丹參合理灌溉研究

李翠，陳書明，尉廣飛，李佳，鄭立謀，張永清*

（1.山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東 濟(jì)南 250355；2.三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 三門峽 472500；

3.河南省靈寶市陽店鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，河南 三門峽 472500）

丹參合理灌溉研究

李翠1，3，陳書明2，尉廣飛1，李佳1，鄭立謀3，張永清1*

（1.山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東 濟(jì)南 250355；2.三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 三門峽 472500；

3.河南省靈寶市陽店鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，河南 三門峽 472500）

為了研究灌溉對丹參的產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，采用田間管灌試驗法，對不同土壤含水量下的丹參產(chǎn)量及有效成分含量進(jìn)行比較研究。結(jié)果表明，土壤相對濕度小于30%（特別重度干旱）時，脂溶性成分丹參酮ⅡA、丹參酮Ⅰ和隱丹參酮含量均最高，但是丹參產(chǎn)量低。適度灌溉后，產(chǎn)量大幅提高，有效成分含量符合藥典要求。土壤含水量過多時，各有效成分含量均最低。綜合丹參藥用價值和經(jīng)濟(jì)效益，采收前期土壤相對濕度小于30%（特別重度干旱）時，應(yīng)適度灌溉，可以達(dá)到不減產(chǎn)甚至增產(chǎn)的效果。本研究為丹參采收前期土壤水分管理提供了理論依據(jù)。

丹參；灌溉；土壤相對濕度；產(chǎn)量；有效成分

丹參為唇形科植物丹參（Salvia miltiorrhizaBge.）的干燥根和根莖，為傳統(tǒng)常用大宗藥材之一，具有活血祛淤、通經(jīng)止痛、清心除煩和涼血消癰等功效［1］。野生丹參主要生長于山坡、林下和溪旁，從分布特性上可以看出丹參對水分的要求較高［2］。當(dāng)前，受全球氣候變暖影響，極端性天氣越來越多。2013年春、夏、秋，河南省不同程度干旱。9～10月，洛陽降水量創(chuàng)有氣象記錄以來同期最少值，干旱使秋作物嚴(yán)重減產(chǎn)甚至絕收。根據(jù)實測墑情，靈寶站點土壤相對濕度在40%～50%之間，為中度干旱，干旱是否影響了當(dāng)?shù)氐⒌漠a(chǎn)量和質(zhì)量？藥農(nóng)采收丹參多選擇秋末農(nóng)閑（10月1日前后一周）開始，土地結(jié)冰時結(jié)束，約60天時間，采收前期（9月）正是丹參地下部分顯著增長期［3］，此時雨水稀少，土壤多干旱，合理的灌溉是否會提高丹參的產(chǎn)量和質(zhì)量？目前未見相關(guān)報道。為此，本文對不同土壤含水量下的丹參產(chǎn)量及有效成分含量進(jìn)行研究，為丹參采收前期土壤水分管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用丹參種子購于山東省日照市莒縣庫山丹參種植基地，經(jīng)山東中醫(yī)藥大學(xué)周鳳琴教授鑒定，確認(rèn)均為唇形科鼠尾草屬植物丹參的種子。

1.2 方法

采用田間試驗法。試驗田位于河南省靈寶市陽店鎮(zhèn)羊角寨丹參種植基地，田地（22 m×7 m）深翻、整細(xì)、耙平并做壟。供試土壤理化特性：pH值為8.7，土壤有機(jī)質(zhì)為0.435 g·kg－1，水解氮30 mg·kg－1，有效磷為11.3 mg·kg－1，有效鉬為0.080 5 mg·kg－1，速效鉀121 mg·kg－1，交換性鎂1.595mg·kg－1，有效鐵9.84 mg·kg－1，有效錳8.415μg·g－1，有效鋅0.47μg·g－1，有效硫為7.45μg·g－1，田間最大持水量測定值為20.32%，土壤容重為1.2 g·cm－2。將土壤肥力一致、平整好的大田劃分為五個區(qū)域，每個區(qū)域都埋置地下管灌網(wǎng)，分別控制灌水量，管灌流速0.08 L·s－1。于2011年3月15日選取大小一致幼苗移栽入田，行距35 cm，株距45 cm。2013年9～10月，靈寶站點土壤相對濕度（土壤濕度即土壤的實際含水量，用土壤含水量占烘干土重的百分?jǐn)?shù)表示，土壤相對濕度是指土壤含水量與田間持水量的百分比）在40%～50%之間，為中度干旱。9月上旬，開始對大田管灌，通過控制管灌時間控制土壤濕度。11月14日，任意取各區(qū)1 m2，深度60 cm，采挖收集土壤內(nèi)所有樣品。樣品去除泥土和雜質(zhì)后，分別稱重，標(biāo)號Y1、Y2、Y3、Y4、Y5，每個區(qū)取3個平行樣，其中Y1作為對照樣，未管灌。采收新鮮樣品置60℃條件下常壓干燥，干燥至輕掰易折，分別稱重，換算成畝產(chǎn)量，計算出各樣平均含水量，結(jié)果見表1。將干燥后的樣品用小型粉碎機(jī)粉碎，過3號篩，按照本課題已經(jīng)建立的含量測定方法［4］檢測，每個樣品重復(fù)3次，結(jié)果見表2。

