崔志偉, 王康才,①, 鄭 暉
(1. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院, 江蘇 南京 210095; 2. 三明生物工程公司, 江蘇 鎮(zhèn)江 212000)
藥材金銀花為忍冬科(Caprifoliaceae)植物忍冬(LonicerajaponicaThunb.)的干燥花蕾或初開花,具有清熱解毒和涼散風(fēng)熱等功效,是大宗中藥材之一[1];其藥用價值高,廣泛應(yīng)用于保健品、化妝品和食品等行業(yè)。忍冬抽枝能力較強,但只有當(dāng)年的新生花枝才具有花蕾;且抽枝期抽生的徒長枝及枝條節(jié)間的過度伸長均可消耗大量養(yǎng)分,影響花蕾產(chǎn)量。
目前,在忍冬種植過程中使用較多的調(diào)控措施為葉面噴施生長調(diào)節(jié)劑,例如赤霉素[2]、助壯素和三十烷醇[3]等。徐迎春等[4]和龔月樺等[5]的研究結(jié)果顯示:在忍冬第3茬花的花期或第1茬花開花前噴施適宜濃度的各類生長調(diào)節(jié)劑均可抑制忍冬枝條生長,使金銀花增產(chǎn)并提升其中的綠原酸和總黃酮的含量。表明生長調(diào)節(jié)劑對金銀花的產(chǎn)量和質(zhì)量均有一定影響。由于金銀花第1茬花的產(chǎn)量占全年總產(chǎn)量的60%~70%,且開花前枝條數(shù)量和長度已基本恒定,因而,開花前枝條生長量的控制對金銀花產(chǎn)量的提升有重要意義。
鑒于此,作者選定忍冬第1茬花開花前的抽枝初期,研究噴施不同質(zhì)量濃度生長調(diào)節(jié)劑對忍冬枝條生長及花蕾性狀和花蕾中總黃酮和綠原酸含量的影響,以期為金銀花藥材產(chǎn)量及質(zhì)量的提升提供技術(shù)借鑒。
以忍冬國審新品種‘九豐一號’(‘Jiufeng 1’)的2年生且長勢均勻一致的植株為實驗材料,生長期間管理措施一致。
主要試劑:多效唑為有效成分含量15%的可濕性粉劑(四川省蘭月科技開發(fā)公司);縮節(jié)胺為有效成分含量8%的可溶粉劑(四川國光農(nóng)化股份有限公司);蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(中國藥品生物制品檢定所,純度大于99%,批號0080-9705);綠原酸標(biāo)準(zhǔn)品(中國藥品生物制品檢定所,純度大于99%,批號0753-9607)。
1.2.1 處理方法 實驗在江蘇省鎮(zhèn)江市三明生物工程公司的中藥材種植基地內(nèi)進(jìn)行。共設(shè)置12個處理: 處理P1、 P2、 P3和P4分別噴施100 400、700和 1 000 mg·L-1多效唑及質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)1.0%尿素和質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)0.1%硼砂;處理P5噴施400 mg·L-1多效唑;處理D1、D2、D3和D4分別噴施50、100、150和200 mg·L-1縮節(jié)胺及質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)1.0%尿素和質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)0.1%硼砂;處理D5噴施100 mg·L-1縮節(jié)胺;對照CK1噴施清水;對照CK2噴施質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)1.0%尿素和質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)0.1%硼砂。每個處理4株,各3次重復(fù),共144株,隨機區(qū)組排列。
在忍冬抽枝初期(4月20日)對葉面噴施上述處理液,噴施處理在下午16:00后進(jìn)行,以葉片正反兩面全部濕潤且無液體滴下為宜。每隔8 d噴施1次,共噴施3次。
1.2.2 生長指標(biāo)測定 在現(xiàn)蕾前各處理均選取3株樣株,在現(xiàn)蕾初期統(tǒng)計著生花蕾的枝條數(shù),即為開花枝條數(shù)。從各處理的3株樣株上分別選取10支枝條,測定枝條上第4至第5節(jié)的節(jié)間長度,處理開始前測定1次,每次噴施處理后均進(jìn)行測定,共測定4次,并計算每次處理后節(jié)間長度的增長量。
