李世可,张红瑞,彭 涛,2,孟 肖,高致明*,张义珠
(1.河南农业大学 农学院,河南 郑州 450002; 2.卢氏县中药材生产管理办公室,河南 卢氏 472200;3.河南省农业厅 中药材生产技术服务中心,河南 郑州 450008)
丹参(SalviamultiorrhizaBunge)为唇形科鼠尾草属多年生草本植物,以根及根茎入药,是我国常用的大宗中药材,具有活血祛瘀、清心除烦,凉血消痈、养血益血等功效[1-2]。目前丹参商品来源以人工栽培为主,且多采用育苗移栽的方法。育苗是丹参生产的重要环节,苗期也是丹参整个生育过程中的一个关键性时期,苗期生长状况的好坏直接影响到后期丹参的产量和品质[3]。近年来,国内外关于丹参种质资源、栽培技术、化学成分、药理作用等方面的研究较多[4-7],而关于丹参播期的研究较少,因栽培环境、试验材料等有所差异,各研究的结论也不尽相同。鉴于此,通过对9个不同播期丹参幼苗特性的比较分析,筛选适宜河南省产丹参育苗的最佳播期,为提高丹参的种苗质量,进一步保证丹参的产量和品质提供依据。
本试验于2014—2015年在河南农业大学科教园区进行,选择成熟、无病害的河南产丹参种子(经河南农业大学高致明教授鉴定为S.miltiorrhiza的种子)。
试验共设置9个播期,分别为7月20日、7月30日、8月9日、8月19日、8月29日、9月8日、9月18日、9月28日、10月8日。于12月1日进行取样,比较不同播期的丹参幼苗在越冬前的生长发育情况。
1.2.1 丹参农艺性状的测定 各处理随机选取10株丹参幼苗,将其完整挖出后,用清水冲洗干净,晾干后测定各项指标并求平均值。株高(从基部到地上部最高处的长度)及根长的测定使用直尺,根粗(芦头下1 cm处)使用游标卡尺测定,单株鲜质量使用分析天平测定;在55 ℃下烘干至恒定质量,使用分析天平测定单株干质量;计算壮苗指数[8],壮苗指数=根粗/根长×单株干质量。
1.2.2 丹参生理指标的测定 在低温降至0 ℃前,选取叶片后带回实验室即刻对丹参叶片生理指标进行测定。可溶性糖含量采用苯酚法[9]测定,可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法[10]测定,过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量均参照《植物生理学教程》的方法进行测定。
试验数据运用Excel 2003进行整理,并结合SPSS 22.0等软件对数据进行统计分析。
2.1.1 不同播期丹参株高的比较 由图1可以看出,丹参幼苗株高随播期推迟依次降低。7月播种的丹参株高之间没有显著差异,但与之后7个播期的幼苗株高均有显著差异。8月19日、8月29日2个播期的株高间没有显著差异,但均与8月9日播种的幼苗株高有显著差异。8月19日以后,各播期的株高虽有一定差异,但远不如与前4个播期间的差异大。9月之后各播期的幼苗株高低于6 cm。9月8日与9月18日播种的丹参株高差异显著,而9月28日与9月18日、10月8日之间均没有显著差异。
不同大小写字母表示差异达极显著(P<0.01)、显著水平(P<0.05),下同
2.1.2 不同播期丹参根长的比较 由图2可以看出,丹参幼苗根长随播种日期推迟依次降低。8月29日、9月8日2个播期间没有显著差异,9月28日与9月18日、10月8日之间没有显著差异,剩余各播种日期之间均有显著差异。
图2 不同播期丹参根长的比较
2.1.3 不同播期丹参根粗的比较 从图3可知,丹参幼苗根粗随播种日期推迟依次降低。其中,9月18日与9月8日2个播期的根粗之间没有显著差异,但二者分别与其他播期差异显著。其余播期的根粗间均有显著性差异。
图3 不同播期丹参根粗的比较
2.1.4 不同播期丹参单株鲜质量的比较 植株鲜质量主要受株高、根长、根粗的影响,但植株上叶片大小、侧根的有无也有一定的影响。从图4可知,丹参幼苗单株鲜质量也是随播种日期推迟而依次降低。9月8日以后播种的丹参幼苗单株鲜质量明显降至1 g以下,7月20日—9月8日各播期的丹参鲜质量均有显著差异;9月8日以后各播期间差异明显减小,9月8日与9月18日2个播期间单株鲜质量无显著差异,但9月28日和10月8播种的丹参幼苗单株鲜质量分别与9月8日差异显著,9月18日、9月28日、10月8日3个播期之间均没有显著差异。
图4 不同播期丹参单株鲜质量的比较
2.1.5 不同播期丹参单株干质量的比较 植株干质量由鲜质量及折干率决定。从图5可知,丹参幼苗单株干质量随着播种日期推迟而依次降低。9月8日播种的丹参幼苗单株干质量大大降低。7月20日—9月8日之间单株干质量有显著差异;9月8日及以后各播种日期之间的单株干质量均没有显著差异。
