北苍术在赤峰地区的引种栽培及表现

秦立金 于英娇 王静 秦通欣 高婷 郝敏 张天赐 庞慧敏 赵惠莹

摘 要：为研究北苍术在赤峰地区是否可以引进种植，本试验通过北苍术种球田间种植的方式，记录北苍术栽种后的田间生长、生理和抗性指标，分析其能否在赤峰地区正常生长。试验结果表明：北苍术地上植株的株高、最大叶面积、全株叶片数、最大叶面积、分枝数均随地温的升高呈现逐渐增加趋势，而茎粗在地温低时增粗较快，分枝数变化幅度最小。植株叶片叶绿素含量为2.616mg/L，可溶性蛋白含量为1897.9ug/g，游离脯氨酸含量为0.1247%，丙二醛含量为72.09%，可溶性糖含量为18.5%，均表现正常。因此，北苍术可以在赤峰地区的环境条件下种植并可规模化发展。

关键词：北苍术;赤峰地区;生长;生理;品质

中图分类号：S567.2  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2022）01-0012-05

1 引言

内蒙古赤峰市处于内蒙古东部地区，地理坐标介于北纬41°17′10″-45°24′15″，东经116°21′07″-120°58′52″，总面积90021平方公里[1]，属温带半干旱大陆性季风气候区。年平均气温为0-7℃，全市年平均气温西北低东南高。春季升温快，干旱多风，夏季短促，雨量集中，秋季霜冻来临早，晴天居多。苍术（学名：Atractylodes Lancea （Thunb.） DC.）菊科属多年生草本植物[2]，株高40-50cm，根状茎肥大，呈结节状。我国北方一般在海拔300-900m間，干燥坡面，稀疏阔叶林或针阔混交林下北苍术在分布较多。对土壤要求不高，不同土质均可生长，以腐殖质量较高的砂壤土最为适宜[3]。根状茎为苍术的入药部分，味苦，主要成分为挥发油、淀粉等[4]。苍术酮、苍术素等成分具有健脾、祛风、散寒、明目等功效，可用于风寒感冒、夜盲、眼目昏涩等症。北苍术除了药用价值外，北苍术还可以造酒和提取芳香油等。有研究表明，苍术合剂对溃疡性结肠炎具有明显抗性效应[5]。

近年来，国内外药材市场多以北苍术收购为主，对苍术需求量逐年增加，在经济利益的驱动下，北苍术资源也同样遭到严重破坏，乱采滥挖现象越来越普遍。再加上干旱、洪水等无法避免的天灾，北苍术赖以生存的环境遭到破坏，从而使得本就不多的野生资源越来越少。2009年东北等药材主产区的资料表明，苍术总产量同比下降快，减少了2000余吨，创下历史新低[6]。因为生活节奏的加快，生活水平的提高，人们越来越向往自然、天然的药物，导致中药材出口数量年年攀升。目前，随着中药材产业的发展，苍术已成为我国重要的出口创汇的中药材品种之一，主要出口到日本、韩国及东南亚等国家。有研究报道表明，自2001年起苍术的市场用量越来越大，从2001年的1200t增加到了2010年的5500t，增长了5～6倍，增长速度之快，为药材市场所少见[7]。

在国内，北苍术主要产区分布于内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁4省区[5]，内蒙古赤峰市因其独特的地理环境，能否适宜北苍术的种植和生长，是广大药材研究者关心和面临的主要课题之一。本试验以北苍术种球为实验材料，在赤峰地区采用田间露地种植的方式，通过测定其田间生长、生理和抗性生理指标，分析并阐述其在赤峰地区能否推广种植。

2 试验材料与方法

2.1 试验材料

北苍术种球：由赤峰国药种业牛营子专营店提供;

“沃丰康”系列有机肥、生物菌肥和矿质营养平衡肥：由北京启高生物科技有限公司提供。

2.2 试验设计

2019年5月4日进行苍术种球田间种植，小区面积为15.6×5.2m2，4个小区，4重复，株行距20cm×20cm，采用“沃丰康”系列肥常规管理。2019年6月5日开始测定北苍术田间生长指标，每个小区按照“X”型5点取样法，选取距离畦梗1m处植株，共5株，5天测一次，共测5次。田间指标测定株高、茎粗、最大叶面积、整株叶片数、分枝数、叶绿素含量。北苍术在其生长期间，观察并记录0-5cm、6-10cm、11-15cm、16-20cm、21-25cm不同土层地温，记录时间为6月5日至6月25日。2019年6月28日在试验田随机取北苍术新鲜叶片作为试验材料，开始在实验室测定北苍术叶片生理指标，主要包括可溶性蛋白质含量、游离脯氨酸含量、丙二醛含量和可溶性糖含量。