在第3次噴施后,以各處理選取的10支枝條的第1節(jié)對生葉片為測定對象,采用LI-3000C便攜式葉面積儀(美國LI-COR公司)測定葉面積。采集各處理新生枝條上充分發(fā)育的葉片,用乙醇提取法[6]134-137測定并計算葉片中葉綠素含量。
在第1茬花初期,隨機選取10支充分生長發(fā)育的花枝(長度大于60 cm),觀察并記錄著花節(jié)數(shù);隨機采集充分發(fā)育的大白期花蕾100個,用電子數(shù)顯卡尺(桂林量具刀具有限責(zé)任公司)測定100個花蕾的長度,結(jié)果取平均值。用萬分之一天平(德國Sartorius集團)稱取100個花蕾的鮮質(zhì)量,然后置于溫度35 ℃條件下烘干至恒質(zhì)量,稱取100個花蕾的干質(zhì)量。
1.2.3 總黃酮和綠原酸含量測定 將新采摘的第1茬花的大白期初開花蕾微波殺青2 min,然后置于40 ℃~50 ℃烘干,磨碎后過60目篩,置于干燥器中保存、備用。
以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品,采用硝酸鋁-亞硝酸鈉比色法[6]173-174、用UV-1200型紫外可見分光光度計(上海美譜達(dá)儀器有限公司)于波長510 nm處測定吸光度值并計算樣品中總黃酮的含量。
以綠原酸為標(biāo)準(zhǔn)品,參照文獻(xiàn)[1]用島津LC-20AT型高效液相色譜儀(日本島津儀器有限公司)和elite C18色譜柱(大連依利特分析儀器有限公司,4.6 mm×250 mm,5 μm)于波長327 nm條件下進(jìn)行HPLC分析,并計算樣品中綠原酸含量。
實驗數(shù)據(jù)采用EXCEL 2003數(shù)據(jù)分析軟件計算并制圖,采用SPSS 16.0統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行方差分析。
不同質(zhì)量濃度多效唑和縮節(jié)胺處理對忍冬葉片和枝條生長及葉片葉綠素含量的影響見表1;不同處理組忍冬枝條節(jié)間長度的增長量見圖1。
由表1可知:僅處理D3(噴施150 mg·L-1縮節(jié)胺及尿素和硼砂)的葉面積較對照CK1(僅噴施水)顯著增加(P<0.05),其他處理組的葉面積與CK1均無顯著差異(P>0.05);處理P5(僅噴施400 mg·L-1多效唑)和D5(僅噴施100 mg·L-1縮節(jié)胺)的葉面積均與多效唑或縮節(jié)胺噴施水平相同但噴施了尿素和硼砂的處理P2和D2間均無顯著差異。噴施不同質(zhì)量濃度多效唑?qū)θ潭~片中葉綠素含量無顯著影響,不同質(zhì)量濃度縮節(jié)胺處理間葉綠素含量也無顯著差異,但處理D1(噴施50 mg·L-1縮節(jié)胺及尿素和硼砂)和D3的葉綠素含量分別較對照CK1增加了26.8%和30.4%,差異顯著;處理D5和P5的葉綠素含量與對照CK2(僅噴施尿素和硼砂)以及處理P2和D2間均無顯著差異,且CK2和CK1間的葉綠素含量差異不顯著。結(jié)果表明:噴施質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)1.0%尿素和質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)0.1%硼砂對忍冬葉片的葉面積和葉綠素含量無明顯影響。
噴施高濃度多效唑(1 000 mg·L-1,處理P4)可顯著增加忍冬枝條的著花節(jié)數(shù),而其他處理組的著花節(jié)數(shù)與對照CK1無顯著差異。處理P5的著花節(jié)數(shù)顯著低于處理P2,但較對照CK2顯著增加;處理D5的著花節(jié)數(shù)與處理D2無顯著差異,但也較對照CK2顯著增加,表明噴施質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)1.0%尿素和質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)0.1%硼砂對忍冬枝條的著花節(jié)數(shù)有一定調(diào)節(jié)作用。開花枝條數(shù)以處理D3最多,其他處理組的開花枝條數(shù)總體上較對照CK1和CK2也有不同程度增加。
