不同類別湖北麥冬種苗生長發(fā)育狀況的比較

王月　蘇賀　+詹延廷　楊陽　董學(xué)會

[摘要] 該研究根據(jù)湖北省襄陽市當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合湖北麥冬的生長發(fā)育實(shí)際狀況，初步確定湖北麥冬種苗分類的主要指標(biāo)，對其進(jìn)行K聚類分析后，將湖北麥冬單株種苗分為以下2類：Ⅰ類種苗為根系直徑大于2.5 mm、新生芽數(shù)目大于3、具有跑馬根且著生于最外層的短苗齡新苗；Ⅱ類種苗為根系直徑小于1 mm、新生芽數(shù)目小于2、不具備跑馬根且著生于最內(nèi)層的長苗齡老苗。該研究調(diào)查了湖北麥冬生長期間的地上部指標(biāo)、根部指標(biāo)及塊根產(chǎn)量和品質(zhì)，試驗(yàn)結(jié)果表明Ⅰ類湖北麥冬種苗的生長發(fā)育狀況較好，且塊根產(chǎn)量較高，品質(zhì)較好。該研究確定了對湖北麥冬生長發(fā)育有影響的主要分類指標(biāo)，從而為湖北麥冬種苗分級標(biāo)準(zhǔn)的制定奠定了基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞] 湖北麥冬； 種苗分類； 生長發(fā)育； 產(chǎn)量； 品質(zhì)

Comparison of development condition of different Liriope spicata seedlings

WANG Yue， SU He， ZHAN Yanting， YANG Yang， DONG Xuehui*

（Chinese Agricultural University， Beijng 100193， China）

[Abstract] The study identified the main morphological index of the seedlings classification including seedling age，the root width and number of newborn buds and coarse roots， according to the local agricultural production techniques and assessment of Liriope spicata′s growth and development condition. After carrying on K cluster analysis of the morphological， we separated the seedlings into two levels. The first level （Ⅰ）： the new talent with the root width exceeding two point five millimeters， the new born buds exceeding three， and with the coarse root exceeding one. The second level （Ⅱ）： the old talent with the root width below one millimeters， the newborn buds below two and without coarse root. The study surveyed the plants′ growth index dynamics， as well as the yield and quality of the tuberous root. The experimental results suggested that the growth condition of seedling Ⅰwas better， the yield of earthnut higher， the quality of earthnut more excellent. The study lied the foundation of L. spicata′s grading standards and standardized production.

[Key words] Liriope spicata； seedling classification； development conditions； yield； quality

doi：10.4268/cjcmm201701？？

湖北麥冬Liriope spicata （Thunb. ） Lour. var. prolifera Y.T. Ma為百合科山麥冬屬的植物，是《中國藥典》中藥材“山麥冬”中的品種之一[1]，主產(chǎn)區(qū)在湖北省襄陽市歐廟鎮(zhèn)，以塊根入藥，塊莖中的甾體皂苷類物質(zhì)被廣泛治療各種疾病，比如心肌缺血、血栓形成、缺氧和衰老、糖血癥。目前國內(nèi)關(guān)于湖北麥冬的研究，主要集中在湖北麥冬的規(guī)范化高產(chǎn)栽培種植技術(shù)[2]、組織培養(yǎng)研究[3]、植物學(xué)特征[4]、資源多樣性鑒定[58]、化學(xué)成分測定及藥理作用和臨床藥效的研究[910]，但缺少湖北麥冬種苗分級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究。湖北麥冬采用分株繁殖的方式，當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶在進(jìn)行選苗移栽時缺少可操作性強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)程，僅僅憑借傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行生產(chǎn)，致使移栽后植株生長發(fā)育狀況參差不齊，且成活率較低，不僅塊根產(chǎn)量低、而且藥用品質(zhì)差。為了從根本上穩(wěn)定湖北麥冬的產(chǎn)量和品質(zhì)，優(yōu)化種苗移栽后的發(fā)育狀況，提高種苗質(zhì)量，必須建立規(guī)范的種苗質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)。

