不同等級零余子對懷山藥生長和品質(zhì)的影響

王欣珍，張紅瑞，高致明，李世可

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，河南 鄭州 450046)

山藥為薯蕷科、薯蕷屬、纏繞性藤本薯蕷(DioscoreaoppositaT.)的干燥根莖，性平味甘，歸脾、肺、腎經(jīng)，是補(bǔ)脾養(yǎng)胃、生津益肺的良藥[1]，又是含有豐富的蛋白質(zhì)、淀粉、可溶性糖等營養(yǎng)成分的藥食同源品種[2-3]。山藥具有悠久的栽培歷史，生產(chǎn)上多用山藥栽子、山藥段子或零余子等無性繁殖材料進(jìn)行繁殖，栽子與段子繁殖系數(shù)低、成本高，且長期種植會出現(xiàn)山藥種性退化，植株病蟲害加重等現(xiàn)象；而種植零余子收獲山藥種栽進(jìn)而收獲山藥，可以降低繁殖成本、緩解病蟲害[4-6]。已有的研究表明，零余子內(nèi)含有內(nèi)源激素、糖類、淀粉等營養(yǎng)物質(zhì)，且含量不同其培養(yǎng)的幼苗長勢不同[7-9]。零余子鮮重不同，其培養(yǎng)的山藥產(chǎn)量和品質(zhì)也有差異[10]。為進(jìn)一步明確不同鮮重零余子與其培養(yǎng)的山藥產(chǎn)量和品質(zhì)之間的關(guān)系，本試驗(yàn)將不同大小零余子按鮮重分為不同等級，研究其培養(yǎng)的山藥植株的生長發(fā)育、根莖生物量、成分含量差異，以期為懷山藥的規(guī)范化栽培提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

選擇新鮮、健康無病斑的懷山藥零余子進(jìn)行播種。

1.2 處理設(shè)計(jì)

根據(jù)單個(gè)零余子鮮重不同，按每0.5 g為1個(gè)梯度，將零余子分為6個(gè)等級，分別為L1(<0.5 g)、L2(0.5～1.0 g)、L3(>1.0～1.5)g、L4(>1.5～2.0)g、L5(>2.0～2.5)g和L6(>2.5 g)。在零余子收獲的第二年4月進(jìn)行種植，當(dāng)年11月采挖，留作種栽并沙藏過冬；再于次年4月栽種，并在11月采挖，為山藥藥材成品。小區(qū)面積為10.0 m×4.5 m，零余子栽種行株距為25 cm×6 cm，山藥種栽栽種的行株距為60 cm×15 cm。單溝種植，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。田間管理方法同常規(guī)。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 零余子發(fā)芽相關(guān)指標(biāo)

每處理隨機(jī)選取100粒零余子，統(tǒng)計(jì)表面芽眼的數(shù)量(芽眼數(shù))，并測定鮮重，于烘箱中105 ℃殺青后60 ℃烘干至質(zhì)量恒定，測定干重；計(jì)算含水率，含水率(%)=(鮮重-干重)/鮮重×100。

每處理選取100粒零余子，采用濕濾紙培養(yǎng)法，測定25 ℃光照培養(yǎng)7 d的發(fā)芽數(shù)；計(jì)算發(fā)芽勢：發(fā)芽勢(%)=7 d內(nèi)零余子發(fā)芽數(shù)/供試零余子數(shù)×100。

1.3.2 山藥植株形態(tài)指標(biāo)

出苗期統(tǒng)計(jì)每個(gè)小區(qū)零余子的出土數(shù)量，出苗率(%)=出苗數(shù)量/零余子總數(shù)量×100。幼苗期每處理隨機(jī)選取30株山藥植株測量其株高、莖粗和單株總?cè)~面積，于每年收獲期趁鮮測量山藥根莖的長度、直徑和干鮮重。

1.3.3 山藥品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)測定

可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)比色法[11]；可溶性糖含量采用苯酚法[11]；淀粉含量采用蒽酮比色法[11]；薯蕷皂苷和尿囊素含量參照文獻(xiàn)[12-13]進(jìn)行。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016和SPSS 25.0對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同等級零余子發(fā)芽相關(guān)指標(biāo)比較

由圖1可見，L3與L2處理零余子所占的比例較大，分別為24.16%、22.54%；其次是L1與L4處理，分別為18.75%、16.51%；L6處理所占的比例最小，為3.09%；鮮重在0.5～1.5 g的零余子占46.70%，大于1.5 g的零余子占35.45%。零余子的芽眼數(shù)、含水率與發(fā)芽勢均隨著零余子的增大而呈增長趨勢，且L3、L4、L5和L6處理的零余子含水率、芽眼數(shù)和發(fā)芽勢均顯著高于L1、L2處理。L5與L6處理的零余子含水量最高，分別為66.60%、67.20%，相互之間沒有顯著差異。L4、L5與L6處理的零余子芽眼數(shù)較高，且相互之間沒有顯著差異；處理L1、L2與L3的芽眼數(shù)較低。L3、L4、L5與L6處理的零余子發(fā)芽勢較高，分別為73.80%、73.74%、74.64%、75.42%，且相互之間沒有顯著差異。

柱狀圖上無相同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，圖2同。

2.2 不同等級零余子所培養(yǎng)的山藥植株性狀

2.2.1 第1年形態(tài)指標(biāo)

如圖2所示，山藥植株各形態(tài)指標(biāo)均隨零余子鮮重的增大而呈上升趨勢，且均在L6處理中達(dá)到最大值。L3、L4、L5、L6處理的出苗率較高，分別為86.38%、89.83%、92.62%和95.81%，L1與L2處理的出苗率顯著低于其他處理，均未達(dá)到70%。L6處理的株高最高，且顯著高于其他處理；L5和L4處理之間株高沒有顯著性差異。L6處理的山藥莖粗最大，且顯著大于其他處理；L4處理的山藥莖粗次之。L5與L6處理的單株葉面積之間沒有顯著性差異，但這2個(gè)處理的葉面積均顯著大于其他處理，其余處理的單株葉面積之間均有顯著性差異。

