硼噴施對柴胡生長及種子質量的影響研究

鄭 雷，劉欣怡，楊涌玲

（四川中醫(yī)藥高等?？茖W校 藥學院，四川 綿陽 621000）

柴胡為傘形科植物柴胡Bupleurum chinense DC.的干燥根，屬多年生中藥材，始載于《神農本草經》，被列為上品[1]，具有保肝、抗炎、解熱、鎮(zhèn)痛、抗病毒、免疫調節(jié)及治療心血管系統(tǒng)疾病等功效[2-3]，藥用歷史悠久。柴胡為我國常用大宗藥材，為柴胡注射液、氣滯胃痛顆粒、感冒清熱顆粒、正柴胡飲膠囊、護肝片等中成藥的主要原料，年需求量較大。近年來，隨著柴胡野生資源的逐漸枯竭，為滿足市場供應開展了柴胡人工栽培研究[4-7]，然而種子質量仍是影響柴胡規(guī)?；a的關鍵問題。研究表明，柴胡種質、生長年限、產地、種子成熟度及采收期等因素均對柴胡種子質量有顯著影響[8-12]，同時相關研究及生產實踐亦表明，硼噴施可提高作物種子質量[13-16]，然而關于硼噴施對柴胡種子質量的影響卻尚未見報道。本研究以柴胡為試驗材料，研究硼噴施對柴胡生長及種子質量的影響，以期為柴胡良種繁育及優(yōu)質種子生產提供科學參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

本研究試驗材料為北柴胡新審定品種川北柴1號，于2017 年9 月種植，2019 年5 月在柴胡初花期時選擇生長基本一致的植株進行掛牌標記和處理，每個處理15 株。

1.2 試驗處理

對照組：采用清水噴施處理；

0.3%硼砂組：采用0.3%硼砂噴施處理；

0.6%硼砂組：采用0.6%硼砂噴施處理；

0.9%硼砂組：采用0.9%硼砂噴施處理。

1.3 測定指標和方法

株高、冠幅長、冠幅寬及根長測定：采用卷尺測量。

單株總小花序數、結實小花序數測定：采用計數法。

莖粗、根粗、種子長及種子寬：采用卡尺測量。

單株柴胡干物質量及種子千粒重測定：采用稱重法。

種子分級：采用篩選法。

種子飽滿度測定：隨機選取種子50 粒，用蒸餾水浸泡 24 h 后進行縱切觀察，凡有胚的種子為飽滿種子[17]。重復3 次。

種子萌發(fā)率測定：種子經表面消毒后，隨機取50 粒種子均勻置于已消毒的砂床發(fā)芽盒中，于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，30 d 后統(tǒng)計種子萌發(fā)率[17]。重復3 次。

1.4 統(tǒng)計學方法

用DPS 9.5 等軟件進行數據分析，計量資料用均數±標準差（±s）表示，多組間比較采用方差分析，兩組間比較采用t 檢驗。以P ＜0.05 為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果與分析

2.1 硼噴施對柴胡生長的影響

硼噴施影響柴胡植株生長（見表1）。柴胡株高隨硼噴施濃度提高先增加后降低，0.6%硼砂噴施處理的柴胡株高最高，較對照組增加13.9%（P ＜0.05）；柴胡莖粗隨硼噴施濃度的提高先降低后增加，0.3%硼砂噴施處理的柴胡莖粗最大，較對照組增加12.6%（P ＜0.05）；柴胡冠幅長隨硼噴施濃度提高而增加，冠幅寬則先增加后降低，0.3%硼砂噴施處理的柴胡冠幅長和冠幅寬最低，較對照組降低25.8%和24.2%（P ＜0.05）；柴胡分枝數、根長和根粗隨著硼噴施濃度的提高而降低，0.9%硼砂噴施處理的柴胡分枝數較對照降低42.6%（P ＜0.05），而0.3%硼砂噴施處理的柴胡根長和根粗則較對照組提高9.4%和8.4%（P ＜0.05）。結果表明，硼噴施處理可降低柴胡冠幅長、冠幅寬和分枝數，促進柴胡株高、根長和根粗生長。