本研究通過對湖北麥冬種苗的根系直徑、新生芽數(shù)目、跑馬根數(shù)目進(jìn)行K聚類分析以及結(jié)合種苗著生位置，對湖北麥冬種苗進(jìn)行了分類；通過不同類別的種苗大田栽培試驗(yàn)，對不同類別湖北麥冬種苗的生長發(fā)育狀況、產(chǎn)量和品質(zhì)進(jìn)行了比較分析，確定了對湖北麥冬生長發(fā)育有重要影響的外部形態(tài)指標(biāo)，從而為湖北麥冬種苗分級標(biāo)準(zhǔn)奠定了基礎(chǔ)。

1 材料

湖北麥冬種苗采集于湖北省襄陽市歐廟鎮(zhèn)，由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)董學(xué)會教授鑒定。

2 方法

2.1 分類 隨機(jī)選取100份大小均勻一致的單株種苗，對其根系直徑、新生芽數(shù)目、跑馬根數(shù)目進(jìn)行K聚類分析，結(jié)合聚類中心分析結(jié)果（表1）及生產(chǎn)實(shí)際和可操作性得到2個不同類別的湖北麥冬種苗。根系直徑（即根粗）挑選單株種苗較粗的5～10條須根，利用游標(biāo)卡尺測量其直徑，精確到0.1 mm，取其平均值。新生芽數(shù)目：數(shù)取單株上著生的新生芽的數(shù)目（根基部會發(fā)出乳白的芽稱為新生芽，新生芽發(fā)育為新的分蘗）。跑馬根數(shù)目：數(shù)取著生的跑馬根的數(shù)目（主根的根頸部分發(fā)出細(xì)小的地下莖稱為跑馬根，其鱗葉多，節(jié)間短，生長快，有利于繁殖）。苗齡檢驗(yàn)：將湖北麥冬母株植株最外一層可明顯區(qū)分其單個分蘗的單株種苗作為新苗；將最中心位置的單株種苗作為老苗。聚類分析：利用SPSS 22.0軟件對100份單株種苗的根系直徑、跑馬根數(shù)目、新生芽數(shù)目進(jìn)行K聚類分析。

2.2 栽植 試驗(yàn)在湖北省襄陽市職業(yè)技術(shù)學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)計(jì)為單因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)。設(shè)置2個等級為2個處理，每處理為3次重復(fù)。單個小區(qū)種植面積3.99 m2（2.1 m×1.9 m），株行距10 cm×15 cm，內(nèi)部小區(qū)間距0.3 m。

2.3 指標(biāo)測定 整個生育期間共測定5次指標(biāo)，取樣日期為5月20日、7月20日、10月1日、12月27日、第2年3月1日。每小區(qū)取6株測定各指標(biāo)。分蘗：將待測植株用蒸餾水沖洗干凈，調(diào)查每株植株的分蘗數(shù)。葉面積的測定：利用EPSON根系掃描儀（EPSON Perfection v700，中國）。記錄葉部形態(tài)，然后用根系形態(tài)分析軟件WinRHIZO分析葉面積。干物質(zhì)量的測定：湖北麥冬植株地上部分和地下部分105 ℃殺青2 h，90 ℃烘干至恒重，分別稱重。根部形態(tài)的測定：利用EPSON根系掃描儀（EPSON Perfection v700，中國）記錄根系形態(tài)，然后用根系形態(tài)分析軟件WinRHIZO分析根部形態(tài)指標(biāo)（分根數(shù)、總根長、根系表面積、根系體積）。皂苷含量的測定：采用比色法，按照文獻(xiàn)中的方法，分別測定須根部位、塊根部位的皂苷含量[11]。

2.4 統(tǒng)計(jì)分析 利用SPSS 22.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，顯著水平設(shè)置為P<0.05。

3 結(jié)果分析

3.1 種苗分類結(jié)果 根據(jù)K聚類中心結(jié)果（表1），本研究將湖北麥冬種苗分為如下2類，Ⅰ類苗：單株種苗著生在母株外部，苗齡較短，根系直徑大于2.5 mm，跑馬根數(shù)目大于或等于2，新生芽數(shù)目大于或等于3；Ⅱ類苗：單株種苗著生在母株內(nèi)部，苗齡較長，根系直徑小于1 mm，不具備跑馬根，沒有新生芽或只有1個新生芽。

