北蒼術(shù)在赤峰地區(qū)的引種栽培及表現(xiàn)

秦立金 于英嬌 王靜 秦通欣 高婷 郝敏 張?zhí)熨n 龐慧敏 趙惠瑩

摘 要：為研究北蒼術(shù)在赤峰地區(qū)是否可以引進(jìn)種植，本試驗(yàn)通過(guò)北蒼術(shù)種球田間種植的方式，記錄北蒼術(shù)栽種后的田間生長(zhǎng)、生理和抗性指標(biāo)，分析其能否在赤峰地區(qū)正常生長(zhǎng)。試驗(yàn)結(jié)果表明：北蒼術(shù)地上植株的株高、最大葉面積、全株葉片數(shù)、最大葉面積、分枝數(shù)均隨地溫的升高呈現(xiàn)逐漸增加趨勢(shì)，而莖粗在地溫低時(shí)增粗較快，分枝數(shù)變化幅度最小。植株葉片葉綠素含量為2.616mg/L，可溶性蛋白含量為1897.9ug/g，游離脯氨酸含量為0.1247%，丙二醛含量為72.09%，可溶性糖含量為18.5%，均表現(xiàn)正常。因此，北蒼術(shù)可以在赤峰地區(qū)的環(huán)境條件下種植并可規(guī)?；l(fā)展。

關(guān)鍵詞：北蒼術(shù);赤峰地區(qū);生長(zhǎng);生理;品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S567.2 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1673-260X（2022）01-0012-05

1 引言

內(nèi)蒙古赤峰市處于內(nèi)蒙古東部地區(qū)，地理坐標(biāo)介于北緯41°17′10″-45°24′15″，東經(jīng)116°21′07″-120°58′52″，總面積90021平方公里[1]，屬溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。年平均氣溫為0-7℃，全市年平均氣溫西北低東南高。春季升溫快，干旱多風(fēng)，夏季短促，雨量集中，秋季霜凍來(lái)臨早，晴天居多。蒼術(shù)（學(xué)名：Atractylodes Lancea （Thunb.） DC.）菊科屬多年生草本植物[2]，株高40-50cm，根狀莖肥大，呈結(jié)節(jié)狀。我國(guó)北方一般在海拔300-900m間，干燥坡面，稀疏闊葉林或針闊混交林下北蒼術(shù)在分布較多。對(duì)土壤要求不高，不同土質(zhì)均可生長(zhǎng)，以腐殖質(zhì)量較高的砂壤土最為適宜[3]。根狀莖為蒼術(shù)的入藥部分，味苦，主要成分為揮發(fā)油、淀粉等[4]。蒼術(shù)酮、蒼術(shù)素等成分具有健脾、祛風(fēng)、散寒、明目等功效，可用于風(fēng)寒感冒、夜盲、眼目昏澀等癥。北蒼術(shù)除了藥用價(jià)值外，北蒼術(shù)還可以造酒和提取芳香油等。有研究表明，蒼術(shù)合劑對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎具有明顯抗性效應(yīng)[5]。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外藥材市場(chǎng)多以北蒼術(shù)收購(gòu)為主，對(duì)蒼術(shù)需求量逐年增加，在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)下，北蒼術(shù)資源也同樣遭到嚴(yán)重破壞，亂采濫挖現(xiàn)象越來(lái)越普遍。再加上干旱、洪水等無(wú)法避免的天災(zāi)，北蒼術(shù)賴以生存的環(huán)境遭到破壞，從而使得本就不多的野生資源越來(lái)越少。2009年?yáng)|北等藥材主產(chǎn)區(qū)的資料表明，蒼術(shù)總產(chǎn)量同比下降快，減少了2000余噸，創(chuàng)下歷史新低[6]。因?yàn)樯罟?jié)奏的加快，生活水平的提高，人們?cè)絹?lái)越向往自然、天然的藥物，導(dǎo)致中藥材出口數(shù)量年年攀升。目前，隨著中藥材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，蒼術(shù)已成為我國(guó)重要的出口創(chuàng)匯的中藥材品種之一，主要出口到日本、韓國(guó)及東南亞等國(guó)家。有研究報(bào)道表明，自2001年起蒼術(shù)的市場(chǎng)用量越來(lái)越大，從2001年的1200t增加到了2010年的5500t，增長(zhǎng)了5～6倍，增長(zhǎng)速度之快，為藥材市場(chǎng)所少見[7]。

