遮光處理對貓爪草生長、產量和品質的影響

2016-04-29 00:00:00張艷玲孫萬慧楊俊杰扶勝蘭劉紅云

湖北農業科學 2016年20期

摘要：在大田試驗條件下，研究不同遮光（CK、15%、30%、45%）處理對貓爪草（Radix Ranunculus ternati）生長發育及產量和品質的影響。結果表明，與自然光照相比，全光照遮光度15%、30%的處理有利于貓爪草葉片和塊根的生長，不利于主莖和花果的生長；能促進產量的提高，分別提高了2.99%和12.44%；但不利于總糖、多糖、蛋白質和黃酮的積累。而遮光度45%的遮光處理對貓爪草的生長、產量和品質均不利。適當的遮光處理有利于貓爪草生長和產量的提高，但不利于提高品質。綜合產量和品質來考慮，試驗條件下，30%的遮光度是最佳的處理，可應用于大田栽培。

關鍵詞：貓爪草（Radix Ranunculus ternati）；遮光處理；生長；產量；品質

中圖分類號：S567.21+9.112+.1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）20-5300-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.20.033

Abstract： The influences on the growth， quality and yield of Radix Ranunculus ternati under different shading treatment（CK、15%、30%、45%） were studied. The results showed that compared with CK， the growth of leaf and root was beneficial under 15%， 30% shading treatment； the growth of stem， root and flower was disadvantageous； and unit yield was increased by 2.99% and 12.44%； the content of total sugar， polysaccharide， protein and flavonoid was descending. The effect of 45% shading treatment on growth， yield and quality was disadvantageous. Proper shading treatment is good for Radix Ranunculus ternati growth and yield， but not beneficial to its quality. Taking both yield and chemical ingredients into consideration， 30% shading treatment was he best choice under field conditions.

Key words： Radix Ranunculus ternati； shading treatment； growth； yield； quality

貓爪草（Radix Ranunculus ternati）為毛茛科（Ranunculaceae）毛莨屬（Ranunculus L.）植物小毛茛（Ranunculus ternatus Thunb.）的干燥塊根。其性味甘、辛、溫，歸肝、肺經，具有散結、消腫之功效，可用于瘰疬未潰、淋巴結核的治療。貓爪草原為野生，隨著農業生產的發展，化肥、農藥、除草劑的廣泛應用，貓爪草的生存環境遭到嚴重破壞，野生資源日益減少。20世紀80年代后期以來，貓爪草被列為國家藥品監督管理局63 種緊缺中藥材之一[1]。光是影響植物生長發育的重要環境因子之一，遮光可引起光質的改變，削弱光強，進而會影響植物光合作用和形態建成，使植物出現生長繁殖、形態、生理、解剖及營養上的一系列變化，以此維持自身生命系統的平衡，保障生命活動的正常運行[2]。有研究認為，適當的遮光會增加植物的干物質積累量與產量[3]。課題組在對貓爪草多年研究后發現，野生貓爪草多生長在蔭蔽濕潤的環境下，而遮光對貓爪草生長和品質的影響還未見研究報道。所以本試驗在大田條件下對貓爪草進行遮光處理，探討遮光處理對貓爪草生長發育及其產量、品質的影響，以期獲得高產、優質的貓爪草藥材，為貓爪草的規范化栽培與開發利用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗在信陽農林學院園藝學院試驗場完成，試驗地土壤為砂泥質黃棕壤，養分含量為有機質10.80 g/kg、全氮1.51 g/kg、全磷0.98 g/kg、速效磷11.7 mg/kg、速效鉀76.7 mg/kg；植物材料為淮濱縣栽培貓爪草塊根繁殖的種苗，遮光材料為市售黑色遮陽網及紗網。

1.2 田間試驗設計

試驗以自然光照處理為對照（CK），用黑色遮陽網設置3個遮光處理，遮光度分別設為全光照的15%、30%、45%（用ZDS-10型照度計測定），分別記為T1、T2、T3。試驗自幼苗移栽開始進行遮光，直至試驗結束。小區面積3 m×9 m，間距為30 cm，四周保護行寬度1 m。田間隨機區組排列，每處理3次重復。2014年10月13～15日對貓爪草種苗進行大田栽培。種植密度45萬株/hm2，中等肥力水平施肥，田間管理依據當地常規管理措施。2015年5月5日，測定各小區2 m2的經濟產量，折算單位面積產量；將貓爪草鮮塊根于60 ℃烘干，粉碎，備用。

1.3 測定

移栽后每20 d采樣1次，每小區選取10株有代表性的植株，分別測定塊根、莖、葉、花、果實的鮮重，再用105 ℃的高溫滅活15 min，然后60 ℃烘干，測各部分干重，備用。