2.3 测定指标及方法

2.3.1 田间生长形态指标

株高：用直尺测量从根茎处到顶端最新长出的叶片即心叶的高度。

茎粗：用游标卡尺测量植株地上1cm根茎处。

最大叶面积：选择最大叶片测量长与宽，二者乘积即最大叶面积。

整株叶片数：≥1cm为一片叶。

分枝数：枝条长度≥5cm为一分枝。

2.3.2 生理指标

叶绿素含量：采用紫外分光光度法测定。

可溶性蛋白含量：采用考马斯亮蓝G-250染色法测定。

游离脯氨酸含量：采用茚三酮法测定。

丙二醛含量：采用硫代巴比妥酸法测定。

可溶性糖含量：采用糖度计测定。

2.4 数据分析

实验数据运用Excel 2016软件进行分析处理。

3 结果与分析

3.1 北苍术田间生长指标变化

3.1.1 生长期间不同土层地温变化

不同土层地温的变化如图1-5所示。

3.1.2 株高

北苍术株高生长动态指标如图6所示，图6表明，同等条件下，6月5日至6月10日平均增高1.03cm;6月10日至6月15日平均增高0.82cm;6月15日至6月20日平均增高0.59cm;6月20日至6月25日平均增高0.91cm。其中6月5日至6月10日植株长势最明显，整体平均增高1.03cm。根据图1地温情况，6月5日至6月10日地下5cm处温度平均升高2.62℃，地下10cm处温度平均升高2.96℃，地下15cm处温度平均升高3℃，地下20cm处温度平均升高2.81℃，地下25cm处温度平均升高2.48℃;6月10日至6月15日地下5cm处温度平均降低2.7℃，地下10cm处温度平均降低2.7℃，地下15cm处温度平均降低1.93℃，地下20cm处温度平均降低1.98℃，地下25cm处温度平均降低2.23℃;6月15日至6月20日地下5cm处温度平均降低0.46℃，地下10cm处温度平均降低0.96℃，地下15cm处温度平均降低0.53℃，地下20cm处温度平均降低0.08℃，地下25cm处温度平均降低0.25℃;6月20日至6月25日地下5cm处温度平均降低2.06℃，地下10cm处温度平均降低3.1℃，地下15cm处温度平均降低2.22℃，地下20cm处温度平均降低1.52℃，地下25cm处温度平均降低2.13℃。

3.1.2 茎粗

北苍术茎粗生长动态指标如图7所示，图7表明，同样环境以及营养条件下，6月5日至6月10日平均茎粗增大0.15cm，6月10日至6月15日莖粗平均增大0.18cm，6月15日至6月20日茎粗平均增大0.19cm，6月20日至6月25日茎粗平均增大0.15cm，其中6月15日至6月20日茎粗变化最大。

3.1.3 最大叶面积

北苍术株高生长动态指标如图8所示，图8表明，同样环境以及营养条件下，最大叶面积在6月5日至6月10日平均增大1.74cm2，6月10日至6月15日平均增大0.79cm2，6月15日至6月20日平均增大0.87cm2，6月20日至6月25日平均增大1.4cm2。其中6月5日至6月10日增大面积最大，据图1得知，6月5日至6月10日株高变化最大，由此，地温越高，株高与最大叶面积数值越大。

3.1.4 整株叶片数

由图9，在同样环境及营养条件下，整体叶片数在6月5日至6月10日增多0.84，6月10日至6月15日增多0.9，6月15日至6月20日增多0.9，6月20日至6月25日增多1.2。其中6月20日至6月25日增长变化最大。整体呈增长趋势，未出现环境不适，不适宜生长或长势缓慢的情况。

3.1.5 分枝数

由图10得出，同样环境以及营养条件下，分枝数在6月5日至6月10日增大0.3，6月10日至6月15日增大0.05，6月15日至6月20日增大0.09，6月20日至6月25日增大0.07，其中6月5日至6月10日变化最大，原因是地温升高导致分枝数值增大，其变化趋势与株高和最大叶面积一致。

3.2 北苍术叶片叶绿素含量变化

用分光光度计测试苍术叶片提取液在663nm吸光度处，得出第1次光密度值测定为0.326，得出第2次光密度值测定为0.345，得出第3次光密度值测定为0.378，得出第4次光密度值测定为0.357;在645nm吸光度处测试苍术提取液，得出第1次光密度值测定为0.110，得出第2次光密度值测定为0.125，得出第3次测定光密度值为0.129，得出第4次测定光密度值为0.176。根据所测得值，计算出叶绿素a浓度为4.1（mg/L），叶绿素b浓度为1.132（mg/L），总叶绿素浓度为5.232（mg/L），根据公式叶绿素含量（mg/m）=（浓度×提取液体积×稀释倍数）/样品鲜重，则每g鲜重叶片中色素含量为2.616（mg/L）。

3.3 北苍术抗性生理指标变化

3.3.1 可溶性蛋白含量

实验所测苍术叶片提取液在595nm处吸光值，得出第一次光密度值测定为0.456，得出第二次光密度值测定为0.449，得出第三次测定光密度值为0.448，得出平均光密度值大概为A=0.451，根据图12标准曲线得知对应蛋白质含量为53.4625ug，以及公式可溶性蛋白含量（%）=从标准曲线上查得的蛋白质浓度g/mL×测定时定容体积mL×样品溶液的总体积mLx100/（样品的质量g×测定时加样量mL），得出苍术叶片可溶性蛋白含量为1897.9ug/g。

