土壤含水量對地黃產量及質量的影響＊

杜真輝，董誠明，2＊＊，朱畇昊，魏 碩，姚 鋒

（1. 河南中醫藥大學藥學院 鄭州 450000；2.呼吸疾病河南省協同創新中心 鄭州 450000）

土壤含水量對地黃產量及質量的影響＊

杜真輝1，董誠明1，2＊＊，朱畇昊1，魏 碩1，姚 鋒1

（1. 河南中醫藥大學藥學院 鄭州 450000；2.呼吸疾病河南省協同創新中心 鄭州 450000）

目的：評價土壤含水量對地黃產量及質量的影響。方法：在地黃生長期的不同階段調整土壤的含水量，收獲后測定不同含水量土壤所產地黃藥材的產量、浸出物和梓醇、毛蕊花糖苷及多糖的含量，使用灰色模式識別法對實驗數據進行分析。結果：土壤含水量影響為中水分（M2）＞高水分（M3）＞低水分（M1）＞空白（M4）。結論：地黃栽培過程中，土壤含水量在苗期應保持在40%-50%，塊根形成期和塊根膨大期應為50%-60%，收獲期應為20%-30%，合理調節土壤含水量能夠顯著提高地黃的產量及質量。

土壤含水量 地黃 產品及質量 灰色模式識別法

地黃為玄參科植物地黃Rehmannia glutinosa Libosch.的新鮮或干燥塊根[1]。《神農本草經》將其列為上品，主產于河南、山西、山東、河北等地，其中河南古懷慶府（今修武、武陟、溫縣、孟州等地）所產懷地黃質量優，為傳統道地藥材[2，3]。目前，對地黃的研究主要集中在化學成分、炮制、地黃多糖、基因功能、功效等方面[4-9]。關于地黃灌溉方面研究較少，本試驗根據地黃大田的灌溉經驗，設計地黃在不同生長期保持不同土壤含水量，以期選出最佳灌溉方式，為地黃規范化栽培生產提供科學理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用地黃品種經河南中醫藥大學董誠明教授鑒定為“北京三號”。

1.2 試驗地概況

本試驗田位于焦作溫縣N：34°54.039′，E：113°08.839′，海拔104 m，年平均氣溫12-14℃，最高氣溫44℃，最低氣溫-19℃，年降雨量600-700 mm，多集中于7、8、9月份，春冬兩季為旱季，11月至次年2月為冰凍期，全年無霜期220天。試驗田土壤的理化性質見表1。

1.3 試驗方法

1.3.1 調控土壤含水量

試驗設低水分（M1）、中水分（M2）、高水分（M3）和空白對照（M4）4個區域，小區面積24 m2，重復3次，共12個小區，在地黃不同生長時期，M4依靠自然降水，不進行人工灌溉，M1、M2、M3控制其土壤含水量如表2所示。每次灌溉后，第2天清晨測定土壤含水量，之后每5天測定一次，并結合地黃生長情況及時補水，以使土壤含水量維持在不同的水平范圍內。

1.3.2 小區產量的測定

為排除邊際效應，在收獲時每小區采收7.5 m2，并測定產量。

1.3.3 地黃多糖的測定方法[10]

（1）多糖的提取

將地黃60℃下烘干，粉碎，精密稱取粉末1.5 g，加入95%乙醇50 mL，振蕩2 h；再用95%乙醇40 mL震蕩1 h，抽濾，藥渣用95%乙醇洗滌數次，濾渣轉至100 mL錐形瓶中，加水50 mL，稱定，水浴提取4 h，補足失量，振搖，趁熱抽濾，濾液離心，精密量取上清液5 mL，定容至25 mL容量瓶中，得供試品溶液。

（2）線性關系考察

采用苯酚-硫酸法，具體操作：精密稱取葡萄糖標準品50 mg，定容至100 mL容量瓶，加水溶解，分別量取1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 mL置10 mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。取各溶液1 mL，置刻度試管內，加6%苯酚溶液1 mL，濃硫酸5 mL，室溫放置40 min，以1 mL蒸餾水，1 mL苯酚液，5 mL濃硫酸混合液按上述操作做空白對照液，在483 nm處測定吸收度。總多糖的線性回歸方程Y=0.378 7X-0.012 5，R2=0.999 4。