在國(guó)內(nèi)，北蒼術(shù)主要產(chǎn)區(qū)分布于內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林、遼寧4省區(qū)[5]，內(nèi)蒙古赤峰市因其獨(dú)特的地理環(huán)境，能否適宜北蒼術(shù)的種植和生長(zhǎng)，是廣大藥材研究者關(guān)心和面臨的主要課題之一。本試驗(yàn)以北蒼術(shù)種球?yàn)閷?shí)驗(yàn)材料，在赤峰地區(qū)采用田間露地種植的方式，通過(guò)測(cè)定其田間生長(zhǎng)、生理和抗性生理指標(biāo)，分析并闡述其在赤峰地區(qū)能否推廣種植。

2 試驗(yàn)材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

北蒼術(shù)種球：由赤峰國(guó)藥種業(yè)牛營(yíng)子專營(yíng)店提供;

“沃豐康”系列有機(jī)肥、生物菌肥和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)平衡肥：由北京啟高生物科技有限公司提供。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2019年5月4日進(jìn)行蒼術(shù)種球田間種植，小區(qū)面積為15.6×5.2m2，4個(gè)小區(qū)，4重復(fù)，株行距20cm×20cm，采用“沃豐康”系列肥常規(guī)管理。2019年6月5日開始測(cè)定北蒼術(shù)田間生長(zhǎng)指標(biāo)，每個(gè)小區(qū)按照“X”型5點(diǎn)取樣法，選取距離畦梗1m處植株，共5株，5天測(cè)一次，共測(cè)5次。田間指標(biāo)測(cè)定株高、莖粗、最大葉面積、整株葉片數(shù)、分枝數(shù)、葉綠素含量。北蒼術(shù)在其生長(zhǎng)期間，觀察并記錄0-5cm、6-10cm、11-15cm、16-20cm、21-25cm不同土層地溫，記錄時(shí)間為6月5日至6月25日。2019年6月28日在試驗(yàn)田隨機(jī)取北蒼術(shù)新鮮葉片作為試驗(yàn)材料，開始在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定北蒼術(shù)葉片生理指標(biāo)，主要包括可溶性蛋白質(zhì)含量、游離脯氨酸含量、丙二醛含量和可溶性糖含量。

2.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

2.3.1 田間生長(zhǎng)形態(tài)指標(biāo)

株高：用直尺測(cè)量從根莖處到頂端最新長(zhǎng)出的葉片即心葉的高度。

莖粗：用游標(biāo)卡尺測(cè)量植株地上1cm根莖處。

最大葉面積：選擇最大葉片測(cè)量長(zhǎng)與寬，二者乘積即最大葉面積。

整株葉片數(shù)：≥1cm為一片葉。

分枝數(shù)：枝條長(zhǎng)度≥5cm為一分枝。

2.3.2 生理指標(biāo)

葉綠素含量：采用紫外分光光度法測(cè)定。

可溶性蛋白含量：采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測(cè)定。

游離脯氨酸含量：采用茚三酮法測(cè)定。

丙二醛含量：采用硫代巴比妥酸法測(cè)定。

可溶性糖含量：采用糖度計(jì)測(cè)定。

2.4 數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用Excel 2016軟件進(jìn)行分析處理。

3 結(jié)果與分析

3.1 北蒼術(shù)田間生長(zhǎng)指標(biāo)變化

3.1.1 生長(zhǎng)期間不同土層地溫變化

不同土層地溫的變化如圖1-5所示。

3.1.2 株高

北蒼術(shù)株高生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)如圖6所示，圖6表明，同等條件下，6月5日至6月10日平均增高1.03cm;6月10日至6月15日平均增高0.82cm;6月15日至6月20日平均增高0.59cm;6月20日至6月25日平均增高0.91cm。其中6月5日至6月10日植株長(zhǎng)勢(shì)最明顯，整體平均增高1.03cm。根據(jù)圖1地溫情況，6月5日至6月10日地下5cm處溫度平均升高2.62℃，地下10cm處溫度平均升高2.96℃，地下15cm處溫度平均升高3℃，地下20cm處溫度平均升高2.81℃，地下25cm處溫度平均升高2.48℃;6月10日至6月15日地下5cm處溫度平均降低2.7℃，地下10cm處溫度平均降低2.7℃，地下15cm處溫度平均降低1.93℃，地下20cm處溫度平均降低1.98℃，地下25cm處溫度平均降低2.23℃;6月15日至6月20日地下5cm處溫度平均降低0.46℃，地下10cm處溫度平均降低0.96℃，地下15cm處溫度平均降低0.53℃，地下20cm處溫度平均降低0.08℃，地下25cm處溫度平均降低0.25℃;6月20日至6月25日地下5cm處溫度平均降低2.06℃，地下10cm處溫度平均降低3.1℃，地下15cm處溫度平均降低2.22℃，地下20cm處溫度平均降低1.52℃，地下25cm處溫度平均降低2.13℃。