表1 硼噴施對柴胡生長的影響（±s，n ＝ 15）Tab. 1 Effects of spraying boron on the growth of B. chinense（±s，n ＝ 15）

表1 硼噴施對柴胡生長的影響（±s，n ＝ 15）Tab. 1 Effects of spraying boron on the growth of B. chinense（±s，n ＝ 15）

注：多組間兩兩比較，字母完全不同表示P ＜0.05，下表同

分組 株高/cm 莖粗/mm 冠幅長/cm 冠幅寬/cm 分枝數/支 根長/cm 根粗/mm對照組 79.0 ± 2.6b 3.33 ± 0.07b 59.4 ± 2.7a 38.5 ± 1.6a 14 ± 2a 13.9 ± 0.4b 4.79 ± 0.17b 0.3%硼砂組 84.5 ± 0.9ab 3.75 ± 0.19a 44.1 ± 2.6c 29.2 ± 2.1b 13 ± 1a 15.2 ± 0.3a 5.19 ± 0.07a 0.6%硼砂組 90.0 ± 1.9a 3.09 ± 0.09b 46.3 ± 3.2c 35.6 ± 1.8ab 9 ± 1b 15.0 ± 0.2a 5.08 ± 0.10a 0.9%硼砂組 84.8 ± 3.5ab 3.29 ± 0.12b 52.2 ± 1.3b 33.8 ± 1.3ab 8 ± 1b 14.2 ± 0.5ab 4.63 ± 0.14b F 13.974 10.080 14.348 10.290 22.846 5.837 8.772 P 0.001 0.004 0.001 0.004 0.001 0.021 0.007

2.2 硼噴施對柴胡干物質的影響

硼噴施影響柴胡干物質積累，隨著硼噴施濃度的提高，單株柴胡干物質積累量逐漸降低，但均高于對照組（見表2）。0.3%硼砂和0.6%硼砂噴施處理的單株柴胡干物質積累量分別為11.23 g/株和10.67 g/株，較對照組增加16.4%和10.6%（P ＜0.05），而0.9%硼砂噴施處理的單株柴胡干物質積累量則與對照組差異不顯著。

硼噴施影響柴胡植株各器官干物質分配比例，隨著硼噴施濃度的提高，柴胡根干物質分配比例先降低后增加，而種子干物質分配比例則逐漸增加（見表2）。根干物質分配比例以0.3%硼砂噴施處理最高，為26.3%，較對照組增加5.5%（P ＜0.05）；種子干物質分配比例則以0.9%硼砂處理最高，為15.0%，較對照組增加4.6%（P ＜0.05）。結果表明，硼噴施有利于干物質向根及生殖器官種子中積累和分配，且隨著硼噴施濃度的提高，使更多的干物質向生殖器官種子中分配，有利于種子發(fā)育。

表2 硼噴施對柴胡干物質的影響（±s，n ＝ 15）Tab. 2 Effects of spraying boron on the dry matter of B.chinense（±s，n ＝ 15）

表2 硼噴施對柴胡干物質的影響（±s，n ＝ 15）Tab. 2 Effects of spraying boron on the dry matter of B.chinense（±s，n ＝ 15）

分組 單株干物質量/g 根占比/% 莖葉占比/% 種子占比/%對照組 9.65 ± 0.34c 20.8 ± 1.4b 68.8 ± 1.6a 10.4 ± 1.0b 0.3%硼砂組 10.67 ± 0.09ab 26.3 ± 1.4a 63.4 ± 1.5b 10.3 ± 1.0b 0.6%硼砂組 11.23 ± 0.21a 21.5 ± 1.1b 67.2 ± 1.4a 11.3 ± 0.3b 9.97 ± 0.33bc 22.7 ± 0.4b 62.3 ± 1.2b 15.0 ± 0.7a 5.844 8.885 9.723 15.957 0.021 0.006 0.005 0.001 0.9%硼砂組F P

