代料栽培茯苓前后的土壤活性變化研究△

楊祺，黃婕，周元科，孫盼盼，劉焱文

(湖北中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院，湖北省中藥資源與中藥化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢，430061)

代料栽培茯苓前后的土壤活性變化研究△

楊祺，黃婕，周元科，孫盼盼，劉焱文*

(湖北中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院，湖北省中藥資源與中藥化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢，430061)

目的：比較六種代料栽培配方栽培茯苓前后土壤活性變化，探討影響茯苓生長(zhǎng)的土壤活性因素，指導(dǎo)代料配方的改良。提高代料栽培茯苓的產(chǎn)量和質(zhì)量。方法：以傳統(tǒng)松木栽培茯苓為對(duì)照，選擇土壤中含水量、pH、有機(jī)物、多種酶和微生物等土壤活性指標(biāo)，采用現(xiàn)代分析方法，測(cè)定六種代料栽培茯苓前后的土壤活性變化。結(jié)果：代料配方與傳統(tǒng)松木栽培茯苓前后的各項(xiàng)土壤活性指標(biāo)均發(fā)生變化；加權(quán)綜合分析表明，代料配方E試驗(yàn)組與傳統(tǒng)松木對(duì)照組G的土壤活性變化較接近。結(jié)論：為優(yōu)選代料配方及其改善栽培茯苓的土壤環(huán)境提供了參考依據(jù)。

茯苓；種植；代料栽培；土壤環(huán)境

茯苓是多孔菌科真菌Poriacocos(Schw.)Wolf的干燥菌核，其菌種寄生于松木的根莖繁殖而成。茯苓為我國(guó)特有傳統(tǒng)藥食兩用中藥，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，列為上品；收藏于歷年版《中國(guó)藥典》，具有利水滲濕，健脾，寧心的功效。廣泛應(yīng)用于藥品和食品行業(yè)，并大量出口外銷，每年需求量以萬噸計(jì)[1]。由于歷年過度采挖，我國(guó)野生茯苓已瀕臨滅絕，現(xiàn)主要依賴人工栽培。傳統(tǒng)栽培方法是砍伐松木(段木)用于菌種繁殖茯苓[2]，每年消耗大量的松林，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境。因此改革傳統(tǒng)栽培茯苓的方法是我國(guó)面臨的重要研究課題。

本實(shí)驗(yàn)室前期開展了代料配方栽培茯苓的研究[3]。采用松枝、松木及其他農(nóng)作物的廢棄材料配方替代松木栽培茯苓，發(fā)現(xiàn)其栽培茯苓前后土壤活性產(chǎn)生變化；傳統(tǒng)栽培經(jīng)驗(yàn)表明，茯苓種植地必須隔年輪換，否則將嚴(yán)重影響藥材的質(zhì)量和產(chǎn)量[4]。因此土壤的活性是栽培茯苓的重要影響因素。本論文以傳統(tǒng)松木(段木)栽培茯苓作為對(duì)照，選擇了6種代料配方栽培茯苓，采用現(xiàn)代分析方法，對(duì)其栽培茯苓前后的土壤活性因素變化進(jìn)行了研究。為優(yōu)選栽培茯苓的代料配方、改善栽培茯苓的土壤環(huán)境和提高栽培茯苓產(chǎn)量及質(zhì)量奠定了基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

本試驗(yàn)在湖北省黃岡市羅田縣“九資河國(guó)家茯苓種植示范基地”進(jìn)行。試驗(yàn)基地8.5 m×3.6 m，西北朝向，海拔344 m，坐標(biāo)8 m。該試驗(yàn)地屬于亞熱帶季風(fēng)氣候(N31°08.465′，E115°40.023′)，年平均氣溫16.4 ℃，無霜期228 d，年平均降雨量1 400 mm左右，氣候溫和，雨量充沛，適合茯苓生長(zhǎng)。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料

1.2.1代料配方

A松根62.5%松木屑9.5%米糠14.5%玉米芯11.5%蔗糖1%石膏1%；

B松根62.5%松木屑12.5%玉米粒3%麥麩15%玉米芯5%蔗糖1%石膏1%；

C松枝50%松木屑20%米糠10%麥麩10%玉米芯8%蔗糖1%石膏1%；

D松枝50%松木屑10%米糠10%麥麩10%玉米芯8%玉米粒10%蔗糖1%石膏1%；

E松針50%松木屑28%米糠10%麥麩10%蔗糖1%石膏1%；

F松針50%松木屑14%米糠10%麥麩10%玉米粒14%蔗糖1%石膏1%；

注：上述材料配方由本實(shí)驗(yàn)室篩選擬定。

1.2.2傳統(tǒng)段木(G)

