不同來源地苦參生長動態(tài)的研究

紀 瑛，杜彥斌，王 斌，張慶霞

(甘肅農業(yè)職業(yè)技術學院，甘肅 蘭州 730020)

苦參(Sophoraflavescens)是我國傳統(tǒng)藥用植物[1]。性寒味苦有小毒，有清熱利濕、祛風殺蟲之功效，現廣泛應用于治療急性細菌性痢疾、陰道滴蟲外陰搔癢、頑固性濕疹等疾病，近年又用于治療腫瘤[2]，以及天然綠色動植物殺蟲劑的開發(fā)使用，使其用途越來越廣，其用量呈逐年遞增之勢。人工栽培藥用植物可以有效地減輕人們野外采集對生態(tài)環(huán)境的破壞，也是減輕野生資源壓力、保護藥用植物資源的最重要途徑之一[3-5]。研究表明，肥料對苦參生長和生物堿含量有顯著促進效應[6-9]，苦參堿和氧化苦參堿含量隨生育進程呈增長趨勢的動態(tài)變化規(guī)律[10]，而對于苦參生長發(fā)育規(guī)律研究的報道較少。本研究對不同產地來源的苦參進行生育期動態(tài)分析，以期為苦參的育種和規(guī)范化栽培提供理論依據和技術指導。

1 材料與方法

1.1試驗地概況 試驗在甘肅農業(yè)職業(yè)技術學院榆中和平農場進行，36°00′28.4″ N，103°58′48.0″ E，海拔1 696 m。播種前取土樣分析，土壤有機質3.3 g/kg，堿解氮24.67 mg/kg，速效磷13 mg/kg，速效鉀175 mg/kg。播前基礎肥料施牛糞15 t/hm2，純氮75 kg/hm2，純磷(P2O5)45 kg/hm2。

1.2試驗設計與方法 供試種子分別來源于河北承德(由蘭州大得利制藥有限公司提供)、河南盧氏(購自河南盧氏縣)、甘肅岷縣(購自甘肅岷縣藥材種植園)、甘肅成縣(野生和栽培兩個種群,均購自甘肅成縣)。將不同來源的種子用濃硫酸拌種處理30 min，用清水把硫酸沖洗干凈，晾干種子表面的水分后播種。隨機區(qū)組設計，小區(qū)面積 5 m×8 m，重復3次。2007年6月22日播種，行距×株距為40 cm×20 cm ，2008年4月下旬返青。

1.3測定項目和方法 分別于2008年5月24日、6月24日、7月24日、8月24日、9月24日和10月24日采樣測定，每次每小區(qū)隨機采取10株為測定樣本，帶回室內洗凈根部泥土，晾干表面水分后分開根、莖、葉，測定株高、根直徑、葉數、鮮質量、干質量等，干質量在室內自然風干30 d后測定。

1.4數據分析與處理 試驗數據用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1苦參莖稈生長動態(tài) 比較不同來源地的苦參莖稈生長動態(tài)發(fā)現(表1)，6月24日以前株高差異均不顯著(P>0.05)，7月24日以后差異逐漸顯現，來源于河北承德的苦參株高顯著(P<0.05)低于其他4個來源地的苦參，其他4個來源的苦參差異不顯著。但是不同類型苦參株高均在8月24日以前迅速增高，日均生長0.34～0.55 cm，8月24日-9月24日株高增加趨勢變緩，日均生長僅0.06～0.28 cm，9月24日-10月24日株高基本不再增加?？梢娍鄥⒎登嗪?，5月下旬-8月下旬為莖稈快速生長階段，8月下旬-9月下旬為莖稈緩慢生長階段。以上分析表明，來源于河北承德苦參株高與其他4個類型存在顯著差異，性狀是基因型的表現，說明它們之間基因型可能存在區(qū)別，但是莖稈的生長動態(tài)規(guī)律具有一致性。