3.1.2 莖粗

北蒼術(shù)莖粗生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)如圖7所示，圖7表明，同樣環(huán)境以及營(yíng)養(yǎng)條件下，6月5日至6月10日平均莖粗增大0.15cm，6月10日至6月15日莖粗平均增大0.18cm，6月15日至6月20日莖粗平均增大0.19cm，6月20日至6月25日莖粗平均增大0.15cm，其中6月15日至6月20日莖粗變化最大。

3.1.3 最大葉面積

北蒼術(shù)株高生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)如圖8所示，圖8表明，同樣環(huán)境以及營(yíng)養(yǎng)條件下，最大葉面積在6月5日至6月10日平均增大1.74cm2，6月10日至6月15日平均增大0.79cm2，6月15日至6月20日平均增大0.87cm2，6月20日至6月25日平均增大1.4cm2。其中6月5日至6月10日增大面積最大，據(jù)圖1得知，6月5日至6月10日株高變化最大，由此，地溫越高，株高與最大葉面積數(shù)值越大。

3.1.4 整株葉片數(shù)

由圖9，在同樣環(huán)境及營(yíng)養(yǎng)條件下，整體葉片數(shù)在6月5日至6月10日增多0.84，6月10日至6月15日增多0.9，6月15日至6月20日增多0.9，6月20日至6月25日增多1.2。其中6月20日至6月25日增長(zhǎng)變化最大。整體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，未出現(xiàn)環(huán)境不適，不適宜生長(zhǎng)或長(zhǎng)勢(shì)緩慢的情況。

3.1.5 分枝數(shù)

由圖10得出，同樣環(huán)境以及營(yíng)養(yǎng)條件下，分枝數(shù)在6月5日至6月10日增大0.3，6月10日至6月15日增大0.05，6月15日至6月20日增大0.09，6月20日至6月25日增大0.07，其中6月5日至6月10日變化最大，原因是地溫升高導(dǎo)致分枝數(shù)值增大，其變化趨勢(shì)與株高和最大葉面積一致。

3.2 北蒼術(shù)葉片葉綠素含量變化

用分光光度計(jì)測(cè)試蒼術(shù)葉片提取液在663nm吸光度處，得出第1次光密度值測(cè)定為0.326，得出第2次光密度值測(cè)定為0.345，得出第3次光密度值測(cè)定為0.378，得出第4次光密度值測(cè)定為0.357;在645nm吸光度處測(cè)試蒼術(shù)提取液，得出第1次光密度值測(cè)定為0.110，得出第2次光密度值測(cè)定為0.125，得出第3次測(cè)定光密度值為0.129，得出第4次測(cè)定光密度值為0.176。根據(jù)所測(cè)得值，計(jì)算出葉綠素a濃度為4.1（mg/L），葉綠素b濃度為1.132（mg/L），總?cè)~綠素濃度為5.232（mg/L），根據(jù)公式葉綠素含量（mg/m）=（濃度×提取液體積×稀釋倍數(shù)）/樣品鮮重，則每g鮮重葉片中色素含量為2.616（mg/L）。

3.3 北蒼術(shù)抗性生理指標(biāo)變化

3.3.1 可溶性蛋白含量

實(shí)驗(yàn)所測(cè)蒼術(shù)葉片提取液在595nm處吸光值，得出第一次光密度值測(cè)定為0.456，得出第二次光密度值測(cè)定為0.449，得出第三次測(cè)定光密度值為0.448，得出平均光密度值大概為A=0.451，根據(jù)圖12標(biāo)準(zhǔn)曲線得知對(duì)應(yīng)蛋白質(zhì)含量為53.4625ug，以及公式可溶性蛋白含量（%）=從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的蛋白質(zhì)濃度g/mL×測(cè)定時(shí)定容體積mL×樣品溶液的總體積mLx100/（樣品的質(zhì)量g×測(cè)定時(shí)加樣量mL），得出蒼術(shù)葉片可溶性蛋白含量為1897.9ug/g。