購(gòu)自湖北省羅田縣九資河鎮(zhèn)林區(qū)

1.3土壤取樣及處理

種植前和種植后分別采集土壤樣品，種植前土壤為下窖前一天采集，種植后土壤為收獲當(dāng)天采集，采集土樣前三天均無降水情況。對(duì)角線采樣法，部分樣品過10目篩陰干，保存于4 ℃的冰箱中，用于土壤含水量、酶活性、微生物數(shù)量的測(cè)定；部分樣品過20目篩，干燥后用于pH值的測(cè)定，過100目篩干燥土樣用于有機(jī)質(zhì)的測(cè)定。

1.4土壤分析

采用改良紫外分光光度法測(cè)定過氧化氫酶[5]；采用鄰苯三酚比色法測(cè)定多酚氧化酶；采用苯酚-次氯酸鈉比色法測(cè)定脲酶；采用硝基水楊酸比色法測(cè)定纖維素酶；采用硝基水楊酸比色法測(cè)定蔗糖酶[6]。

采用恒重法測(cè)定土壤含水量；采用點(diǎn)位測(cè)定法測(cè)定pH值；采用重鉻酸鉀氧化-容量法測(cè)定有機(jī)質(zhì)[6]。

細(xì)菌培養(yǎng)采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基；真菌培養(yǎng)采用馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基；放線菌培養(yǎng)采用淀粉瓊脂培養(yǎng)基。土壤微生物計(jì)數(shù)采用稀釋平板計(jì)數(shù)法，微生物數(shù)量以每克干土樣品的菌數(shù)量來表示[7]。每克樣品的菌數(shù)=同一稀釋度多次重復(fù)的平均菌落數(shù)×稀釋倍數(shù)/土重。

數(shù)據(jù)整理采用Excel2007軟件完成，差異顯著性測(cè)試采用SPSS 18.0軟件完成。

2 結(jié)果與分析

2.1土壤含水量、pH值、有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳的含量測(cè)定

分別測(cè)定代料配方A、B、C、D、E、F 6個(gè)實(shí)驗(yàn)組與傳統(tǒng)松木對(duì)照組(G)栽培茯苓前后土樣的含水量、PH值，有機(jī)質(zhì)和有機(jī)碳，測(cè)定結(jié)果見表1。

表1 茯苓不同栽培方式對(duì)土壤的含水量、pH、有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳的影響

注：*表示與栽培前比較，P<0.05

由表1可知，代料配方試驗(yàn)組與傳統(tǒng)對(duì)照組栽培茯苓后，各組土樣含水量明顯降低，組間含水量降低幅度差異不明顯；各組土樣PH均值略有下降，組間PH降低幅度差異較小，表明試驗(yàn)組與對(duì)照組栽培茯苓對(duì)土壤的含水量和PH值活性指標(biāo)的影響近似。試驗(yàn)組與對(duì)照組種植茯苓后的有機(jī)質(zhì)和有機(jī)碳的測(cè)定均上升，傳統(tǒng)松木對(duì)照組的有機(jī)質(zhì)和有機(jī)碳上升顯著，均高于代料配方試驗(yàn)組，表明傳統(tǒng)松木對(duì)照組G能為種植茯苓的土壤提供足夠的肥力。但代料配方A、E、F試驗(yàn)組有機(jī)質(zhì)和有機(jī)碳的測(cè)定值與傳統(tǒng)松木對(duì)照組較接近，表明其代料配方比較合理，但有待進(jìn)一步調(diào)整。

2.2 土壤酶活性的含量測(cè)定

分別測(cè)定代料配方A、B、C、D、E、F 6個(gè)試驗(yàn)組與傳統(tǒng)松木對(duì)照組栽培茯苓前后土樣的過氧化氫酶、多酚氧化酶、脲酶、纖維酶、蔗糖酶等酶的活性酶的含量，測(cè)定結(jié)果見表2。

