红乌杂交天麻栽培及其不同海拔的质量比较

2024-10-09 00:00:00张泽志陈盛虎周才华马兆成赵晓武罗湘胤张升明张勇洪封海东
湖北农业科学 2024年9期

摘要:在海拔1 800 m处栽培红乌杂交天麻(Gastrodia elata Blvme.)商品麻、麻种,分析红乌杂交天麻箭麻农艺性状相关性。在海拔1 800、500 m处栽培红乌杂交天麻商品麻并进行产量、相关性分析。结果表明,在海拔1 800 m处栽培红乌杂交天麻商品麻,箭麻的数量少、单个重、产量高,箭麻单个重量与块茎长、块茎形指数呈极显著正相关。与海拔500 m相比,在海拔1 800 m处栽培的红乌杂交天麻,箭麻的单个块茎鲜重、干重、对羟基苯甲醇含量、天麻素与对羟基苯甲醇总含量均显著较高。在栽培红乌杂交天麻麻种时,麻种数量、产量、市场价格及栽培效益均较高。

关键词:红乌杂交天麻(Gastrodia elata Blvme.); 不同海拔; 农艺性状; 质量; 相关分析

中图分类号:R284.1;S567 文献标识码:A

文章编号:0439-8114(2024)09-0114-05

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.09.019 开放科学(资源服务)标识码(OSID):

The cultivation and quality comparison of Hongwu hybrid Gastrodia elata Blvme. at different altitudes

ZHANG Ze-zhi1, CHEN Sheng-hu2, ZHOU Cai-hua3, MA Zhao-cheng4, ZHAO Xiao-wu5, LUO Xiang-yin6,

ZHANG Sheng-ming7, ZHANG Yong-hong6, FENG Hai-dong1

(1.Shiyan Academy of Agricultural Sciences, Shiyan 442000, Hubei,China;2.Fruit and Tea Office of Hubei Province, Wuhan 430064, China;

3.Hubei Panlong Guorui Pharmaceutical Co., Ltd., Shiyan 442329, Hubei, China;4.Wuhan University, Wuhan 430070, China;5.Zhuxi County Wufu Island Gastrodia Planting Professional Cooperative, Shiyan 442329, Hubei,China;6.Hubei University of Medicine, Shiyan 442000, Hubei, China;7.Xixiang County Edible Mushroom Research Institute, Xixiang 723500,Shaanxi,China)

Abstract: The commercial Hongwu hybrid Gastrodia elata Blvme. and seeds were cultivated at 1 800 m above sea level, and the correlation of agronomic characters of Hongwu hybrid Gastrodia elata Blvme. was analyzed. The commercial Hongwu hybrid Gastrodia elata Blvme. was cultivated at 1 800 m and 500 m above sea level, and the yield and correlation analysis were carried out. The results showed that when Hongwu hybrid Gastrodia elata Blvme. was cultivated at an altitude of 1 800 m, the quantity was small, and the individual weight and the yield were high. There was a significant positive correlation between individual weight and tuber length and tuber shape index. Compared with 500 m above sea level, the fresh weight, dry weight, p-hydroxybenzyl alcohol content, gastrodin and p-hydroxybenzyl alcohol content of a single tuber were significantly higher at 1 800 m above sea level. When cultivating Hongwu hybrid Gastrodia elata Blvme. seeds, the quantity, yield, market price and cultivation benefit of seeds were higher.

Key words: Hongwu hybrid Gastrodia elata Blvme.; different altitudes; agronomic characters; quality; correlation analysis

天麻(Gastrodia elata Blvme.)为兰科多年生草本植物,对眩晕头痛、熄风止痉、肢体麻木、祛风通络等有很好的功效,临床广泛应用[1,2]。同时,天麻也是中国药食两用品种,广泛应用于日常饮食和营养保健中[3],这也导致中国天麻市场行情较好,天麻种植户较多。