1.3 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計方法

采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行差異分析。

2 結(jié)果

表1 不同土壤相對濕度下鮮品含水量和產(chǎn)量（±s，n＝3）Table 1 Moisture content and yield of fresh samples under different relative soilmoisture（±s，n＝3）

表1 不同土壤相對濕度下鮮品含水量和產(chǎn)量（±s，n＝3）Table 1 Moisture content and yield of fresh samples under different relative soilmoisture（±s，n＝3）

注：置信區(qū)間置信度為95%，其中小寫字母為新復(fù)極差比較差異顯著性。

樣品土壤相對濕度／%鮮品含水量／%畝產(chǎn)量／kg Y1 89 70.93±1.69 a 432±4.58 c 29 67.78±2.72 a 418±5.13 dY242 68.62±1.59 a 498±5.51 a Y365 69.43±1.01 a 452±4.04 b Y471 68.38±0.83 a 437±5.29 c Y5

表2 各樣品中的活性成分含量（±s，n＝3）Table 2 Active ingredient contents of all the samples（±s，n＝3）

表2 各樣品中的活性成分含量（±s，n＝3）Table 2 Active ingredient contents of all the samples（±s，n＝3）

注：置信區(qū)間置信度為95%，其中小寫字母為新復(fù)極差比較差異顯著性。

樣品丹酚酸B／%迷迭香酸／%丹參酮ⅡA／%丹參酮Ⅰ／%隱丹參酮／% Y13.72±0.111 b 0.15±0.004 b 0.23±0.009 a 0.11±0.004 a 0.28±0.004 a Y23.77±0.232 b 0.12±0.232 c 0.22±0.009 a 0.08±0.004 b 0.24±0.008 b Y33.25±0.191 c 0.09±0.007 d0.23±0.017 a 0.07±0.009 c 0.14 0.017 dY44.96±0.050 a 0.24±0.007 a 0.19±0.003 b 0.06±0.001 cd0.21±0.001 c Y52.24±0.042 d0.04±0.003 e 0.06±0.002 c 0.02±0.002 d0.05±0.002 e

2.1 土壤相對濕度與丹參鮮品含水量的關(guān)系

從表1中可以看出雖然灌溉致使不同大田位置的土壤相對濕度差異較大，但是丹參鮮品的含水量差異不大，從Y1土壤相對濕度29%屬于特別重度干旱（根據(jù)土壤相對濕度（R）的干旱等級指標(biāo)，可以分為60%＜R為無旱，50%＜R≤60%為輕度干旱，40%＜R≤50%為中度干旱，30%＜R≤40%為重度干旱，R≤30%為特別重度干旱［5］，75%≤R≤80%為供水充分［5］，80%＜R為供水過多）至Y5土壤相對濕度89%已屬于水分過多，水分過多時丹參鮮品常見皮裂，藥材商品等級降低，所有丹參鮮品含水量無顯著性差異，證明灌溉對丹參鮮品的含水量無明顯影響。

2.2 土壤相對濕度與丹參產(chǎn)量的關(guān)系

由表1中可以看出，屬于重度干旱的Y1未進(jìn)行灌溉，產(chǎn)量顯著性偏低，而屬于中度干旱的Y2經(jīng)過了少量灌溉產(chǎn)量最高，灌溉后屬于無旱等級的Y3產(chǎn)量居次，水分充分的Y4以及水分過多的Y5產(chǎn)量相差不大，說明采收前的土壤相對濕度對丹參產(chǎn)量有很大影響。