圖2 山藥植株出苗率、株高、莖粗和單株葉面積的比較

2.2.2 山藥根莖農(nóng)藝性狀

第1年所產(chǎn)山藥各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)值均顯著低于第2年所產(chǎn)山藥的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)值(表1)，說明零余子鮮重對第1年所產(chǎn)山藥根莖的長度、直徑、干鮮重均具有較顯著的影響，并隨著零余子鮮重的增大而增大。L4、L5、L6處理的山藥根莖長度顯著大于其他處理；L3與L2處理的根莖長度顯著大于L1處理。L6處理的山藥根莖直徑最大，為16.43 mm，顯著大于除L5外的其他處理。根莖鮮重順序?yàn)長6>L5>L4>L3>L2>L1，L6處理的根莖鮮重顯著大于其他處理，L5與L4處理之間沒有顯著差異。根莖干重變化趨勢同鮮重一致，干重最高達(dá)到20.40 g。

第2年所產(chǎn)山藥根莖各指標(biāo)數(shù)值見表1。L3、L4、L5和L6處理的山藥根莖較長，均超過100 cm，處理L1、L2處理的根莖較短。L3、L4、L5和L6處理的山藥根莖直徑較大，且各處理間沒有顯著性差異；L1、L2處理的根莖直徑較小。L4、L5與L6處理的山藥根莖鮮重較高，分別為353.77、355.53、345.59 g，且相互之間沒有顯著性差異。山藥根莖干重大小順序?yàn)長1

表1 山藥根莖性狀指標(biāo)

2.2.3 山藥根莖品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)

山藥成分含量的高低與山藥根莖品質(zhì)密切相關(guān)，山藥根莖品質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)均隨著零余子鮮重的增大呈增長趨勢，且山藥根莖中的各成分含量在第1年與第2年差異不顯著(表2)。第1年山藥根莖中淀粉與薯蕷皂苷在零余子大于1.5 g時(shí)有較大的增長幅度，隨后增長幅度變緩。第2年山藥中的蛋白質(zhì)含量在L5與L3處理中較大，分別為173.45與172.43 mg·g-1。可溶性糖含量在L6處理下達(dá)到最高，為62.12 mg·g-1，L3、L4、L5處理的可溶性糖含量次之，L1與L2處理的可溶性糖含量較低。淀粉含量在L5、L4處理中最高，其次為L6、L3處理，L1、L2處理的淀粉含量較低。L4、L5、L6處理的薯蕷皂苷含量顯著高于其他處理，分別為0.163 0、0.189 7、0.193 0 mg·g-1；當(dāng)零余子鮮重小于1.5 g時(shí)，薯蕷皂苷含量較低，且各處理間不存在顯著性差異。尿囊素含量的變化趨勢同薯蕷皂苷一致，當(dāng)零余子大于1.5 g時(shí)，各處理的尿囊素含量較高，分別為21.79、22.58、23.34 mg·g-1。

表2 山藥根莖品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)

3 小結(jié)與討論

不同鮮重等級零余子對山藥植株的生長有一定的影響，隨著零余子鮮重的增大，各項(xiàng)發(fā)芽相關(guān)指標(biāo)數(shù)值隨之增加，所培養(yǎng)的山藥植株農(nóng)藝性狀指標(biāo)數(shù)值也呈上升趨勢。郭有燕等[14]研究表明，文冠果大種子有較高的發(fā)芽率，可以積累更多的幼苗生物量。沈升法等[15]研究表明，馬鈴薯種薯的大小與植株的生長情況緊密相關(guān)，鮮重較大的種薯可以顯著促進(jìn)植株的生長。劉強(qiáng)等[16]研究表明，不同大小的玉米種子對玉米幼苗生長的影響顯著，大粒種子對幼苗的生長亦有促進(jìn)作用。

鮮重較高的零余子能夠促進(jìn)山藥植株的生長，進(jìn)而影響到第1年與第2年山藥的產(chǎn)量和品質(zhì)。第1年山藥根莖各項(xiàng)農(nóng)藝性狀指標(biāo)都較低，干重最高僅達(dá)到20.4 g；第2年山藥根莖各項(xiàng)農(nóng)藝性狀指標(biāo)都較高，山藥根莖干鮮重在零余子大于1.5 g時(shí)增長幅度較大，且干重最高達(dá)101.00 g。明鶴[17]研究表明，山藥種薯產(chǎn)量隨零余子質(zhì)量的增大而提高。舒銳等[18]研究表明，山藥莖粗、植株長勢、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益均與山藥種薯的鮮重呈正相關(guān)關(guān)系。李曉龍等[10]研究表明，鮮重較小的零余子，其培育出的種薯瘦小，不易作為種質(zhì)資源繁殖山藥；零余子鮮重不同，其培養(yǎng)的山藥產(chǎn)量和品質(zhì)也有差異。本文研究結(jié)果與此一致。可能是因?yàn)轷r重較大的零余子內(nèi)含有較多的淀粉、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)[9]，能夠促進(jìn)山藥幼苗的生長，進(jìn)而影響山藥的產(chǎn)量和品質(zhì)成分的積累[19]。

綜上所述，鮮重小于1.0 g的零余子，不宜作為山藥的繁殖材料，鮮重大于1.5 g的零余子有利于山藥生長和形成高品質(zhì)藥材，較適宜作為山藥的繁殖材料。