红乌和乌红杂交天麻分别是母本红天麻与父本乌天麻、母本乌天麻与父本红天麻杂交的天麻新品种,也分别称为鄂天麻2号、鄂天麻1号,分别在海拔500~2 000 m、1 200~2 000 m处栽培,能达到高产、优质的效果[2]。吴尊华等[4]研究表明宜昌和昭通杂交天麻的天麻素含量均高于其母本红天麻或乌天麻。杨婧等[5]研究表明乌红杂交天麻在海拔1 600 m处栽培产量与品质最好。段桂媛等[6]研究表明重庆乌红杂交天麻的天麻素和对羟基苯甲醇总含量较高。

目前市场上天麻栽培与销售主要为商品麻和麻种。其中,商品麻主要为箭麻和白麻,而麻种主要为白麻和米麻。有研究指出,不同天麻的农艺性状、产量、品质不同[7,8],且天麻农艺性状与产量、气候[9,10]等有关。王丽等[11]对昭通天麻农艺性状进行多重比较分析,发现乌天麻箭麻块茎长、块茎宽等可作为高产品种选育的性状指标。钱润等[9]通过栽培的红天麻、乌天麻、杂交天麻开展“优形”农艺性状比较,发现天麻块茎重量、长、宽对天麻“优形”贡献率高于20%。关于红乌杂交天麻在高海拔下产量以及块茎物理性状相关性的研究较为鲜见,尤其是不同海拔对红乌杂交天麻产量与品质的比较研究较少。

红乌天麻为湖北省十堰市主要天麻栽培种。本研究结合十堰市山区特点,在1 800 m高海拔处开展红乌杂交天麻商品麻、麻种栽培产量与块茎物理性状相关性研究。同时,在海拔1 800、500 m处栽培红乌杂交天麻,进行质量比较与总结,以期为红乌杂交天麻栽培提供相关支撑。

1 材料与方法

1.1 商品麻、麻种培育

2020年3月10日于十堰市竹溪县丰溪镇(109°35′46″E,31°53′24″N),采用天麻种植传统技术模式,培育蜜环菌菌材0.13 hm2。2021年5月1日在竹溪县丰溪镇海拔1 800 m处开展红乌杂交天麻麻种、商品麻栽培技术研究(图1),每个小区1 m2,重复5次。同时,在海拔1 800 m和500 m处,同样采用天麻种植传统技术模式,开展红乌杂交天麻栽培质量比较研究,每个小区1 m2,重复5次。菌材采用当地同一批次的阔叶树种,陕西春森菌业有限公司提供8103天麻萌发菌黄缘小菇(Mycena citrinomarginata)和Am-8蜜环菌(Armaillaria mellea)。

1.2 检测方法

2023年3月10日以小区为单位,重复5次,在麻种栽培区检测白麻与米麻产量、数量(图2),在商品麻栽培小区检测箭麻与白麻产量、数量,并测量箭麻重量、块茎长、块茎宽(图3)。

[a]

[麻种:白麻、米麻][母本:红天麻][父本:乌天麻][红乌杂交天麻果荚]

[白麻][红乌杂交天麻白麻][商品麻][箭麻][b]

2023年3月13—14日,以小区为单位,重复5次,随机采集红乌杂交天麻箭麻块茎,按照海拔 1 800 m为第一批次、海拔500 m为第二批次进行质量检测。

1.2.1 水分检测 新鲜天麻块茎,洗净、称鲜重、切片,60 ℃烘干、称干重,计算含水量并磨成细粉,依据药典标准,干燥品采用高效液相色谱法(通则0512)[12]测定天麻素和对羟基苯甲醇含量,计算天麻素和对羟基苯甲醇的总量。

1.2.2 对照品的制备 取天麻素对照品(北京索莱宝科技有限公司,货号SG8080),加10%甲醇制成32 μg/mL的溶液即得。取对羟基苯甲醇对照品(上海源叶生物科技公司,货号B20326),加10%甲醇制成150 μg/mL的溶液即得。

1.2.3 供试品溶液的制备 取红乌杂交天麻的干燥粉末(过三号筛)约0.2 g,精密称定,置具塞锥形瓶中,精密加入10%甲醇10 mL,密塞,称定重量,超声处理(功率250 W,频率40 kHz)1 h,放冷,再称定重量,用10%甲醇补足减失的重量,摇匀,滤过,取续滤液,即得。

