促根肥料對柴胡苗期生長的影響

摘要：為了提高柴胡（Bupleurum chinense DC.）地下部分的產(chǎn)量，使用9種促根肥料對柴胡幼苗進行灌溉施肥處理，研究不同促根肥料對柴胡株高、根干重、葉綠素含量等18個農(nóng)藝性狀以及柴胡皂苷含量和產(chǎn)量的影響。結果表明，微補精力提高了地上部干重；根多樂抑制株高增長趨勢，延緩了葉綠素含量的衰減和增長趨勢；海博氏促長精華增加了株高，但抑制了株高的增長趨勢；其中5種肥料降低了柴胡皂苷的產(chǎn)量。柴胡生產(chǎn)栽培中，合理地施肥抑制地上器官生長，促進根系生長和柴胡皂苷合成積累極為重要。

關鍵詞：促根肥料；柴胡（Bupleurum chinense DC.）；農(nóng)藝性狀；柴胡皂苷

中圖分類號：S567.23+9" " " " "文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2023）08-0090-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.08.014 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

The effect of root promoting fertilizer on seedlings growth of Bupleurum chinense DC.

LI Xiao1， WANG Dan1， LI Yi-xue2， CHEN Hua1， YU Ma1， ZHAO Jun1

（1.School of Life Science and Engineering， Southwest University of Science and Technology， Mianyang" 621010， Sichuan， China；

2. Chongqing Xintiandi Environmental Detection Technology Co.， Ltd.， Chongqing" 401147， China）

Abstract： In order to increase the yield of the underground part of Bupleurum chinense DC.， nine types of root promoting fertilizers were used to irrigate and fertilize B. chinense seedlings. The effects of different root promoting fertilizers on eighteen agronomic traits such as B. chinense plant height， root dry weight， and chlorophyll content， as well as saikosaponins content and yield were studied. The results showed that Micro Tonic Energy increased the aboveground dry weight； Genduole inhibited the growth trend of plant height and delayed the attenuation and growth trend of chlorophyll content； Haibos Growth Promotion Essence increased the plant height， but inhibited the growth trend of plant height； among them， five fertilizers reduced the yield of saikosaponins. In the production and cultivation of B. chinense， it was extremely important to apply fertilizer reasonably to inhibit the growth of aboveground organs， promote root growth， and facilitate biosynthesis and accumulation of saikosaponins.

Key words： root promoting fertilizer； Bupleurum chinense DC.； agronomic trait； saikosaponin

柴胡是傘形科植物北柴胡（Bupleurum chinense DC.）或狹葉柴胡（Bupleurum scorzonerifolium Willd.）的干燥根，為中國常用的大宗藥材。柴胡的主要入藥部位是根，而其根部生物量不足整株植株的20%［1］。柴胡的有效成分是三萜皂苷類化合物，主要貯存在根系中，其中柴胡皂苷a（SSA）和柴胡皂苷d（SSD）的藥理活性較強，所以柴胡皂苷a、皂苷d含量是反映柴胡品質(zhì)的重要指標［2-4］。

近年來，植物藥得到國際的廣泛認可。柴胡的藥用新功能不斷被發(fā)現(xiàn)，其國內(nèi)外市場需求量急劇增長［5］。然而對野生柴胡的過度采挖，導致柴胡野生資源日益減少，嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境。目前中國的野生柴胡資源比30年前減少近50%，這嚴重抑制了柴胡產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。現(xiàn)在市場上流通的柴胡大多為人工栽培品種，因此人工種植已成為解決柴胡供需矛盾、保證原藥供應和保護野生資源的重要途徑［5-7］。肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用來提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)和滋養(yǎng)植物［1］。促根肥料能促進生根壯根、提高根系活力、擴大根系體積，從而增加植物的地下部生物量。近年來，為了促進藥材的增產(chǎn)增收，許多新型肥料被投入到中草藥的生產(chǎn)過程中，但促根肥料在柴胡生產(chǎn)中的效應研究鮮少見到［8］。為此，研究不同促根肥料對柴胡生長發(fā)育和生理代謝的影響，對指導柴胡生產(chǎn)具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗所用柴胡品種川北柴1號（CBC1）是四川德培源中藥材科技開發(fā)有限公司、中國醫(yī)學科學院藥用植物研究所、四川農(nóng)業(yè)大學及西南科技大學聯(lián)合選育的柴胡新品種，基原為傘形科柴胡屬的北柴胡（Bupleurum chinense DC.）。供試促根肥料包括根寶、翠康生力液、微補精力、利根蒂、根羅、根多樂、硝酸鈣鎂、海博氏促長精華、海博氏微量元素共9種（表1）。

