短瓣金蓮花種子及種苗質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)1)

馬偉 張美琦 徐姣 蘇蓮杰 馬俊瑩 房海悅 龍雪棟

(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，哈爾濱，150040) (齊齊哈爾市北方本草經(jīng)濟植物研究所)

種子(苗)是中藥材生產(chǎn)的最基本、最重要的生產(chǎn)資料。中藥材種子(苗)質(zhì)量的穩(wěn)定與否直接影響藥材的質(zhì)量穩(wěn)定性[1]。其中，種子(苗)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化是實現(xiàn)中藥材生產(chǎn)規(guī)范化很重要的一方面。

短瓣金蓮花為毛茛科植物金蓮花的同屬植物，多年生草本植物，莖高60～100 cm，疏生3～4個葉?；ü?—7月。在我國分布于黑龍江及內(nèi)蒙古東北部。生長在海拔110～900 m濕草地或林間草地或河邊。在蘇聯(lián)西伯利亞東部及遠東地區(qū)也有分布[2-3]。以其花朵入藥，具有清熱解毒的功能，常用于治療扁桃體炎和腸道感染等[4]。由于其廣泛的用途在生產(chǎn)和生活中被大量應(yīng)用，必須進行大面積人工栽植以滿足市場需求。本文研究短瓣金蓮花種子的檢驗方法和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，制定短瓣金蓮花種子的質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)是提高短瓣金蓮花發(fā)芽率、促進短瓣金蓮花規(guī)范化生產(chǎn)、保證藥材質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ)。該試驗在已有的短瓣金蓮花種子發(fā)芽特性研究的基礎(chǔ)上，進一步探討其最適發(fā)芽條件以及不同種子質(zhì)量種子的萌發(fā)能力，通過對短瓣金蓮花種子凈度、種子質(zhì)量、發(fā)芽率、含水量、外觀形態(tài)等主要品質(zhì)檢驗指標(biāo)的測定，初步制定短瓣金蓮花種子的質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)。如今，對中藥材的需求量越來越大，中藥材的質(zhì)量備受關(guān)注。中藥材種苗的質(zhì)量直接影響藥材質(zhì)量與功效[1]，不同等級的種苗對藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量有顯著影響，截止目前，我國藥用植物種苗只有少數(shù)幾個品種有國家標(biāo)準(zhǔn)，絕大多數(shù)種苗質(zhì)量參差不齊[5-8]。關(guān)于短瓣金蓮花的種苗分級標(biāo)準(zhǔn)尚未見報道，現(xiàn)通過田間調(diào)查對短瓣金蓮花進行種苗分級，對短瓣金蓮花規(guī)范化生產(chǎn)以及保障產(chǎn)量和質(zhì)量具有重要意義。

1 材料與方法

種子材料：分別從烏爾其汗、十二站、呼瑪、加格達奇等地采集短瓣金蓮花種子10份，按照GB/T 3543.5—1995《農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程》[9]，選取與短瓣金蓮花種子相似度最高的種子作為參照，指定短瓣金蓮花種子扦樣標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)藥用植物學(xué)馬偉研究員鑒定后用于金蓮花種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究。用于指標(biāo)測定的金蓮花種子實驗地點為黑龍江省齊齊哈爾市拜泉縣國富中草藥科技示范園。

種苗材料：分別從烏爾其汗、十二站、呼瑪、加格達奇等10個樣地采集短瓣金蓮花種苗。按照如下方法進行采集：每個樣地設(shè)置3個樣方，在每個采集地點設(shè)置3個樣方，每個樣方大小為1.0 m×1.0 m。每個樣方選取10株，則每個樣地30株。以上材料經(jīng)黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)馬偉研究員鑒定為短瓣金蓮花的種苗。

扦樣：根據(jù)短瓣金蓮花種子生產(chǎn)水平狀況[9]所列124種作物品種，選取與金蓮花種子相似度最高的種子品種作為參照，制定金蓮花種子扦樣標(biāo)準(zhǔn)。

凈度分析：參照GB/T 3543.5—1995《農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程》[9]，采用四分法，將樣品倒在光滑的玻璃板上，把凈種子、廢種子和雜質(zhì)分開，分別稱其質(zhì)量，設(shè)置3次重復(fù)。種子凈度={凈種子/(凈種子+廢種子+雜質(zhì))}×100%。

種子質(zhì)量：種子質(zhì)量測定包括百粒法、五百粒法和千粒法。百粒法測定試樣取8個重復(fù)，每個重復(fù)100粒；五百粒法測定試樣取4個重復(fù)，每個重復(fù)500粒；千粒法測定試樣取2個重復(fù)，每個重復(fù)1 000粒。計算每個處理的平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)，選取變異系數(shù)最小的方法作為最終測定方法。本文采用經(jīng)過凈度測定過的凈種子作為試樣，設(shè)置2個重復(fù)，每份1 000粒，計算種子質(zhì)量[9]。