2.3 土壤相對濕度與丹參有效成分含量的關(guān)系

從表2看出，在被檢測的5個有效成分中丹酚酸B的含量最高，是其他各有效成分的10倍以上，各有效成分受土壤中水分影響效應(yīng)不一致。2010年版中國藥典規(guī)定，丹參藥材含丹參酮ⅡA（C19H18O3）不得少于0.20%，含丹酚酸B（C36H30O16）不得少于3.0%。從檢測結(jié)果看出，土壤含水量偏高的Y4丹酚酸B和迷迭香酸含量最高，丹參酮ⅡA含量達(dá)不到藥典要求；Y5的土壤含水量最高，各個有效成分含量都最低。特別重度干旱的Y1脂溶性成分丹參酮ⅡA、丹參酮Ⅰ、隱丹參酮含量均最高。丹參酮ⅡA在相對濕度65%以下無顯著差異，但是土壤水分增加后含量下降。隨著土壤含水量的增加，丹參酮Ⅰ含量呈下降趨勢（Y1＞Y2＞Y3＞Y4＞Y5）。Y4含量最高，Y5含量最低，二者含量有顯著性差異。以上結(jié)果說明土壤水分過多不利于丹酚酸B的積累，干旱脅迫條件下，脂溶性成分含量顯著提高。

3 討論

水分是影響丹參植株生長發(fā)育的最重要因子之一，土壤水分是其需水的直接來源，從本試驗結(jié)果可以看出，當(dāng)土壤相對濕度在30%以下（特別重度干旱）時，丹參的產(chǎn)量大幅降低，近采收期適當(dāng)灌溉，可以提高產(chǎn)量1倍。在干旱條件下，尤其是在9月份，此時正是丹參生物量顯著增長期，若遇土壤水分大幅減少，致使土壤板結(jié)，水分和養(yǎng)分輸送受阻，丹參植株的生長發(fā)育受到影響，根部瘦小，造成產(chǎn)量嚴(yán)重下降。但是在采收前期灌溉提高土壤含水量，根部吸收水分和養(yǎng)分后繼續(xù)生長和發(fā)育，根部壯大，產(chǎn)量增加。這與補(bǔ)償或者超補(bǔ)償效應(yīng)有關(guān)［6］，即植物在長期的適應(yīng)過程中，形成了對干旱等逆境的抵抗能力，而且在逆境得以改善時其生理生化功能和生長發(fā)育得到恢復(fù)，甚至達(dá)到或者超過未經(jīng)逆境的情形。Y2土壤相對濕度為42%，處于中度干旱狀態(tài)時產(chǎn)量已達(dá)最高，土壤水分含量繼續(xù)增加，畝產(chǎn)量未增加，說明丹參對水分的需求不是很高，在栽培種植過程中要注意控制土壤中的水分含量。丹參鮮品的含水量隨著土壤相對濕度的變化影響不大，一方面根部在土壤下方，不被陽光直接照射，減少了水分的蒸發(fā)；另一方面，在環(huán)境水分很少或很多時，根部通過自身調(diào)節(jié)機(jī)制調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)部水分，保持根部水分恒定。