貓爪草的藥用品質代表性成分總糖、多糖含量的測定參考文獻[4]的方法；黃酮含量的測定參考文獻[5]的方法；蛋白質含量測定采用凱氏定氮法，使用丹麥福斯分析儀器公司生產的Kjeltec 2300自動定氮儀測定全氮含量，以全氮含量乘以全氮換算成蛋白質的系數6.25表示貓爪草的蛋白質含量。

1.4 數據處理

試驗所得數據采用Microsoft Office Excel 2003軟件處理，并用其制表、做圖；在SPSS 17.0軟件環境下，運用單因素方差分析（One way ANOVA）方法做方差分析。

2 結果與分析

2.1 遮光處理對貓爪草葉片發育的影響

葉片是植物進行光合作用的重要器官，遮光處理對貓爪草葉片生物量的影響情況分別見圖1、圖2。從圖1、圖2可以看出，在全光照的15%～30%遮光范圍內，葉片的生長量總體呈增大趨勢。不同遮光處理貓爪草葉片干（鮮）重的變化呈現快-慢-快的生長趨勢，干物質積累隨生育進程的推進逐漸增加。當遮光度達到45%時，葉片的生物量減少，明顯低于其他處理。試驗結果表明，與對照相比，在全光照的15%～30%遮光條件下，有利于貓爪草葉片的生長發育，葉片對遮光脅迫有較強的適應性；而在45%過度的遮光條件下，貓爪草葉片的調節能力降低，不利于葉片的生物量積累。

2.2 遮光處理對貓爪草莖發育的影響

遮光處理對貓爪草莖生物量的影響情況分別見圖3、圖4。從圖3、圖4可看出，在不同遮光處理下，貓爪草莖的干鮮重變化規律基本一致，呈現出慢-快-慢的變化趨勢。隨遮光度的增加，貓爪草莖重總體呈下降趨勢。其中對照的莖干（鮮）重積累在整個生長期內明顯高于遮光處理，莖干（鮮）重高低排序是CK、T1、T2、T3，說明遮光不利于貓爪草莖的生長發育。

2.3 遮光處理對貓爪草花果發育的影響

遮光處理對貓爪草花果生物量的影響情況分別見圖5、圖6。從圖5、圖6可以看出，遮光處理對貓爪草花果生長發育的影響與對莖的影響基本一致，隨遮光度的增加，花果的干（鮮）重呈下降趨勢，說明遮光處理對貓爪草花果等生殖器官的生長發育是不利的。

2.4 遮光處理對貓爪草塊根發育的影響

遮光處理對貓爪草塊根生物量的影響情況分別見圖7、圖8。從圖7、圖8可以看出，在全光照的15%～30%遮光范圍內，貓爪草塊根的積累總體呈現增長趨勢。塊根干（鮮）重高低排序是T2、T1、CK、T3，這同貓爪草葉片生長發育的影響基本相同。表明適度的遮光有利于促進貓爪草塊根的生長發育，利于根部生物量的積累。

2.5 遮光處理對貓爪草產量的影響

遮光處理對貓爪草產量影響的方差分析結果見表1。從表1分析可見，遮光處理對貓爪草塊根的側根直徑、塊根直徑影響差異不顯著（P>0.05）；對側根數、側根長度、塊根質量、單位面積產量的影響部分處理出現顯著差異（P<0.05）或極顯著差異（P<0.01）。這個結果表明，在全光照和15%～30%遮光范圍內，隨著遮光度的增加，貓爪草側根數、側根長度呈現增長趨勢；單株塊根質量呈現先增高再下降的變化趨勢。以塊根產量計，15%的遮光度處理與對照相比產量增加了2.99%，差異不顯著（P>0.05）；30%的遮光度處理與對照相比產量增加了12.44%，但差異不顯著（P>0.05）；45%的遮光度處理與對照相比產量降低了9.09%，差異極顯著（P<0.01）。說明適當的遮光處理有利于貓爪草產量的提高，而過度遮光則不利于產量增加；這也與貓爪草喜歡半蔭蔽環境的生長特性相符合[6]。

2.6 遮光處理對貓爪草品質的影響

遮光處理對貓爪草藥用品質代表性成分含量的影響情況見表2。從表2分析可見，遮光處理對貓爪草多糖、蛋白質含量的影響差異不顯著（P>0.05）；而對總糖和黃酮含量的影響部分處理出現顯著差異（P<0.05）或極顯著差異（P<0.01）。并且遮光處理對貓爪草藥用品質代表性成分的積累是不利的，隨著遮光度的增加，貓爪草總糖、多糖、蛋白質、黃酮含量逞下降趨勢，與對照相比，3個遮光處理的總糖含量分別下降了10.91%、3.36%、15.53%，多糖含量分別下降了2.02%、4.99%、7.79%，蛋白質含量分別下降了2.09%、3.06%、7.26%，黃酮含量分別下降了33.99%、16.67%、43.24%。