3.2 不同類別種苗地上部指標(biāo)的比較 從葉面積來看，在湖北麥冬發(fā)育的各個時期，Ⅰ類種苗都比Ⅱ類種苗測定值要高或接近；自7月20日開始，2類種苗的葉面積率先呈現(xiàn)出顯著性差異；12月27日，2類種苗的葉面積接近；在第2年3月1日前后，二者又呈現(xiàn)出顯著性差異，此時Ⅰ類種苗葉面積測定值高出Ⅱ類種苗約20.02%。從分蘗來看，反應(yīng)滯后：12月27日之前，二者分蘗數(shù)目接近，12月27日之后，Ⅰ類種苗分蘗數(shù)目生長速度快于Ⅱ類種苗，且二者達(dá)到顯著差異；3月1日，Ⅰ類種苗分蘗數(shù)目高出Ⅱ類種苗約21.12%（圖1）。

葉干重的分析結(jié)果與分蘗相似，12月27日之前，二者葉干重接近，12月27日之后開始呈現(xiàn)顯著差異，在12月27日、第2年3月1日測定時，Ⅰ類種苗葉干重高出Ⅱ類種苗葉干重分別為14.53%，20.17%。

3.3 不同類別種苗根部指標(biāo)的比較 在5月20不同小寫字母表示同一時期不同處理差異顯著，P<0.05（圖2同）。并在此時二者達(dá)到顯著差異。

3.4 不同類別種苗塊根產(chǎn)量的比較 2類別種苗間干、鮮重雖未達(dá)到顯著差異，但Ⅰ類種苗的畝鮮重和畝干重均高于Ⅱ類種苗。其中在每畝干重中，Ⅰ類苗為76.77 kg，Ⅱ類苗為71.56 kg（表2）。

3.5 不同類別種苗塊根所含皂苷含量的比較 10月4日開始測定須根部位皂苷含量，此時湖北麥冬未結(jié)塊根。須根部位的皂苷含量始終高出塊根含量一個數(shù)量級（表3）。

須根皂苷含量呈現(xiàn)出先降低后升高的趨勢，12月27日測得值最低，并在此時2類別間達(dá)到顯著差異；3月1日達(dá)到最高值：Ⅰ類種苗、Ⅱ類種苗須根皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.247%，0.238%，但此時二者并未達(dá)到顯著差異。

塊根部位的皂苷含量呈現(xiàn)升高的趨勢，且Ⅰ>Ⅱ，收獲時Ⅰ類種苗、Ⅱ類種苗塊根皂苷含量分別為0.016%，0.012%，2類處理間達(dá)到顯著差異。

推測10月4日至12月27日期間，須根部位皂苷含量的積累速度低于向塊根部位皂苷的轉(zhuǎn)移速度，造成此期間須根皂苷含量的降低；12月27日至收獲期間，須根皂苷量積累速度高于向塊根的轉(zhuǎn)移速度，因此呈現(xiàn)升高的趨勢。

4 討論

在本研究分析結(jié)果中，葉面積在2類種苗間最先呈現(xiàn)出顯著差異，其次為根部形態(tài)指標(biāo)，分蘗呈現(xiàn)出差別的時間最晚，由此推測：粗根加大了對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收；短苗齡的新苗相比老苗來講，生長環(huán)境不擁擠，在母株生長期間有充足的陽光和營養(yǎng)物質(zhì)來利用；跑馬跟和新生芽進(jìn)一步加快了湖北麥冬的生長速度。在這些作用的影響下，湖北麥冬葉面積首先呈現(xiàn)出差別；葉面積的增長，使光合作用隨之增強(qiáng)，同化物產(chǎn)量提高，造成向根部輸送的有機(jī)物質(zhì)增多，進(jìn)一步促進(jìn)根部生長；反之，根表面積和根長的增加能夠促進(jìn)吸收土壤營養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)一步促進(jìn)湖北麥冬植株分蘗的增加，同時提高了塊根產(chǎn)量和有效成分的積累。理論上說，跑馬根和新生芽對湖北麥冬生長的影響，應(yīng)首先體現(xiàn)在使植株分蘗增加，但在本研究中發(fā)現(xiàn)，12月27日時2類種苗的分蘗才呈現(xiàn)出顯著性差異，其中的原因還有待發(fā)現(xiàn)。

