種植密度對丹參產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

田曉雅，王娜靈，張棕豪，黎俊杰，張顯卓，彭秀建*

（1.江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212400；2.吉首大學(xué)生物資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖南 吉首 416000；3.湖南湘泉制藥有限公司，湖南 吉首 416000）

丹參的有效成分按照溶解性可以分為水溶性成分和脂溶性成分。水溶性成分主要為多聚酚酸類化合物，包括丹參素、原兒茶醛、丹酚酸等，具有抗心肌缺血活性［1-2］；脂溶性成分是以丹參酮為代表的脂溶性松香烷二萜類化合物，具有抗癌、抗炎等臨床藥理作用［3-4］。在丹參栽培過程中，需要兼顧產(chǎn)量與有效成分含量。種植密度是栽培措施上的關(guān)鍵技術(shù)，有研究表明，單位面積丹參根重與種植密度負(fù)相關(guān)，產(chǎn)量隨種植密度增加呈拋物線趨勢［5-6］，丹參總丹參酮含量與根莖直徑負(fù)相關(guān)［7-8］。因此，合理密植方能達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益最大化。對不同種植密度下的丹參進(jìn)行產(chǎn)量及有效成分含量差異性分析研究，有助于建立更合理有效的丹參栽培方式。

1 材料與方法

1.1 大田密度試驗

以四川丹參為材料，設(shè)置3 個種植密度，分別為密度Ⅰ（120 000 株/hm2）、密度Ⅱ（150 000 株/hm2）、密度Ⅲ（180 000 株/hm2）。小區(qū)面積為22.5 m2左右，設(shè)3 次重復(fù)。以尿素（含氮46%）為氮肥，施用量為500 kg/hm2；過磷酸鈣（含P2O516%）為磷肥，施用量為400 kg/hm2；氯化鉀（含K2O 50%）為鉀肥，施用量為250 kg/hm2。所有肥料于耕地時一次性施入。

1.2 根部干物質(zhì)量測定

丹參移栽后35 d，每隔30 d 取樣1 次，每10 株為1 個重復(fù)，烘干稱重。

1.3 有效成分測定

將丹參根樣品磨粉過篩，稱取0.3 g 置于具塞錐形瓶中，加入甲醇50 mL 并密塞，超聲提取1 h 后過濾，取濾液作為樣品進(jìn)行測定。

丹參素、原兒茶醛：用高效液相色譜系統(tǒng)（美國water 公司）進(jìn)行測定，以甲醇-醋酸（10∶90）混合溶液為流動相，流速1.5 mL/min，柱溫30 ℃，檢測波長為280 nm。使用丹參素、原兒茶醛對照品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

丹參酮ⅡA、隱丹參酮：用高效液相色譜系統(tǒng)（美國water 公司）進(jìn)行測定，以85%甲醇溶液為流動相，流速0.8 mL/min，柱溫30 ℃，檢測波長260 nm。使用丹參酮ⅡA、隱丹參酮、丹參素對照品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植密度對丹參根部干物質(zhì)積累的影響

如圖1所示，從移栽到收獲，單位面積丹參根部干物質(zhì)總量呈持續(xù)上升趨勢。

圖1 不同密度處理下根部干物質(zhì)量積累動態(tài)

密度Ⅰ、密度Ⅱ下，單位面積丹參根部干物質(zhì)總量增長速率在155～185 d 達(dá)到最大，日增長質(zhì)量分別為50 kg（密度Ⅰ）、61 kg（密度Ⅱ），密度Ⅲ在95～125 d 時日增長速率最大，日增長質(zhì)量為54 kg。從125 d 開始，密度Ⅱ下單位面積丹參根部干物質(zhì)總量日增長速率高于密度Ⅲ。在35～185 d 期間，單位面積丹參根部干物質(zhì)總量為密度Ⅲ＞密度Ⅱ＞密度Ⅰ，185 d 時密度Ⅱ的單位面積丹參根部干物質(zhì)總量與密度Ⅲ無顯著差異，215 d 時密度Ⅱ＞密度Ⅲ。整個生育期中，密度Ⅰ下單位面積丹參根部干物質(zhì)總量始終低于密度Ⅱ、密度Ⅲ。