表1 不同來源地苦參株高動態(tài)變化 cm

2.2苦參單株葉數動態(tài)變化 5個不同來源地苦參單株葉數均在8月24日達到高峰，以后葉數下降(表2)。8月24日來源于河北承德的苦參葉數最多，顯著多于3個來源于甘肅的苦參(P<0.05)，來源于河南盧氏的苦參葉數最少，顯著少于其他幾個苦參；但是，8月24日以后3個來源于甘肅的苦參的葉數最多，且顯著多于來源于河北、河南的苦參。5個不同來源地苦參的葉數增加速率在整個生長期表現不同，來源于河北承德的苦參單株葉數在5月24日-6月24日增加速率最快，日均增加數量為0.75，6月24日-8月24日增加速率逐漸降低，日均增加數量由0.31 降到0.14，8月24日以后葉數則迅速減少，與其他幾個苦參比較，減少速率較快，到10月24日測定時葉片已全部脫落；來源于河南盧氏的苦參與河北的相似，單株葉數也在5月24日-6月24日增加速率最快，日均增加數量為0.6，6月24日-8月24日增加速率非常低，日均增加數量為0.07；3個來源于甘肅的苦參則表現葉數生長稍微滯后，單株葉數也在5月24日-6月24日增加速率較低，日均增加數量約為0.33，明顯低于來源于河北和河南的苦參，6月24日-8月24日增加速率逐漸加快，日均增加數量0.4左右，明顯高于來源于河北的苦參，而8月24日-9月24日葉數緩慢減少，減少速率較來源于河北的苦參慢，表現落葉較遲，10月葉數才進入快速減少階段。分析表明，來源于河北承德的苦參前期生長較快，后期衰老也較快，表現早熟特性，而其他幾個來源地的苦參則衰老較緩慢。

表2 不同來源地苦參的單株葉數動態(tài)變化

2.3苦參單株葉干質量動態(tài)變化 不同來源地苦參單株葉干質量在8月24日達最高，之后單株葉干質量呈降低趨勢(表3)。來源于河北承德的苦參單株葉干質量在7月24日以前增加迅速，日均增加量達0.1 g，7月24日-8月24日增加速度降低，日均增加量降低為0.02 g，8月24日以后單株葉干質量迅速降低，10月24日葉全部脫落；而其他4個來源地苦參在7月24日-8月24日增加速度最大，日均增加量達0.14 g，8月24日以后葉干質量逐漸降低。來源于河北的苦參單株葉干質量6月24日和7月24日顯著高于其他來源地苦參，8月24日及以后各時期3個來源于甘肅苦參的葉干質量顯著高于來源于河北和河南的苦參(表3)。這和單株葉數的變化完全一致，進一步說明來源于河北承德的苦參前期生長較快，后期衰老也較快，表現早熟特性，而其他幾個種則衰老較緩慢。

2.4苦參根直徑動態(tài)變化 不同來源地苦參根直徑在7月24日以前增加比較緩慢，日均增長量0.05 mm左右，7月24日-8月24日則迅速增加，日均生長量最高，可達0.13 mm，8月24日以后根直徑緩慢增加，直至10月24日達最高值。5個不同來源的苦參根直徑在各個時期差異均未達顯著水平(P>0.05)(表4)。

2.5苦參單株根干質量動態(tài)變化 不同來源苦參的根干質量生長動態(tài)規(guī)律表現一致(表5)。7月24日以前不同苦參間差異不顯著，從8月24日開始出現差異，來源于河北承德的苦參從8月24日開始直到10月24日根干質量顯著(P<0.05)高于其他苦參，而其他苦參之間差異不顯著(P>0.05)。不同苦參在7月24日以前根生長速度均較慢，平均日增加量僅為0.03～0.06 g，7月24日-8月24日生長速度較快，平均日增加量0.16～0.19 g，8月24日-9月24日生長速度最快，平均日增加量0.17～0.22 g，9月24日以后則根干質量增長速度降低，平均日增加量0.06～0.10 g，10月24日根干質量達最大。從不同來源地苦參根在各個階段的生長速率分析，來源于河北承德的苦參根干質量的日增加量高于其他苦參，較其他苦參高0.01～0.02百分點(表5)。以上分析表明，不同來源地苦參單株根干質量存在差異，其中來源于河北承德的苦參單株根干質量最高，主要原因可能是其根干質量在各個階段的日增加量大于其他幾個苦參。