2.3 硼噴施對柴胡結實性的影響

硼噴施影響柴胡結實性（見表3）。隨著硼噴施濃度的提高，單株柴胡總小花序數和無效結實小花序數呈降低趨勢，與對照組相比，0.6%硼砂和0.9%硼砂噴施處理的柴胡單株總小花序數降低25.3%和22.1%（P ＜0.05），無效結實小花序數均降低56.5%（P ＜0.05），而結實小花序數差異不顯著。不同濃度硼噴施處理的柴胡結實率差異明顯，0.9%硼砂噴施處理的柴胡結實率最高，為50.0%，較對照組提高15.3%（P ＜0.05）。結果表明，硼噴施可減少柴胡無效結實花序數，提高結實率。

表3 硼噴施對柴胡結實性的影響（±s，n ＝ 15）Tab. 3 Effects of spraying boron on the fecundity of B.chinense（±s，n ＝ 15）

表3 硼噴施對柴胡結實性的影響（±s，n ＝ 15）Tab. 3 Effects of spraying boron on the fecundity of B.chinense（±s，n ＝ 15）

結實率/%對照組 95 ± 2a 33 ± 1a 62 ± 3a 34.7 ± 1.2c 0.3%硼砂組 92 ± 2a 37 ± 2a 55 ± 3b 40.2 ± 1.8b 0.6%硼砂組 71 ± 3b 34 ± 2a 37 ± 3c 47.8 ± 1.4a 0.9%硼砂組 74 ± 2b 37 ± 3a 37 ± 1c 50.0 ± 1.0a F 51.738 2.291 47.819 20.406 0.001 0.155 0.001 0.001 P分組 總小花序數/個結實小花序數/個無效結實小花序數/個

2.4 硼噴施對柴胡種子性狀的影響

種子長度、寬度及種子粒徑可反映種子發(fā)育程度，為評判種子質量優(yōu)劣的重要指標之一。硼噴施影響柴胡種子性狀（見表4）。隨著硼噴施濃度的提高，柴胡種子長度降低，但均顯著高于對照組，0.3%硼砂、0.6%硼砂和0.9%硼砂噴施處理的柴胡種子長度分別較對照組增加21.8%、13.9%和6.0% （P ＜0.05）；種子寬度隨著硼噴施濃度的提高呈增加趨勢，均顯著高于對照組，0.3%硼砂、0.6%硼砂和0.9%硼砂噴施處理的柴胡種子寬度分別較對照組增加21.5%、38.0%和30.4%（P ＜0.05）。

硼噴施影響柴胡種子粒徑分布，隨著硼噴施濃度的提高，小粒種子（＜30 目）所占比例降低，大粒種子（＞24 目）所占比例提高（見表4）。0.9%硼砂噴施處理的柴胡小粒種子（＜30 目）所占比例為3.5%，較對照組降低3.1%（P ＜0.05），而大粒種子（＞24 目）所占比例為20.3%，較對照組提高6.6%（P ＜0.05）。

表4 硼噴施對柴胡種子性狀的影響（±s，n ＝ 15）Tab. 4 Effects of spraying boron on the seed traits of B.chinense（±s，n ＝ 15）

表4 硼噴施對柴胡種子性狀的影響（±s，n ＝ 15）Tab. 4 Effects of spraying boron on the seed traits of B.chinense（±s，n ＝ 15）

種子粒徑/%＜30 目 24 ～ 30 目 ＞24 目對照組 2.52 ± 0.04d 0.79 ± 0.03c 6.6 ± 0.5a 79.7 ± 1.9a 13.7 ± 0.8c 0.3%硼砂組 3.07 ± 0.05a 0.96 ± 0.01b 5.8 ± 0.3a 79.4 ± 2.3a 14.8 ± 1.0c 0.6%硼砂組 2.87 ± 0.06b 1.09 ± 0.03a 4.2 ± 0.3b 78.1 ± 1.5ab 17.7 ± 0.7b 0.9%硼砂組 2.67 ± 0.06c 1.03 ± 0.05a 3.5 ± 0.2b 76.2 ± 2.0b 20.3 ± 0.6a F 43.980 32.919 12.157 4.060 44.979 P 0.001 0.001 0.002 0.05 0.001分組 種子長度/mm種子寬度/mm