1.2.4 色谱条件 流动相为乙腈(A)-0.1% 磷酸水(B),梯度洗脱(0~10.0 min,3%→10% A;10.0~15.0 min,10%→12% A;15.0~25.0 min,12%→18% A;25.0~40.0 min,18% A;40.0~42.0 min,18%→95% A;42.0~42.1 min,95%→3% A;42.1~45.0 min,3% A),流速0.2 mL/min,检测波长220 nm,柱温30 ℃,进样量2 μL,色谱柱为Waters ACQUITY UPLC BEH C18 (2.1 mm×100 mm,1.7 μm)[13]。

1.3 数据整理与分析

采用Excel软件进行数据整理、制图,计算红乌杂交天麻箭麻块茎形指数:块茎形指数=块茎纵径(长)/块茎横径(宽)。采用2022—2023年十堰市红乌杂交天麻商品麻20元/kg、麻种50元/kg计算栽培效益,且商品麻栽培效益以箭麻、白麻总产量计算,麻种栽培效益以白麻总产量计算。采用SAS软件进行红乌杂交天麻产量差异性分析和箭麻形状、质量相关性分析,并用SigmaPlot 10.0软件制图。

2 结果与分析

2.1 商品麻与麻种栽培情况分析

商品麻栽培主要由箭麻、白麻组成,麻种栽培主要由白麻、米麻组成。从表1可知,根据天麻传统种植模式,在海拔1 800 m处栽培红乌杂交天麻商品麻时,箭麻产量较高,占总产量的70.71%±6.33%,平均(5±1)个/kg,但箭麻较白麻数量显著减少,白麻数量占比为58.36%±5.86%。这可能是红乌杂交天麻商品麻栽培时,由于麻种繁殖能力强,在有限的空间和生长时间下,红乌杂交天麻生长速度远低于繁殖能力。在同样的海拔下,红乌杂交天麻麻种栽培时,米麻较白麻产量及其占比、平均个数、数量、个数占比显著较高,这可能是红乌杂交天麻种子数量多,种子萌发后,形成的零代种速度缓慢,导致白麻较少。

2.2 商品麻麻种培育与效益情况分析

如表2所示,尽管红乌杂交天麻商品麻与麻种产量差异较小,但天麻商品麻较麻种市场价格低,从而显著提高了小区效益和生产效益。此外,红乌杂交天麻麻种栽培的白麻总数量远超商品麻栽培的箭麻、白麻,这主要源于红乌杂交天麻商品麻栽培天麻个头大、数量少,而麻种栽培的白麻个头小、数量多(表1),导致红乌杂交天麻麻种生产时,单位面积总数量显著较高。

2.3 天麻箭麻物理指标相关性分析

通过红乌杂交天麻箭麻物理指标相关性分析(表3)可知,海拔1 800 m处采用传统栽培技术栽培红乌杂交天麻时,箭麻单个重量与块茎长、块茎宽及块茎形指数呈极显著相关(P<0.01)。其中,红乌杂交天麻箭麻单个重量与块茎长、块茎宽呈极显著正相关(P<0.01),箭麻块茎长与块茎宽、块茎形指数也呈极显著正相关(P<0.01)。此外,红乌杂交天麻箭麻块茎形指数与单个重量、块茎宽呈极显著负相关(P<0.01)。

2.4 红乌杂交天麻箭麻物理指标线性回归分析

由图4可以看出,在海拔1 800 m处,红乌杂交天麻箭麻块茎重与块茎长、块茎宽呈极显著正相关,与块茎形指数呈极显著负相关;天麻箭麻块茎形指数与块茎长呈极显著正相关,与块茎宽呈极显著负相关。这表明红乌杂交天麻块茎越重,天麻块茎越长。红乌杂交天麻箭麻块茎重与块茎长、块茎宽及块茎形指数之间的直线回归方程分别为y=90.17+124.46x(R2=0.33,P<0.01)、y=39.70+96.29x(R2=0.70,P<0.01)、y=2.18-1.11x(R2=0.10,P<0.01)。红乌杂交天麻箭麻块茎形指数与块茎长、块茎宽之间的直线回归方程分别为y=65.76+25.23x(R2=0.16,P<0.01)、y=92.52-17.06x(R2=0.26,P<0.01)。

