分株栽培時間對貓爪草干物質(zhì)動態(tài)積累及葉綠素含量的影響

谷彩花,陳衛(wèi),趙敏,唐銀陽,任夢雪,張艷玲*

(1.信陽農(nóng)林學(xué)院 農(nóng)學(xué)院,河南 信陽 464000;2.信陽農(nóng)林學(xué)院 制藥工程學(xué)院,河南 信陽 464000)

中藥貓爪草是毛茛科毛茛屬小毛茛(RanunculusternatusThunb.)的干燥塊根,其塊根是由數(shù)個近紡錘形的肉質(zhì)根簇生而成,外部黃褐色,酷似貓爪,故以貓爪草為名。中藥貓爪草于1977年被收載到《中國藥典》,具有化痰散結(jié)、解毒消腫的功效,臨床可用于瘰疬痰核、疔瘡腫毒、蛇蟲咬傷的治療,是信陽地區(qū)的一味道地藥材。研究發(fā)現(xiàn)貓爪草在臨床上抗腫瘤、抗肺結(jié)核方面效果良好,尤其是在抗腫瘤方面具有極高的藥用價值[1-3]。而當今社會腫瘤問題嚴重,使相關(guān)用藥量持續(xù)增加,貓爪草現(xiàn)有栽培品已不能滿足市場對其產(chǎn)量和質(zhì)量的要求。文獻報道了摘除分枝、摘除花果[4]、遮光處理[5]、不同肥料處理[6]、栽培密度[7]等措施對其產(chǎn)量及化學(xué)成分都有不同程度的影響,但“分株栽培時間”對貓爪草的影響還未見報道,而貓爪草根、莖、葉及花干物質(zhì)積累和葉綠素含量是評價該中藥產(chǎn)量和質(zhì)量的重要指標,因此,本試驗對不同分株栽培時間對貓爪草干物質(zhì)積累及葉綠素含量的影響進行了探究,以期為貓爪草的規(guī)范化栽培提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料采用的是信陽野生貓爪草,分布于賢山附近的雜草叢中。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2021年11月～2022年5月在信陽農(nóng)林學(xué)院校內(nèi)實踐基地藥用植物園內(nèi)進行。該地位于山坡上,土壤保水性能差,易板結(jié),為黏性土壤,前茬作物主要以雜草為主。試驗設(shè)置3個處理,從2021年11月25日開始,每15 d分株移栽一次,分別作為T1、T2、T3,小區(qū)面積為1 m×5 m,間距為10 cm×15 cm,四周保護行為1 m,每個處理設(shè)3次重復(fù)。各小區(qū)均按45萬株/hm2進行移栽,中等肥力水平施肥,田間管理與信陽貓爪草大田管理一致。三個時期全部移栽完成一周后進行第一次測量,后續(xù)每20 d進行一次,每個小區(qū)隨機取樣10株,測定貓爪草各部位的干鮮重及葉片的葉綠素含量,直至貓爪草一個生長周期結(jié)束。

1.3 測定方法

1.3.1 干鮮比的測定 從試驗田隨機取樣10株,清洗干凈后迅速將其水漬吸干,稱取全株重量,再將貓爪草的根、莖、葉、花分離,分別稱鮮重,放入60℃烘箱中烘至其重量無變化,取出,分別稱干重,記錄數(shù)據(jù)。

1.3.2 葉綠素含量的測定 參照郝再彬[8]的Arnon法進行測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS20.0軟件進行作圖和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 分株栽培時間對貓爪草干物質(zhì)積累的影響