图5 不同播期丹参单株干质量的比较
2.1.6 不同播期丹参壮苗指数的比较 由图6可知,不同播期丹参幼苗壮苗指数随时间推迟依次减小,7月20日、7月30日、8月9日播种的丹参壮苗指数均在0.05以上,8月19日、8月29日壮苗指数在0.3~0.4,9月8日降至0.01以下。7月的2个播期间的壮苗指数有一定差异,但没有达到显著水平;8月9日播种的丹参壮苗指数虽然也在0.05以上,但显著低于前2个播期;8月19日与8月29日2个播期间有显著差异,8月19日播种的丹参幼苗壮苗指数显著低于前3个播期,并显著高于以后的播期;9月8日及以后所有日期播种的丹参幼苗壮苗指数降低至0.01以下,且相互之间没有显著差异。
2.2.1 不同播期丹参可溶性糖含量的比较 从图7可以看出,丹参幼苗叶片可溶性糖含量基本为随播种时间推迟逐渐降低。其中7月、8月播种的丹参幼苗叶片可溶性糖含量相差不大,但高于其他播期。9月18日、9月28日、10月8日3个播期的可溶性糖含量未达到显著差异。
图6 不同播期丹参幼苗壮苗指数的比较
图7 不同播期丹参可溶性糖含量的比较
2.2.2 不同播期丹参可溶性蛋白含量的比较 由图8可知,丹参幼苗叶片可溶性蛋白含量表现出随播种日期推迟逐渐增高的趋势。7月、8月播种的丹参幼苗可溶性蛋白含量均较低,且相差不大,均未达到显著差异;10月8日播种的丹参幼苗可溶性蛋白含量最高,9月8日播种的丹参幼苗含量次之,2个播期之间没有显著差异,但其余各播期丹参幼苗可溶性蛋白含量显著低于10月8日播种的丹参幼苗。
图8 不同播期丹参可溶性蛋白含量的比较
2.2.3 不同播期丹参SOD活性的比较 POD、SOD是植物细胞重要保护酶,与光合作用、呼吸作用及生长素的氧化等有密切相关[11]。从图9可以看出,不同播期之间丹参幼苗叶片SOD活性以8月29日播种的丹参幼苗SOD活性最高,但所有播期之间的SOD活性均没有显著差异。
2.2.4 不同播期丹参POD活性的比较 由图10可知,不同播期丹参幼苗叶片POD活性,随播种日期推迟呈现总体升高的趋势。7月20日—8月19日播种的丹参幼苗POD活性逐渐升高,7月20日、7月30日、8月9日播种的丹参幼苗POD活性之间差异不显著,但均与8月19日播种的丹参幼苗有显著差异;8月19日—9月28日播种的丹参幼苗叶片POD活性变化不规律;10月8日播种的丹参幼苗POD活性最强,且显著高于其他播期。
图9 不同播期丹参SOD活性的比较
图10 不同播期丹参POD活性的比较
2.2.5 不同播期丹参MDA含量的比较 由图11可知,总体上MDA含量随播期的推迟表现出升高的趋势。7月20—8月19日间播种的丹参幼苗MDA含量都较低,且各播期之间没有显著差异,但低于8月29日以后播期的MDA含量;10月8日播种的丹参幼苗MDA含量显著高于其他所有播期;9月28日播种的丹参幼苗MDA含量仅次于10月8日播种的丹参幼苗MDA含量。
图11 不同播期丹参MDA含量的比较
本研究结果表明,播期对丹参幼苗农艺性状及生理特性的影响较大。随着播种时间的推迟,丹参幼苗形态各项指标表现绝对的降低趋势。7—8月播种的丹参,各播期间温度差异较小,丹参幼苗快速生长,各项指标表现出显著的增长速率,因此相邻播期的质量差距较小。壮苗指数在各播期间有一定差异,但均在0.03以上,满足丹参壮苗要求。9月之后,每日最低温度降至20 ℃以下,丹参出苗时间和生长速率都有显著降低,即使是相邻的2个播期也有显著的差异,壮苗指数更是显著降低至0.01以下。随着播种时间的推迟,丹参幼苗叶片各项指标表现出一定的变化趋势:可溶性糖含量依次降低;可溶性蛋白含量、POD活性、MDA含量呈现总体逐渐升高的趋势;SOD活性几乎没有变化。
丹参适宜萌发温度为20~25 ℃[12],秋季移栽的最佳时间为10—11月[13]。9月以后进行育苗,丹参出苗时间和生长速率都显著降低,幼苗虽有一定的长势,却极大地受到环境的影响,幼苗的株高、单株鲜质量、单株干质量、壮苗指数都明显降低,到测定时期幼苗生长基本停止,且叶片遭到一定的破坏,越冬能力降低;播种较早的丹参幼苗生长到一定程度能够有效地抵御低温胁迫。这可能与幼苗叶片MDA含量升高、可溶性糖含量降低有关。
丹参苗期成长受光照、环境温度的影响较大,育苗过早或过晚,都会引起幼苗的各项壮苗指标下降,造成移栽后返苗慢、成活率低[3]。综合考虑,在大田生产中河南地区丹参育苗最好在9月之前,以显著提高幼苗质量。
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