不同基質配比對獨一味幼苗生長及藥用成分的影響

摘 要 初步探究不同育苗基質配比對獨一味幼苗生長和藥用成分的影響，選擇草炭土、蛭石和珍珠巖作為育苗基質進行正交試驗，測定不同比例基質對出苗率、成活率、真葉比例、生長參數及地上部分含量的影響，篩選出最適育苗基質配比。結果表明：蛭石比例對出苗率和成活率均有顯著影響，草炭土、蛭石、珍珠巖比例為4∶3∶3時適宜種子萌發；種子出苗后，幼苗在35～40 d開始長真葉，草炭土、蛭石、珍珠巖比例為6∶1∶3時對幼苗真葉生長有利；草炭土、蛭石、珍珠巖比例為5∶3∶1時有利于地上、地下鮮質量和干質量的積累；提高草炭土和蛭石比例可提高8-O-乙酰山梔苷甲酯、綠原酸、麥角甾苷、連翹酯苷B的含量。模糊隸屬函數和主成分分析結果表明： 種子播種的最佳育苗基質草炭土、蛭石、珍珠巖比例為5∶3∶1，此結果可為獨一味育苗栽培研究提供參考。

關鍵詞 獨一味；基質配比；無土育苗；生長發育；藥用成分

中圖分類號：R282.2 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.03.024

獨一味為唇形科獨一味屬多年生草本植物，常用大宗藏藥材，作為納西族、藏族、蒙古族等民族民間常用藥之一[1]。藥用部位為干燥地上部分，具有活血止血、祛風止痛的功效，臨床用于治療跌打損傷、外傷出血、風濕痹痛、黃水病等[2]。地上部分主要含黃酮類、環烯醚萜類、苯乙醇苷類、揮發油類等化學物質[3-4]。藥理作用主要為抗炎殺菌、消腫止痛、活血止血、抗腫瘤等[5-6]，具有很高的藥用價值。近年來獨一味資源呈現銳減狀態，這主要與其生長環境惡劣、生長年限長、人工馴化栽培幼苗成活率和越冬率低[7]等有關，因此建立獨一味規范化、工廠化的育苗技術體系和提供優質種子種苗已迫在眉睫。

無土育苗法近年來在我國獲得了迅猛發展，已廣泛應用于花卉、蔬菜的育苗生產中[8-10]，但對藥材的應用較少報道，僅見于高山紅景天的研究[11]。無土育苗法具有便于集約化、規范化管理和利于根系發育、幼苗生長的優勢[12]，而適合的基質配方是培育壯苗的關鍵[13]。目前無土育苗常見的基質材料為草炭（泥炭）、蛭石、珍珠巖、椰糠、有機肥等。現有研究表明，育苗基質配比對藥材生長和藥用成分均有不同的影響，如齊鳳坤等研究發現，不同配方基質對百合株高和莖粗等指標有影響，對花苞數的影響不顯著，但對切花花蕾長度影響顯著[14]；在育苗基質中添加泥炭等營養成分的基質（黃泥、珍珠巖、泥炭、椰糠的比例為2∶1∶1∶1）可提高幼苗質量[15]。在草炭中添加珍珠巖或蛭石作為輔料，輔料占比低于50%時可促進金線蓮中黃酮含量的積累[16]。獨一味作為瀕危藏藥，近年來研究逐漸增多，但是對獨一味基質配方的技術研究還未見報道，僅對大田育苗技術規程進行了闡述[17-18]。本研究依托高海拔地區溫室大棚，以商品草炭土、珍珠巖、蛭石為原料，獨一味種子為育苗對象，通過正交試驗，研究不同基質配比對獨一味幼苗生長發育和藥效成分的影響，篩選出獨一味育苗的最佳配方，以期為獨一味工廠化育苗提供研究基礎和理論依據，為獨一味資源可持續利用提供參考。

1" 材料與方法

1.1" 試驗地概況

試驗地設在四川省阿壩藏族羌族自治州紅原縣邛溪鎮宇妥藏藥股份有限公司廠房溫室大棚內（102°56'68.19\" E，32°82'19.68\" N，海拔3 463 m）。試驗地為大陸性高原寒溫帶季風氣候，無明顯四季界線，氣候偏冷，春秋短促，長冬無夏，熱量低。年平均氣溫2.9 ℃，年降水量860.8 mm，年日照時數2 212.3 h。