2.1.1 分株栽培時間對貓爪草根干物質(zhì)積累的影響 由表1、圖1和圖2可知,在貓爪草整個生長周期內(nèi),不同處理在不同取樣時間對根干物質(zhì)的影響差異顯著,T1處理根的干物質(zhì)積累較T2和T3處理具有明顯優(yōu)勢。三組處理的根鮮重變化規(guī)律基本一致,根干重隨根鮮重的變化而變化,均呈現(xiàn)先升高后降低再升高的變化趨勢。在2月至3月期間出現(xiàn)了急劇下降,于3月達到低谷;從3月至5月迅速增加,于5月收獲前達到最大值,在收獲期,根的干物質(zhì)T1>T2>T3;T3處理雖然整體的變化較小,保持持續(xù)增長狀態(tài),但在整個生長期內(nèi)一直處于最低水平。

表1 分株栽培時間對貓爪草干物質(zhì)積累的影響

2.1.2 分株栽培時間對貓爪草莖干物質(zhì)積累的影響 由表1、圖3及圖4可知,在貓爪草整個生長周期內(nèi),不同處理在不同取樣時間對莖干物質(zhì)的影響差異顯著,T1處理貓爪草莖的干物質(zhì)積累較T2和T3處理具有明顯優(yōu)勢。T1和T2處理的莖鮮重和莖干重均呈現(xiàn)先升高再降低的變化趨勢,T3處理呈現(xiàn)持續(xù)增長的狀態(tài)。三組處理莖的鮮重和干重自2021年12月底至次年3月中旬增長極為緩慢,但T1和T2處理3月至4月質(zhì)量迅速增加,于4月到達莖干物質(zhì)最大值,其中以T1最為明顯,而后集體進入枯萎期,干物質(zhì)迅速下降,莖的干物質(zhì)T1>T2;T3處理雖然整體的變化較小,保持持續(xù)增長狀態(tài),但在整個生長期內(nèi)幾乎一直處于最低水平。

圖3 分株栽培時間對貓爪草莖鮮重的影響 圖4 分株栽培時間對貓爪草莖干重的影響

2.1.3 分株栽培時間對貓爪草葉干物質(zhì)積累的影響 由表1、圖5及圖6可知,在貓爪草整個生長周期內(nèi),不同處理在不同取樣時間對葉干物質(zhì)的影響差異顯著,T1處理葉的干物質(zhì)積累較T2和T3處理具有明顯優(yōu)勢。三組處理的葉鮮重及T1和T2處理的葉干重均呈現(xiàn)先升高再降低的變化趨勢,T3處理的葉干重基本呈現(xiàn)持續(xù)增長的狀態(tài)。葉的鮮重和干重自2021年12月底至次年3月中旬增長極為緩慢,但T1和T2處理3月至4月質(zhì)量迅速增加,其中增長速度T1>T2,于4月到達葉干物質(zhì)最大值,最后干物質(zhì)迅速下降,而T3處理整體增長平穩(wěn),沒有明顯波動,但一直處于較低水平。

圖5 分株栽培時間對貓爪草葉鮮重的影響 圖6 分株栽培時間對貓爪草葉干重的影響

2.1.4 分株栽培時間對貓爪草花干物質(zhì)積累的影響 由表1、圖7及圖8可知,貓爪草花期在3月,不同處理在不同取樣時間對花干物質(zhì)的影響差異顯著,T1處理花的干物質(zhì)積累較T2和T3處理具有明顯優(yōu)勢。T1和T2處理的花鮮重和花干重均呈現(xiàn)先升高再降低的變化趨勢,自3月中旬至4月初增長較快,于4月到達頂峰,而后迅速降低;T3處理的花呈現(xiàn)先升高后平穩(wěn)波動的狀態(tài),但基本處于最低水平;增長和消失速度T1>T2>T3,其中T1處理的波動最大。