表1 試驗田土壤理化性質

表2 實驗設計方案

（3）穩定性實驗

取供試液，每隔0.5 h測定一次，共測定7次，結果顯示RSD=2.71%，表明穩定性良好。

（4）精密度試驗

取葡萄糖標品溶液，平行測6份，結果顯示RSD=2.26%，表明精密度良好。

1.3.4 地黃中梓醇測定

按照2010版藥典方法測定地黃梓醇含量。其標準曲線為Y=307 749X-25 513，R2=0.999 8。

1.3.5 毛蕊花糖苷的測定

按照2010版藥典規定方法測定毛蕊花糖苷含量。其標準曲線為Y=94 435X-78 271，R2=0.999 8。

1.3.6 地黃浸出物的測定

按照2010版藥典方法測定地黃水溶性浸出物含量。

2 結果與分析

2.1 試驗數據

經測定，地黃產量、浸出物、梓醇、毛蕊花糖苷、多糖含量如表3所示。

由表3可知，M2產量顯著較高，相比空白對照M4高出50.62%；4個組的浸出物沒有顯著差異；梓醇含量M2顯著較高，相比空白對照M4高出16.73%，相比M1高出29.18%；毛蕊花糖苷含量M2較高，相比空白M4高出33.33%，相比M1高出55.56%；多糖含量M1顯著較高，相比空白對照M4高出24.95%，相比M3高出23.44%。

2.2 灰色模式識別法評價[11]2.2.1 選擇參考序列

本試驗共有4個組（M），每組有5項評價指標（C），這組成了評價單元序列|Xij|（i=1，2,3,4；j=1，2,3,4,5），從評價單元中找出各項指標的最大值組成最優參考序列|Xsj|，最小指組成最差參考序列|Xtj|。得到：

表3 不同土壤含水量對地黃產量及質量的影響

2.2.2 原始數據規格化

評價指標通常由于測度不統一，需要對原始數據進行規格化。Yij=Xij/j，其中，Yij為規格化數據，Xij為原始數據，j為j指標的均值，可得到：

其中，C1-C5分別代表產量、浸出物、梓醇、毛蕊花糖苷和多糖

同理可得到最優序列及最差序列的規格化數據：

2.2.3 計算關聯系數

2.2.4 計算相對關聯度

理想的最佳處理方式應該是最優參考序列越大，最差參考序列最小，則有:

則Ri越大，表示處理方式越好，Ri值為：

4種不同處理的優劣排序為：M2＞M3＞M1＞M4，第2種處理方法較好。

3 討論

地黃藥材擁有悠久的栽培歷史，雖然藥材種植者們已從實踐中總結出許多灌溉經驗，但缺乏科學的理論依據，為達到“優質、高產、質量穩定、可控”的GAP目標，需要現代栽培理論基礎為指導。藥材的生長和有效成分的積累，與土壤含水量有著密切的關系[12]，如：東莨菪在干旱情況下阿托品含量高達1%，在濕潤環境下僅含0.4%；金雞納在高溫干旱條件下奎寧含量較高，而土壤相對濕度為90%的環境下，含量則顯著降低[13]。地黃易感染病毒，促使產量與品質下降，而加強地黃田間管理和選用抗病品種等方面能夠得到有效的控制[14]。

本試驗經過對地黃不同生長期內，保持不同土壤含水量對產量及質量的分析，得出苗期（日期：4.15-5.05）土壤含水量保持在40%-50%，塊根形成期（日期6.20-8.05）和塊根膨大期（日期8.05-10.20）保持在50%-60%，收獲期（日期10.20-11.15）保持在20%-30%，其產量比高水分組高出21.84%，比低水分組高出36.36%，比空白組高出50.62%。這一實驗結果對大田生產有實際的指導意義，對比 “寧干勿濕，寧少勿多”、“三澆三不澆”等經驗性原則更科學。在地黃的不同生長期，借助快速水分測定儀、土壤含水量測定儀等儀器，能夠快速判斷是否需要灌溉，但灌溉方式及灌溉量還有待進一步研究。

參考文獻

1 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典.北京：中國醫藥科技出版社, 2015: 115.

