丹参合理灌溉研究

李翠，陈书明，尉广飞，李佳，郑立谋，张永清*

（1.山东中医药大学，山东 济南 250355；2.三门峡职业技术学院，河南 三门峡 472500；

3.河南省灵宝市阳店镇农业服务中心，河南 三门峡 472500）

丹参合理灌溉研究

李翠1，3，陈书明2，尉广飞1，李佳1，郑立谋3，张永清1*

（1.山东中医药大学，山东 济南 250355；2.三门峡职业技术学院，河南 三门峡 472500；

3.河南省灵宝市阳店镇农业服务中心，河南 三门峡 472500）

为了研究灌溉对丹参的产量和质量的影响，采用田间管灌试验法，对不同土壤含水量下的丹参产量及有效成分含量进行比较研究。结果表明，土壤相对湿度小于30%（特别重度干旱）时，脂溶性成分丹参酮ⅡA、丹参酮Ⅰ和隐丹参酮含量均最高，但是丹参产量低。适度灌溉后，产量大幅提高，有效成分含量符合药典要求。土壤含水量过多时，各有效成分含量均最低。综合丹参药用价值和经济效益，采收前期土壤相对湿度小于30%（特别重度干旱）时，应适度灌溉，可以达到不减产甚至增产的效果。本研究为丹参采收前期土壤水分管理提供了理论依据。

丹参；灌溉；土壤相对湿度；产量；有效成分

丹参为唇形科植物丹参（Salvia miltiorrhizaBge.）的干燥根和根茎，为传统常用大宗药材之一，具有活血祛淤、通经止痛、清心除烦和凉血消痈等功效［1］。野生丹参主要生长于山坡、林下和溪旁，从分布特性上可以看出丹参对水分的要求较高［2］。当前，受全球气候变暖影响，极端性天气越来越多。2013年春、夏、秋，河南省不同程度干旱。9～10月，洛阳降水量创有气象记录以来同期最少值，干旱使秋作物严重减产甚至绝收。根据实测墒情，灵宝站点土壤相对湿度在40%～50%之间，为中度干旱，干旱是否影响了当地丹参的产量和质量？药农采收丹参多选择秋末农闲（10月1日前后一周）开始，土地结冰时结束，约60天时间，采收前期（9月）正是丹参地下部分显著增长期［3］，此时雨水稀少，土壤多干旱，合理的灌溉是否会提高丹参的产量和质量？目前未见相关报道。为此，本文对不同土壤含水量下的丹参产量及有效成分含量进行研究，为丹参采收前期土壤水分管理提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用丹参种子购于山东省日照市莒县库山丹参种植基地，经山东中医药大学周凤琴教授鉴定，确认均为唇形科鼠尾草属植物丹参的种子。

1.2 方法

采用田间试验法。试验田位于河南省灵宝市阳店镇羊角寨丹参种植基地，田地（22 m×7 m）深翻、整细、耙平并做垄。供试土壤理化特性：pH值为8.7，土壤有机质为0.435 g·kg－1，水解氮30 mg·kg－1，有效磷为11.3 mg·kg－1，有效钼为0.080 5 mg·kg－1，速效钾121 mg·kg－1，交换性镁1.595mg·kg－1，有效铁9.84 mg·kg－1，有效锰8.415μg·g－1，有效锌0.47μg·g－1，有效硫为7.45μg·g－1，田间最大持水量测定值为20.32%，土壤容重为1.2 g·cm－2。将土壤肥力一致、平整好的大田划分为五个区域，每个区域都埋置地下管灌网，分别控制灌水量，管灌流速0.08 L·s－1。于2011年3月15日选取大小一致幼苗移栽入田，行距35 cm，株距45 cm。2013年9～10月，灵宝站点土壤相对湿度（土壤湿度即土壤的实际含水量，用土壤含水量占烘干土重的百分数表示，土壤相对湿度是指土壤含水量与田间持水量的百分比）在40%～50%之间，为中度干旱。9月上旬，开始对大田管灌，通过控制管灌时间控制土壤湿度。11月14日，任意取各区1 m2，深度60 cm，采挖收集土壤内所有样品。样品去除泥土和杂质后，分别称重，标号Y1、Y2、Y3、Y4、Y5，每个区取3个平行样，其中Y1作为对照样，未管灌。采收新鲜样品置60℃条件下常压干燥，干燥至轻掰易折，分别称重，换算成亩产量，计算出各样平均含水量，结果见表1。将干燥后的样品用小型粉碎机粉碎，过3号筛，按照本课题已经建立的含量测定方法［4］检测，每个样品重复3次，结果见表2。

1.3 数据处理及统计方法

采用SPSS 17.0统计软件对原始数据进行差异分析。

2 结果

表1 不同土壤相对湿度下鲜品含水量和产量（±s，n＝3）Table 1 Moisture content and yield of fresh samples under different relative soilmoisture（±s，n＝3）

表1 不同土壤相对湿度下鲜品含水量和产量（±s，n＝3）Table 1 Moisture content and yield of fresh samples under different relative soilmoisture（±s，n＝3）

