分株栽培時間對貓爪草干物質動態積累及葉綠素含量的影響

谷彩花,陳衛,趙敏,唐銀陽,任夢雪,張艷玲*

(1.信陽農林學院 農學院,河南 信陽 464000;2.信陽農林學院 制藥工程學院,河南 信陽 464000)

中藥貓爪草是毛茛科毛茛屬小毛茛(RanunculusternatusThunb.)的干燥塊根,其塊根是由數個近紡錘形的肉質根簇生而成,外部黃褐色,酷似貓爪,故以貓爪草為名。中藥貓爪草于1977年被收載到《中國藥典》,具有化痰散結、解毒消腫的功效,臨床可用于瘰疬痰核、疔瘡腫毒、蛇蟲咬傷的治療,是信陽地區的一味道地藥材。研究發現貓爪草在臨床上抗腫瘤、抗肺結核方面效果良好,尤其是在抗腫瘤方面具有極高的藥用價值[1-3]。而當今社會腫瘤問題嚴重,使相關用藥量持續增加,貓爪草現有栽培品已不能滿足市場對其產量和質量的要求。文獻報道了摘除分枝、摘除花果[4]、遮光處理[5]、不同肥料處理[6]、栽培密度[7]等措施對其產量及化學成分都有不同程度的影響,但“分株栽培時間”對貓爪草的影響還未見報道,而貓爪草根、莖、葉及花干物質積累和葉綠素含量是評價該中藥產量和質量的重要指標,因此,本試驗對不同分株栽培時間對貓爪草干物質積累及葉綠素含量的影響進行了探究,以期為貓爪草的規范化栽培提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料采用的是信陽野生貓爪草,分布于賢山附近的雜草叢中。

1.2 試驗設計

試驗于2021年11月～2022年5月在信陽農林學院校內實踐基地藥用植物園內進行。該地位于山坡上,土壤保水性能差,易板結,為黏性土壤,前茬作物主要以雜草為主。試驗設置3個處理,從2021年11月25日開始,每15 d分株移栽一次,分別作為T1、T2、T3,小區面積為1 m×5 m,間距為10 cm×15 cm,四周保護行為1 m,每個處理設3次重復。各小區均按45萬株/hm2進行移栽,中等肥力水平施肥,田間管理與信陽貓爪草大田管理一致。三個時期全部移栽完成一周后進行第一次測量,后續每20 d進行一次,每個小區隨機取樣10株,測定貓爪草各部位的干鮮重及葉片的葉綠素含量,直至貓爪草一個生長周期結束。

1.3 測定方法

1.3.1 干鮮比的測定 從試驗田隨機取樣10株,清洗干凈后迅速將其水漬吸干,稱取全株重量,再將貓爪草的根、莖、葉、花分離,分別稱鮮重,放入60℃烘箱中烘至其重量無變化,取出,分別稱干重,記錄數據。

1.3.2 葉綠素含量的測定 參照郝再彬[8]的Arnon法進行測定。

1.4 數據分析

數據采用Excel和SPSS20.0軟件進行作圖和統計分析。

2 結果與分析

2.1 分株栽培時間對貓爪草干物質積累的影響

2.1.1 分株栽培時間對貓爪草根干物質積累的影響 由表1、圖1和圖2可知,在貓爪草整個生長周期內,不同處理在不同取樣時間對根干物質的影響差異顯著,T1處理根的干物質積累較T2和T3處理具有明顯優勢。三組處理的根鮮重變化規律基本一致,根干重隨根鮮重的變化而變化,均呈現先升高后降低再升高的變化趨勢。在2月至3月期間出現了急劇下降,于3月達到低谷;從3月至5月迅速增加,于5月收獲前達到最大值,在收獲期,根的干物質T1>T2>T3;T3處理雖然整體的變化較小,保持持續增長狀態,但在整個生長期內一直處于最低水平。

表1 分株栽培時間對貓爪草干物質積累的影響

2.1.2 分株栽培時間對貓爪草莖干物質積累的影響 由表1、圖3及圖4可知,在貓爪草整個生長周期內,不同處理在不同取樣時間對莖干物質的影響差異顯著,T1處理貓爪草莖的干物質積累較T2和T3處理具有明顯優勢。T1和T2處理的莖鮮重和莖干重均呈現先升高再降低的變化趨勢,T3處理呈現持續增長的狀態。三組處理莖的鮮重和干重自2021年12月底至次年3月中旬增長極為緩慢,但T1和T2處理3月至4月質量迅速增加,于4月到達莖干物質最大值,其中以T1最為明顯,而后集體進入枯萎期,干物質迅速下降,莖的干物質T1>T2;T3處理雖然整體的變化較小,保持持續增長狀態,但在整個生長期內幾乎一直處于最低水平。

圖3 分株栽培時間對貓爪草莖鮮重的影響 圖4 分株栽培時間對貓爪草莖干重的影響

2.1.3 分株栽培時間對貓爪草葉干物質積累的影響 由表1、圖5及圖6可知,在貓爪草整個生長周期內,不同處理在不同取樣時間對葉干物質的影響差異顯著,T1處理葉的干物質積累較T2和T3處理具有明顯優勢。三組處理的葉鮮重及T1和T2處理的葉干重均呈現先升高再降低的變化趨勢,T3處理的葉干重基本呈現持續增長的狀態。葉的鮮重和干重自2021年12月底至次年3月中旬增長極為緩慢,但T1和T2處理3月至4月質量迅速增加,其中增長速度T1>T2,于4月到達葉干物質最大值,最后干物質迅速下降,而T3處理整體增長平穩,沒有明顯波動,但一直處于較低水平。

