遮光處理對(duì)貓爪草生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

張艷玲+孫萬慧+楊俊杰+扶勝蘭+劉紅云

摘要：在大田試驗(yàn)條件下，研究不同遮光（CK、15%、30%、45%）處理對(duì)貓爪草（Radix Ranunculus ternati）生長發(fā)育及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，與自然光照相比，全光照遮光度15%、30%的處理有利于貓爪草葉片和塊根的生長，不利于主莖和花果的生長；能促進(jìn)產(chǎn)量的提高，分別提高了2.99%和12.44%；但不利于總糖、多糖、蛋白質(zhì)和黃酮的積累。而遮光度45%的遮光處理對(duì)貓爪草的生長、產(chǎn)量和品質(zhì)均不利。適當(dāng)?shù)恼诠馓幚碛欣谪堊Σ萆L和產(chǎn)量的提高，但不利于提高品質(zhì)。綜合產(chǎn)量和品質(zhì)來考慮，試驗(yàn)條件下，30%的遮光度是最佳的處理，可應(yīng)用于大田栽培。

關(guān)鍵詞：貓爪草（Radix Ranunculus ternati）；遮光處理；生長；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S567.21+9.112+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）20-5300-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.20.033

Abstract： The influences on the growth， quality and yield of Radix Ranunculus ternati under different shading treatment（CK、15%、30%、45%） were studied. The results showed that compared with CK， the growth of leaf and root was beneficial under 15%， 30% shading treatment； the growth of stem， root and flower was disadvantageous； and unit yield was increased by 2.99% and 12.44%； the content of total sugar， polysaccharide， protein and flavonoid was descending. The effect of 45% shading treatment on growth， yield and quality was disadvantageous. Proper shading treatment is good for Radix Ranunculus ternati growth and yield， but not beneficial to its quality. Taking both yield and chemical ingredients into consideration， 30% shading treatment was he best choice under field conditions.

Key words： Radix Ranunculus ternati； shading treatment； growth； yield； quality

貓爪草（Radix Ranunculus ternati）為毛茛科（Ranunculaceae）毛莨屬（Ranunculus L.）植物小毛茛（Ranunculus ternatus Thunb.）的干燥塊根。其性味甘、辛、溫，歸肝、肺經(jīng)，具有散結(jié)、消腫之功效，可用于瘰疬未潰、淋巴結(jié)核的治療。貓爪草原為野生，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，化肥、農(nóng)藥、除草劑的廣泛應(yīng)用，貓爪草的生存環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，野生資源日益減少。20世紀(jì)80年代后期以來，貓爪草被列為國家藥品監(jiān)督管理局63 種緊缺中藥材之一[1]。光是影響植物生長發(fā)育的重要環(huán)境因子之一，遮光可引起光質(zhì)的改變，削弱光強(qiáng)，進(jìn)而會(huì)影響植物光合作用和形態(tài)建成，使植物出現(xiàn)生長繁殖、形態(tài)、生理、解剖及營養(yǎng)上的一系列變化，以此維持自身生命系統(tǒng)的平衡，保障生命活動(dòng)的正常運(yùn)行[2]。有研究認(rèn)為，適當(dāng)?shù)恼诠鈺?huì)增加植物的干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量[3]。課題組在對(duì)貓爪草多年研究后發(fā)現(xiàn)，野生貓爪草多生長在蔭蔽濕潤的環(huán)境下，而遮光對(duì)貓爪草生長和品質(zhì)的影響還未見研究報(bào)道。所以本試驗(yàn)在大田條件下對(duì)貓爪草進(jìn)行遮光處理，探討遮光處理對(duì)貓爪草生長發(fā)育及其產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，以期獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的貓爪草藥材，為貓爪草的規(guī)范化栽培與開發(fā)利用提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)在信陽農(nóng)林學(xué)院園藝學(xué)院試驗(yàn)場完成，試驗(yàn)地土壤為砂泥質(zhì)黃棕壤，養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)10.80 g/kg、全氮1.51 g/kg、全磷0.98 g/kg、速效磷11.7 mg/kg、速效鉀76.7 mg/kg；植物材料為淮濱縣栽培貓爪草塊根繁殖的種苗，遮光材料為市售黑色遮陽網(wǎng)及紗網(wǎng)。

1.2 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)以自然光照處理為對(duì)照（CK），用黑色遮陽網(wǎng)設(shè)置3個(gè)遮光處理，遮光度分別設(shè)為全光照的15%、30%、45%（用ZDS-10型照度計(jì)測定），分別記為T1、T2、T3。試驗(yàn)自幼苗移栽開始進(jìn)行遮光，直至試驗(yàn)結(jié)束。小區(qū)面積3 m×9 m，間距為30 cm，四周保護(hù)行寬度1 m。田間隨機(jī)區(qū)組排列，每處理3次重復(fù)。2014年10月13～15日對(duì)貓爪草種苗進(jìn)行大田栽培。種植密度45萬株/hm2，中等肥力水平施肥，田間管理依據(jù)當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)管理措施。2015年5月5日，測定各小區(qū)2 m2的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，折算單位面積產(chǎn)量；將貓爪草鮮塊根于60 ℃烘干，粉碎，備用。