丹酚酸B和迷迭香酸是丹參藥材中的水溶性成分，土壤相對濕度最低的Y1中含量卻不是最低，說明前期的正常供水使植株在生長發(fā)育階段積累了大量養(yǎng)分，能夠在后期長時間干旱時轉(zhuǎn)化為所需的次生代謝產(chǎn)物前體。Y5土壤水分含量最多，水溶性成分最低；Y4供水充分，水溶性成分含量最高，表明合理的土壤水分有助于水溶性成分的積累。但當(dāng)土壤水分過多時，反而影響了次生代謝產(chǎn)物的積累。丹參酮ⅡA、丹參酮Ⅰ、隱丹參酮是丹參中的脂溶性成分，在各樣品中，土壤相對濕度最低的Y1中含量均最高，一方面由于丹參酮ⅡA位于木栓層，Y1的根部瘦小細(xì)長，木栓層占的比重大；另一方面說明水分虧缺引起的干旱脅迫有利于次生代謝產(chǎn)物的積累，這與譚勇等［7］對菘藍(lán)的研究、李霞等［8］對黃檗幼苗的研究以及劉大會等［9］對丹參幼苗的研究結(jié)果是一致的。從藥用價值方面考慮，重度干旱促進(jìn)丹參根部有效成分含量提高，從經(jīng)濟(jì)效益方面講，重度干旱造成丹參產(chǎn)量偏低，不利于調(diào)動種植丹參的積極性。綜上所述，合理的灌溉能夠保證在藥材有效成分含量達(dá)到要求的同時，使產(chǎn)量大幅提升。因此，當(dāng)土壤重度干旱時，為了保產(chǎn)量應(yīng)適當(dāng)灌溉，至土壤相對濕度位于中度干旱狀態(tài)（40%）即可停止，可以達(dá)到不減產(chǎn)甚至增產(chǎn)的效果。若遇到雨水多時，做好田間排水，保持土壤適當(dāng)含水量，有助于丹參穩(wěn)產(chǎn)穩(wěn)收。

［1］國家藥典委員會.中華人民共和國藥典（一部）［M］.北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2010.

［2］肖培根.新編中藥志［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

［3］劉謙.丹參植株次生代謝影響因素研究［D］.濟(jì)南：山東中醫(yī)藥大學(xué)，2010.

［4］李翠，尉廣飛，李佳，等.性狀異常丹參的利用價值研究［J］.山東科學(xué)，2014，27（2）：39－43.

［5］GB／T 20481-2006，氣象干旱等級［S］.

［6］胡田田，康紹忠.植物抗旱性中的補(bǔ)償效應(yīng)及其在農(nóng)業(yè)節(jié)水中的應(yīng)用［J］.生態(tài)學(xué)報，2005，25（4）：885－891.

［7］譚勇，梁宗鎖，董娟娥，等.水分脅迫對菘藍(lán)生長發(fā)育和有效成分積累的影響［J］.中國中藥雜志，2008，33（1）：19－22.

［8］李霞，王洋，閻秀峰.水分脅迫對黃檗幼苗三種生物堿含量的影響［J］.生態(tài)學(xué)報，2007，27（1）：58－63.

［9］劉大會，郭蘭萍，黃璐琦，等.土壤水分含量對丹參幼苗生長及有效成分的影響［J］.中國中藥雜志，2011，36（3）：78－82.

Reasonable irrigation of Salvia miltiorrhiza Bge.

LI Cui1，3，CHEN Shu-ming2，WEI Guang-fei1，LI Jia1，ZHENG Li-mou3，ZHANG Yong-qing1*
（1．Shandong University of Traditional Chinese Medicine，Jinan 250355，China；2．Sanmenxia Polytechnic，Sanmenxia 472500，China；3．Henan Provincial Lingbao Municipal Yangdian Town Agricultural Service Center，Sanmenxia 472500，China）

We compared the yieldandac tiveing redient content ofSalvia miltiorrhizaBge．for different soilmoisture with fieldp ipe irrigation methodto investigate the impac ts of irrigation on its yieldandquality．Experimental results show that the contents of tanshinoneⅡA，tanshinone I，andcryp totanshinone are the highestwhen relative soilmoisture is less than 30%（especially severe drought），but its yieldis low．Its yieldsignificantly inc reases after proper irrigation，the content of active ingredients in the requirements of pharmacopoeia．All the active ingredient contents are the lowestwhen water content of soil is too much．If its medical value andeconomic benefits are consideredtogether，moderate irrigation is available when relative soilmoisture is less than 30%．This can achieve the effect of no yielddecrease andeven yieldincrease．Ourwork can provide theoreticalbasis for soilwatermanagement before its harvest．

Salvia miltiorrhizaBge．；irrigation；relative soilmoisture；yield；ac tiveing redients

R284.1

A

1002-4026（2014）05-0018-04

10.3976／j.issn.1002－4026.2014.05.004

2014-07-24

國家科技重大專項（2012ZX09304006）。

李翠（1982－），女，博士研究生，研究方向為中藥資源及其質(zhì)量控制。Email：licui198209＠126.com

*通訊作者，張永清，男，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向為中藥資源及其質(zhì)量控制。Email：zyq622003＠126.com