3.3.2 游離脯氨酸含量

以甲苯溶液為空白對(duì)照，在520mm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度（A）值，得出第一次光密度值測(cè)定為0.295，得出第二次光密度值測(cè)定為0.303，得出第三次測(cè)定光密度值為0.308，得出平均光密度值大概為A=0.302。據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線上對(duì)應(yīng)得出樣品測(cè)定液中游離脯氨酸含量，根據(jù)公式脯氨酸含量=（提取液中脯氨酸濃度×提取液總體積/測(cè)定時(shí)所吸取體積）/樣品重量，得出北蒼術(shù)中游離脯氨酸含量為0.1247%。

3.3.3 丙二醛含量

實(shí)驗(yàn)測(cè)得蒼術(shù)葉片提取液在450nm吸光度處，得出第一次光密度值測(cè)定為0.363，得出第二次光密度值測(cè)定為0.364，得出第三次測(cè)定光密度值為0.362，得出平均光密度值大概為A=0.363;在532nm吸光度處，得出第一次光密度值測(cè)定為0.801，得出第二次光密度值測(cè)定為0.758，得出第三次測(cè)定光密度值為0.748，得出平均光密度值大概為A=0.769;在600nm吸光度處，得出第一次光密度值測(cè)定為0.603，得出第二次光密度值測(cè)定為0.589，得出第三次測(cè)定光密度值為0.599，得出平均光密度值大概為A=0.597。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線和公式，最終計(jì)算出丙二醛含量為72.09%。

3.3.4 可溶性糖含量

用糖度計(jì)測(cè)定北蒼術(shù)植株葉片提取液中可溶性糖濃度，4次重復(fù)得出可溶性糖含量為18.50%。

4 結(jié)論與討論

隨著蒼術(shù)資源的嚴(yán)重破壞和市場(chǎng)需求的不斷增長(zhǎng)，蒼術(shù)的種植生產(chǎn)已不能滿足市場(chǎng)的需求，如能在赤峰地區(qū)人工種植，前景廣闊。王玉卓[8]等人試驗(yàn)研究不同光周期對(duì)茅蒼術(shù)生長(zhǎng)生理生化指標(biāo)影響，結(jié)果表明在光照14h處理下，茅蒼術(shù)生長(zhǎng)狀況最好。周秀麗[9]等人試驗(yàn)表明，北蒼術(shù)的干旱臨界點(diǎn)為中度干旱脅迫，脅迫時(shí)期可達(dá)60d，具有較強(qiáng)的抗旱能力。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在赤峰地區(qū)的自然環(huán)境下，隨著地溫的升高，北蒼術(shù)的株高、莖粗、全株葉片數(shù)、最大葉面積、分枝數(shù)逐漸增加，在赤峰地區(qū)能正常生長(zhǎng)。這與前人研究結(jié)果一致，原因?yàn)椋喾宓貐^(qū)的光照時(shí)間較長(zhǎng)，加上北蒼術(shù)抗旱能力強(qiáng)，因此可以在赤峰地區(qū)正常生長(zhǎng)。其中，株高、莖粗、最大葉面積、葉片數(shù)呈緩慢增加趨勢(shì)，但莖粗與株高、最大葉面積表現(xiàn)相反，莖粗隨著地溫的降低而增粗。生長(zhǎng)指標(biāo)中，分枝數(shù)變化不大。生長(zhǎng)指標(biāo)總體對(duì)地溫的需求為，當(dāng)溫度在20℃以下時(shí)，地上生長(zhǎng)指標(biāo)呈緩慢上升趨勢(shì)，當(dāng)溫度升高到20-25℃時(shí)，地上生長(zhǎng)指標(biāo)呈明顯上升趨勢(shì)，這與鄭金雙[10]等人試驗(yàn)結(jié)果相符。

實(shí)驗(yàn)室測(cè)定北蒼術(shù)葉片生理和抗性生理指標(biāo)表明，北蒼術(shù)葉片的葉綠素含量、游離脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、丙二醛含量、可溶性糖含量等正常，表明北蒼術(shù)植株的抗逆性較強(qiáng)，易存活。綜上所述，在赤峰地區(qū)的環(huán)境條件下，北蒼術(shù)春季利用種球進(jìn)行繁殖，地上部生長(zhǎng)和葉片生理指標(biāo)均正常，未出現(xiàn)枯死、不發(fā)芽、不生長(zhǎng)等不良現(xiàn)象，適宜北蒼術(shù)的生長(zhǎng)，可以適當(dāng)發(fā)展一定規(guī)模的種植生產(chǎn)，這對(duì)于北蒼術(shù)資源的保護(hù)和滿足市場(chǎng)需求將起到一定的促進(jìn)作用。

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