賈襲偉, 李 慧, 晉小軍*, 劉孜瀚
(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,甘肅 蘭州 730070;2.甘肅省中藥材規(guī)范化生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新重點實驗室,甘肅 蘭州 730070;3.甘肅百草中藥材種植有限公司,甘肅 榆中 730100)
冬花用于喘咳痰多,新久咳嗽、咳血, 在我國入藥歷史悠久[1],款冬因其開放在元宵看燈時節(jié),又名看燈花[2-4]??疃琓ussilagofarfaraL.屬菊科款冬屬植物,全屬僅1種,古代產(chǎn)區(qū)主要分布在今天的河北、甘肅等地,與當(dāng)今產(chǎn)區(qū)地域分布一致[5],其中陜西、山西、甘肅、青海、四川等地種植為主[6-9],甘肅產(chǎn)量占全國產(chǎn)量的30%以上[10],屬道地藥材[11]。目前臨床需求短缺[12],供求不平衡,長期掠奪式采挖使野生資源遭到破壞[13],款冬人工栽培成為主要藥用途徑。近年來,有關(guān)款冬的化學(xué)成分、提取、含量測定、藥理療效等方面研究頗多,有關(guān)栽培技術(shù)研究和報道少見,并且主要集中在款冬的栽培模式方面,王愛華[14]和劉軍霞[15]探究了款冬的全膜壟溝栽培技術(shù),車樹理等[16]探究了覆膜畦栽壟栽技術(shù),張志紅等[13]探究了不同栽培模式,呂紀(jì)澤等[17]進行了款冬不同播種材料栽培研究,馬建輝[18]研究了全黑膜微壟栽培技術(shù),然而款冬花產(chǎn)量及品質(zhì)形成與諸多因素有關(guān),因此研究種莖規(guī)格和栽培方式對款冬產(chǎn)量及品質(zhì)的影響具有重要意義,以期為款冬大田栽培提供技術(shù)參考和理論依據(jù)。
1.1 材料 以款冬色白鮮嫩無病蟲害無機械損傷的根狀莖作為對象,購于定西市會川鎮(zhèn)藥材種子種苗市場,經(jīng)甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)晉小軍研究員鑒定為款冬TussilagofarfaraL.。款冬酮對照品(批號PN1106FC13,上海源葉生物科技有限公司,純度98%)。BS210S型電子分析天平(德國Sartorius公司);GZX-GF101-4BS-Ⅱ型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海躍進醫(yī)療器械有限公司);Waters ACQUITY Arc高效液相色譜儀(美國Waters公司)。甲醇為色譜純(北京迪科馬科技有限公司);其他試劑均為分析純;水為自制超純水。
1.2 試區(qū) 本實驗于2017至2018年4~10月在甘肅省榆中縣馬坡鄉(xiāng)河灣村進行,海拔2 400 m;年平均氣溫-3~7 ℃;年降水量450~622 mm,降水分布不均,大多集中在7、8、9月,降水量占全年55%左右。
1.3 設(shè)計 采用雙因素隨機區(qū)組設(shè)計,對3種規(guī)格種莖(代號為A1、A2、A3)和3種栽培方式(代號為B1、B2、B3)進行處理,播種行距30 cm,株距10 cm(由種莖距離決定),小區(qū)面積為12 m2(4 m×3 m),重復(fù)3次,小區(qū)間距60 cm,其他田間管理措施各處理保持一致。種莖規(guī)格分級標(biāo)準(zhǔn)見表1,栽培方式見表2,試驗設(shè)計見表3。
表1 種莖規(guī)格分級標(biāo)準(zhǔn)
表2 栽培方式
表3 試驗設(shè)計
1.4 指標(biāo)檢測
1.4.1 葉片數(shù) 統(tǒng)計完全成葉、形態(tài)完整、顏色正常的葉片。
1.4.2 莖粗 電子游標(biāo)卡尺測定地上部分基部莖粗。
1.4.3 生物量 將地上部分莖葉洗去泥土,晾干表面水分后稱鮮重,然后將其放入50 ℃恒溫鼓風(fēng)干燥箱內(nèi),烘干至恒重,稱量干重。
1.4.4 產(chǎn)量 在每個小區(qū)內(nèi)采用五點法,選取1 m2的5個區(qū)域采挖款冬花蕾,稱定其干、鮮重,以每個處理5 m2面積的平均產(chǎn)量估算其每公頃產(chǎn)量。
1.4.5 浸出物含量測定 參照2015年版《中國藥典》通則2201中的方法進行測定。