圖5 分株栽培時間對貓爪草葉鮮重的影響 圖6 分株栽培時間對貓爪草葉干重的影響

2.1.4 分株栽培時間對貓爪草花干物質積累的影響 由表1、圖7及圖8可知,貓爪草花期在3月,不同處理在不同取樣時間對花干物質的影響差異顯著,T1處理花的干物質積累較T2和T3處理具有明顯優勢。T1和T2處理的花鮮重和花干重均呈現先升高再降低的變化趨勢,自3月中旬至4月初增長較快,于4月到達頂峰,而后迅速降低;T3處理的花呈現先升高后平穩波動的狀態,但基本處于最低水平;增長和消失速度T1>T2>T3,其中T1處理的波動最大。

圖7 分株栽培時間對貓爪草花鮮重的影響 圖8 分株栽培時間對貓爪草花干重的影響

2.2 分株栽培時間對貓爪草葉片葉綠素含量的影響

2.2.1 分株栽培時間對貓爪草葉片中葉綠素a含量的影響 如圖9所示,各處理在不同取樣時間對貓爪草葉綠素a含量的影響差異顯著。T1處理的最高值和最低值分別出現在3月中旬和12月下旬,葉綠素a含量分別為19.46 mg/g、12.34 mg/g;T2處理在貓爪草的整個生長期內波動較其他兩組小,最高值和最低值分別出現在4月下旬和1月中旬,葉綠素a含量分別為19.89 mg/g、10.97 mg/g;T3處理的最高值和最低值分別出現在12月下旬和2月下旬,葉綠素a含量分別為19.79 mg/g、12.50 mg/g。

2.2.2 分株栽培時間對貓爪草葉片中葉綠素b含量的影響 如圖10所示,各處理在不同取樣時間對貓爪草葉綠素b含量的影響差異顯著。T1處理的最高值和最低值分別出現在2月下旬和5月中旬,葉綠素b含量分別為5.15 mg/g、8.51 mg/g;T2處理在貓爪草的整個生長期內波動較其他兩組小,最高值和最低值分別出現在1月中旬和4月下旬,葉綠素b含量分別為7.38 mg/g、5.16 mg/g;T3處理的最高值和最低值分別出現在12月下旬和4月上旬,葉綠素b含量分別為8.24 mg/g、4.82 mg/g。

圖10 分株栽培時間對貓爪草葉片中葉綠素b含量的影響

2.2.3 分株栽培時間對貓爪草葉綠素總含量的影響 如圖11所示,各處理在不同取樣時間對貓爪草葉綠素總(葉綠素a加葉綠素b)含量的影響差異顯著。T1處理的最高值和最低值分別出現在3月中旬和5月中旬,葉綠素總含量分別為27.32 mg/g、18.12 mg/g;T2處理在貓爪草的整個生長期內波動較其他兩組小,最高值和最低值分別出現在4月下旬和1月中旬,葉綠素總含量分別為27.27 mg/g、16.13 mg/g;T3處理的最高值和最低值分別出現在12月下旬和2月下旬,葉綠素總含量分別為28.03 mg/g、19.26 mg/g。

圖11 分株栽培時間對貓爪草葉片葉綠素總含量的影響

3 討論與結論

貓爪草作為信陽地區的道地藥材,在大田栽培中,“分株栽培時間”為影響其產量和品質的重要因素。當前對藥用植物栽培時間的研究相對較少,在已有的研究中,河南地區桔梗的最佳播期為9月底的秋播[9],黃精的最佳播期為6月底至7月初[10]等,缺乏對貓爪草栽培時間的研究。貓爪草的干物質積累,T1處理的根、莖、葉和花較T2和T3處理均具有明顯優勢。而分株栽培時間對葉綠素a、葉綠素b及葉綠素總量的影響均達到顯著性差異,其中T1處理是在花果期葉綠素a含量、葉綠素b含量和葉綠素總含量達到最高值;T2處理在成熟期的葉綠素a含量、葉綠素b含量、葉綠素總含量較高;T3處理在幼苗時期的葉綠素a含量、葉綠素b含量、葉綠素總含量最高。葉綠素通過光合作用給植物提供養分,T1處理的干物質積累在花果期增長最為迅速,同時葉綠素含量亦是在此時達到最大值。T2處理葉綠素含量的最大值是在成熟期,此時T2處理的根干物質在迅速增加,莖、葉、花的消失速度較其它兩處理緩慢,T3處理葉綠素含量最高值在幼苗期,此時的貓爪草因天氣等多方面因素處于急需養分狀態,消耗較大,所以并沒有大幅度的增加。綜合以上分析,在本試驗條件下,T1處理為最佳處理,更早時間的處理對貓爪草干物質動態積累和葉綠素含量變化的影響有待進一步研究。