3.3.2 游离脯氨酸含量

以甲苯溶液为空白对照，在520mm波长处测定吸光度（A）值，得出第一次光密度值测定为0.295，得出第二次光密度值测定为0.303，得出第三次测定光密度值为0.308，得出平均光密度值大概为A=0.302。据标准曲线上对应得出样品测定液中游离脯氨酸含量，根据公式脯氨酸含量=（提取液中脯氨酸浓度×提取液总体积/测定时所吸取体积）/样品重量，得出北苍术中游离脯氨酸含量为0.1247%。

3.3.3 丙二醛含量

实验测得苍术叶片提取液在450nm吸光度处，得出第一次光密度值测定为0.363，得出第二次光密度值测定为0.364，得出第三次测定光密度值为0.362，得出平均光密度值大概为A=0.363;在532nm吸光度处，得出第一次光密度值测定为0.801，得出第二次光密度值测定为0.758，得出第三次测定光密度值为0.748，得出平均光密度值大概为A=0.769;在600nm吸光度处，得出第一次光密度值测定为0.603，得出第二次光密度值测定为0.589，得出第三次测定光密度值为0.599，得出平均光密度值大概为A=0.597。根据标准曲线和公式，最终计算出丙二醛含量为72.09%。

3.3.4 可溶性糖含量

用糖度计测定北苍术植株叶片提取液中可溶性糖浓度，4次重复得出可溶性糖含量为18.50%。

4 结论与讨论

随着苍术资源的严重破坏和市场需求的不断增长，苍术的种植生产已不能满足市场的需求，如能在赤峰地区人工种植，前景广阔。王玉卓[8]等人试验研究不同光周期对茅苍术生长生理生化指标影响，结果表明在光照14h处理下，茅苍术生长状况最好。周秀丽[9]等人试验表明，北苍术的干旱临界点为中度干旱胁迫，胁迫时期可达60d，具有较强的抗旱能力。本试验结果表明，在赤峰地区的自然环境下，随着地温的升高，北苍术的株高、茎粗、全株叶片数、最大叶面积、分枝数逐渐增加，在赤峰地区能正常生长。这与前人研究结果一致，原因为，赤峰地区的光照时间较长，加上北苍术抗旱能力强，因此可以在赤峰地区正常生长。其中，株高、茎粗、最大叶面积、叶片数呈缓慢增加趋势，但茎粗与株高、最大叶面积表现相反，茎粗随着地温的降低而增粗。生长指标中，分枝数变化不大。生长指标总体对地温的需求为，当温度在20℃以下时，地上生长指标呈缓慢上升趋势，当温度升高到20-25℃时，地上生长指标呈明显上升趋势，这与郑金双[10]等人试验结果相符。

实验室测定北苍术叶片生理和抗性生理指标表明，北苍术叶片的叶绿素含量、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、丙二醛含量、可溶性糖含量等正常，表明北苍术植株的抗逆性较强，易存活。综上所述，在赤峰地区的环境条件下，北苍术春季利用种球进行繁殖，地上部生长和叶片生理指标均正常，未出现枯死、不发芽、不生长等不良现象，适宜北苍术的生长，可以适当发展一定规模的种植生产，这对于北苍术资源的保护和满足市场需求将起到一定的促进作用。

参考文献：

〔1〕孙庶玥，李俊有.2014年赤峰市气候生态环境影响评述[J].内蒙古农业科技，2015，43（04）：67-69.

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〔3〕范瑞红，徐君，刘征，等.苍术人工栽培技术[J].中国林副特产，2010，10（05）：77-78.

〔4〕王金华，薛宝云，梁爱化，等.苍术有效成分β-桉叶醇对小鼠小肠推进功能的影响[J].中国药学杂志，2002，37（04）：266-270.

〔5〕宁海容，陈建文，刘慰华，黄河清.苍术合剂抗大鼠溃疡性结肠炎的作用及抗氧化机制研究[J].中山大学学报（医学科学版），2008，29（S1）：169-171.

〔6〕丁乡.北苍术减产价生-东北地区苍术产新调查[J].特种经济动植物，2010，13（02）：18-19.

〔7〕丁立威.四省区第一轮苍术产新报道[J].特种经济动植物，2012，15（08）：20-22.

〔8〕王玉卓，谷巍，巢建国，盛业龙，夏蕴，王圆圆，惠西珂.不同光周期对茅苍术营养生长期生长及生理生化指标的影响[J].南方农业学报，2019，50（12）：2673-2679.

〔9〕周秀丽，姜大成，翁丽丽，肖春萍.干旱胁迫下北苍术的光合特性及抗逆生理响应[J].中药材，2020， 43（01）：15-19.

〔10〕郑金双，王文颇，李彦生.温度与基质含水量对北苍术种子萌发及幼苗形态建成的影响[J].中药材，2018，41（06）：1282-1284.