3 小結與討論

光照是影響植物生長和生物量積累的重要因素之一[7]，隨著光照度減弱，光合作用下降，植物體內有機物積累減少，生長受阻，引起生物量下降，甚至導致植株饑餓而死亡。在農業生產上，有關光照度對農作物生長和品質影響的研究較多，認為農作物生長狀況和產品品質均會隨著光照度的變化而有所改變[8-10]。遮光對藥用植物的影響則因各藥用植物不同的需光特性而不同，王嵐等[11]研究認為，60%遮光對七葉一枝花[Paris polyphylla Smith var. chinensis（Franch）Hara]的生長發育有促進作用，全光照和過度遮光條件都不利于其生長發育。劉筱等[12]研究認為，45%遮光處理下的大百合[Cardiocrinum giganteum（Wall.）Makino]具有較高的相對生長率，75%遮光處理下的大百合生理特性普遍優于全光照，但過度遮光使光合速率降低，不利于其生長。呂晉慧等[13]研究認為，遮光處理對金蓮花（Trollius chinensis Bunge）生長發育有促進作用，40%、60%遮光處理提高了單株開花量和花徑，延長了金蓮花群體花期。曾祥瓊等[14]研究認為，遮光條件下青蒿（Artemisia annua L.）花蕾的青蒿素含量、花蕾鮮重、花蕾直徑、可溶蛋白含量和可溶糖含量均減少。

光照對作物的影響結果最終體現在兩個方面，一是遮光對作物的生長有促進作用，使光合作用、干物質積累和產量提高；二是遮光延緩作物的生長，降低光合速率和氣孔導度，使產量下降和品質變差[15]。本試驗結果表明，30%的遮光利于貓爪草葉片和塊根的生長，但不利于貓爪草主莖和花果的生長。這與野生貓爪草在野外生態環境中的生長特性很相近；45%過度遮光條件下貓爪草葉片、莖、花果、塊根的生長均低于正常光照（對照），說明過度遮光削弱了貓爪草光合作用，使各器官生長受阻，總體生物量下降，不利于其生長。在本試驗條件下，不同遮光處理貓爪草藥用品質代表性成分總糖、多糖、蛋白質和黃酮含量均低于正常光照（對照），說明遮光不利于其有效成分的積累。試驗結果也與褚晨亮等[16]研究遮光處理對穿心蓮[Andrographis paniculata（Burm. f.）Nees]生長和品質的影響結果一致，即適當的遮光處理有利于其生長發育和產量的提高，但不利于品質的提高。綜合產量和有效成分2個因素，本試驗條件下，30%遮光度是最佳的處理結果，可應用于指導大田栽培。

參考文獻：

[1] 張振凌，董呈明，房方.重視和加快貓爪草的研究與開發[J].中國中醫藥信息雜志，2003，10（1）：25-26.

[2] 謝元貴，廖小鋒，張東凱，等.遮陰處理對小蓬竹生長及生理特性的影響[J].廣東農業科學，2013（12）：49-53.

[3] 黃建華.遮光對植物光合特性的影響[J].生物學教學，2012，37（1）：51-52.

[4] 吳曉，徐佳，池玉梅，等.貓爪草中總糖和多糖含量測定方法研究[J].南京中醫藥大學學報，2007，23（3）：169-171.

[5] 池玉梅，于生，張明潔，等.差示分光光度法測定貓爪草中總黃酮的含量[J].江蘇中醫藥，2007，39（12）：56-58.

[6] 張艷玲，孫萬慧，胡孔峰，等.栽培密度對貓爪草產量和化學成分的影響[J].河南農業科學，2013，42（4）：119-121.

[7] 陳麗飛，王克鳳，金鵬，等.不同遮陰處理對大花萱草形態及生物量的影響[J].安徽農業科學，2011，39（29）：17808-17810.

[8] 鐘霈霖，楊仕品，喬榮，等.光照強度對草莓主要品質的影響[J].西南農業學報，2011，24（3）：1219-1221.

[9] 劉國順，喬新榮，王芳，等.光照強度對烤煙光合特性及其生長和品質的影響[J].西北植物學報，2007，27（9）：1833-1837.

[10] 胡國華，寧海龍，王寒冬，等.光照強度對大豆產量及品質的影響[J].中國油料作物學報，2004，26（2）：86-88.

[11] 王嵐，張宇斌，李建新，等.遮陰對七葉一支花光合和生理特性的影響[J].北方園藝，2015（8）：73-77.