荒漠区黑果枸杞造林及人工栽培种源筛选

何 彩，戴建昊，刘 伟，张 鹏，李得禄，张 涛，金 娜，曹 虎

（1.武威市林业科学研究院，甘肃 武威 733000；2.武威市林业综合服务中心，甘肃 武威 733000；3.国家林业局 甘肃濒危动物保护中心，甘肃 武威 733000；4.甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室，甘肃 兰州 730070；5.甘肃省治沙研究所，甘肃 兰州 730070）

黑果枸杞Lycium ruthenicum为茄科Solanceae枸杞属Lycium植物[1]，在我国西北干旱地区广泛分布[2-3]。黑果枸杞具有较高的药用价值，其根皮和果实均可入药，具有补肾益精、生津止渴、润肺止咳等功效，尤其是在治疗心脏疾病和月经不调及抗衰老、降血压等方面效果显著[4-7]，被广泛应用于临床医学及保健行业[8]。其果实富含氨基酸[9]、花青素[10-11]、多糖[12-13]、矿质元素[14]等成分，是提取花青素的优良植物资源[15]，也可作为药品、饮料和食品等的安全着色剂[16]，具有较高的经济价值及开发利用潜力。黑果枸杞具有较强的耐旱和耐盐碱性，且其根孽具有较强的繁殖能力，对改良盐碱土地具有重要作用，被广泛用于干旱区生态修复[17]。

甘肃省武威市属于典型的荒漠区，沙多水少、干旱缺水。黑果枸杞在该地区具有较强的适应性，当地许多区域均有分布，对于改善当地的生态环境有重要作用。近年来，为促进经济发展与生态环境改善的协同推进，武威大力开展生态扶贫工作。然而在生产实践中可适应恶劣环境的经济林树种较少，使得生态扶贫工作在干旱荒漠区难以开展。发展黑果枸杞有望解决这一难题。目前，有关黑果枸杞的研究多集中于不同产区其生长特性、营养成分、种子萌发特性等方面的比较分析[18-22]。研究结果表明，甘肃不同产区的黑果枸杞有较强的耐盐、耐旱特性[22]，具有广阔的应用前景。为筛选出适宜荒漠区造林及人工栽培的黑果枸杞种源，为充分发挥其生态、经济及社会效益提供参考，本研究中主要以甘肃河西不同产区黑果枸杞为研究对象，与新疆和青海黑果枸杞的生长特性、果实形态特征及主要营养成分和矿质元素含量进行比较。

1 材料与方法

1.1 试验材料

黑果枸杞材料编号和来源见表1。

表1 黑果枸杞材料来源Table 1 Material source of L.ruthenicum

1.2 试验方法

1.2.1 苗木培育

2016年，采集各种源黑果枸杞种子，自然风干保存。翌年1月筛选出饱满、无病虫害的黑果枸杞种子，用1%的KNO3溶液处理1 min，晾干后在日光温室穴盘中育苗。20 d 后将幼苗移栽至营养钵中，移栽15 d 后移入拱棚中炼苗60 d。4月中旬，将黑果枸杞苗移栽至大田，栽植密度为1.5 m×3.0 m。每个种源设置3 个重复，每个重复10 株。

1.2.2 植株生长量和果实形态特征观测

栽植后第2年6月中旬开始，每个种源选择5 株长势一致或相近的植株，分东、西、南、北、中5 个方向各取3 根枝条测量其生长量，每隔10 d测量1 次，共测4 次。果实成熟后，尽可能选择饱满且大小均匀的果实，使用游标卡尺测量其果柄长度、果实纵横径、单果质量，计算果形指数。

1.2.3 果实主要营养成分和矿质元素含量测定

果实可溶性固形物含量采用手持糖量计法测定，每种源3 个重复；可溶性糖含量采用苯酚-硫酸法测定[23]；总酚含量采用福林-肖卡法测定，以没食子酸含量计[24]；黄酮含量用分光光度法测定，以芦丁作标准曲线[25]。使用凯氏定氮仪测定氮元素含量，使用原子吸收分光光度计测定金属元素钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌的含量，使用分光光度计测定磷元素含量[26]。