2 溫學森,楊世林,魏建和.地黃栽培歷史及其品種考證.中草藥, 2002, 33(10): 946-949.

3 高曉山.“四大懷藥”考按.河南中醫, 1994, 14(3): 174-175.

4 李紅偉,孟祥樂.地黃化學成分及其藥理作用研究進展.藥物評價研究, 2015, 38(2): 218-228.

5 宋志前,曾林燕,王淳,等.鮮地黃加工炮制后新成分含量變化研究.世界科學技術-中醫藥現代化, 2014, 16(2): 149-154.

6 王志江,魏國棟,馬思緹.地黃多糖的化學成分和藥理作用研究進展.中國實驗方劑學雜志, 2015, 21(16): 231-234.

7 周延清,王婉珅,王向楠,等.地黃DNA分子標記與基因功能研究進展.植物學報, 2015, 50(5): 133-140.

8 趙磊,梁茂新.生地黃潛在功能發掘與利用.世界科學技術-中醫藥現代化, 2015, 17(5): 134-139.

9 周奇,陳威妮,姜淼,等.利用文本挖掘技術探索中西醫治療骨質疏松癥的用藥規律.世界科學技術-中醫藥現代化, 2012, 14(1): 1288-1293.

10 李曉琳,王敏,劉紅彥等.道地產區地黃不同品種間多糖量的比較.中草藥, 2008, 39(8): 1251-1253.

11 段英姿,客紹英.不同采收期引種柴胡質量的灰色模式識別研究.時珍國醫國藥, 2015, 26(2): 456-458.

12 李乃偉,束曉春,張明霞,等.土壤含水量對紅豆杉紫杉醇含量及相關生理指標的影響. 南京林業大學學報:自然科學版, 2011, 35(3): 75-78.

13 索風梅,陳士林,任德權.道地藥材的產地適宜性研究. 中國中藥雜志, 2005, 30(19): 1485-1487.

14 楊瑩,馬逾英,楊枝中.我國中藥材野生變家種(家養)的現狀及展望. 世界科學技術-中藥現代化, 2012, 14(6): 2217-2221.

Effects of Different Soil Water Content on the Yield and Quality of Rehmannia Glutinosa

Du Zhenhui1, Dong Chengming1,2, Zhu Yunhao1, Wei Shuo1, Yao Feng1
(1. College of Medicine, Henan University of Chinese Medicine, Zhengzhou 450000, China;
2. Respiratory Diseases in Henan Province Collaborative Innovation Center, Zhengzhou 450000, China)

This study aimed to elucidate the effects of different soil water contents on the yield and quality of R. glutinosa. Different soil water contents were adjusted in different periods of growth of R. glutinosa. The yield, content of water extract, catalpol, verbascoside and polysaccharide were determined and analysed by the grey pattern recognition after harvests. The impacts of soil water content from the most important to the least important were medium moisture content (M2), high moisture content (M3), low moisture content (M1) and blank (M4). In the cultivation of R. glutinosa, the soil water content should be remained in the range of 40%-50% at seedling stage, while 50%-60% at the stage of root formation and tuber enlargement, and 20%-30% during harvesting, which can significantly improve the yield and quality of R. glutinosa.

Soil water content, Rehmannia glutinosa, the grey pattern recognition

（責任編輯：馬雅靜，責任譯審：朱黎婷）

10.11842/wst.2016.06.019

R282.2

A

2016-03-21

修回日期：2016-04-06

＊ 科學技術部國家“十二五”科技支撐計劃項目（2011BAI06B02）：地黃規范化種植基地優化升級系列產品綜合開發研究，負責人：馮衛生；河南省科技廳省級重大專項（14104142）：地黃品種整理及新品種選育研究，負責人：董誠明。

＊＊ 通訊作者：董誠明，教授，主要研究方向：藥用植物資源及其栽培研究。