富氫水澆灌對當歸生長性能的影響

丁芳芳，王飛娟

(陜西國際商貿學院，陜西 咸陽 712046)

氫氣為無色、無毒、無味的雙分子氣體，以前認為氫氣為生理惰性氣體。2007 年，Ohsawa等[1]研究發現氫氣可有效緩解腦缺血引起的氧化損傷，其原因是由于氫氣選擇性地中和羥基自由基及過氧亞硝基陰離子，同時能清除過量的活性氧。該文章的發表使氫氣成為人們研究熱點，隨著對氫氣的研究增多，氫氣被證明具有多種生物調節活性，如抗炎癥、抗氧化、抗凋亡等。 氫氣主要的應用形式有兩種，一種是水電解法制得氫氣，然后通入水中，配成富氫水溶液；另一種利用含氫化合物分解來產生氫氣，常用的是將MgH2溶于水，不斷產生氫氣。有研究表明，富氫水對植物的生理功能具有一定的調節作用。富氫氣水對植物處理后，能增強植物對重金屬、鹽害、除草劑等危害的抗性，同時對綠豆、水稻、擬南芥等的種子萌發具有一定的促進作用[2～5]。目前，氫氣主要在醫學和農業上用一定的應用，而氫氣對于中藥材生長影響的研究較少。

當歸(Angelicasinensis(Oilv.)Diels)別名秦歸、云當歸、岷當歸，為傘形科當歸屬多年生草本植物。當歸有調經止痛，補血活血，潤腸通便的功效，是我國常用的中藥材。目前對于當歸的研究主要集中在化學成分、藥理作用及質量研究等方面，在當歸的種植方面也較偏向于栽培條件、栽培管理等方面的研究[6～8]。而關于富氫水澆灌對當歸生長性能的影響少有報道，本研究擬研究不同濃度的富氫水溶液，采用植株澆灌的方法，研究富氫水處理對當歸生長和產量的影響，以期最終能提高當歸的產量。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

該試驗于2017年5-11月在陜西省西安市西咸新區陜西國際商貿學院藥用植物園內進行，當地海拔380 m，年平均氣溫12℃，年累計光照時數平均為2 150 h，無霜期213 d，年均降水量550 mm，雨季主要集中在7-9月。

試驗地土壤情況：有機質58.4 g·kg-1，全氮1.82 g·kg-1，速效磷22.56 mg·kg-1，速效鉀300.45 mg·kg-1，pH值為8.14。

1.2 試驗材料

供試當歸苗產于甘肅省岷縣，由陜西步長制藥集團當歸種植基地提供，于2017年4月15日移栽到試驗地。

富氫水的制備：參照Nakao等[9]的實驗方法，每2 L自來水水中插入1只金屬鎂型氫棒(由上海全人生物科技有限公司提供)，將容器密封，大約12 h后制得飽和氫水。然后將飽和氫水立即用自來水稀釋，制得不同濃度的富氫水溶液。

1.3 試驗設計

試驗地面積18 m2(3 m×6 m)，分為6個小區，每個小區面積為3 m2(1.5 m×2 m)，小區分別編號為1～6，均覆蓋黑色農用地膜[10]，再分別以自來水、15%、25%、50%、75%、100%富氫水溶液澆灌處理，每次的總澆水量參照饒碧玉等[11～12]的方法，澆水量一般為15 mm，再根據具體不同時節天氣適當增減澆水量。栽種前一次將復合肥(N：P2O5：K2O為16:22:7)翻入土壤，在當歸整個生長期間6月底追肥一次。

1.4 指標測定方法

株高：從土面至最高葉尖的高度。葉寬：葉子展開的最大距離。根長：當收獲后，測量不同處理的當歸根長。隨機取不同處理各5株為測定對象，計算平均值。

單株鮮重：當歸采收時，隨機取不同處理各5株為測定對象，計算平均值。鮮歸產量：收獲鮮歸的總質量。

2 結果與分析

2.1 富氫水對當歸生長狀況的影響

2.1.1 富氫水澆灌對當歸株高、葉寬的影響 圖1為不同濃度的富氫水澆灌對當歸平均株高的影響，圖2為不同濃度的富氫水澆灌對當歸平均葉寬的影響，由圖1、圖2可知，與自來水組對照，富氫水澆灌對當歸植株的生長具有明顯的促進作用，經過富氫水處理的當歸的株高、葉寬均大于自來水組，隨著富氫水濃度的增加，對植株生長性能的影響呈現先增加后減小的趨勢，濃度為50%的富氫水澆灌最有利于當歸的生長，此時當歸的平均株高與葉寬均最大。

圖1 不同濃度的富氫水澆灌對當歸平均株高的影響

圖2 不同濃度的富氫水澆灌對當歸平均葉寬的影響

2.1.2 富氫水澆灌對當歸根長的影響 圖3為不同濃度的富氫水澆灌對當歸根長的影響，由圖3可知，與自來水組相比，富氫水澆灌的當歸的根長均較長，且隨著富氫水濃度的增大，當歸根長呈現先增大后減小的趨勢，在富氫水濃度為50%時達到最大值。

圖3 不同濃度的富氫水澆灌對當歸根長的影響

2.2 富氫水對當歸產量的影響

不同濃度的富氫水澆灌對鮮當歸產量的影響見表1，由表1可知，與自來水澆灌的當歸產量相比，富氫水澆灌的當歸產量均有明顯增加，并且隨著富氫水濃度的逐漸增加，當歸產量呈現先增大后減小的趨勢，其中，濃度為50%富氫水澆灌的當歸產量最高，增產效果最為明顯。

表1 不同濃度的富氫水澆灌對當歸產量的影響

3 討論

富氫水澆灌具有促進當歸葉片及根生長發育的作用，且當歸濃度為50%時促進當歸生長及增產效果最為顯著，有研究表明[13～14]，富氫水處理能促進小蒼蘭葉片和開花及種球的生長發育、豬籠草生根，這與本實驗結果一致，表明富氫水具有促進植物生長發育的作用。富氫水處理后當歸葉片長度和寬度都明顯增加，當歸的葉面積增大，增強其光合作用，進而有利于營養物質的積累，這可能是富氫水澆灌促進當歸生產及產量增加的一個重要原因。另外，植物的生長發育與激素的含量有關，Zeng J等[15]研究表明，富氫水可能是通過參與植物相關激素的信號傳導或激素代謝來影響綠豆、水稻的生長發育。在當歸的生長過程中，富氫水是否也是通過影響激素代謝來影響當歸的生長發育，還需要進一步的研究證明。