2 结果与分析

2.1 不同种源黑果枸杞枝条生长量的比较

不同种源黑果枸杞枝条生长量见表2。由表2可知，6月15日，各种源黑果枸杞枝条的生长量无显著差异，为28.4～36.2 cm，其中7 号种源枝条生长量最大，2 号种源最小。6月25日，除2 号和7 号种源外，其余种源黑果枸杞枝条的生长量无显著差异，8 个种源黑果枸杞枝条的生长量为29.8～48.8 cm，7 号种源生长量最大，2 号最小。7月5日，除2 号和3 号种源外，其余种源无显著差异，8 个种源黑果枸杞枝条的生长量为30.4～50.6 cm，7 号种源生长量最大，2 号种源最小。7月15日，各种源黑果枸杞枝条的生长量存在显著差异，8 个种源黑果枸杞枝条的生长量为31.0～54.2 cm，其中4 号种源枝条生长量最大，2 号种源最小。

表2 不同种源黑果枸杞枝条生长量†Table 2 The branch growth of L.ruthenicum from different provenances cm

由表2可以看出，除2 号、4 号、7 号种源外，其余种源黑果枸杞在6月中下旬—7月上旬枝条生长速度较快，7月中旬之后生长逐渐变得缓慢。2号种源黑果枸杞枝条生长集中在6月中旬前，6月中旬后生长缓慢。4 号种源黑果枸杞枝条在6月中下旬开始迅速生长，7月中旬仍具有较大的生长趋势。7 号种源黑果枸杞枝条在6月中旬之前生长速度较快，之后生长逐渐变得缓慢。

2.2 不同种源黑果枸杞果实形态特征的比较

不同种源黑果枸杞果实形态特征见表3。由表3可知，8 个种源黑果枸杞中，3 号种源果柄最长，为10.60 mm，2 号和6 号种源次之，分别为9.62、8.93 mm，8 号种源果柄最短，为7.47 mm。6 号种源果实最大，其横径和纵径分别为10.76、7.75 mm。从单果质量来看，6 号种源单果质量最大，为0.44 g，且与其余种源差异显著，7 号种源单果质量最小，为0.31 g。8 个种源中，仅1 个种源的单果质量大于0.40 g，4 个种源的单果质量为0.35～0.40 g，3个种源的单果质量为0.30～0.35 g。

表3 不同种源黑果枸杞果实形态特征†Table 3 Fruit morphological characteristics of L.ruthenicum from different provenances

2.3 不同种源黑果枸杞果实主要内含物的比较

2.3.1 主要营养成分含量

不同种源黑果枸杞主要营养成分含量见表4。由表4可知，不同种源黑果枸杞可溶性固形物含量差异显著，8 个种源可溶性固形物含量为9.00%～11.06%，3 号种源可溶性固形物含量最高，为11.06%，2 号最低，为9.00%。不同种源黑果枸杞可溶性糖含量差异显著，含量为1.15%～1.83%，6 号种源中可溶性糖含量最高，为1.83%，8 号种源次之，为1.77%，1 号种源最低，为1.15%。从总黄酮含量来看，不同种源黑果枸杞总黄酮含量差异显著，含量为42.0～65.2 mg/g，其中2 号、4 号、6 号、8 号种源总黄酮含量显著高于其余种源，均大于60 mg/g，7 号种源含量最低，为45 mg/g，显著低于其余种源。总酚含量分析结果表明，不同种源果实总酚含量差异显著，含量为48.84～75.14 mg/g，2 号和6 号种源总酚含量较高，大于70 mg/g，1 号种源含量最低，为48.84 mg/g，小于50 mg/g。不同种源总黄酮和总酚含量变化出现一定规律，多数种源总黄酮含量高，其总酚含量也高，但是有个别种源相反，如1 号种源总黄酮含量适中，但是总酚含量最低。

表4 不同种源黑果枸杞果实中主要营养成分含量†Table 4 The main nutrient content of L.ruthenicum from different provenances