1.2 方法

大田試驗設在西南科技大學龍山教學科研實踐基地，供試北柴胡品種CBC1植株為2021年3月30日播種的一年生植株，前茬作物為羊肚菌。以去離子水處理的作為對照，按照推薦濃度施用9種促根肥料。每個試驗小區(qū)面積1.2 m2，隨機區(qū)組排列，3次重復，共30個小區(qū)。2021年5月22日開始第一次根灌肥料處理，以后每7 d處理1次，共3次。其他施肥與植保等常規(guī)管理不變。2021年6月13日每個小區(qū)隨機選取9棵植株并標記，開始第一次農(nóng)藝性狀的數(shù)據(jù)測量，其后每7 d測量1次，共4次（即為時期I至時期IV），最后一次測量后采收。測量農(nóng)藝性狀包括：株高、葉長、葉寬、莖徑、葉厚、根鮮重、根干重、根直徑、主根干重、須根干重、莖鮮重、莖干重、莖生葉鮮重、莖生葉干重、地上部鮮重、地上部干重、根冠比和葉綠素含量共18個指標。葉綠素含量使用葉綠素儀（SPAD-502）測量。測量的品質(zhì)性狀為根部的SSA、SSD含量以及SSA、SSD產(chǎn)量。SSA和SSD含量測定參照Yu等［9］的方法進行。單株柴胡皂苷產(chǎn)量=柴胡皂苷含量×單株根干重。

方差分析采用SPSS 16.0軟件進行。用相鄰時期增長系數(shù)反映增長趨勢，相鄰時期增長系數(shù)=該時期某性狀測量值/前一時期同一處理樣本的性狀測量值。

2 結果與分析

2.1 不同促根肥料對柴胡農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1 不同促根肥料對柴胡株高的影響 從圖1可以看出，常規(guī)肥水管理下CBC1在4個時期中株高增長顯著且增長趨勢穩(wěn)定。海博氏促長精華處理下的CBC1在4個時期株高均顯著高于同時期對照，但在時期II-III和III-IV其增長趨勢顯著低于同時期對照。硝酸鈣鎂和根寶處理下的CBC1株高在時期II顯著高于同時期對照，在時期III-IV時其增長趨勢減緩。根多樂處理下的CBC1在4個時期株高顯著增加，但增長趨勢在時期II-III和III-IV顯著低于同時期對照。

2.1.2 不同促根肥料對柴胡葉長的影響 從圖2可以看出，CK的CBC1葉長在4個時期變化不顯著，在時期II-III和III-IV增長趨勢顯著降低。翠康生力液處理下的CBC1葉長在時期II、III顯著增加，在時期IV顯著低于CK。根寶處理下的CBC1葉長增長趨勢在時期I-II顯著低于CK。硝酸鈣鎂處理下的CBC1葉長在時期II、IV顯著增加。

2.1.3 不同促根肥料對柴胡葉寬的影響 從圖3可以看出，各時期各處理的葉寬無顯著差異。對照組葉寬增長趨勢在時期III-IV顯著下降。翠康生力液處理下的CBC1的葉寬增長趨勢在時期I-II顯著低于CK，在時期III-IV顯著下降。根羅處理下的CBC1在所有測量周期中葉寬增長趨勢穩(wěn)定。

2.1.4 不同促根肥料對柴胡莖徑的影響 從圖4可以看出，在時期III CK、微補精力、根多樂與海博氏促長精華處理下的CBC1莖徑顯著升高。翠康生力液和硝酸鈣鎂處理下的CBC1莖徑增長趨勢在時期II-III顯著升高。利根蒂處理下的CBC1在時期III-IV莖徑增長趨勢顯著升高，而硝酸鈣鎂、微補精力、海博氏促長精華處理下的CBC1莖徑增長趨勢在時期III-IV顯著下降。

2.1.5 不同促根肥料對柴胡葉厚的影響 從圖5可以看出，對照組的CBC1葉厚在4個時期顯著升高，在時期II-III和III-IV增長趨勢顯著降低。根寶處理下的CBC1葉厚增長趨勢在時期I-II和III-IV顯著低于CK，在時期II-III和III-IV顯著降低，其葉厚在時期II沒有顯著增加。利根蒂處理下的葉厚增長趨勢無顯著變化，在時期II葉厚增長不顯著。根多樂和硝酸鈣鎂處理下的CBC1葉厚增長趨勢在時期II-III顯著下降且顯著低于CK。

2.1.6 不同促根肥料對柴胡地上部干重的影響 從圖6可以看出，僅微補精力處理下的CBC1地上部干重顯著高于CK。

2.1.7 不同促根肥料對柴胡葉綠素含量的影響 從圖7可以看出，對照的葉綠素含量在時期IV顯著降低，其增長趨勢在時期III-IV顯著下降。根多樂處理下的CBC1葉綠素含量在時期II顯著低于CK，4個時期間無顯著差異，其增長趨勢在時期I-II顯著低于CK，在時期II-III顯著上升，在時期III-IV無顯著變化。利根蒂處理下的CBC1葉綠素含量在時期III顯著降低，其增長趨勢在時期II-III顯著降低且顯著低于CK。根寶處理下的CBC1在時期I-II的葉綠素含量增長趨勢顯著低于CK。

