趙宏友,唐玲,彭建明,王艷芳,李榮英,王延謙,張麗霞*
1.云南中醫(yī)藥大學(xué) 中藥學(xué)院,云南 昆明 650500;2.曲靖市麒麟?yún)^(qū)園林綠化管理處,云南 曲靖 655000;3.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 藥用植物研究所 云南分所,云南 景洪 666100
陽春砂AmomumvillosumLour.為姜科豆蔻屬多年生草本植物,其干燥成熟果實作砂仁藥用,具有化濕開胃、溫脾止瀉、理氣安胎功效[1],是我國常用大宗中藥材、傳統(tǒng)四大南藥之一。陽春砂主要分布于云南、廣東、廣西、福建等省,其中云南省為全國最大產(chǎn)區(qū),種植面積和產(chǎn)量均占全國的91%以上。
陽春砂生產(chǎn)中主要通過種子和分株苗進(jìn)行繁殖,但其種子、種苗產(chǎn)業(yè)化水平很低,加之陽春砂在云南長期處于“人種天養(yǎng)”的粗放型種植模式,導(dǎo)致其產(chǎn)量和品質(zhì)無法得到保障。當(dāng)前,陽春砂在我國尚未有任何級別的種苗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。為此,本研究通過實驗結(jié)合生產(chǎn)實踐,探索建立陽春砂種子苗和分株苗質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn),為規(guī)范陽春砂種苗生產(chǎn)流通,保障陽春砂規(guī)范化、規(guī)?;N植提供依據(jù)。
陽春砂種苗材料包括種子苗和分株苗2種。2009年9月收集不同產(chǎn)區(qū)的陽春砂分株苗30份(見表1),每份150株。其中,17份來源于云南主產(chǎn)區(qū),13份來源于國內(nèi)其他產(chǎn)區(qū),如廣東、廣西、福建等。2015年8—11月在云南省西雙版納地區(qū)分別收集苗齡10~12月的陽春砂種子苗3批,每批≥100株。以上材料均由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所云南分所張麗霞研究員鑒定為陽春砂AmomumvillosumLour.的種苗。
表1 供試陽春砂分株苗信息
分別對不同批次陽春砂種子苗和來源于30個產(chǎn)區(qū)的陽春砂分株苗進(jìn)行抽樣調(diào)查。每個批次的陽春砂種子苗測定株高、葉片數(shù)、球狀莖粗、叢芽數(shù)、根數(shù)、根長、匍匐莖粗?jǐn)?shù)據(jù);每個產(chǎn)區(qū)的陽春砂分株苗中隨機(jī)挑選50株,共計1500株,分別對其株高、葉片數(shù)、球狀莖粗、匍匐莖粗進(jìn)行測定。
應(yīng)用SPSS 13.0統(tǒng)計分析軟件,對種子苗的株高、葉片數(shù)、球狀莖粗、叢芽數(shù)、根數(shù)、根長、匍匐莖粗指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計分析,分析結(jié)果結(jié)合生產(chǎn)實際確立種子苗的分級指標(biāo);同樣的方法,統(tǒng)計分析分株苗的株高、葉片數(shù)、球狀莖粗、匍匐莖粗指標(biāo),確定分株苗的分級指標(biāo)。
用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件采用K類中心聚類法(K-means cluster),對原始試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析,根據(jù)聚類分析結(jié)果和生產(chǎn)實際按照最低定級原則制定陽春砂種子苗和分株苗質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn),即同一等級種苗的任一指標(biāo)若達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)則降為下一級。
將各級別的種子苗和分株苗按類型分級各栽種1個小區(qū),小區(qū)面積5 m2,種植密度30 cm×30 cm,每小區(qū)栽培30株,栽后淋定水并用落葉覆蓋穴面,蔭蔽度70%。定植1年后統(tǒng)計各級別種苗成活率、叢芽數(shù)、株高、莖粗,檢驗分級的合理性。
3.1.1陽春砂種子苗各指標(biāo)數(shù)據(jù)調(diào)查 對陽春砂種子苗各指標(biāo)進(jìn)行測定,統(tǒng)計結(jié)果表明,苗齡10~12月的陽春砂種子苗株高5.0~62.5 cm,葉片數(shù)2~18 片,主莖粗1.48~10.09 mm,叢芽數(shù)0~3個,匍匐莖粗0~7.54 mm,根數(shù)1~27個,根長1~20 cm。