1.3 測定

移栽后每20 d采樣1次，每小區(qū)選取10株有代表性的植株，分別測定塊根、莖、葉、花、果實(shí)的鮮重，再用105 ℃的高溫滅活15 min，然后60 ℃烘干，測各部分干重，備用。

貓爪草的藥用品質(zhì)代表性成分總糖、多糖含量的測定參考文獻(xiàn)[4]的方法；黃酮含量的測定參考文獻(xiàn)[5]的方法；蛋白質(zhì)含量測定采用凱氏定氮法，使用丹麥福斯分析儀器公司生產(chǎn)的Kjeltec 2300自動(dòng)定氮儀測定全氮含量，以全氮含量乘以全氮換算成蛋白質(zhì)的系數(shù)6.25表示貓爪草的蛋白質(zhì)含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2003軟件處理，并用其制表、做圖；在SPSS 17.0軟件環(huán)境下，運(yùn)用單因素方差分析（One way ANOVA）方法做方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 遮光處理對(duì)貓爪草葉片發(fā)育的影響

葉片是植物進(jìn)行光合作用的重要器官，遮光處理對(duì)貓爪草葉片生物量的影響情況分別見圖1、圖2。從圖1、圖2可以看出，在全光照的15%～30%遮光范圍內(nèi)，葉片的生長量總體呈增大趨勢。不同遮光處理貓爪草葉片干（鮮）重的變化呈現(xiàn)快-慢-快的生長趨勢，干物質(zhì)積累隨生育進(jìn)程的推進(jìn)逐漸增加。當(dāng)遮光度達(dá)到45%時(shí)，葉片的生物量減少，明顯低于其他處理。試驗(yàn)結(jié)果表明，與對(duì)照相比，在全光照的15%～30%遮光條件下，有利于貓爪草葉片的生長發(fā)育，葉片對(duì)遮光脅迫有較強(qiáng)的適應(yīng)性；而在45%過度的遮光條件下，貓爪草葉片的調(diào)節(jié)能力降低，不利于葉片的生物量積累。

2.2 遮光處理對(duì)貓爪草莖發(fā)育的影響

遮光處理對(duì)貓爪草莖生物量的影響情況分別見圖3、圖4。從圖3、圖4可看出，在不同遮光處理下，貓爪草莖的干鮮重變化規(guī)律基本一致，呈現(xiàn)出慢-快-慢的變化趨勢。隨遮光度的增加，貓爪草莖重總體呈下降趨勢。其中對(duì)照的莖干（鮮）重積累在整個(gè)生長期內(nèi)明顯高于遮光處理，莖干（鮮）重高低排序是CK、T1、T2、T3，說明遮光不利于貓爪草莖的生長發(fā)育。

2.3 遮光處理對(duì)貓爪草花果發(fā)育的影響

遮光處理對(duì)貓爪草花果生物量的影響情況分別見圖5、圖6。從圖5、圖6可以看出，遮光處理對(duì)貓爪草花果生長發(fā)育的影響與對(duì)莖的影響基本一致，隨遮光度的增加，花果的干（鮮）重呈下降趨勢，說明遮光處理對(duì)貓爪草花果等生殖器官的生長發(fā)育是不利的。

2.4 遮光處理對(duì)貓爪草塊根發(fā)育的影響

遮光處理對(duì)貓爪草塊根生物量的影響情況分別見圖7、圖8。從圖7、圖8可以看出，在全光照的15%～30%遮光范圍內(nèi)，貓爪草塊根的積累總體呈現(xiàn)增長趨勢。塊根干（鮮）重高低排序是T2、T1、CK、T3，這同貓爪草葉片生長發(fā)育的影響基本相同。表明適度的遮光有利于促進(jìn)貓爪草塊根的生長發(fā)育，利于根部生物量的積累。

2.5 遮光處理對(duì)貓爪草產(chǎn)量的影響

遮光處理對(duì)貓爪草產(chǎn)量影響的方差分析結(jié)果見表1。從表1分析可見，遮光處理對(duì)貓爪草塊根的側(cè)根直徑、塊根直徑影響差異不顯著（P>0.05）；對(duì)側(cè)根數(shù)、側(cè)根長度、塊根質(zhì)量、單位面積產(chǎn)量的影響部分處理出現(xiàn)顯著差異（P<0.05）或極顯著差異（P<0.01）。這個(gè)結(jié)果表明，在全光照和15%～30%遮光范圍內(nèi)，隨著遮光度的增加，貓爪草側(cè)根數(shù)、側(cè)根長度呈現(xiàn)增長趨勢；單株塊根質(zhì)量呈現(xiàn)先增高再下降的變化趨勢。以塊根產(chǎn)量計(jì)，15%的遮光度處理與對(duì)照相比產(chǎn)量增加了2.99%，差異不顯著（P>0.05）；30%的遮光度處理與對(duì)照相比產(chǎn)量增加了12.44%，但差異不顯著（P>0.05）；45%的遮光度處理與對(duì)照相比產(chǎn)量降低了9.09%，差異極顯著（P<0.01）。說明適當(dāng)?shù)恼诠馓幚碛欣谪堊Σ莓a(chǎn)量的提高，而過度遮光則不利于產(chǎn)量增加；這也與貓爪草喜歡半蔭蔽環(huán)境的生長特性相符合[6]。

