卷丹百合規(guī)范化種植關(guān)鍵技術(shù)研究

黃世霞，鄭露杰，余曉銳，趙天宇，吳海燕，張 杰，姚 萍，袁 藝

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，合肥 230036)

卷丹百合（Lilium lancifoliumThunb.)為百合科多年生草本植物，不僅有觀賞價(jià)值，還具有食用和藥用價(jià)值[1]。其鱗莖具有潤(rùn)肺止咳、鎮(zhèn)靜消炎、免疫調(diào)節(jié)、抗抑郁等功效[2-4]。卷丹百合是野生種自然三倍體，具有一定的耐熱抗旱能力，栽培范圍十分廣泛，在安徽、江西、湖南、湖北以及東北地區(qū)都有分布。卷丹百合鱗莖中常見的化學(xué)成分主要分為基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生物活性成分，如淀粉、氨基酸、蛋白質(zhì)、皂苷、多糖和黃酮等[5-6]。

已有研究表明，藥用百合的藥效主要有效成分是百合甾體皂苷和多糖。百合多糖和皂苷在腫瘤防治[7-8]、清除自由基和活性氧[9]、血糖調(diào)節(jié)[10]以及增強(qiáng)免疫功能[11]等方面發(fā)揮作用。百合皂苷和多糖的含量已成為檢測(cè)卷丹品質(zhì)的重要指標(biāo)。但是隨著種植年限增加，百合種球退化嚴(yán)重，根腐病、炭疽病等病害情況加重[12]，影響了百合種植的總體水平。在生產(chǎn)中出現(xiàn)不注重品種選用、種子處理、科學(xué)選地和施肥等重種植輕管理的現(xiàn)象，盲目用藥和不科學(xué)用藥帶來的百合農(nóng)藥殘留超標(biāo)隱患也依然存在，導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)下降、生產(chǎn)效益降低等問題，嚴(yán)重影響了百合的經(jīng)濟(jì)性狀和發(fā)展。

近年來，關(guān)于卷丹百合的研究主要集中在組培快繁[13-15]、病害防治[16-17]、栽培技術(shù)[18-20]以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和活性成分研究[21-23]等方面，而關(guān)于卷丹百合種球大小、施肥量與栽培密度對(duì)產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)成分的影響鮮有報(bào)道。鑒于此，作者對(duì)卷丹百合物候期、不同種植因素（種球分級(jí)、種植密度、種植模式和基肥施肥量）進(jìn)行研究，以期為卷丹規(guī)范化種植和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培關(guān)鍵技術(shù)體系提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料及其試驗(yàn)地

栽培品種為卷丹百合，試驗(yàn)地為安徽省金寨縣大畈村百合種植基地，土質(zhì)為疏松的砂質(zhì)壤土。

1.2 方法

1.2.1 物候期劃分 物候期觀察，在安徽省六安市金寨縣大畈村百合種植基地，從播種至地上部分自然枯死過程中，以5 d 為間隔，觀察1 次，記錄其生長(zhǎng)狀態(tài)；花期每隔2 d 觀察1 次，記錄開花數(shù)。記錄物候期各指標(biāo)出現(xiàn)的時(shí)間。

1.2.2 種植方法 （1）種植條件設(shè)置。根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際種植情況，試驗(yàn)以種球分級(jí)、種植密度、種植模式和基肥施肥量為因素，每因素取3 個(gè)水平，考慮到不同因素之間可能的交互作用A×B，A×C，A×D，B×C，B×D，具體因素及水平見表1。采收后記錄卷丹百合產(chǎn)量以及測(cè)定多糖和皂苷含量。（2）種植管理?xiàng)l件設(shè)置。種植時(shí)間為11 月5 日，采收期為次年9 月15 日，定植后定期進(jìn)行田間管理，及時(shí)摘蕾打頂，每畝追肥10～15 kg。所用基肥和追肥均是45%硫酸鉀復(fù)合肥。

1.2.3 多糖的提取及測(cè)定 百合鱗片干燥（40 ℃）、粉碎（60 目篩），得供試品粉末，用95%乙醇回流脫脂2 h。脫脂百合在料液比1:20，溫度70 ℃，超聲輔助提取40 min 的條件下提取多糖。離心除去可溶性淀粉（4 000 r·min-1，20 min），上清液濃縮至原體積的1/4（65 ℃，0.08 MPa），4 ℃過夜醇沉。離心收集沉淀（4 000 r·min-1，10 min）并真空干燥至恒重，得百合粗多糖。苯酚-硫酸法[24]測(cè)定多糖含量。

1.2.4 皂苷的提取及測(cè)定 百合粉末80%乙醇回流提取3 h，重復(fù)3 次合并提取液。提取液經(jīng)尼龍布、抽濾除雜，在60 ℃，0.08 MPa 條件下減壓濃縮進(jìn)一步除去殘留乙醇至無醇味，浸膏干燥至恒重得百合總皂苷。香草醛-高氯酸比色法[25]測(cè)定皂苷含量。