前人研究中發(fā)現(xiàn)分別用一葉一心、兩葉一心、三葉一心黃瓜秧苗來定植，結(jié)果三葉一心秧苗根系活力降低、根冠比減小，不適宜作為秧苗進(jìn)行定植[15]；同樣也有研究發(fā)現(xiàn)隨移栽苗齡的增大，烤煙生長發(fā)育速度加快，如株高、葉面積日增加量顯著升高，這與本研究分析結(jié)果相反，但與本研究一致發(fā)現(xiàn)移栽苗齡的增大導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)同時降低[16]。返魂草種苗標(biāo)準(zhǔn)研究發(fā)現(xiàn)，須根數(shù)大于25、莖基直徑大于0.5的種苗為一級種苗，并且種苗粗壯、根系發(fā)達(dá)則產(chǎn)量就回越高[17]；香花槐種根粗度與育苗成效的關(guān)系研究認(rèn)為，隨著種根粗度減小，香花槐成苗率降低、高度降低同時地徑粗度也會減小[18]；此類關(guān)于移栽種苗粗度的研究與本研究結(jié)果一致。另外，金釵石斛種苗質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)研究發(fā)現(xiàn)，芽點(diǎn)數(shù)較多的種苗為一級種苗[19]。目前未發(fā)現(xiàn)有關(guān)于跑馬根對育苗影響的研究。

本研究雖確定了對湖北麥冬生長發(fā)育有影響的種苗分類指標(biāo)，但并未區(qū)分幾個分類指標(biāo)的主次關(guān)系以及貢獻(xiàn)率的大小，這是需要被進(jìn)一步探究的。另外，農(nóng)戶在種苗移栽時，通常會剪短根系，但有研究發(fā)現(xiàn)植株去掉部分根系，雖然會使植株在短時間內(nèi)呈現(xiàn)快速生長，但之后植株生長緩慢，并且多次去根處理會使植株主要集中于冠部生長[20]。可能不進(jìn)行剪根會使根部生長環(huán)境過于擁擠從而阻礙湖北麥冬植株的生長，而剪根處理會一定程度上緩解這種現(xiàn)象。

湖北麥冬根部所含有效成分除皂苷外，還有異黃酮、各類氨基酸以及可溶性糖等成分，因所含皂苷種類多效用大且含量較高，因此本實(shí)驗(yàn)選用其中1種皂苷——山麥冬皂苷B作為其品質(zhì)的衡量指標(biāo)，測定方法選用比色法。 塊根在12月27日開始出現(xiàn)，且此時根系在地下生長已很深不利于挖掘，因此在12月27日開始不再對湖北麥冬的根系形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行測定，若能解決這個問題，繼續(xù)對根部生長進(jìn)行觀測會使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更有說服力。以上各種處理除能影響湖北麥冬的產(chǎn)量外，也在一定程度上影響了塊根中所含藥用成分山麥冬皂苷B的含量。但其中的原理尚未清楚。由表4可看出，須根部分所含皂苷含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于塊根部分，與前人研究結(jié)果一致[9]，但在生產(chǎn)當(dāng)中，須根部分直接被丟棄，造成了資源的浪費(fèi)。湖北麥冬最適宜的收獲時間應(yīng)在3月底進(jìn)行，由于實(shí)驗(yàn)安排，收獲稍早，造成畝產(chǎn)較低。一定程度上會影響產(chǎn)量測定結(jié)果的分析。此試驗(yàn)只進(jìn)行了1年，為提高試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)有年限上的重復(fù)性試驗(yàn)。另外，湖北麥冬塊根著生于地下，且根系生長較深，在取樣時難免會造成人工誤差。

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[責(zé)任編輯 呂冬梅]