1.4.6 款冬酮含量測定 參照2015年版《中國藥典》一部[1],分析采用Waters Symmetry C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相甲醇-水(85∶15);體積流量1.0 mL/min;柱溫25 ℃;檢測波長220 nm;進樣量10 μL。
1.5 數(shù)據(jù)分析 通過Microsoft Office Excel 2010軟件進行數(shù)據(jù)處理,SPSS 22.0軟件進行數(shù)據(jù)顯著性差異分析和相關(guān)性分析。P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 種莖規(guī)格、栽培方式對株高的影響 從款冬出苗(5月中旬)到收獲前(10月中旬),每個月對株高進行測定,發(fā)現(xiàn)前期植株生長緩慢,后期株高增幅明顯,該時段株高生長變化見圖1。由此可知,從種莖規(guī)格看,三節(jié)種莖A3株高最大,A1最??;從栽培方式看,斜栽B2株高最大,B1最小,即A3B2最大,A1B1最小,并且在9月份均達到最大值;在5~10月,A3B2株高較A1B1分別高42.82%、37.26%、17.46%、17.87%、10.77%、15.11%。
注:不同字母表示差異顯著(P<0.05)。
2.2 種莖規(guī)格、栽培方式對莖粗的影響 圖2顯示,隨著生育期延長,莖粗不斷增大,變化范圍為0.74~34.54 cm,5月前增長緩慢,5月后增長明顯,持續(xù)到8月逐漸減小,9~10月趨于平緩,10月達到最大值;每個月A3B2莖粗均最大,A1B1均最小。
注:不同字母表示差異顯著(P<0.05)。
2.3 種莖規(guī)格、栽培方式對葉片數(shù)的影響 圖3顯示,隨著生育期延長,葉片數(shù)呈先增后減的趨勢,6月迅速增加,9月達到最大值,10月略有減小,可能與此時款冬地上部分停止生長,葉片逐漸凋零枯萎脫落有關(guān);6月下旬A3B1葉片數(shù)最多,A1B3最少,7~10月A3B2葉片數(shù)最多,A1B1最少;在同一種莖規(guī)格不同栽培方式下,葉片數(shù)著隨生育期延長呈先增后減的趨勢,各時期依次為B2、B3、B1;在同一栽培方式不同種莖規(guī)格下,葉片數(shù)變化規(guī)律與株高增長、莖粗規(guī)律一致,各時期依次為A3、A2、A1。
注:不同字母表示差異顯著(P<0.05)。
2.4 種莖規(guī)格、栽培方式對地上部分生物量的影響
2.4.1 鮮重 從款冬出苗(5月中旬)到收獲前(10月下旬),每個月對地上部分鮮重進行測定,發(fā)現(xiàn)前期生長緩慢,差異較大,8~10月測定結(jié)果見圖4。由此可知,在相同條件下隨著生育期延長,鮮重呈先增后減趨勢,6月增長迅速,9月達到最大值,10月開始減少;5~10月地上部分鮮重以A3B2最大,A1B1最小。
注:不同字母表示差異顯著(P<0.05)。
2.4.2 干重 8~10月份地上部分干重測定結(jié)果見圖5。由此可知,干重變化趨勢與鮮重一致,以A3B2最大,A1B1最小;在同一種莖規(guī)格下,干重以B2最大,B3次之,B1最??;在同一栽培方式下,干重以A3最大,A2次之,A1最小。
注:不同字母表示差異顯著(P<0.05)。
2.5 種莖規(guī)格、栽培方式對花蕾數(shù)及鮮、干產(chǎn)量的影響 圖6~8顯示,在不同種莖規(guī)格、栽培方式下,花蕾數(shù)及鮮、干產(chǎn)量均以A3B2最多,A1B1最少;在同一種莖規(guī)格下,花蕾數(shù)、產(chǎn)量以B2最大,其次為B3、B1,而在同一栽培方式下以A3最大,其次為A2、A1。
注:不同字母表示差異顯著(P<0.05)。
注:不同字母表示差異顯著(P<0.05)。
注:不同字母表示差異顯著(P<0.05)。
2.6 種莖規(guī)格、栽培方式對質(zhì)量的影響
2.6.1 浸出物含量 在不同種莖規(guī)格、栽培方式下,浸出物含量均符合2015年版《中國藥典》標(biāo)準(zhǔn),而且有顯著差異。圖9顯示,浸出物含量以A3B2最高,A1B2最低。
注:不同字母表示差異顯著(P<0.05)。
2.6.2 款冬酮含量