從圖1可以看出:噴施不同質(zhì)量濃度多效唑和縮節(jié)胺對忍冬枝條節(jié)間長度的增長量有一定影響。隨處理時間的延長,處理P5和D3以及對照CK1的枝條節(jié)間長度增長量較大;而其他處理組的枝條節(jié)間長度增長量差異不大,且呈緩慢增長的趨勢。
表1 噴施不同質(zhì)量濃度多效唑和縮節(jié)胺對現(xiàn)蕾前忍冬枝葉性狀和葉片葉綠素含量的影響
CK1: 水Water; CK2: 噴施質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)1.0%尿素和質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)0.1%硼砂Spraying mass-volume fraction 1.0% urea and mass-volume fraction 0.1% borax; P1-P4: 分別噴施100、400、700和1 000 mg·L-1多效唑及質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)1.0%尿素和質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)0.1%硼砂Spraying 100, 400, 700 and 1 000 mg·L-1 paclobutrazol, respectively, and mass-volume fraction 1.0% urea and mass-volume fraction 0.1% borax; P5: 噴施400 mg·L-1多效唑 Spraying 400 mg·L-1 paclobutrazol; D1-D4: 分別噴施50、 100、 150和200 mg·L-1縮節(jié)胺及質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)1.0%尿素和質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)0.1%硼砂Spraying 50, 100, 150 and 200 mg·L-1 mepiquat chloride, respectively, and mass-volume fraction 1.0% urea and mass-volume fraction 0.1% borax; D5: 噴施100 mg·L-1縮節(jié)胺 Spraying 100 mg·L-1 mepiquat chloride.
不同質(zhì)量濃度多效唑和縮節(jié)胺處理對忍冬花蕾性狀和主要有效成分含量的影響見表2。
2.2.1 對花蕾性狀的影響 如表2所示:處理P3和P4(分別噴施700和1 000 mg·L-1多效唑及尿素和硼砂)以及D2和D5的花蕾長度分別較對照CK1下降了6.63%、7.39%、17.23%和17.99%,差異顯著(P<0.05);處理P5與P2間的花蕾長度無顯著差異(P>0.05),但均較對照CK2顯著增加;處理D2和D5的花蕾長度與對照CK2均無顯著差異。另外,多效唑各處理組(P1~P5)及縮節(jié)胺各處理組(D1~D5)的百蕾鮮質(zhì)量和干質(zhì)量均不同程度低于對照CK1、折干率則不同程度高于對照CK1??傮w上看,噴施多效唑和縮節(jié)胺并不能有效提高忍冬花蕾的長度和質(zhì)量。
2.2.2 對花蕾中有效成分含量的影響 從表2還可看出:在不同水平多效唑處理組中,處理P2和P5的花蕾中總黃酮含量較高,顯著高于對照CK1和其他多效唑處理組;在不同水平縮節(jié)胺處理組中,隨縮節(jié)胺質(zhì)量濃度的提高,花蕾中總黃酮含量逐漸升高。此外,處理P5與D5的花蕾中總黃酮含量顯著高于對照CK2,但處理D5與D2花蕾中總黃酮含量無顯著差異,而處理P5的花蕾總黃酮含量顯著高于處理P2。由此可見,在多效唑處理的同時噴施尿素和硼砂可導(dǎo)致忍冬花蕾中總黃酮含量降低,而在縮節(jié)胺處理的同時噴施尿素和硼砂則無明顯影響。