所有處理間的根鮮重、根干重、根直徑、主根干重、須根干重、莖鮮重、莖干重、莖生葉鮮重、莖生葉干重、地上部鮮重和根冠比與對照相比均無顯著差異。

2.2 促根肥料對柴胡品質(zhì)性狀的影響

2.2.1 不同促根肥料對柴胡皂苷含量的影響 從圖8可以看出，各處理SSA、SSD含量與CK相比都不顯著，微補精力處理下的CBC1柴胡皂苷含量比CK相對較高。

2.2.2 不同促根肥料對柴胡皂苷產(chǎn)量的影響 從圖9可以看出，根寶、翠康生力液處理下的CBC1 SSA產(chǎn)量顯著低于CK。利根蒂、根多樂以及海博氏微量元素處理下的CBC1 SSA和SSD產(chǎn)量均顯著低于CK。微補精力處理下的CBC1 SSA產(chǎn)量和SSD產(chǎn)量比CK高。

3 小結與討論

柴胡以根入藥，根系生物量是決定柴胡藥材經(jīng)濟效益的重要指標，因此生產(chǎn)上的肥水管理以促根控旺為主。本研究采用9種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常用促根肥對柴胡進行了苗期施肥管理，結果發(fā)現(xiàn)海博氏促長精華增加了株高，但抑制了株高的增長趨勢；翠康生力液促進了葉長生長但會使葉片提前枯萎；利根蒂延緩了莖徑增長趨勢并能促進葉厚的增長趨勢；微補精力增加了地上部生物量；根多樂抑制株高增長趨勢，延緩了葉綠素含量的衰減和增長趨勢。

柴胡的主要有效成分柴胡皂苷的合成受環(huán)境影響明顯。研究表明，種植柴胡的氮、磷和有機肥最佳肥料施用量為尿素173～268 kg/hm2，過磷酸鈣255～527 kg/hm2，豬廄肥25 470～52 875 kg/hm2，磷肥和有機肥對SSA含量的影響符合報酬遞減律，即磷肥和有機肥超過一定閾值會使SSA含量降低；適量施氮具有增產(chǎn)效應，但施氮不利于SSA的積累，施氮過多會抑制SSD的合成［1，10］。有研究得到最佳微肥配比施肥量為鋅36.15 g/hm2，硼343.05 g/hm2，鉬106.35 g/hm2，若鋅硼元素比例不協(xié)調(diào)或鋅元素含量過高都會減少SSA和SSD的積累［8］。且經(jīng)試驗驗證SSA對施肥的響應性高于SSD［11］。此外，柴胡皂苷在成熟果實期10月含量最高，在花期7月積累很少，因此柴胡的最佳采收季節(jié)在秋季［12，13］。還應提到的是，環(huán)境脅迫如適當缺水、弱光等會增加柴胡皂苷等次生代謝物的含量［14-16］，花序連續(xù)去除處理還可以促進柴胡的主根生長和生物量積累［17］。

本研究使用的海博氏微量元素中黃腐酸含量超過16.7%、有機質(zhì)≥10 g/L，翠康生力液中磷元素含量為370 g/L，二者都降低了根部SSA的產(chǎn)量，這與磷肥和有機肥對柴胡皂苷a含量的影響符合報酬遞減律具有一致性。在根寶中氨基酸含量≥100 g/L，利根蒂含氮量≥121 g/L，海博氏促長精華中游離氨基酸含量超過27%，微補精力含氮40 g/L。海博氏促長精華促進了株高增長及微補精力增加了地上部生物量的表達，說明適量施氮具有增產(chǎn)效應，而根寶、利根蒂降低了SSA的產(chǎn)量，可能是因為施氮減少了SSA的積累。利根蒂降低SSD產(chǎn)量，可能是因其含氮量高抑制了SSD合成。根多樂中主要含鋅、硼元素，鋅元素含量達到90 g/L，硼含量為21 g/L，造成SSA和SSD產(chǎn)量降低的原因可能是元素配比不協(xié)調(diào)且鋅過多。試驗中降低SSA產(chǎn)量的肥料有5種，降低SSD產(chǎn)量的肥料只有3種，說明SSA比SSD對施肥更加敏感。微補精力沒有顯著增加柴胡皂苷的含量與產(chǎn)量，但表現(xiàn)出相對高于對照的品質(zhì)性狀，可能是因為柴胡沒有在采收期進行采收，后期沒有柴胡皂苷的積累。綜上所述，柴胡產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)栽培過程中，合理地控制地上器官生長，提升根系產(chǎn)量，對柴胡皂苷合成積累十分重要。

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收稿日期：2023-05-08

基金項目：四川省自然科學基金青年科學基金項目（2022NSFSC1639，2022NSFSC1703）

作者簡介：李 霄（2002-），女，重慶人，2020級在讀本科生，專業(yè)方向為園藝，（電話）17323850109（電子信箱）2771006471@qq.com；通信作者，趙 軍（1989-），男，特聘副教授，博士，主要從事藥用植物學的研究工作，（電話）0816-6089521（電子信箱）zhaojunfchina@outlook.com。