2.6.2.1 線性關(guān)系考察 精密吸取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.2 mg/mL對照品溶液各10 μL,在“1.4.6”項色譜條件下進樣測定,以峰面積積分值為縱坐標(biāo)(Y),進樣量為橫坐標(biāo)(Y)進行回歸,得方程為Y=1.19×107X+3.45×105(r2=0.999 6),線性關(guān)系良好。
2.6.2.2 精密度試驗 精密吸取同一供試品溶液,在“1.4.6”項色譜條件下進樣測定5次,測得款冬酮峰面積RSD為1.56%,精密度良好。
2.6.2.3 穩(wěn)定性試驗 取同一供試品溶液,于0、4、8、12、18、24 h在“1.4.6”項色譜條件下進樣測定,測得款冬酮峰面積RSD為2.37%,表明溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.6.2.4 重復(fù)性試驗 精密稱取同一藥材5份,制備供試品溶液,在“1.4.6”項色譜條件下進樣測定,測得款冬酮含量RSD為2.16%,表明該方法重復(fù)性良好。
2.6.2.5 加樣回收率試驗 精密稱取藥材6份,每份0.5 g,加入對照品,制備供試品溶液,在“1.4.6”項色譜條件下進樣測定,計算回收率。結(jié)果,款冬酮平均加樣回收率為99.34%,RSD為2.42%。
2.6.2.6 測定結(jié)果 圖10顯示,A1B1款冬酮含量最低,A3B2最高為4.16%,色譜圖見圖11。
注:不同字母表示差異顯著(P<0.05)。
圖11 款冬酮HPLC色譜圖
2.7 種莖規(guī)格、栽培方式對生長指標(biāo)及產(chǎn)量的相關(guān)性 表4顯示,株高與葉片數(shù)、莖粗、花蕾數(shù)、干產(chǎn)量、款冬酮、浸出物含量之間存在顯著正相關(guān)性,款冬酮含量與浸出物含量之間亦然。
表4 不同種莖規(guī)格和栽培方式對款冬生長指標(biāo)及產(chǎn)量質(zhì)量的相關(guān)性分析
不同種莖規(guī)格和栽培方式對款冬生長、產(chǎn)量質(zhì)量具有不同程度的影響,各處理間差異顯著,從種莖規(guī)格來看,同一栽培方式前提下,對款冬株高、莖粗、葉片數(shù)、地上部分鮮、干重、單株花蕾數(shù)、花蕾鮮、干產(chǎn)量、浸出物、款冬酮含量等指標(biāo)的影響表現(xiàn)為A3(三節(jié))>A2(兩節(jié))>A1(一節(jié));從栽培方式來看,同一種莖規(guī)格前提下,對款冬株高、莖粗、葉片數(shù)、地上部分鮮、干重、單株花蕾數(shù)、花蕾鮮、干產(chǎn)量、浸出物、款冬酮含量等指標(biāo)的影響表現(xiàn)為B2(斜栽)>B3(直栽)>B1(平栽);綜合來看,均以處理A3B2(三節(jié)斜栽)最大,鮮產(chǎn)量可達2 848.42 kg/hm2,浸出物為33.61%,款冬酮含量4.16%,以處理A1B1(一節(jié)平栽)最小,鮮產(chǎn)量為1 360.96 kg/hm2,浸出物為25.44%,款冬酮為2.96%。
王孝華[19]和張庚等[20]對于半夏種莖等級的研究認(rèn)為,種莖等級越大,其出苗越早,農(nóng)藝性狀表現(xiàn)優(yōu)于其他處理與本實驗結(jié)論一致,但其處理間總黃酮含量無顯著差異與本研究不符,其原因可能是因為不同藥材種類及生理特性引起的,需深入研究;高普珠等[21]對元胡研究認(rèn)為中塊莖作為播種材料最好;陳鐵柱等[22]對半夏的研究得出,小種莖播種有利于提高半夏的產(chǎn)量,其原因為種莖小種植密度相對較大,為半夏根莖膨大留有足夠的空間,這與本研究有差異,款冬收獲部位為花蕾,其根莖越發(fā)達,花蕾產(chǎn)量越高;崔闊澍等[23]認(rèn)為黃精種莖等級對其產(chǎn)量和生長發(fā)育有一定的影響;胡啟國等[24]認(rèn)為栽插方式對甘薯產(chǎn)量和商品規(guī)格具有一定的影響;劉亞軍等[25]研究表明,在薯塊干物質(zhì)占比和產(chǎn)量方面,斜栽優(yōu)于直栽和平栽,與本實驗結(jié)論一致;9月份款冬的株高、葉片數(shù)、地上、下部分干、鮮重5個生長指標(biāo)全年最高,此時地上部分生長開始減緩,養(yǎng)分向地下轉(zhuǎn)移,花蕾和根狀莖逐漸生長發(fā)育,一直持續(xù)到土壤封凍與陳君等[26]研究結(jié)論一致??疃L習(xí)性不同于其他根莖類藥材,此種栽培方法研究未見報道,對其生長、產(chǎn)量質(zhì)量影響差異顯著,可為款冬規(guī)范化栽培提供技術(shù)參考依據(jù)。