2.5 硼噴施對柴胡種子質量的影響

種子千粒重、飽滿度及萌發(fā)率為種子檢驗和質量評定的重要指標，與其種子質量優(yōu)劣密切相關。硼噴施影響柴胡種子質量（見表5）。種子千粒重、飽滿度及萌發(fā)率均隨著硼噴施濃度的提高而增加，0.9%硼砂噴施處理的柴胡種子千粒重、飽滿度及萌發(fā)率最高，為0.838 6 g、92.0%和82.7%，較對照組增加8.7%、9.3%和13.4%（P ＜0.05）。

表5 硼噴施對柴胡種子質量的影響（±s，n ＝ 15）Tab. 5 Effects of spraying boron on the seed quality of B.chinense（±s，n ＝ 15）

表5 硼噴施對柴胡種子質量的影響（±s，n ＝ 15）Tab. 5 Effects of spraying boron on the seed quality of B.chinense（±s，n ＝ 15）

分組 種子千粒重/g 種子飽滿度/% 種子萌發(fā)率/%對照 0.771 7 ± 0.032 7b 82.7 ± 2.5b 69.3 ± 2.5c 0.3%硼砂組 0.782 4 ± 0.012 5b 88.0 ± 2.8ab 76.0 ± 1.6b 0.6%硼砂組 0.830 9 ± 0.014 3a 90.7 ± 2.5a 82.0 ± 1.6a 0.9%硼砂組 0.838 6 ± 0.011 0a 92.0 ± 1.6a 82.7 ± 2.5a 5.878 5.897 17.383 0.020 0.020 0.007 F P

3 討論

優(yōu)質種源是中藥材生產的物質基礎，是生產質量穩(wěn)定、可控藥材的前提[18]。近年來，隨著柴胡研究的深入及相關產品開發(fā)利用的加強，柴胡需求量逐年增加，為保障藥材質量和供應量，進行了柴胡人工栽培及新品種選育等相關研究工作并富有成效[4-7]。柴胡為無限分枝類型植株[19]，植株花序較多，先開放花序，營養(yǎng)供應充足、種子發(fā)育好、質量較高；晚開放花序，授粉差且受營養(yǎng)供應限制種子發(fā)育不飽滿、質量差，以致生產上柴胡結實性低，種子質量參差不齊，顯著影響了柴胡藥材產量和質量。硼為植物生長的必需微量元素之一，可促進植物生殖器官的建成和發(fā)育，有利于植物開花結實，同時硼也能促進物質轉運，提高種子產量和質量[20-22]，目前已在油菜、大豆、甜蕎及苜蓿等作物上得到了廣泛應用[13-16]。本研究表明，硼噴施可提高柴胡干物質積累，促使更多干物質向種子中轉運分配及降低無效結實花序數，提高了柴胡種子產量和質量，該研究結果與前人在油菜、甜蕎及苜蓿等作物上的研究結果基本一致。本研究為柴胡良種繁育及優(yōu)質種子生產提供了科學參考，可在柴胡優(yōu)質種子生產上推廣應用。

4 結論

硼噴施可促進柴胡株高、根長和根粗生長，促使更多干物質向生殖器官種子中轉運分配，同時硼噴施處理可顯著降低無效結實花序數，減少營養(yǎng)物質的無效消耗，提高種子質量。采用0.9%硼砂噴施處理的柴胡種子干物質分配比例、結實率、大粒種子（＞24 目）所占比例、種子千粒重、飽滿度和萌發(fā)率均最高，為15.0%、50.0%、20.3%、0.838 6 g、92.0%和82.7%，分別較對照組提高4.6%、15.3%、6.6%、8.7%、9.3%和13.4%，處理效果較好。硼噴施顯著影響柴胡生長及種子質量，然而關于硼肥種類、施用方式及施用時間等因素對柴胡植株生長及種子質量的影響還需進一步研究。