2.6 遮光處理對(duì)貓爪草品質(zhì)的影響

遮光處理對(duì)貓爪草藥用品質(zhì)代表性成分含量的影響情況見表2。從表2分析可見，遮光處理對(duì)貓爪草多糖、蛋白質(zhì)含量的影響差異不顯著（P>0.05）；而對(duì)總糖和黃酮含量的影響部分處理出現(xiàn)顯著差異（P<0.05）或極顯著差異（P<0.01）。并且遮光處理對(duì)貓爪草藥用品質(zhì)代表性成分的積累是不利的，隨著遮光度的增加，貓爪草總糖、多糖、蛋白質(zhì)、黃酮含量逞下降趨勢，與對(duì)照相比，3個(gè)遮光處理的總糖含量分別下降了10.91%、3.36%、15.53%，多糖含量分別下降了2.02%、4.99%、7.79%，蛋白質(zhì)含量分別下降了2.09%、3.06%、7.26%，黃酮含量分別下降了33.99%、16.67%、43.24%。

3 小結(jié)與討論

光照是影響植物生長和生物量積累的重要因素之一[7]，隨著光照度減弱，光合作用下降，植物體內(nèi)有機(jī)物積累減少，生長受阻，引起生物量下降，甚至導(dǎo)致植株饑餓而死亡。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，有關(guān)光照度對(duì)農(nóng)作物生長和品質(zhì)影響的研究較多，認(rèn)為農(nóng)作物生長狀況和產(chǎn)品品質(zhì)均會(huì)隨著光照度的變化而有所改變[8-10]。遮光對(duì)藥用植物的影響則因各藥用植物不同的需光特性而不同，王嵐等[11]研究認(rèn)為，60%遮光對(duì)七葉一枝花[Paris polyphylla Smith var. chinensis（Franch）Hara]的生長發(fā)育有促進(jìn)作用，全光照和過度遮光條件都不利于其生長發(fā)育。劉筱等[12]研究認(rèn)為，45%遮光處理下的大百合[Cardiocrinum giganteum（Wall.）Makino]具有較高的相對(duì)生長率，75%遮光處理下的大百合生理特性普遍優(yōu)于全光照，但過度遮光使光合速率降低，不利于其生長。呂晉慧等[13]研究認(rèn)為，遮光處理對(duì)金蓮花（Trollius chinensis Bunge）生長發(fā)育有促進(jìn)作用，40%、60%遮光處理提高了單株開花量和花徑，延長了金蓮花群體花期。曾祥瓊等[14]研究認(rèn)為，遮光條件下青蒿（Artemisia annua L.）花蕾的青蒿素含量、花蕾鮮重、花蕾直徑、可溶蛋白含量和可溶糖含量均減少。

光照對(duì)作物的影響結(jié)果最終體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是遮光對(duì)作物的生長有促進(jìn)作用，使光合作用、干物質(zhì)積累和產(chǎn)量提高；二是遮光延緩作物的生長，降低光合速率和氣孔導(dǎo)度，使產(chǎn)量下降和品質(zhì)變差[15]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，30%的遮光利于貓爪草葉片和塊根的生長，但不利于貓爪草主莖和花果的生長。這與野生貓爪草在野外生態(tài)環(huán)境中的生長特性很相近；45%過度遮光條件下貓爪草葉片、莖、花果、塊根的生長均低于正常光照（對(duì)照），說明過度遮光削弱了貓爪草光合作用，使各器官生長受阻，總體生物量下降，不利于其生長。在本試驗(yàn)條件下，不同遮光處理貓爪草藥用品質(zhì)代表性成分總糖、多糖、蛋白質(zhì)和黃酮含量均低于正常光照（對(duì)照），說明遮光不利于其有效成分的積累。試驗(yàn)結(jié)果也與褚晨亮等[16]研究遮光處理對(duì)穿心蓮[Andrographis paniculata（Burm. f.）Nees]生長和品質(zhì)的影響結(jié)果一致，即適當(dāng)?shù)恼诠馓幚碛欣谄渖L發(fā)育和產(chǎn)量的提高，但不利于品質(zhì)的提高。綜合產(chǎn)量和有效成分2個(gè)因素，本試驗(yàn)條件下，30%遮光度是最佳的處理結(jié)果，可應(yīng)用于指導(dǎo)大田栽培。

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