表1 試驗(yàn)因素與水平Table 1 Experimental factors and the levels

2 結(jié)果與分析

2.1 物候期劃分

卷丹百合生長(zhǎng)發(fā)育階段劃分為萌芽期、展葉期、現(xiàn)蕾期、始花期、盛花期、末花期、枯萎期和果熟期8 個(gè)時(shí)期（表2）。其中萌芽期、展葉期、現(xiàn)蕾期、始花期以5%～15%群體進(jìn)入該物候的時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)，盛花期以40%～50%為標(biāo)準(zhǔn)，末花期和枯萎期均以70%～80%為標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 不同處理?xiàng)l件對(duì)卷丹百合凈產(chǎn)量、多糖和皂苷含量的影響

由圖1 可知，不同條件處理得到的百合凈產(chǎn)量、多糖和皂苷含量均有顯著差異。各處理的百合凈產(chǎn)量在11 133.53 ～ 24 465.8 kg·hm-2之間，差異幅度較大，產(chǎn)量最高的是組合27，其次是組合18 和組合8，最低的是組合1。多糖含量在60.5～87.5 mg·g-1之間，多糖含量最高的為組合25，其次是組合27，含量最低的是組合3，為65 mg·g-1。皂苷含量在112.83～235.87 μg·g-1之間，含量最高的是組合17，其次是組合11，最低的是組合4。

表2 卷丹百合的物候期劃分Table 2 Phonological phases of Lilium lancifolium Thunb.

2.3 種植方法的研究

2.3.1 不同種植因素對(duì)卷丹百合凈產(chǎn)量的影響 從表3 可以看出， 極差RC＞RB＞RBD＞RD＞RAD＞RAC＞RAB＞RA＞RBC，故各因素作用主次關(guān)系為C ＞B ＞ BD ＞ D ＞ AD ＞ AC ＞ AB ＞ A ＞ BC。 其中種植模式對(duì)卷丹百合凈產(chǎn)量的影響顯著，即種植模式對(duì)百合凈產(chǎn)量最為重要，其他因素及不同因素的交互作用對(duì)卷丹百合凈產(chǎn)量的影響不顯著，即可以不考慮互作帶來的影響。根據(jù)K 值和最優(yōu)水平組合選擇原則，C 因素為主要因素，應(yīng)選擇其最好水平C3；B 因素為次要因素，選擇其較好水平B3，D、A 因素對(duì)百合凈產(chǎn)量影響較弱，因而可以選擇任意水平。同時(shí)，結(jié)合不同組合的百合凈產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，最佳組合是A3B3C3D1，百合凈產(chǎn)量為24 465.8 kg·hm-2。因此，提高卷丹百合凈產(chǎn)量的最佳方案為：選擇大種球，栽培密度4 500 kg·hm-2，壟起滲水膜覆蓋的種植模式，基肥施肥量225 kg·hm-2。

圖1 不同條件處理的卷丹百合凈產(chǎn)量（a）、多糖（b）和皂苷含量（c）Figure 1 The net yield (a), polysaccharide content (b) and saponin content (c) in Lilium lancifolium Thunb. under different planting conditions

表3 不同種植因素對(duì)卷丹百合凈產(chǎn)量的影響Table 3 The effects of different planting factors on net yield of Lilium lancifolium Thunb.

表4 不同種植因素對(duì)卷丹百合多糖含量的影響Table 4 The effects of different planting factors on polysaccharide content of Lilium lancifolium Thunb.

表5 因素B 與因素D 的搭配Table 5 Collocation of factor B and D

2.3.2 不同種植因素對(duì)卷丹百合活性成分含量的影響 百合多糖和皂苷的含量已成為檢測(cè)卷丹品質(zhì)的重要指標(biāo)。 由表4 可知，極差RBD＞RAD＞RAB＞RBC＞RD＞RC＞RA＞RB＞RAC，故各因素作用主次關(guān)系為BD ＞ AD ＞ AB ＞ BC ＞ D ＞ C ＞ A ＞ B ＞ AC。方差分析結(jié)果顯示各因素對(duì)多糖含量無顯著影響，但是B×D 互作顯著性接近0.05，說明栽培密度與基肥施肥量之間的互作對(duì)卷丹百合多糖得率也有一定程度的影響。由B×D 兩個(gè)因素不同搭配下的數(shù)據(jù)均值（表5）可知，因素B 和D 的搭配以B3D2 為好。不同組合的百合多糖含量統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示最佳組合是A3B3C1D2，此時(shí)百合多糖含量為87.5 mg·g-1。