噴施不同質(zhì)量濃度多效唑和縮節(jié)胺均可顯著提高忍冬花蕾的綠原酸含量(表2),且各處理組間差異顯著;其中,處理P1(噴施100 mg·L-1多效唑及尿素和硼砂)的綠原酸含量較對照CK1增加了34.03%,差異顯著。在不同水平多效唑處理組中,綠原酸含量隨多效唑質(zhì)量濃度的升高而逐漸降低;在不同水平縮節(jié)胺處理組中,處理D3和D5的綠原酸含量顯著高于其他處理組。此外,處理P5和D5花蕾的綠原酸含量分別較處理P2和D2顯著增加,而僅噴施尿素和硼砂的對照CK2的綠原酸含量顯著低于對照CK1,推測這一現(xiàn)象可能與氮元素可使綠原酸含量降低有關(guān)。
表2 噴施不同質(zhì)量濃度多效唑和縮節(jié)胺對忍冬花蕾性狀和花蕾主要有效成分含量的影響
多效唑和縮節(jié)胺均屬于延緩類生長調(diào)節(jié)劑。多效唑可以抑制赤霉素的生物合成、提高細(xì)胞分裂素類和脫落酸的含量,從而減緩植株的營養(yǎng)生長,并使枝條增粗、節(jié)間長度縮短,使光合產(chǎn)物更多地用于植物的生殖生長,促進(jìn)花芽形成和果實生長并提高產(chǎn)量。馬全民等[7]用500 mg·L-1多效唑噴施杭白菊(ChrysanthemummorifoliumRamat.)植株,可使處理植株生長健壯、光合作用效率提高、分枝芽營養(yǎng)提高且花芽數(shù)目增多,明顯提高杭白菊的產(chǎn)量和品質(zhì)。本研究結(jié)果表明:高濃度(1 000 mg·L-1)多效唑處理可顯著增加忍冬的開花枝條數(shù)和著花節(jié)數(shù),提高花蕾的折干率和質(zhì)量,這與徐迎春等[4]的研究結(jié)果一致。在本實驗中,噴施不同質(zhì)量濃度多效唑?qū)θ潭~面積和葉片的葉綠素含量無明顯影響;但楊丹[8]對葉面噴施多效唑后蘋果梨(Pyrusussuriensisvar.ovoideaRehd.)葉片葉綠素含量增加而葉面積無顯著變化。推測造成這一差異的原因除與不同植物種類本身的遺傳差異有關(guān)外,還與多效唑?qū)?xì)胞的作用機制有關(guān)。多效唑可促進(jìn)細(xì)胞分裂、使細(xì)胞排列層次增多,但不能使細(xì)胞體積增大[9],因此對葉面積無明顯影響。
縮節(jié)胺可通過植株葉片和根部吸收并傳導(dǎo)至全株,降低植株體內(nèi)赤霉素活性,從而抑制細(xì)胞伸長,導(dǎo)致頂芽長勢減弱,控制植株縱橫生長,使植株節(jié)間縮短、株型緊湊、葉色深厚及葉面積減小,并促進(jìn)葉綠素合成,防止植株旺長和推遲封行。周運剛等[10]和禤維言等[11]認(rèn)為:噴施縮節(jié)胺可提高棉花(GossypiumhirsutumLinn.)和花生(ArachishypogaeaLinn.)葉片的葉綠素含量。但在本實驗中,不同水平縮節(jié)胺處理對忍冬葉面積和葉片的葉綠素含量并無明顯影響,這可能與縮節(jié)胺施用的時間有關(guān),詳細(xì)機制仍需進(jìn)一步的研究探討。
多效唑和縮節(jié)胺等植物生長調(diào)節(jié)劑是通過影響植物次生代謝過程而起作用。綠原酸與黃酮類成分是忍冬的主要次生代謝產(chǎn)物,兩者含量的高低是評價藥材金銀花質(zhì)量的重要指標(biāo)。在本實驗中,經(jīng)不同質(zhì)量濃度多效唑和縮節(jié)胺處理后忍冬花蕾中綠原酸含量均顯著高于對照,這與龔月樺等[5]的研究結(jié)果一致;但韓樹等[12]的研究結(jié)果表明:噴施多效唑和縮節(jié)胺對金銀花品質(zhì)影響不明顯。筆者認(rèn)為,多效唑和縮節(jié)胺可能通過影響綠原酸合成過程中的關(guān)鍵酶(如苯丙氨酸解氨酶)活性來調(diào)節(jié)綠原酸含量,但其詳細(xì)作用機制尚未見研究報道。在噴施多效唑或縮節(jié)胺的同時噴施適量尿素和硼砂,對忍冬花蕾生長發(fā)育和花蕾中有效成分含量的影響有一定影響。
( Continuedonpage112)( Continuedfrompage103)
目前,在中藥材的種植和生產(chǎn)中,植物生長調(diào)節(jié)劑和農(nóng)藥是否存在殘留等問題受到人們的普遍關(guān)注,而多效唑和縮節(jié)胺在忍冬花蕾及根際土壤中的殘留量和活動周期是否符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[13],則需進(jìn)一步的實驗研究。
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