圖7 分株栽培時間對貓爪草花鮮重的影響 圖8 分株栽培時間對貓爪草花干重的影響

2.2 分株栽培時間對貓爪草葉片葉綠素含量的影響

2.2.1 分株栽培時間對貓爪草葉片中葉綠素a含量的影響 如圖9所示,各處理在不同取樣時間對貓爪草葉綠素a含量的影響差異顯著。T1處理的最高值和最低值分別出現(xiàn)在3月中旬和12月下旬,葉綠素a含量分別為19.46 mg/g、12.34 mg/g;T2處理在貓爪草的整個生長期內(nèi)波動較其他兩組小,最高值和最低值分別出現(xiàn)在4月下旬和1月中旬,葉綠素a含量分別為19.89 mg/g、10.97 mg/g;T3處理的最高值和最低值分別出現(xiàn)在12月下旬和2月下旬,葉綠素a含量分別為19.79 mg/g、12.50 mg/g。

2.2.2 分株栽培時間對貓爪草葉片中葉綠素b含量的影響 如圖10所示,各處理在不同取樣時間對貓爪草葉綠素b含量的影響差異顯著。T1處理的最高值和最低值分別出現(xiàn)在2月下旬和5月中旬,葉綠素b含量分別為5.15 mg/g、8.51 mg/g;T2處理在貓爪草的整個生長期內(nèi)波動較其他兩組小,最高值和最低值分別出現(xiàn)在1月中旬和4月下旬,葉綠素b含量分別為7.38 mg/g、5.16 mg/g;T3處理的最高值和最低值分別出現(xiàn)在12月下旬和4月上旬,葉綠素b含量分別為8.24 mg/g、4.82 mg/g。

圖10 分株栽培時間對貓爪草葉片中葉綠素b含量的影響

2.2.3 分株栽培時間對貓爪草葉綠素總含量的影響 如圖11所示,各處理在不同取樣時間對貓爪草葉綠素總(葉綠素a加葉綠素b)含量的影響差異顯著。T1處理的最高值和最低值分別出現(xiàn)在3月中旬和5月中旬,葉綠素總含量分別為27.32 mg/g、18.12 mg/g;T2處理在貓爪草的整個生長期內(nèi)波動較其他兩組小,最高值和最低值分別出現(xiàn)在4月下旬和1月中旬,葉綠素總含量分別為27.27 mg/g、16.13 mg/g;T3處理的最高值和最低值分別出現(xiàn)在12月下旬和2月下旬,葉綠素總含量分別為28.03 mg/g、19.26 mg/g。

圖11 分株栽培時間對貓爪草葉片葉綠素總含量的影響

3 討論與結(jié)論

貓爪草作為信陽地區(qū)的道地藥材,在大田栽培中,“分株栽培時間”為影響其產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素。當前對藥用植物栽培時間的研究相對較少,在已有的研究中,河南地區(qū)桔梗的最佳播期為9月底的秋播[9],黃精的最佳播期為6月底至7月初[10]等,缺乏對貓爪草栽培時間的研究。貓爪草的干物質(zhì)積累,T1處理的根、莖、葉和花較T2和T3處理均具有明顯優(yōu)勢。而分株栽培時間對葉綠素a、葉綠素b及葉綠素總量的影響均達到顯著性差異,其中T1處理是在花果期葉綠素a含量、葉綠素b含量和葉綠素總含量達到最高值;T2處理在成熟期的葉綠素a含量、葉綠素b含量、葉綠素總含量較高;T3處理在幼苗時期的葉綠素a含量、葉綠素b含量、葉綠素總含量最高。葉綠素通過光合作用給植物提供養(yǎng)分,T1處理的干物質(zhì)積累在花果期增長最為迅速,同時葉綠素含量亦是在此時達到最大值。T2處理葉綠素含量的最大值是在成熟期,此時T2處理的根干物質(zhì)在迅速增加,莖、葉、花的消失速度較其它兩處理緩慢,T3處理葉綠素含量最高值在幼苗期,此時的貓爪草因天氣等多方面因素處于急需養(yǎng)分狀態(tài),消耗較大,所以并沒有大幅度的增加。綜合以上分析,在本試驗條件下,T1處理為最佳處理,更早時間的處理對貓爪草干物質(zhì)動態(tài)積累和葉綠素含量變化的影響有待進一步研究。