表2 栽培茯苓對(duì)土壤的酶活性的影響

注：*表示與種植前比較，P<0.05

由表2可知，傳統(tǒng)松木對(duì)照組G種植茯苓前后土壤活性酶測(cè)定值比較，除脲酶略微降低外，其他活性酶均呈上升趨勢(shì)，因而有利于茯苓生長(zhǎng)。6種代料配方試驗(yàn)組種植茯苓前后土壤活性酶測(cè)定值比較，大多呈下降趨勢(shì)，但試驗(yàn)組E土樣的多數(shù)酶測(cè)定值上升，且與對(duì)照組土樣活性酶的升降相近似，表明該代料配方栽培茯苓的土壤適合活性酶的生態(tài)環(huán)境。

2.3 土壤微生物的測(cè)定

分別測(cè)定代料配方A、B、C、D、E、F 6個(gè)試驗(yàn)組與傳統(tǒng)松木對(duì)照組栽培茯苓前后土樣的細(xì)菌、放線菌、真菌的菌落，測(cè)定結(jié)果見表3。

由表3可知，傳統(tǒng)松木對(duì)照組G栽培茯苓后土樣的細(xì)菌數(shù)較栽培前顯著增加，但放線菌和真菌數(shù)減少。代料配方試驗(yàn)組栽培茯苓前后土樣測(cè)定各項(xiàng)微生物的結(jié)果表明：除試驗(yàn)組E栽培茯苓后土壤細(xì)菌數(shù)略有減少外，其他各試驗(yàn)組的細(xì)菌均增加，尤以A、B、C試驗(yàn)組增加顯著；除試驗(yàn)組B和F組栽培茯苓土樣的真菌數(shù)增加外，試驗(yàn)組A、C、E三組均減少。比較代料配方試驗(yàn)組與傳統(tǒng)松木對(duì)照組栽培茯苓土樣的細(xì)菌測(cè)定結(jié)果，試驗(yàn)組A和C栽培茯苓前后土樣測(cè)定3種微生物的升降趨勢(shì)與對(duì)照組G相似，表明代料配方A和C栽培茯苓對(duì)土壤微生物的影響近似松木。

表3 栽培茯苓后對(duì)土壤中微生物數(shù)量的影響 /E+3 cfu·g-1

注：*表示與種植前比較，P<0.05。

2.4 代料配方影響茯苓生長(zhǎng)土壤活性的綜合評(píng)價(jià)

將傳統(tǒng)松木栽培茯苓前后土壤活性因子變化作為參照表標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)分定為100分。以代料配方栽培茯苓前后土壤活性因子測(cè)定值作為評(píng)分依據(jù)，采用加權(quán)統(tǒng)計(jì)分析方法。含水量±1.00扣10分，pH值±1.00扣10分，有機(jī)質(zhì)±2.00扣10分，過氧化氫酶±0.1000扣10分，多酚氧化酶±0.1000扣10分，脲酶±0.0010扣10分，纖維素酶±0.1000扣10分，蔗糖酶±0.1000扣10分，細(xì)菌±1.00扣10分，放線菌±1.00扣10分，真菌±0.10扣10分。通過加權(quán)計(jì)算得出各代料配方的綜合評(píng)分，見表4。

表4 各代料配方的加權(quán)得分及綜合評(píng)分

由表4可知，6種代料配方栽培茯苓前后土壤活性的多種影響因子，通過加權(quán)計(jì)算綜合評(píng)分的結(jié)果為：代料配方試驗(yàn)組E>A>B>C>D>F。除試驗(yàn)組E的加權(quán)分比較高外，其他各試驗(yàn)組的組間差異較小。與傳統(tǒng)松木G對(duì)照組的標(biāo)準(zhǔn)分(100分)比較，試驗(yàn)組E、A、B的綜合評(píng)分與其較接近，分別為85.155 8分、81.752 1分、80.689 5分。因此試驗(yàn)組E、A、B為進(jìn)一步優(yōu)選栽培茯苓的代料配方提供了參考依據(jù)。

3 討論

茯苓為多孔菌科真菌類藥材，其菌種寄生于松木根部繁殖而成。傳統(tǒng)栽培方法是砍伐松林，鋸成段木，接種茯苓菌，置于地窖，覆蓋土壤，經(jīng)過80余日的種植管理收獲茯苓藥材。栽培茯苓土壤的活性是影響藥材品質(zhì)的重要因素。藥農(nóng)種植茯苓經(jīng)驗(yàn)表明，其種植基地必須隔年輪換，否則嚴(yán)重影響栽培藥材的質(zhì)量和產(chǎn)量。因此探討代料栽培茯苓土壤的活性影響對(duì)于尋求代料栽培茯苓具有重要意義。