表6 顯示，極差RB＞RA＞RAC＞RD＞RAD＞RAB＞RC＞RBD＞RBC，故各因素作用主次關(guān)系為B ＞ A ＞AC ＞ D ＞ AD ＞ AB ＞ C ＞ BD ＞BC。其中栽培密度對(duì)卷丹百合皂苷含量有顯著影響，即栽培密度對(duì)皂苷的積累最為重要；種球大小的影響無顯著性，但接近0.05，說明種球大小對(duì)皂苷含量有一定程度影響；種植模式、基肥施肥量、不同因素之間的互作影響無顯著性，即對(duì)皂苷含量的影響很小。根據(jù)K 值，B 因素為主要因素，應(yīng)選擇其最好水平B3；A 因素為次要因素，選擇其較好水平A2，C 因素和D 因素對(duì)百合皂苷含量影響較小，因而可以選擇任意水平。由試驗(yàn)結(jié)果可知，在皂苷正交試驗(yàn)的27 組組合中，以第17 組皂苷含量最高，為235.87 μg·g-1。促進(jìn)皂苷含量積累的最佳組合為A2B3C2D2。

通過對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)量、活性成分（多糖、皂苷）含量的對(duì)比分析，得到卷丹百合最佳種植技術(shù)組合。結(jié)果表明，提高百合凈產(chǎn)量的最佳組合是A3B3C3D1，即正交試驗(yàn)第27 組。該組合的百合多糖含量和皂苷含量分別為 86.4 mg·g-1、204.19 μg·g-1，與兩者最佳組合相比差異不大（P＜ 0.05）。因此，卷丹百合最佳種植組合為A3B3C3D1，即選擇大種球、栽培密度4 500 kg·hm-2、壟起滲水膜覆蓋種植模式及基肥施肥量225 kg·hm-2時(shí)，能得到較高品質(zhì)的卷丹百合。

表6 不同種植因素對(duì)卷丹百合皂苷含量的影響Table 6 The effects of different planting factors on saponin content in Lilium lancifolium Thunb.

3 討論與結(jié)論

物候期可反映植物的生長(zhǎng)發(fā)育節(jié)律，了解其生長(zhǎng)發(fā)育特征可為規(guī)范化種植提供依據(jù)[26]。本研究對(duì)卷丹百合進(jìn)行一年跟蹤記錄和觀察，制定了劃分標(biāo)準(zhǔn)，將其物候期劃分為萌芽期、展葉期、現(xiàn)蕾期、始花期、盛花期、末花期、枯萎期和果熟期共8 個(gè)階段，為研究卷丹百合的物候特征提供了科學(xué)依據(jù)。

在卷丹百合的種植過程中，品種選用、水肥管控、種植密度等因素均對(duì)產(chǎn)量和活性成分含量有顯著影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，種球?yàn)榇蠓N球（d≥ 5 cm）的百合凈產(chǎn)量最高，種球較小不利于百合前期的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，在一定程度上影響了百合中后期的生長(zhǎng)，降低產(chǎn)量；種植密度為4 500 kg·hm-2時(shí)百合凈產(chǎn)量、多糖和皂苷含量最高，種植密度為3 000 和3 750 kg·hm-2時(shí)，光照、水分、養(yǎng)分沒有得到充分利用，凈產(chǎn)量降低；不同基肥的施肥量對(duì)百合凈產(chǎn)量和活性成分含量影響不顯著，從經(jīng)濟(jì)角度考慮選擇225 kg·hm-2；種植模式為壟起滲水膜覆蓋的百合凈產(chǎn)量和皂苷含量最高，多糖含量在3 種種植模式下無顯著差異。壟起滲水膜覆蓋可以保水透氣，在百合生長(zhǎng)后期能減少CO2的積累，同時(shí)因土壤容重的降低促進(jìn)根系的吸收，有利于增產(chǎn)[27-28]。 2012 年永安市種植卷丹百合平均產(chǎn)量為19 875 kg·hm-2[18]，2013 年大湖、安砂等鄉(xiāng)鎮(zhèn)推廣種植，平均產(chǎn)量達(dá)16 125 kg·hm-2[29]，2016 年麗水市采用玉米-卷丹百合輪作技術(shù)，卷丹百合鮮重達(dá)到12 900 kg·hm-2[30]。本研究結(jié)果表明，A3B3C3D1 組合可收獲24 465.8 kg·hm-2，試驗(yàn)達(dá)到較好的效果。

在卷丹百合種植基地，其物候期可劃分為：萌芽期為3 月10 日，展葉期為3 月14 日，現(xiàn)蕾期為5 月26 日，始花期為6 月28 日，盛花期為7 月6日，末花期為7 月20 日，枯萎期為8 月21 日，果熟期為9 月15 日，種球直徑d≥ 5 cm、種植密度為4 500 kg·hm-2以及種植模式為壟起滲水膜覆蓋、施肥量為225 kg·hm-2時(shí)，能獲得較高產(chǎn)量和質(zhì)量的卷丹百合。本研究結(jié)果可為卷丹百合規(guī)范化種植提供技術(shù)支持。