土壤含水量對地黃產(chǎn)量及質(zhì)量的影響＊

杜真輝，董誠明，2＊＊，朱畇昊，魏 碩，姚 鋒

（1. 河南中醫(yī)藥大學藥學院 鄭州 450000；2.呼吸疾病河南省協(xié)同創(chuàng)新中心 鄭州 450000）

土壤含水量對地黃產(chǎn)量及質(zhì)量的影響＊

杜真輝1，董誠明1，2＊＊，朱畇昊1，魏 碩1，姚 鋒1

（1. 河南中醫(yī)藥大學藥學院 鄭州 450000；2.呼吸疾病河南省協(xié)同創(chuàng)新中心 鄭州 450000）

目的：評價土壤含水量對地黃產(chǎn)量及質(zhì)量的影響。方法：在地黃生長期的不同階段調(diào)整土壤的含水量，收獲后測定不同含水量土壤所產(chǎn)地黃藥材的產(chǎn)量、浸出物和梓醇、毛蕊花糖苷及多糖的含量，使用灰色模式識別法對實驗數(shù)據(jù)進行分析。結(jié)果：土壤含水量影響為中水分（M2）＞高水分（M3）＞低水分（M1）＞空白（M4）。結(jié)論：地黃栽培過程中，土壤含水量在苗期應保持在40%-50%，塊根形成期和塊根膨大期應為50%-60%，收獲期應為20%-30%，合理調(diào)節(jié)土壤含水量能夠顯著提高地黃的產(chǎn)量及質(zhì)量。

土壤含水量 地黃 產(chǎn)品及質(zhì)量 灰色模式識別法

地黃為玄參科植物地黃Rehmannia glutinosa Libosch.的新鮮或干燥塊根[1]。《神農(nóng)本草經(jīng)》將其列為上品，主產(chǎn)于河南、山西、山東、河北等地，其中河南古懷慶府（今修武、武陟、溫縣、孟州等地）所產(chǎn)懷地黃質(zhì)量優(yōu)，為傳統(tǒng)道地藥材[2，3]。目前，對地黃的研究主要集中在化學成分、炮制、地黃多糖、基因功能、功效等方面[4-9]。關(guān)于地黃灌溉方面研究較少，本試驗根據(jù)地黃大田的灌溉經(jīng)驗，設計地黃在不同生長期保持不同土壤含水量，以期選出最佳灌溉方式，為地黃規(guī)范化栽培生產(chǎn)提供科學理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用地黃品種經(jīng)河南中醫(yī)藥大學董誠明教授鑒定為“北京三號”。

1.2 試驗地概況

本試驗田位于焦作溫縣N：34°54.039′，E：113°08.839′，海拔104 m，年平均氣溫12-14℃，最高氣溫44℃，最低氣溫-19℃，年降雨量600-700 mm，多集中于7、8、9月份，春冬兩季為旱季，11月至次年2月為冰凍期，全年無霜期220天。試驗田土壤的理化性質(zhì)見表1。

1.3 試驗方法

1.3.1 調(diào)控土壤含水量

試驗設低水分（M1）、中水分（M2）、高水分（M3）和空白對照（M4）4個區(qū)域，小區(qū)面積24 m2，重復3次，共12個小區(qū)，在地黃不同生長時期，M4依靠自然降水，不進行人工灌溉，M1、M2、M3控制其土壤含水量如表2所示。每次灌溉后，第2天清晨測定土壤含水量，之后每5天測定一次，并結(jié)合地黃生長情況及時補水，以使土壤含水量維持在不同的水平范圍內(nèi)。

1.3.2 小區(qū)產(chǎn)量的測定

為排除邊際效應，在收獲時每小區(qū)采收7.5 m2，并測定產(chǎn)量。

1.3.3 地黃多糖的測定方法[10]

（1）多糖的提取

將地黃60℃下烘干，粉碎，精密稱取粉末1.5 g，加入95%乙醇50 mL，振蕩2 h；再用95%乙醇40 mL震蕩1 h，抽濾，藥渣用95%乙醇洗滌數(shù)次，濾渣轉(zhuǎn)至100 mL錐形瓶中，加水50 mL，稱定，水浴提取4 h，補足失量，振搖，趁熱抽濾，濾液離心，精密量取上清液5 mL，定容至25 mL容量瓶中，得供試品溶液。

（2）線性關(guān)系考察

采用苯酚-硫酸法，具體操作：精密稱取葡萄糖標準品50 mg，定容至100 mL容量瓶，加水溶解，分別量取1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 mL置10 mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。取各溶液1 mL，置刻度試管內(nèi)，加6%苯酚溶液1 mL，濃硫酸5 mL，室溫放置40 min，以1 mL蒸餾水，1 mL苯酚液，5 mL濃硫酸混合液按上述操作做空白對照液，在483 nm處測定吸收度?？偠嗵堑木€性回歸方程Y=0.378 7X-0.012 5，R2=0.999 4。

表1 試驗田土壤理化性質(zhì)

表2 實驗設計方案

（3）穩(wěn)定性實驗

取供試液，每隔0.5 h測定一次，共測定7次，結(jié)果顯示RSD=2.71%，表明穩(wěn)定性良好。

（4）精密度試驗

取葡萄糖標品溶液，平行測6份，結(jié)果顯示RSD=2.26%，表明精密度良好。

1.3.4 地黃中梓醇測定

按照2010版藥典方法測定地黃梓醇含量。其標準曲線為Y=307 749X-25 513，R2=0.999 8。

1.3.5 毛蕊花糖苷的測定

按照2010版藥典規(guī)定方法測定毛蕊花糖苷含量。其標準曲線為Y=94 435X-78 271，R2=0.999 8。

1.3.6 地黃浸出物的測定

按照2010版藥典方法測定地黃水溶性浸出物含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗數(shù)據(jù)