注：置信区间置信度为95%，其中小写字母为新复极差比较差异显著性。

样品土壤相对湿度／%鲜品含水量／%亩产量／kg Y1 89 70.93±1.69 a 432±4.58 c 29 67.78±2.72 a 418±5.13 dY242 68.62±1.59 a 498±5.51 a Y365 69.43±1.01 a 452±4.04 b Y471 68.38±0.83 a 437±5.29 c Y5

表2 各样品中的活性成分含量（±s，n＝3）Table 2 Active ingredient contents of all the samples（±s，n＝3）

表2 各样品中的活性成分含量（±s，n＝3）Table 2 Active ingredient contents of all the samples（±s，n＝3）

注：置信区间置信度为95%，其中小写字母为新复极差比较差异显著性。

样品丹酚酸B／%迷迭香酸／%丹参酮ⅡA／%丹参酮Ⅰ／%隐丹参酮／% Y13.72±0.111 b 0.15±0.004 b 0.23±0.009 a 0.11±0.004 a 0.28±0.004 a Y23.77±0.232 b 0.12±0.232 c 0.22±0.009 a 0.08±0.004 b 0.24±0.008 b Y33.25±0.191 c 0.09±0.007 d0.23±0.017 a 0.07±0.009 c 0.14 0.017 dY44.96±0.050 a 0.24±0.007 a 0.19±0.003 b 0.06±0.001 cd0.21±0.001 c Y52.24±0.042 d0.04±0.003 e 0.06±0.002 c 0.02±0.002 d0.05±0.002 e

2.1 土壤相对湿度与丹参鲜品含水量的关系

从表1中可以看出虽然灌溉致使不同大田位置的土壤相对湿度差异较大，但是丹参鲜品的含水量差异不大，从Y1土壤相对湿度29%属于特别重度干旱（根据土壤相对湿度（R）的干旱等级指标，可以分为60%＜R为无旱，50%＜R≤60%为轻度干旱，40%＜R≤50%为中度干旱，30%＜R≤40%为重度干旱，R≤30%为特别重度干旱［5］，75%≤R≤80%为供水充分［5］，80%＜R为供水过多）至Y5土壤相对湿度89%已属于水分过多，水分过多时丹参鲜品常见皮裂，药材商品等级降低，所有丹参鲜品含水量无显著性差异，证明灌溉对丹参鲜品的含水量无明显影响。

2.2 土壤相对湿度与丹参产量的关系

由表1中可以看出，属于重度干旱的Y1未进行灌溉，产量显著性偏低，而属于中度干旱的Y2经过了少量灌溉产量最高，灌溉后属于无旱等级的Y3产量居次，水分充分的Y4以及水分过多的Y5产量相差不大，说明采收前的土壤相对湿度对丹参产量有很大影响。

2.3 土壤相对湿度与丹参有效成分含量的关系

从表2看出，在被检测的5个有效成分中丹酚酸B的含量最高，是其他各有效成分的10倍以上，各有效成分受土壤中水分影响效应不一致。2010年版中国药典规定，丹参药材含丹参酮ⅡA（C19H18O3）不得少于0.20%，含丹酚酸B（C36H30O16）不得少于3.0%。从检测结果看出，土壤含水量偏高的Y4丹酚酸B和迷迭香酸含量最高，丹参酮ⅡA含量达不到药典要求；Y5的土壤含水量最高，各个有效成分含量都最低。特别重度干旱的Y1脂溶性成分丹参酮ⅡA、丹参酮Ⅰ、隐丹参酮含量均最高。丹参酮ⅡA在相对湿度65%以下无显著差异，但是土壤水分增加后含量下降。随着土壤含水量的增加，丹参酮Ⅰ含量呈下降趋势（Y1＞Y2＞Y3＞Y4＞Y5）。Y4含量最高，Y5含量最低，二者含量有显著性差异。以上结果说明土壤水分过多不利于丹酚酸B的积累，干旱胁迫条件下，脂溶性成分含量显著提高。

3 讨论

水分是影响丹参植株生长发育的最重要因子之一，土壤水分是其需水的直接来源，从本试验结果可以看出，当土壤相对湿度在30%以下（特别重度干旱）时，丹参的产量大幅降低，近采收期适当灌溉，可以提高产量1倍。在干旱条件下，尤其是在9月份，此时正是丹参生物量显著增长期，若遇土壤水分大幅减少，致使土壤板结，水分和养分输送受阻，丹参植株的生长发育受到影响，根部瘦小，造成产量严重下降。但是在采收前期灌溉提高土壤含水量，根部吸收水分和养分后继续生长和发育，根部壮大，产量增加。这与补偿或者超补偿效应有关［6］，即植物在长期的适应过程中，形成了对干旱等逆境的抵抗能力，而且在逆境得以改善时其生理生化功能和生长发育得到恢复，甚至达到或者超过未经逆境的情形。Y2土壤相对湿度为42%，处于中度干旱状态时产量已达最高，土壤水分含量继续增加，亩产量未增加，说明丹参对水分的需求不是很高，在栽培种植过程中要注意控制土壤中的水分含量。丹参鲜品的含水量随着土壤相对湿度的变化影响不大，一方面根部在土壤下方，不被阳光直接照射，减少了水分的蒸发；另一方面，在环境水分很少或很多时，根部通过自身调节机制调节机体内部水分，保持根部水分恒定。