含水率的測定：低溫(105 ℃)烘干法(標(biāo)準(zhǔn)法):此法包括整粒低恒溫和粉碎低恒溫2種方法。前者稱取2 g整粒種子直接測定含水率，后者將待測種子粉碎后稱取2 g粉末后測定含水率。高溫(135 ℃)烘干法:也包括整粒高恒溫和粉碎高恒溫2種方法[10]。本文采用低溫恒重法[9],分別取少量經(jīng)過純度分析的凈種子粉碎，稱取2 g粉末后測定含水量[11]。含水量={(烘干前樣品中-烘干后樣品中)/烘干前樣品中}×100%[12]。

發(fā)芽率測定：將濾紙置于培養(yǎng)皿內(nèi)，作為發(fā)芽床，充分潤濕，溫度控制在20 ℃，自然光下發(fā)芽，統(tǒng)計發(fā)芽率[9]。

種苗質(zhì)量測定項目與方法：不同產(chǎn)地的種苗，對其株高、根長、葉片數(shù)和樣方的植株密度進行測定種苗質(zhì)量分級。

種苗質(zhì)量分級：應(yīng)用統(tǒng)計軟件分別對不同產(chǎn)地的種苗的株高、根長、葉片數(shù)和樣方的植株密度等指標(biāo)進行統(tǒng)計描述、相關(guān)性分析和聚類分析，根據(jù)聚類結(jié)果并結(jié)合生產(chǎn)實際進行分級，制定分級標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 短瓣金蓮花種子測定

短瓣金蓮花種子心皮20～28片，喙長約1 mm，近倒卵形，黑色，有光澤[13]。

短瓣金蓮花種子測定結(jié)果：對10份短瓣金蓮花種子[14]進行分析，將10份金蓮花種子通過測定凈度、種子質(zhì)量、含水率、發(fā)芽率劃分為3個等級，其中Ⅰ級2份，Ⅱ級4份，Ⅲ級4份，結(jié)果如表1所示。

表1 短瓣金蓮花種子樣品指標(biāo)測定

經(jīng)相關(guān)性分析得出，各指標(biāo)間相關(guān)性顯著[15]，可以用來作為分級標(biāo)準(zhǔn)，含水率與各性狀之間呈負相關(guān)，凈度、種子質(zhì)量和發(fā)芽率之間存在顯著或極顯著正相關(guān)，種子質(zhì)量和凈度之間的相關(guān)系數(shù)最大為0.896，含水率與各性狀之間相關(guān)系數(shù)較低，結(jié)果如表2所示。

分級指標(biāo)建議：利用SPSS 21.0統(tǒng)計分析軟件中的K類中心聚類分析對凈度[16]、種子質(zhì)量、含水率和發(fā)芽率4項指標(biāo)進行分類制定分級標(biāo)準(zhǔn)[17]。最終聚類中心值見表3，以凈度、種子質(zhì)量、含水率和發(fā)芽率4項指標(biāo)的聚類中心值作為短瓣金蓮花的種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)[18]。

表2 指標(biāo)間的相關(guān)性分析

注：** 在0.01水平上極顯著相關(guān)；*在0.05水平上顯著相關(guān)。

表3 最終聚類中心值

短瓣金蓮花種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)制定：根據(jù)聚類中心值并結(jié)合實際生產(chǎn)將短瓣金蓮花分為3個等級[19]標(biāo)準(zhǔn)見表4，其中一級品2份，種子飽滿，大小均勻，有光澤，雜質(zhì)少；二級品4份，種子較飽滿，大小較均勻，略有光澤，有一定的雜質(zhì)；三級品4份，種子干癟，大小不均勻，雜質(zhì)較多。種子的質(zhì)量是影響藥材種植后能否獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要因素。短瓣金蓮花種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表4 短瓣金蓮花種子質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)

2.2 短瓣金蓮花種苗測定

短瓣金蓮花種苗形態(tài)指標(biāo)測定結(jié)果：對10個樣地短瓣金蓮花種苗的株高、根長、葉片數(shù)、植株密度的檢測結(jié)果如表5所示。

表5 短瓣金蓮花種苗質(zhì)量指標(biāo)測定

注：表中數(shù)據(jù)表示平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

各指標(biāo)間的相關(guān)性：對短瓣金蓮花種苗各指標(biāo)進行相關(guān)性分析可以看出(表6)，株高與葉片數(shù)和植株密度間存在顯著相關(guān)性，根長與葉片數(shù)存在顯著相關(guān)性，可以用來作為分級標(biāo)準(zhǔn)，各指標(biāo)的變異幅度為株高2.84～4.31 cm，根長為1.97～4.22 cm，葉片數(shù)為1.20～1.83，植株密度為732～2 160株/m2(表7)。