表3 不同來源地苦參的單株葉干質量動態(tài)變化 g

表4 不同來源地苦參的根直徑動態(tài)變化 mm

表5 不同來源地苦參的單株根干質量動態(tài)變化 g

3 討論與結論

研究表明[11-13]，多年生宿根類植物每年春季返青后由于宿根提供營養(yǎng)使地上部的莖、葉生長迅速，株高、葉數和葉面積迅速增加，促進光合產物積累，為以后的根系生長打下基礎。而根系進入快速生長是在良好的莖葉生長基礎上進行的，根系生長高峰期較地上部莖葉生長高峰期出現時間遲，根系生長經過體積迅速增大和干物質積累迅速增加兩個階段?？鄥⑹嵌嗄晟薷愃幉?，本研究證明其生長發(fā)育也符合前人研究結果。分別來源于河北承德、河南盧氏、甘肅成縣和岷縣的苦參生長發(fā)育動態(tài)相似，莖稈在5月-8月下旬為快速生長階段，9月為緩慢生長階段，10月株高不再增加；葉數和葉干質量均在8月下旬達到高峰，9月以后下降。這是由于苦參前一年的生長在根中積累了充足的營養(yǎng)物質和較大的越冬芽，第2年春季苦參返青后溫度回升，芽萌發(fā)后迅速生長，株高急劇增加，葉片數和葉干質量也迅速增加，這種生長優(yōu)勢一直維持到8月下旬。9月地上部分生長減緩，主要原因有兩個方面，一是由于7月以后根系開始進入迅速生長階段，特別是9月根干質量迅速增加，植物體光合產物向根系分配，使地上部分生長減緩；另一方面是由于9月以后氣溫降低，老葉逐漸脫落，葉干質量降低。而根的生長與地上部分莖葉的生長發(fā)育節(jié)奏不同，5月根直徑、單根鮮質量和單根干質量增加緩慢，7月下旬-8月下旬根直徑迅速增粗，根干質量增加也相應較快，9月根直徑進入緩慢增長期，而根干質量則迅速增加，10月根干質量繼續(xù)增加，但是增加速度降低，10月下旬根干質量達最高，表明7月下旬-8月下旬根干質量增加主要原因是其體積增大，而進入9月根干質量增加主要是干物質積累，根快速生長經歷體積快速增大和干物質積累兩個階段。這是由于返青后根中的營養(yǎng)物質供應地上部分生長，根系生長緩慢，7-8月地上部分生長迅速，光合產物向根系分配，根體積迅速增大，9月以后莖葉生長減緩、衰老，其光合作用產物和貯藏的營養(yǎng)物質向根中運輸，使根干質量增加迅速。這充分說明在生長季節(jié)根系生長滯后于地上部分莖葉的生長，根系生長是在一定莖葉生長的基礎上進行的，莖葉和根系均在7-8月進入迅速生長的階段，對水分和養(yǎng)分需要量也相應較大。因此，生產上在7-8月應該加強田間管理，以確保獲得較高的根產量。采挖苦參根也必須在10月下旬根干質量達到最高時進行。

本研究中不同來源的苦參莖稈、葉數、葉干質量、根直徑、根干質量在不同時期生長動態(tài)存在差異。其中河北承德苦參表現前期生長較快，后期衰老也較快，具有早熟、根產量高的特性；而3個來源于甘肅的苦參表現中期莖葉繁茂，后期衰老慢，葉壽命較長，具有晚熟、產量中等的特性；河南盧氏苦參全生育期莖葉生長和根生長量均低于前兩者，產量低。表明來源于河北承德、甘肅以及河南盧氏的苦參之間存在質的區(qū)別，這一結果與前期研究結果一致[14-15]。不同來源種的過氧化物酶譜和指紋圖譜均表現不同，要明確其遺傳差異還需要進一步研究。

總之，不同來源苦參生長發(fā)育動態(tài)相似，返青后莖稈、葉生長迅速，8月下旬達到高峰以后生長減緩，而根系生長在返青后的5、6月生長緩慢，7、8月經過體積迅速增大和9、10月干物質迅速增加兩個快速生長階段，在10月下旬根干質量達最高；但是不同來源苦參生長量存在差異，河北承德的苦參株高最低，根干質量最高；而且葉在前期生長較快，后期衰老也較快，表現早熟特性，甘肅的苦參株高最高，莖葉繁茂，后期落葉速率較慢，具有晚熟、產量中等的特性，河南盧氏的苦參產量最低。

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