本論文選擇6種代料配方與傳統(tǒng)松木栽培茯苓，對(duì)其土壤活性變化進(jìn)行了比較研究。以檢測(cè)土壤活性的多種因子作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過加權(quán)綜合評(píng)分的統(tǒng)計(jì)分析方法，從中篩選與傳統(tǒng)松木栽培茯苓對(duì)土壤活性影響相近似的代料配方。最終目標(biāo)是優(yōu)選出的代料配方可使栽培茯苓質(zhì)量好、質(zhì)量高，同時(shí)具備成本低廉和原料易得的特點(diǎn)。

由于傳統(tǒng)栽培茯苓的方法消耗大量松木，嚴(yán)重破壞松木的生態(tài)環(huán)境。因此，尋求替代松木種植茯苓的科學(xué)問題引起眾多學(xué)者的關(guān)注。迄今為止，研究方向主要集中在代料配方、菌種選擇、優(yōu)良菌種培育、栽培技術(shù)改革等方面，尚未涉及代料栽培茯苓土壤活性的研究。本課題組在前期研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合傳統(tǒng)栽培茯苓必須輪換種植地的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)代料配方與傳統(tǒng)松木栽培茯苓土壤活性進(jìn)行了系統(tǒng)性比較研究，為改進(jìn)和完善代料組方配伍，優(yōu)選代料配方替代松木栽培茯苓提供了科學(xué)依據(jù)。

[1] 於小波，昝俊峰，王金波，等.我國(guó)茯苓藥材主要產(chǎn)區(qū)資源調(diào)查[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)藥，2011，22(3)：714-716.

[2] 李羿，萬德先，裴瑾.茯苓液體發(fā)酵條件的研究[J].成都中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，28(1)：53-56.

[3] 劉文志.代料栽培與傳統(tǒng)栽培茯苓的質(zhì)量比較研究及其復(fù)方的減肥降脂功能[D].武漢：湖北中醫(yī)藥大學(xué)，2012.

[4] 王桂娟，王煥章.茯苓的高產(chǎn)栽培技術(shù)[J].林業(yè)實(shí)用技術(shù)，2003(5)：19-20.

[5] 楊蘭芳，曾巧，李海波，等.紫外分光光度法測(cè)定土壤過氧化氫酶活性[J].土壤通報(bào)，2011，42(1)：207-210.

[6] 關(guān)松蔭，張德生，張志明.土壤酶及其研究法[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1986，134-141.

[7] 許光輝，鄭洪元.土壤微生物分析方法手冊(cè)[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1986，274-330.

Effect of Poria cocos Substitute Cultivation on Soil Activity

YANG Qi，HUANG Jie，ZHOU Yuanke，SUN Panpan，LIU Yanwen*

(CollegeofPharmacy，HubeiUniversityofChineseMedicine，KeyLaboratoryofHubeiProvinceResourcesandChemistryofChineseMedicine，Wuhan430061，China)

Objective：To compare soil activity pre and post cultivation ofPoriacocosand substitute cultivatedPoriacocos，discuss the influence factors for guiding substitute cultivation improvement and increasing the output and quality of substitute cultivatedPoriacocos.Methods：Contrast to the traditional pine-cultivatedPoriacocos，used water content，pH value，catalase，sucrase and fungus in soil as indexes，detect soil activity change of pre and post ofPoriacocosand substitute cultivatedPoriacocos.Results：All indexes changed after the pine timber and substitute cultivated.Susbtitute E was close to pine timber G.Conclusion：Providing a basis for optimizing substitue and improving the soil environment for Fuling cultivation.

Poriacocos(Schw.)Wolf；Cultivation；Subsitute cultivation；Soil environment

國(guó)家科技部支撐計(jì)劃子課題“茯苓藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及作用機(jī)理研究”(2011BAI061303-4)

*[通信作者] 劉焱文，教授，研究方向：中藥物質(zhì)基礎(chǔ)及其資源研究，E-mail：ywliu2008@163.com；楊祺，黃婕是并列第一作者

10.13313/j.issn.1673-4890.2014.01.009

2013-03-22)