丹酚酸B和迷迭香酸是丹参药材中的水溶性成分，土壤相对湿度最低的Y1中含量却不是最低，说明前期的正常供水使植株在生长发育阶段积累了大量养分，能够在后期长时间干旱时转化为所需的次生代谢产物前体。Y5土壤水分含量最多，水溶性成分最低；Y4供水充分，水溶性成分含量最高，表明合理的土壤水分有助于水溶性成分的积累。但当土壤水分过多时，反而影响了次生代谢产物的积累。丹参酮ⅡA、丹参酮Ⅰ、隐丹参酮是丹参中的脂溶性成分，在各样品中，土壤相对湿度最低的Y1中含量均最高，一方面由于丹参酮ⅡA位于木栓层，Y1的根部瘦小细长，木栓层占的比重大；另一方面说明水分亏缺引起的干旱胁迫有利于次生代谢产物的积累，这与谭勇等［7］对菘蓝的研究、李霞等［8］对黄檗幼苗的研究以及刘大会等［9］对丹参幼苗的研究结果是一致的。从药用价值方面考虑，重度干旱促进丹参根部有效成分含量提高，从经济效益方面讲，重度干旱造成丹参产量偏低，不利于调动种植丹参的积极性。综上所述，合理的灌溉能够保证在药材有效成分含量达到要求的同时，使产量大幅提升。因此，当土壤重度干旱时，为了保产量应适当灌溉，至土壤相对湿度位于中度干旱状态（40%）即可停止，可以达到不减产甚至增产的效果。若遇到雨水多时，做好田间排水，保持土壤适当含水量，有助于丹参稳产稳收。

［1］国家药典委员会.中华人民共和国药典（一部）［M］.北京：中国医药科技出版社，2010.

［2］肖培根.新编中药志［M］.北京：化学工业出版社，2002.

［3］刘谦.丹参植株次生代谢影响因素研究［D］.济南：山东中医药大学，2010.

［4］李翠，尉广飞，李佳，等.性状异常丹参的利用价值研究［J］.山东科学，2014，27（2）：39－43.

［5］GB／T 20481-2006，气象干旱等级［S］.

［6］胡田田，康绍忠.植物抗旱性中的补偿效应及其在农业节水中的应用［J］.生态学报，2005，25（4）：885－891.

［7］谭勇，梁宗锁，董娟娥，等.水分胁迫对菘蓝生长发育和有效成分积累的影响［J］.中国中药杂志，2008，33（1）：19－22.

［8］李霞，王洋，阎秀峰.水分胁迫对黄檗幼苗三种生物碱含量的影响［J］.生态学报，2007，27（1）：58－63.

［9］刘大会，郭兰萍，黄璐琦，等.土壤水分含量对丹参幼苗生长及有效成分的影响［J］.中国中药杂志，2011，36（3）：78－82.

Reasonable irrigation of Salvia miltiorrhiza Bge.

LI Cui1，3，CHEN Shu-ming2，WEI Guang-fei1，LI Jia1，ZHENG Li-mou3，ZHANG Yong-qing1*
（1．Shandong University of Traditional Chinese Medicine，Jinan 250355，China；2．Sanmenxia Polytechnic，Sanmenxia 472500，China；3．Henan Provincial Lingbao Municipal Yangdian Town Agricultural Service Center，Sanmenxia 472500，China）

We compared the yieldandac tiveing redient content ofSalvia miltiorrhizaBge．for different soilmoisture with fieldp ipe irrigation methodto investigate the impac ts of irrigation on its yieldandquality．Experimental results show that the contents of tanshinoneⅡA，tanshinone I，andcryp totanshinone are the highestwhen relative soilmoisture is less than 30%（especially severe drought），but its yieldis low．Its yieldsignificantly inc reases after proper irrigation，the content of active ingredients in the requirements of pharmacopoeia．All the active ingredient contents are the lowestwhen water content of soil is too much．If its medical value andeconomic benefits are consideredtogether，moderate irrigation is available when relative soilmoisture is less than 30%．This can achieve the effect of no yielddecrease andeven yieldincrease．Ourwork can provide theoreticalbasis for soilwatermanagement before its harvest．

Salvia miltiorrhizaBge．；irrigation；relative soilmoisture；yield；ac tiveing redients

R284.1

A

1002-4026（2014）05-0018-04

10.3976／j.issn.1002－4026.2014.05.004

2014-07-24

国家科技重大专项（2012ZX09304006）。

李翠（1982－），女，博士研究生，研究方向为中药资源及其质量控制。Email：licui198209＠126.com

*通讯作者，张永清，男，博士，教授，博士生导师，研究方向为中药资源及其质量控制。Email：zyq622003＠126.com