2.3.2 矿质元素含量

不同种源黑果枸杞果实中矿质元素含量见表5，各矿质元素含量占中国食品标签营养素参考值的百分比见表6。由表5～6 可知，所测9 种矿质元素中，黑果枸杞果实中K 元素含量最高，平均为38.85 g/kg，各种源果实K 元素含量占中国食品标签营养素参考值（NRV 值）的比例均大于30%，说明8 个种源黑果枸杞果实均富含K 元素。1 号、3 号、4 号、5 号、8 号种源黑果枸杞果实中P 元素含量占NRV 值的比例依次为60.25%、29.66%、45.63%、21.46%、30.79%，均大于15%，说明以上种源黑果枸杞的果实富含P元素，2 号、6 号、7 号种源黑果枸杞果实中P 元素含量占NRV 值的比例依次为5.15%、11.90%、7.85%，均小于15%。8 个种源黑果枸杞果实中Ca、Mg、Fe、Mn、Cu 元素含量占NRV 值的比例均高于15%，说明8 个种源黑果枸杞的果实均富 含Ca、Mg、Fe、Mn、Cu 元 素。4 号、5 号 种源黑果枸杞果实中Zn 元素含量占NRV 值的比例分别为19.93%、17.63%，大于15%，说明4 号、5 号种源黑果枸杞果实富含Zn 元素，其余种源黑果枸杞果实中Zn 元素含量占NRV 值的比例均小于15%。

表5 不同种源黑果枸杞果实中矿质元素含量†Table 5 The mineral element content of L.ruthenicum from different provenances

表6 不同种源黑果枸杞果实中矿质元素含量占中国食品标签营养素参考值的比例Table 6 The NRV of L.ruthenicum from different provenances %

所测9 种矿质元素中有5 种为大量元素，4 种为微量元素。由表5还可知，5 号种源黑果枸杞果实中大量元素含量最高，为66.90 g/kg，3 号种源次之，为63.81 g/kg，7 号种源最低，为42.77 g/kg。各种源黑果枸杞果实中大量元素含量由高到低依次为5 号、3 号、4 号、6 号、2 号、8 号、1 号、7 号。6 号种源黑果枸杞果实中微量元素含量最高，为343.21 mg/kg，4 号种源次之，为197.52 mg/kg，7 号种源微量元素含量最低，为98.10 mg/kg。各种源黑果枸杞果实中微量元素含量由高到低依次为6 号、4 号、5 号、2 号、3 号、1 号、8 号、7 号。总体上，果实中大量元素含量高的种源，微量元素含量相对较高，但无明显线性规律。

3 结论与讨论

在生产实践中，各地可根据当地气候特征，结合不同种源黑果枸杞的生长特性，选择适合当地种植的黑果枸杞种源。本研究中通过分析不同种源黑果枸杞的生长特性、果实形态特征、果实中主要营养成分及矿质元素含量，筛选出适宜荒漠区人工造林的种源3 个（张掖甘州区西洞滩和武威民勤青土湖、酒泉肃州区），适宜人工栽培种源2 个（张掖甘州区老寺庙农场、酒泉肃州区）。

在不同环境下，不同种源植物的形态及生理特性相差较大，如育苗生长期、物候期、生长特性、叶片形态、果实主要营养成分等均可能存在显著差异[18-22,27-29]。如刘克彪等[19]研究了不同种源黑果枸杞的物候期和生长特性，发现其存在显著差异，且地理和气候因子对其果实主要成分含量影响较大；李钦俊等[30]研究了柴达木野生黑果枸杞果实中营养成分含量，结果表明不同采集地点黑果枸杞果实中营养成分含量差异较大。这与本研究结果一致，本研究中不同省（区）种源黑果枸杞以及甘肃省内不同采集点黑果枸杞的长势、果实中主要营养成分及矿质元素含量差异较大。本研究中生长相对较快的4 个种源黑果枸杞中，7 号种源枝条虽然具有较大的生长量，但是其快速生长期集中于6月中旬之前，此阶段气温相对较低，后期其生长较慢接近停滞，可推测该种源不适于高温气候条件下种植，故不建议在沙区造林时选用，4 号、6 号、8 号种源的枝条在7—8月气温相对较高的情况下仍具有较快的生长速度，适合用于沙区造林。2 号和6 号种源果实形态特征较好，果实中主要营养成分含量较高，适合用于人工栽培。2 号、4 号、6 号和8 号种源均为甘肃境内，可推测甘肃省内采集的黑果枸杞在当地引种栽培具有更好的适应性，这与刘克彪等[19]经研究得出的气候特征、环境差异对不同种源黑果枸杞果实中主要营养成分的影响较大的结果一致。因此，应尽可能挖掘本土种源，以便得到更好的生态、经济和社会效益。

由于每个黑果枸杞产区的采样量相对较少，本研究结果有待进一步验证。另外，为了筛选出更具代表性的黑果枸杞种源及品种，在后续研究中将对同一产区不同地点以及植株和果实形态特征差异较大的黑果枸杞种源进行研究。