表6 短瓣金蓮花種苗各指標(biāo)間相關(guān)性分析

注：** 表示在0.01水平上極顯著相關(guān)。

表7 短瓣金蓮花種苗各指標(biāo)的統(tǒng)計

對種苗的株高、根長、葉片數(shù)和植株密度等4項指標(biāo)的測定結(jié)果進行聚類分析，得到種苗各個分級指標(biāo)的3個最終聚類中心，見表8,其中一級苗4份，二級苗2份，三級苗4份。以聚類中心值并結(jié)合生產(chǎn)實際確定短瓣金蓮花種苗的分級標(biāo)準(zhǔn)(表9)。

表8 短瓣金蓮花種苗最終聚類中心

表9 短瓣金蓮花種苗分級標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)論與討論

短瓣金蓮花種子及種苗質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)所采用的方法適用于短瓣金蓮花種子及種苗的質(zhì)量控制，為生產(chǎn)應(yīng)用短瓣金蓮花提供分級標(biāo)準(zhǔn)建議，為短瓣金蓮花規(guī)范化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。本研究以發(fā)芽率、種子質(zhì)量、含水率和凈度指標(biāo)初步制定了金蓮花種子質(zhì)量的分級標(biāo)準(zhǔn)。在這4項指標(biāo)中，發(fā)芽率最為重要，直接反映種子的田間出苗率，種子質(zhì)量可反映種子飽滿程度和種子成熟度等。凈度和含水率可通過后期加工(如清選和干燥等)加以改變，該2項指標(biāo)主要影響種子的經(jīng)濟價值，對種子質(zhì)量的影響較小。因此，最終以種子質(zhì)量和發(fā)芽率作為評價種子質(zhì)量的2個主要指標(biāo)。與農(nóng)作物品種選育和種子標(biāo)準(zhǔn)化進程相比，中藥材種子種苗工作涉及到的種質(zhì)資源及品種選育、種子種苗生產(chǎn)經(jīng)營、種子種苗質(zhì)量控制、管理體系與規(guī)章制度建設(shè)等還相對落后。因此加強種子繁育和建立質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)體系至關(guān)重要，此質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對于盡快實現(xiàn)短瓣金蓮花種子標(biāo)準(zhǔn)化，保障短瓣金蓮花的質(zhì)量和種植具有指導(dǎo)性意義。

聚類分析法是一種比較簡單、方便、可靠的苗木分級方法[20-22]，其結(jié)果能客觀地反映出不同質(zhì)量苗木的實際情況及其育苗技術(shù)水平。故采用聚類分析法對短瓣金蓮花種苗進行質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)的研究。在對短瓣金蓮花種苗的調(diào)查與測定的基礎(chǔ)上，以株高、根長、葉片數(shù)和植株密度作為分級標(biāo)準(zhǔn)，這與實際生產(chǎn)中習(xí)慣使用的指標(biāo)相符[23],采用K聚類分析法，對短瓣金蓮花種苗進行分級，對10個樣地的種苗進行質(zhì)量分級，其中一級種苗株高≥3.95 cm，根長≥4.01 cm，葉片數(shù)≥2片，植株密度≥2 028株/m2。二級種苗株高≥3.62 cm，根長≥3.05 cm，葉片數(shù)≥1片，植株密度≥1 526株/m2。三級種苗株高≥2.97 cm，根長≥2.76 cm，葉片數(shù)≥1片，植株密度≥1 023株/m2。選擇株高、根長、葉片數(shù)和植株密度作為短瓣金蓮花種苗質(zhì)量分級的代表性指標(biāo)，即容易測量，又簡化分級標(biāo)準(zhǔn)，在生產(chǎn)上具有一定的可操作性。對短瓣金蓮花種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究結(jié)果顯示，一級苗種子飽滿，發(fā)芽率較高，種子質(zhì)量好，而三級苗發(fā)芽率較低，種子質(zhì)量較差，由此得出種苗質(zhì)量的好壞與種子質(zhì)量關(guān)系密切。短瓣金蓮花種苗生長的好壞不僅與種子質(zhì)量關(guān)系密切，還與地理環(huán)境、育苗技術(shù)、田間管理等因素有關(guān)[24]。建議生產(chǎn)上選用優(yōu)質(zhì)的種子進行育苗，采用規(guī)范化的育苗技術(shù)和田間管理措施，以保證藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量。