3.1.2陽春砂分株苗各指標(biāo)數(shù)據(jù)調(diào)查 陽春砂分株苗各指標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果表明,分株苗株高57.6~212.6 cm,葉片數(shù)2~22片,球狀莖粗12.32~25.43 mm,匍匐莖粗6.14~18.16 mm。
3.2.1陽春砂種子苗各指標(biāo)主成分分析 對陽春砂種子苗各指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,由表2可以看出,前4個特征值累積方差貢獻(xiàn)率已經(jīng)達(dá)到了86.903%,說明前4個主成分基本包含了全部的指標(biāo)信息。在第1個主成分中,根據(jù)特征向量的系數(shù),株高與叢芽數(shù)的系數(shù)最大,說明這2個指標(biāo)起主要作用。根據(jù)主成分分析結(jié)果與生產(chǎn)實踐,將株高與叢芽數(shù)作為陽春砂種子苗分級的主要指標(biāo)。
表2 陽春砂種子苗各指標(biāo)主成分
3.2.2陽春砂分株苗各指標(biāo)主成分分析 陽春砂分株苗各指標(biāo)主成分分析結(jié)果表明,在陽春砂分株苗的4個測定指標(biāo)中,以葉片數(shù)的方差貢獻(xiàn)率最高,達(dá)53.7%;而葉片數(shù)、株高、球狀莖粗3個指標(biāo)累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到95.895%(見表3)。根據(jù)主成分分析結(jié)果,結(jié)果生產(chǎn)實踐,將株高和葉片數(shù)作為陽春砂分株苗分級的主要指標(biāo)。
表3 陽春砂分株苗各指標(biāo)主成分
根據(jù)實驗結(jié)果,初步以株高和叢芽數(shù)將陽春砂種子苗劃分為3級;以株高和葉片數(shù)將分株苗劃分為3級(見表4)。
表4 陽春砂種苗初步分級標(biāo)準(zhǔn)
3.4.1陽春砂種子苗分級標(biāo)準(zhǔn)檢驗 將不同等級的陽春砂種子苗栽植于試驗地,種植1年后測定各生長指標(biāo)結(jié)果(見表5)。結(jié)果表明,Ⅰ級苗的成活率、株高、莖粗、葉片數(shù)、叢芽數(shù)最高,Ⅱ級苗次之,Ⅲ級苗較差。這說明以株高和叢芽數(shù)作為陽春砂種子苗分級指標(biāo)是合理的。
表5 陽春砂種子苗不同質(zhì)量等級檢驗結(jié)果
3.4.2陽春砂分株苗分級標(biāo)準(zhǔn)檢驗 不同等級的陽春砂分株苗種植1年后各生長指標(biāo)的測定結(jié)果(見表6)。Ⅰ級苗的成活率、萌發(fā)新株的能力及萌發(fā)新株的生長情況均居最高,Ⅱ級苗次之,Ⅲ級苗較差,表明以葉片數(shù)和株高作為陽春砂分株苗分級指標(biāo)是合理的。
表6 陽春砂分株苗不同質(zhì)量等級檢驗結(jié)果
根據(jù)試驗結(jié)果,結(jié)合生產(chǎn)實踐,將陽春砂種子苗和分株苗各分為2個等級,分級標(biāo)準(zhǔn)見表7。
表7 種苗質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)
種苗的好壞是決定中藥材種植后產(chǎn)量和質(zhì)量的重要前提和基礎(chǔ)。聚類分析法作為一種既簡單方便又符合實際生產(chǎn)需求的分級方法,其結(jié)果能客觀地反映出不同質(zhì)量種苗的實際情況[2-4]。因此,本研究對陽春砂種子苗和分株苗進(jìn)行調(diào)查和測定,采用K類中心聚類法結(jié)合生產(chǎn)實踐,初步將陽春砂種苗分為3個等級。種植1年后觀察發(fā)現(xiàn),不同等級種苗在成活率、叢芽數(shù)、新萌發(fā)株株高、新萌發(fā)株球狀莖粗方面都表現(xiàn)出一定的正相關(guān),說明該分級標(biāo)準(zhǔn)是可行的。考慮到Ⅲ級種苗質(zhì)量較差、成活率低、生長較慢,最終將2種陽春砂種苗各分為2個等級。苗高、叢芽數(shù)、葉片數(shù)作為陽春砂種苗質(zhì)量分級的代表性指標(biāo),在實際生產(chǎn)過程中具有較高的可操作性。生產(chǎn)中種苗的成活率不僅受種苗好壞的影響,也與地理環(huán)境、病蟲害、田間管理等因素有關(guān)[3-7]。建議生產(chǎn)上不僅要選用優(yōu)質(zhì)的種苗,更需要采用規(guī)范化的田間管理措施,以保障砂仁藥材的質(zhì)量和產(chǎn)量。