2.2 種植密度對丹參有效物質(zhì)含量的影響

在生長前期，種植密度對丹參素含量影響不顯著，生長至125 d 丹參素含量與種植密度呈負(fù)相關(guān)，依次為密度Ⅰ＞密度Ⅱ＞密度Ⅲ，詳見圖2（a）。

圖2 不同密度處理下有效成分積累動態(tài)

原兒茶醛含量增長趨勢與丹參素一致，在生長前期不同種植密度下原兒茶醛含量無顯著差異，生長至125 d 含量與種植密度呈負(fù)相關(guān)，依次為密度Ⅰ＞密度Ⅱ＞密度Ⅲ，詳見圖2（b）。

丹參酮ⅡA含量在65～95 d 高速增長，然后在95～215 d 保持一個較為穩(wěn)定的水平，且與種植密度正相關(guān)，依次為密度Ⅲ＞密度Ⅱ＞密度Ⅰ，詳見圖2（c）。

隱丹參酮含量在生長前期持續(xù)增長，至125 d時達(dá)到高峰，隨后下降，且其含量與種植密度負(fù)相關(guān)，依次為密度Ⅰ＞密度Ⅱ＞密度Ⅲ，詳見圖2（d）。

3 討論

密度效應(yīng)是作物種植中不可忽視的問題，種植密度對產(chǎn)量的影響不僅來自于單位面積株數(shù)差異，還來自于單株產(chǎn)量差異。不同種植密度導(dǎo)致的資源競爭，比如肥料、水分、光照等均能影響作物生長［9-10］。研究顯示，在生長前期，不同種植密度下丹參單株根干物質(zhì)量增長速率無顯著差異，單位面積丹參根部干物質(zhì)總量與種植密度正相關(guān)。因為此時植株較小，土壤肥力及光照充足，植株生長不受限，單位面積丹參株數(shù)越多干物質(zhì)總量越高，所以日增長速率依次為密度Ⅲ＞密度Ⅱ＞密度Ⅰ。但隨著植株生長，地下根部生長空間受限，密度過大甚至?xí)?dǎo)致死根爛根，且地上部生長過密導(dǎo)致光照不足［11］，從而限制了植株生長［12］，導(dǎo)致在收獲時產(chǎn)量為密度Ⅱ＞密度Ⅲ。

種植密度同時也會影響藥材的有效成分含量［13-14］。丹參有效成分在根的各部位分布不同，根部結(jié)構(gòu)的變化直接影響了有效成分的含量。種植密度較大時，有限的地下空間限制了根系分布、根的直徑、分枝數(shù)量，影響了根的表皮面積、韌皮部和木質(zhì)部厚度，從而影響有效成分的含量。比如丹參酮ⅡA主要分布在周皮中，其含量隨著周皮比例增加而增加，較大的種植密度下根部生長受限直徑較小，周皮占根部總量比例大，所以丹參酮ⅡA含量與種植密度正相關(guān)。與丹參酮ⅡA相反，丹參素、原兒茶醛、隱丹參酮的含量與種植密度呈負(fù)相關(guān)。研究顯示，種植密度對不同有效成分含量的影響不同，因此在種植時需要綜合考慮，選取合適的種植密度，保證藥材中各有效成分含量均能處于較高水平。

4 結(jié)論

作物生產(chǎn)也是群體生產(chǎn)，群體產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)與種植密度正相關(guān)，但超過一定限度后由于個體發(fā)育受到限制和破壞，導(dǎo)致群體產(chǎn)量也隨之降低。因此合理密植、構(gòu)建健康的群體結(jié)構(gòu)能夠促進(jìn)個體和群體共同發(fā)展，有助于提高丹參產(chǎn)量、改善丹參品質(zhì)。在本研究中，綜合產(chǎn)量和有效成分含量，密度Ⅱ（15 萬株/hm2）為最適宜的種植密度。