栽培方式对七叶一枝花光合及生物特性的影响

王宗星， 周子贵， 徐军， 胡秋涛， 柳丽娜

(1.浙江省林业技术推广总站，浙江 杭州 310020； 2.德清县林业局，浙江 德清 313200；3.安吉县林业局，浙江 安吉 313300)

七叶一枝花(Parispolyphylla) 为百合科重楼属多年生草本植物，属珍稀濒危药用植物[1]。七叶一枝花药用价值大，在民间主要用于治疗多种疮毒、毒蛇咬伤等。随着科学和医药技术发展，对七叶一枝花的需求量逐步增大，以七叶一枝花为原料开发的一系列中药、中成药、美容产品及其他附属产品也越来越多。由于七叶一枝花喜阴，怕强光，因此一般在大田搭遮阳网种植或在林下套种。目前，关于七叶一枝花人工栽培的研究大多是选地、遮荫、施肥、病虫害防治等简单田间管理上[2-3]，以及田间或实验室不同管理措施对七叶一枝花生理特性及皂苷等相关物质的影响的研究[4-6]，而林下不同栽培方式对七叶一枝花光合特性及生物特性的影响，未见国内有文献报道。本文通过毛竹林下七叶一枝花不同栽培方式的试验, 研究七叶一枝花光合特性和生物特性的变化, 进而探讨其适宜生长和有利于皂苷积累的栽培方法, 为科学种植七叶一枝花提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2019年3月在安吉县孝丰镇横溪坞村毛竹精品园区的毛竹林基地进行。毛竹林分密度为667 m2180株。基地属亚热带季风气候，夏无酷暑，冬无严寒，四季分明，全年雨水充沛，雨热同期。年平均降水量为1 485 mm，主要集中在夏季，冬季较少，其中12月最少，具明显的双峰型降雨特点，年份间梅雨量的实际差异大。年平均气温 16.6 ℃，7月最高，1月最低。年日照1 980～2 050 h，年无霜期203～226 d。

试验材料为浙江种源二三年生七叶一枝花苗。

1.2 处理设计

试验在毛竹林下设置容器栽培和裸地栽培2个处理，每个处理重复3次，每个重复种植100株，共6个样地。栽培容器为25 cm×25 cm无纺布，并将容器半埋于土壤中。

1.3 测定项目

光合特性测定在2020年7月天气晴朗时进行。每个样地选择3棵健壮植株为样株，每株选健康成熟功能叶片3片，每片叶分别挂牌标记，测定时保持叶片自然生长角度不变，进行活体测量[7]。采用Li-6400便携式光合测定仪(LI-COR，美国)，从7:00—17:00，每隔2 h测定叶片净光合速率。测量每个叶片时，待读数稳定后，读取5～6个数据，取平均值。

2020年11月每个样地挖取2株七叶一枝花块茎，称重，并参照《中华人民共和国药典》(2015版)，采用高效液相色谱法测定七叶一枝花根茎中皂苷Ⅰ、皂苷Ⅱ、皂苷Ⅵ、皂苷Ⅶ的含量。

2 结果与分析

2.1 对光合特性的影响

由图1可知，在毛竹林分下，七叶一枝花净光合速率呈单峰曲线变化。日出后，随光照强度增加，气温不断升高，净光合速率随之增加，中午时分，光照强度达到最高水平，净光合速率在13:00左右达到最大值。13:00以后随着光照强度降低，气温下降，净光合速率逐渐降低，l7:00左右，光合作用与呼吸作用基本持平，日落后趋于负值。

图1 不同栽培方式下七叶一枝花净光合速率日变化

从图中还可以看出，容器栽培净光合速率明显高于裸地栽培，尤其在中午时分，光照强度最强时，净光合速率差别最大，容器栽培七叶一枝花最大净光合速率为5.1 μmol·m-2·s-1，而裸地栽培仅为3.8 μmol·m-2·s-1，存在较大差距。

2.2 对生物量及皂苷含量的影响

由表1可知，七叶一枝花块茎无论鲜重还是干重容器栽培方式均明显高于裸地栽培。通过对皂苷含量的测定发现，容器栽培和裸地栽培2种方式七叶一枝花皂苷总量均符合《中华人民共和国药典》(2015版)中的皂苷总量不低于0.6%的规定，但容器栽培比裸地栽培皂苷总量更高，尤其是皂苷Ⅶ含量差别较大，这说明容器栽培方式下七叶一枝花具有更好的生物量和皂苷积累，长势更好。

表1 不同栽培方式对七叶一枝花生物量及皂苷含量的影响

3 小结与讨论

净光合速率是指植物光合作用积累的有机物，是总光合速率减去呼吸速率的值。植株的净光合速率是反映植物光合特性最显著的指标。植物的净光合速率既与自身因素有关，也受多种外界因素影响[8-18]。本试验在自然条件下，通过采用不同的栽培方式(容器栽培和裸地栽培)，测定七叶一枝花植株的光合特性。结果表明，七叶一枝花的光合特性受栽培方式的明显影响，容器栽培净光合速率高于裸地栽培，光合产物积累更多，究其原因，容器栽培方式能缩短缓苗时间，土壤环境波动较小，更好起到保水保肥的效果，且半埋于土壤中，容器不会受到外界环境干扰。

七叶一枝花的药用价值在块茎，容器栽培方式七叶一枝花生物量显著高于裸地栽培，这与净光合速率的变化相一致，同时也印证了净光合速率的提高直接影响叶片干物质的积累，从而进一步提高植株的干重[19]。

皂苷是一种广泛存在于高等植物中特殊的糖类化合物[5]，也是七叶一枝花最主要的药效成分。皂苷含量受多种因素影响，目前已有研究表明，影响七叶一枝花皂苷含量的因子包括水分[4]、光照[5]、种源[20-21]、采收期[22]等。已经报道的七叶一枝花含有的207个化合物中皂苷有121个，其中七叶一枝花皂苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ等7种成分是重楼属植物的代表性成分[23]。七叶一枝花皂苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ的含量与其药用价值的高低密切相关[20]。结果表明，容器栽培七叶一枝花总皂苷含量明显高于裸地栽培，这说明栽培方式是影响七叶一枝花根茎皂苷含量的主要因子之一。皂苷Ⅶ是七叶一枝花活性成分之一，具有抗肿瘤、抗炎等作用[24]。研究发现，七叶一枝花皂苷Ⅶ含量远远高于皂苷Ⅰ、皂苷Ⅱ、皂苷Ⅵ，因此，在研究中常常将皂苷Ⅶ作为皂苷含量的测定指标。