 d的種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)最高,分別為68.31%和45.13%,其發(fā)霉率較低,千粒重和生活力較高;墨綠果發(fā)酵16 d的種子千粒重和生活力雖然最高,但發(fā)霉率高達(dá)41.83%,不適合調(diào)制種子。綜合分析認(rèn)為,10月1日采樣的綠果發(fā)酵16 d,墨綠果發(fā)酵4 d的種子質(zhì)量最好。
10月15日采收的墨綠果陰干和黑軟果直接搓洗的種子千粒重、發(fā)霉率、生活力、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率無顯著性差異。表明10月15日采收的墨綠果陰干和黑軟果直接搓洗的種子質(zhì)量沒有明顯的差異,此時(shí)墨綠果陰干是適宜的種子調(diào)制方法。
11月1日采收的果實(shí)直接搓洗的種子生活力、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率沒有顯著性差異,千粒重和發(fā)霉率有極顯著性差異。墨綠果搓洗的種子發(fā)霉率最高,達(dá)19.93%,極顯著高于黑軟果和干枯果直接搓洗的種子,這是因?yàn)槟G果的種子有部分未成熟直接搓洗后致死,在濕沙中易發(fā)霉;表明墨綠果的種子有部分未完全成熟,直接搓洗后有部分種子發(fā)霉失活。
多花黃精果實(shí)成熟過程中的果皮顏色和形態(tài)變化先后順序是綠色硬果、半墨綠色硬果、墨綠色硬果、黑色軟果、干枯黑色果。從綠果和墨綠果的硬度、縱徑、橫徑的變化趨勢(shì)推斷綠果和半墨綠果是成熟度較低的果實(shí),墨綠果是成熟度高的果實(shí),建議不要采摘綠果和半墨綠果,采摘墨綠果;因?yàn)榫G果和半墨綠果果肉組織需要繼續(xù)生長膨大,采摘影響種子質(zhì)量;墨綠果果肉組織已開始衰老縮小,采摘不影響質(zhì)量;黑軟果和干枯果是墨綠果后期的形態(tài)和顏色,可以采摘。
9月1日—10月1日每次采收的綠果分別發(fā)酵20,19,16 d和墨綠果分別發(fā)酵19,16,4 d種子質(zhì)量最好,表明即使相同顏色的果實(shí)采摘時(shí)間不同最佳種子質(zhì)量調(diào)制方法也不同,這也是本實(shí)驗(yàn)方法的處理中不同采摘期果實(shí)發(fā)酵時(shí)間處理不同的原因。10月1日墨綠果陰干的種子發(fā)霉率比發(fā)酵處理的種子低,其他種子質(zhì)量指標(biāo)較好;10月15日墨綠果陰干的種子發(fā)霉率也較低,其他種子質(zhì)量較好;表明陰干是10月1日后的墨綠果最適宜的調(diào)制方法。10月1日前未成熟的果實(shí)發(fā)酵比未發(fā)酵的種子質(zhì)量好,與崔繼哲等[10]研究發(fā)酵能提高黃瓜、甜瓜和西瓜未成熟果種子發(fā)芽力的結(jié)果相似。
不同調(diào)制的種子千粒重隨著發(fā)酵時(shí)間的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì),這可能是發(fā)酵過程中果實(shí)中的營養(yǎng)比自然陰干更容易轉(zhuǎn)移到種子中去,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長轉(zhuǎn)移的營養(yǎng)越多,但隨著無氧呼吸的開始加強(qiáng)其無氧呼吸消耗的營養(yǎng)要超過其吸收轉(zhuǎn)移的營養(yǎng),故發(fā)酵時(shí)間過長種子的千粒重又會(huì)降低;且總體上發(fā)酵處理的種子千粒重高,這與趙致[9]等研究發(fā)酵的黃精果實(shí)種子千粒重比直接搓洗果實(shí)種子高的結(jié)果一致,與崔繼哲等[10]的研究結(jié)果相似。
貴州省六枝黃精基地種植的多花黃精在9月份開始枯死倒伏,筆者大田試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),9月30日前多花黃精倒伏較少,倒伏率為27.62%,到10月17日倒伏率高達(dá)65.71%,倒伏的多花黃精果實(shí)干枯死或掉落到田里;所以當(dāng)10月1日墨綠果和黑軟果的果實(shí)比例已占81.26%,10月15日已全是墨綠果和黑軟果時(shí),多花黃精果實(shí)已可以采摘,故10月1—15日是貴州六枝地區(qū)的多花黃精果實(shí)最佳采收日期,采摘的少數(shù)綠果發(fā)酵16 d處理,墨綠果陰干處理。本研究的果實(shí)最佳采收期與谷甫剛[11]研究貴州鳳岡地區(qū)多花黃精的采收期不同,是因?yàn)轼P岡和六枝的地理氣候環(huán)境不同致使果實(shí)的成熟期不同,也是因?yàn)榕袛鄻?biāo)準(zhǔn)不同,谷甫剛研究以種子質(zhì)量最優(yōu)判斷最適宜采收期,而筆者以種子產(chǎn)量和質(zhì)量最佳判斷最適宜采收期。
[1]國家藥典委員會(huì).中華人民共和國藥典(一部)[S].北京:中國科技醫(yī)藥出版社,2015:288.
[2]陳芳軟.不同生境條件下多花黃精生長特征及光合特性研究[D].福建農(nóng)林大學(xué),2013.
[3]張玉翠.黃精種子的萌發(fā)特性及生理研究[D].西北農(nóng)林科技大學(xué),2011.
[4]劉佩.黃精幼苗生長特性及成分積累研究[D].西北農(nóng)林科技大學(xué),2014.
[5]田啟建,趙致,谷甫剛.栽培黃精開花結(jié)實(shí)習(xí)性研究[J].種子,2009,28(1):2931.
[6]張昭,程惠珍,張本剛,等.黃精屬藥材結(jié)實(shí)特性的研究[J].中藥研究與信息,2003,09:1920,26.
[7]陸麗華,張欣,梁宗鎖,等.黃精生殖生物學(xué)特性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(25):13 68713 688.
[8]姚入宇,陳興福,艾莉,等.Topsis法綜合比較不同采收期青川產(chǎn)北柴胡種子產(chǎn)量質(zhì)量[J].中國中藥雜志,2013(24):4 2714 276.
[9]趙致,龐玉新,袁媛,等.藥用作物黃精種子繁殖技術(shù)研究[J].種子,2005,24(3):1113.
[10]崔繼哲,陳柏杰.果實(shí)成熟度、發(fā)酵和貯藏對(duì)瓜類種子發(fā)芽的影響[J].北方園藝,1990(8):13.
[11]谷甫剛.中藥材黃精種植技術(shù)研究[D].貴州大學(xué),2006.