經(jīng)測定，地黃產(chǎn)量、浸出物、梓醇、毛蕊花糖苷、多糖含量如表3所示。

由表3可知，M2產(chǎn)量顯著較高，相比空白對照M4高出50.62%；4個組的浸出物沒有顯著差異；梓醇含量M2顯著較高，相比空白對照M4高出16.73%，相比M1高出29.18%；毛蕊花糖苷含量M2較高，相比空白M4高出33.33%，相比M1高出55.56%；多糖含量M1顯著較高，相比空白對照M4高出24.95%，相比M3高出23.44%。

2.2 灰色模式識別法評價[11]2.2.1 選擇參考序列

本試驗共有4個組（M），每組有5項評價指標（C），這組成了評價單元序列|Xij|（i=1，2,3,4；j=1，2,3,4,5），從評價單元中找出各項指標的最大值組成最優(yōu)參考序列|Xsj|，最小指組成最差參考序列|Xtj|。得到：

表3 不同土壤含水量對地黃產(chǎn)量及質(zhì)量的影響

2.2.2 原始數(shù)據(jù)規(guī)格化

評價指標通常由于測度不統(tǒng)一，需要對原始數(shù)據(jù)進行規(guī)格化。Yij=Xij/j，其中，Yij為規(guī)格化數(shù)據(jù)，Xij為原始數(shù)據(jù)，j為j指標的均值，可得到：

其中，C1-C5分別代表產(chǎn)量、浸出物、梓醇、毛蕊花糖苷和多糖

同理可得到最優(yōu)序列及最差序列的規(guī)格化數(shù)據(jù)：

2.2.3 計算關(guān)聯(lián)系數(shù)

2.2.4 計算相對關(guān)聯(lián)度

理想的最佳處理方式應該是最優(yōu)參考序列越大，最差參考序列最小，則有:

則Ri越大，表示處理方式越好，Ri值為：

4種不同處理的優(yōu)劣排序為：M2＞M3＞M1＞M4，第2種處理方法較好。

3 討論

地黃藥材擁有悠久的栽培歷史，雖然藥材種植者們已從實踐中總結(jié)出許多灌溉經(jīng)驗，但缺乏科學的理論依據(jù)，為達到“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、質(zhì)量穩(wěn)定、可控”的GAP目標，需要現(xiàn)代栽培理論基礎(chǔ)為指導。藥材的生長和有效成分的積累，與土壤含水量有著密切的關(guān)系[12]，如：東莨菪在干旱情況下阿托品含量高達1%，在濕潤環(huán)境下僅含0.4%；金雞納在高溫干旱條件下奎寧含量較高，而土壤相對濕度為90%的環(huán)境下，含量則顯著降低[13]。地黃易感染病毒，促使產(chǎn)量與品質(zhì)下降，而加強地黃田間管理和選用抗病品種等方面能夠得到有效的控制[14]。

本試驗經(jīng)過對地黃不同生長期內(nèi)，保持不同土壤含水量對產(chǎn)量及質(zhì)量的分析，得出苗期（日期：4.15-5.05）土壤含水量保持在40%-50%，塊根形成期（日期6.20-8.05）和塊根膨大期（日期8.05-10.20）保持在50%-60%，收獲期（日期10.20-11.15）保持在20%-30%，其產(chǎn)量比高水分組高出21.84%，比低水分組高出36.36%，比空白組高出50.62%。這一實驗結(jié)果對大田生產(chǎn)有實際的指導意義，對比 “寧干勿濕，寧少勿多”、“三澆三不澆”等經(jīng)驗性原則更科學。在地黃的不同生長期，借助快速水分測定儀、土壤含水量測定儀等儀器，能夠快速判斷是否需要灌溉，但灌溉方式及灌溉量還有待進一步研究。

參考文獻

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Effects of Different Soil Water Content on the Yield and Quality of Rehmannia Glutinosa

Du Zhenhui1, Dong Chengming1,2, Zhu Yunhao1, Wei Shuo1, Yao Feng1
(1. College of Medicine, Henan University of Chinese Medicine, Zhengzhou 450000, China;
2. Respiratory Diseases in Henan Province Collaborative Innovation Center, Zhengzhou 450000, China)

This study aimed to elucidate the effects of different soil water contents on the yield and quality of R. glutinosa. Different soil water contents were adjusted in different periods of growth of R. glutinosa. The yield, content of water extract, catalpol, verbascoside and polysaccharide were determined and analysed by the grey pattern recognition after harvests. The impacts of soil water content from the most important to the least important were medium moisture content (M2), high moisture content (M3), low moisture content (M1) and blank (M4). In the cultivation of R. glutinosa, the soil water content should be remained in the range of 40%-50% at seedling stage, while 50%-60% at the stage of root formation and tuber enlargement, and 20%-30% during harvesting, which can significantly improve the yield and quality of R. glutinosa.

Soil water content, Rehmannia glutinosa, the grey pattern recognition

（責任編輯：馬雅靜，責任譯審：朱黎婷）

10.11842/wst.2016.06.019

R282.2

A

2016-03-21

修回日期：2016-04-06

＊ 科學技術(shù)部國家“十二五”科技支撐計劃項目（2011BAI06B02）：地黃規(guī)范化種植基地優(yōu)化升級系列產(chǎn)品綜合開發(fā)研究，負責人：馮衛(wèi)生；河南省科技廳省級重大專項（14104142）：地黃品種整理及新品種選育研究，負責人：董誠明。

＊＊ 通訊作者：董誠明，教授，主要研究方向：藥用植物資源及其栽培研究。