2.5 不同海拔栽培对红乌杂交天麻质量的影响

有研究指出,不同海拔对天麻栽培质量有显著影响[14]。本研究发现,红乌杂交天麻在海拔1 800 m处种植时,鲜重、干重、对羟基苯甲醇含量显著高于海拔500 m处种植的红乌杂交天麻,但含水量无显著差异,均符合2020版《中华人民共和国药典》[15]要求的标准(表4、图5)。这可能暗示着红乌杂交天麻在海拔500 m和1 800 m处栽培均能达到相关质量标准。但在海拔1 800 m处,能够显著提高产量和对羟基苯甲醇含量。且在海拔1800 m处,对羟基苯甲醇含量较高,导致天麻素和对羟基苯甲醇两者总含量较高,是2020版《中华人民共和国药典》[15]要求的近2倍(表4)。这可能暗示着高海拔能够显著提高对羟基苯甲醇含量,从而提高红乌杂交天麻栽培质量。

2.6 不同海拔下红乌杂交天麻箭麻质量指标相关性分析

天麻药用成分含量[6]是天麻栽培的关键。本研究分析了海拔1 800、500 m处种植天麻时,红乌杂交天麻箭麻鲜重、干重、含水量、药用成分含量之间的相关关系,结果表明,在海拔1 800 m处,鲜重仅与干重呈极显著正相关(P<0.01),对羟基苯甲醇含量仅与天麻素和对羟基苯甲醇的总含量呈显著正相关(P<0.05)(表5)。而在海拔500 m处,红乌杂交天麻箭麻鲜重、干重、含水量、药用成分含量之间无显著相关(表6)。这可能是高海拔对红乌杂交天麻箭麻鲜重、对羟基苯甲醇含量有影响,还需要进一步研究。

3 小结与讨论

本研究结果表明,在海拔1 800 m处,红乌杂交天麻商品麻栽培时,箭麻数量少、单个重、产量高,与吴尊华等[8]研究结果一致。红乌杂交天麻箭麻单个重量与块茎长、块茎形指数呈极显著正相关,与块茎宽呈极显著负相关,直线回归方程分别为y=90.17+124.46x(R2=0.33,P<0.01)、y=39.70+96.29x(R2=0.70,P<0.01)、y=2.18-1.11x(R2=0.10,P<0.01)。在海拔 1 800 m处,红乌杂交天麻麻种栽培时,白麻数量、产量、市场价格及栽培效益均较高。这可能是红麻本身在高海拔1 800 m处时,产量和效益最高[14],红乌杂交天麻遗传了母本、父本的生长优势,从而提高了天麻栽培产量与品质。因此,在栽培红乌杂交天麻时,尽量选择高海拔地区栽培和育种,可显著提高天麻产量。

与海拔500 m处相比,在海拔1 800 m处栽培红乌杂交天麻,更能够显著提高单个块茎鲜重、干重、对羟基苯甲醇含量,天麻素与对羟基苯甲醇总含量是2020版《中华人民共和国药典》的2倍,表明高海拔种植红乌杂交天麻能提高天麻产量、干物质和对羟基苯甲醇积累。

综上所述,高海拔有助于红乌杂交天麻产量与品质的提升,应当选择相对较高的海拔栽培红乌杂交天麻。

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收稿日期:2023-10-12

基金项目:国家中医药管理局中医药创新团队及人才支持计划项目(ZYYCXTD-D-202005)

作者简介:张泽志(1989-),男,湖北黄冈人,农艺师,硕士,主要从事中药材栽培技术研究与推广工作,(电话)15771097594(电子信箱)

179117170@qq.com;通信作者,封海东(1969-),男,正高级农艺师,主要从事中药材育种与栽培,(电子信箱)1750552838@qq.com;

张勇洪,男,教授,博士,主要从事药用植物研究,(电子信箱)363526950@qq.com。

张泽志,陈盛虎,周才华,等. 红乌杂交天麻栽培及其不同海拔的质量比较[J]. 湖北农业科学,2024,63(9):114-118.