1.2" 試驗材料

試驗所用的獨一味種子于2021年9月采集自四川省阿壩藏族羌族自治州阿壩縣若柯河分水嶺（101°28′02.01″E，33°13′04.82″N，海拔3 774 m），經成都中醫藥大學民族醫藥學院古銳教授鑒定為唇形科植物獨一味（Lamiophlomis rotata）的成熟種子。育苗基質為商購珍珠巖、蛭石、草炭土，珍珠巖規格為3～6 mm，蛭石規格為1～3 mm，草炭土購于長春市新晟科技有限公司。育苗容器為育苗方盤，規格為46 cm′46 cm′10 cm。

1.3" 試驗設計

以草炭土、蛭石、珍珠巖3種育苗基質進行L9（33）正交試驗，共計9個組。種子在水中浸泡24 h后在濾紙上晾干，和蛭石混勻后，每個育苗盤均勻撒播200粒種子，3次重復，配比見表1。

1.4" 測定指標

1.4.1" 出苗率和成活率測定

播種后統計每個處理組的出苗率（R出苗）、成活率，記錄發芽天數，公式為

式中，n為最終達到的正常發芽粒數，N為供試種子數。

1.4.2" 真葉比例（R真葉）測定

發芽后觀察真葉生長的情況，從長第1片真葉開始每周記錄1次每個處理組的真葉數，連續記錄至真葉不再增長為止，公式為

式中，q為真葉數，s為發芽種子總數。

1.4.3" 生長參數測定

待種子發芽3個月后，在每個處理組中隨機選取6株獨一味幼苗，用清水清洗干凈，濾紙吸干后分別稱取地上部分、地下部分及全株鮮質量。用根系掃描儀對不同處理組的根進行掃描以獲取根系形態圖像（600 dpi），使用WinRHIZO 2009圖像分析系統對總根長、總根面積、總根體積及根尖數進行統計。將地上部分、地下部分于105 ℃殺青30 min后，60 ℃烘箱烘干至恒質量得到地上部分、地下部分及全株質量，6次重復，計算含水量（WC）、根冠比（R/S），公式為

式中，FW為鮮質量，DW為干質量，RD為地下部分干質量，SD為地上部分干質量。

1.4.4" 地上部分含量測定

獨一味采收期收取地上部分105 ℃殺青30 min后，于烘箱60 ℃烘干至恒質量，打粉即得。獨一味含量測定方法由課題組前期實驗測得[19]，根據標準品的校準曲線計算次生代謝產物的含量（mg·g-1）。

1.5" 數據處理

采用Microsoft Excel 2019對數據進行統計，采用SPSS 26.0軟件對數據進行主成分分析和單因素方差分析（ANOVA），Grpahpad Prism7.04軟件作圖。

2" 結果與分析

2.1" 不同基質配比對獨一味出苗率和成活率的影響

由表2可知，T3組出苗率最高，為65.50%，成活率較高，為61.17%；T6組次之，T2組出苗率和成活率最低。對影響出苗率和成活率的草炭土、蛭石、珍珠巖3個因素進行分析，得出影響出苗率的順序由大到小為蛭石、珍珠巖、草炭土，從結果中挑選值最大的組合為最優組合，可得草炭土、蛭石、珍珠巖最佳比例為4∶3∶3，即T3組；影響成活率的順序由大到小為蛭石、珍珠巖、草炭土，從結果中挑選值最大的組合也為T3組。可見，T3組為最佳。

對結果進行方差分析，見表3和表4。結果表明，蛭石比例對出苗率和成活率有顯著影響，珍珠巖的比例對出苗率有一定的影響。

2.2" 不同基質配比對幼苗真葉比例的影響

由圖1可知，獨一味各處理組在種子萌發35～40 d時開始長出真葉，各基質比例真葉增長緩慢，長真葉63 d后占比最高的為T7組，各處理在56～63 d時真葉增長迅速，T3組增加了84.56%。總的來說，T7組對幼苗生長有利。

2.3" 不同基質配比對幼苗生長參數的影響

植物的健壯生長與根系發達緊密相關，而根系的健康狀況可以由根系的形態特征直觀表現出來。由圖2可知，T2組地上鮮質量和干質量最低，T6組地上、地下鮮質量和地下干質量最高，與T2組相比分別提高了183.33%、100%、160%。各處理根冠比排序為：T2＞ T7＞ T5＞ T6＞ T9＞ T8＞ T1＞ T3＞ T4，而T3組總根長、總根面積、根尖數顯著高于其他處理組，表明T6處理地上部干物質積累量較大，T3處理根系生長狀態最好。

2.4" 不同基質配比對幼苗地上部分含量的影響

由圖3可知，除綠原酸外，其余各成分含量均存在統計學意義（p＜0.05），其中T6組8-O-乙酰山梔苷甲酯、綠原酸、麥角甾苷、連翹酯苷B含量最高，而胡麻屬苷和山梔苷甲酯在T2組含量最高，T7組胡麻屬苷、綠原酸、連翹酯苷B、T2組麥角甾苷、T1組8-O-乙酰山梔苷甲酯、T6組山梔苷甲酯含量最低。

2.5" 不同基質配比最佳播種條件評價

2.5.1" 模糊隸屬函數分析

對不同基質組下的19個影響幼苗生長的指標（出苗率、成活率、60 d后真葉比例、生長參數、藥用成分等進行模糊隸屬函數分析，結果見表5。綜合排名為T6＞T3＞T1＞T7＞T9＞T8＞T5＞T2＞T4，即T6組為最適基質組。

2.5.2" 主成分分析

為確保試驗結果可信，采用主成分分析法進行綜合評價。首先通過因子分析得出各指標主成分特征值和特征向量，根據特征值大于1選關鍵主成分，共選出6個主成分，其特征值分別為6.460、4.106、3.160、2.248、1.246、1.100，累計貢獻率達96.42%，可以很好地反映其影響生長的主要因素。6個主成分主要反映地下鮮質量、根尖數、胡麻屬苷、根冠比、成活率、真葉比例的信息。

對不同基質組各指標進行綜合評價，即利用主成分綜合得分的大小評價最適合獨一味種子播種的基質比例，主成分綜合得分越大，越適合獨一味的生長。由表6可以看出，T6組為最適宜，T3組次之。

綜合模糊隸屬函數與主成分分析結果對比可知，T6組（草炭土、蛭石、珍珠巖的比例為5∶3∶1）為最適基質比例。

3" 討論與結論

種子育苗受多種因素的影響，如播種時間、基質類型和配比、育苗方式、種子處理方式等[20-23]。如汪佳維研究了播種時期、不同基質配比對三七生長的影響，發現貴陽地區1月和2月較適合三七種子的播種，椰糠、草炭、蛭石、生土的比例為0.5∶1.5∶1∶1時基質配方最佳[24]；育苗時提高基質中草炭比例，能促進容器苗生長，草炭、有機肥、珍珠巖的比例為3∶1∶1時能提高葉片的葉綠素總量和光合速率[25]。本研究選擇了常用的草炭土、蛭石、珍珠巖作為育苗基質，通過正交實驗表明，蛭石比例對出苗率和成活率有顯著影響，珍珠巖的比例對出苗率有一定的影響；蛭石和珍珠巖作為土壤的改良劑，可改善土壤的結構，儲水保墑，提高土壤的透氣性和含水性，因此育苗中需注意蛭石和珍珠巖的比例。草炭土、蛭石、珍珠巖的比例為4∶3∶3時種子出苗率（65.50%）和成活率（61.17%）較好；草炭土、蛭石、珍珠巖的比例為5∶3∶1時有利于地上、地下部干物質積累和部分次生代謝產物含量增加；草炭土、蛭石、珍珠巖的比例為4∶3∶3時有利于根系生長。綜合分析得出，草炭土、蛭石、珍珠巖的比例為5∶3∶1時為最佳，后續可作為參考。

本研究通過主成分分析和模糊隸屬函數對獨一味最適宜的育苗基質進行綜合評價，表明影響獨一味幼苗生長的因素是多方面的，不僅包括出苗率和根系形態，對次生代謝產物含量同樣有影響。本研究中，地下鮮質量、根尖數、胡麻屬苷、根冠比、成活率、真葉比例對基質影響作用較大。受種子質量、土壤組成和溫濕度的影響，種子出苗率在35.83%～65.50%之間，存在較大差異，且出苗率遠低于實驗室萌發率（82.67%）[26]，因此提高出苗率是值得研究的關鍵問題之一[27]。當前，針對獨一味育苗技術的研究尚處于空白階段，因此，篩選適宜種子育苗的優良基質和提高獨一味成苗率和壯苗率對實現獨一味工廠化育苗，從而提供優質種苗意義重大。

本研究初步探討了不同基質比例對獨一味幼苗各指標的影響，結果表明，適宜獨一味播種的最佳育苗基質草炭土、蛭石、珍珠巖的比例為5∶3∶1，可作為后續研究的參考。

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（責任編輯：敬廷桃）

收稿日期：2023-08-23

基金項目：國家科學技術部重點研發計劃項目（2019YFC1712305）；四川省科技廳重點研發項目（20ZDYF2376）；西南民族大學引進人才科研啟動金資助項目（RQD2021055）。

作者簡介：李廷菊（1996—），碩士，主要從事中藥及民族藥品種、質量與資源開發應用研究。E-mail：1161112896@qq.com。

*為通信作者，E-mail：527455247@qq.com。