馬偉 張美琦 徐姣 蘇蓮杰 馬俊瑩 房海悅 龍雪棟

(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，哈爾濱，150040) (齊齊哈爾市北方本草經(jīng)濟(jì)植物研究所)

種子(苗)是中藥材生產(chǎn)的最基本、最重要的生產(chǎn)資料。中藥材種子(苗)質(zhì)量的穩(wěn)定與否直接影響藥材的質(zhì)量穩(wěn)定性[1]。其中，種子(苗)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)中藥材生產(chǎn)規(guī)范化很重要的一方面。

短瓣金蓮花為毛茛科植物金蓮花的同屬植物，多年生草本植物，莖高60～100 cm，疏生3～4個(gè)葉。花果期6—7月。在我國(guó)分布于黑龍江及內(nèi)蒙古東北部。生長(zhǎng)在海拔110～900 m濕草地或林間草地或河邊。在蘇聯(lián)西伯利亞?wèn)|部及遠(yuǎn)東地區(qū)也有分布[2-3]。以其花朵入藥，具有清熱解毒的功能，常用于治療扁桃體炎和腸道感染等[4]。由于其廣泛的用途在生產(chǎn)和生活中被大量應(yīng)用，必須進(jìn)行大面積人工栽植以滿足市場(chǎng)需求。本文研究短瓣金蓮花種子的檢驗(yàn)方法和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，制定短瓣金蓮花種子的質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是提高短瓣金蓮花發(fā)芽率、促進(jìn)短瓣金蓮花規(guī)范化生產(chǎn)、保證藥材質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ)。該試驗(yàn)在已有的短瓣金蓮花種子發(fā)芽特性研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討其最適發(fā)芽條件以及不同種子質(zhì)量種子的萌發(fā)能力，通過(guò)對(duì)短瓣金蓮花種子凈度、種子質(zhì)量、發(fā)芽率、含水量、外觀形態(tài)等主要品質(zhì)檢驗(yàn)指標(biāo)的測(cè)定，初步制定短瓣金蓮花種子的質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。如今，對(duì)中藥材的需求量越來(lái)越大，中藥材的質(zhì)量備受關(guān)注。中藥材種苗的質(zhì)量直接影響藥材質(zhì)量與功效[1]，不同等級(jí)的種苗對(duì)藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量有顯著影響，截止目前，我國(guó)藥用植物種苗只有少數(shù)幾個(gè)品種有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，絕大多數(shù)種苗質(zhì)量參差不齊[5-8]。關(guān)于短瓣金蓮花的種苗分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)尚未見(jiàn)報(bào)道，現(xiàn)通過(guò)田間調(diào)查對(duì)短瓣金蓮花進(jìn)行種苗分級(jí)，對(duì)短瓣金蓮花規(guī)范化生產(chǎn)以及保障產(chǎn)量和質(zhì)量具有重要意義。

1 材料與方法

種子材料：分別從烏爾其汗、十二站、呼瑪、加格達(dá)奇等地采集短瓣金蓮花種子10份，按照GB/T 3543.5—1995《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程》[9]，選取與短瓣金蓮花種子相似度最高的種子作為參照，指定短瓣金蓮花種子扦樣標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)藥用植物學(xué)馬偉研究員鑒定后用于金蓮花種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究。用于指標(biāo)測(cè)定的金蓮花種子實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)為黑龍江省齊齊哈爾市拜泉縣國(guó)富中草藥科技示范園。

種苗材料：分別從烏爾其汗、十二站、呼瑪、加格達(dá)奇等10個(gè)樣地采集短瓣金蓮花種苗。按照如下方法進(jìn)行采集：每個(gè)樣地設(shè)置3個(gè)樣方，在每個(gè)采集地點(diǎn)設(shè)置3個(gè)樣方，每個(gè)樣方大小為1.0 m×1.0 m。每個(gè)樣方選取10株，則每個(gè)樣地30株。以上材料經(jīng)黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)馬偉研究員鑒定為短瓣金蓮花的種苗。

扦樣：根據(jù)短瓣金蓮花種子生產(chǎn)水平狀況[9]所列124種作物品種，選取與金蓮花種子相似度最高的種子品種作為參照，制定金蓮花種子扦樣標(biāo)準(zhǔn)。

凈度分析：參照GB/T 3543.5—1995《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程》[9]，采用四分法，將樣品倒在光滑的玻璃板上，把凈種子、廢種子和雜質(zhì)分開(kāi)，分別稱其質(zhì)量，設(shè)置3次重復(fù)。種子凈度={凈種子/(凈種子+廢種子+雜質(zhì))}×100%。

種子質(zhì)量：種子質(zhì)量測(cè)定包括百粒法、五百粒法和千粒法。百粒法測(cè)定試樣取8個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)100粒；五百粒法測(cè)定試樣取4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)500粒；千粒法測(cè)定試樣取2個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1 000粒。計(jì)算每個(gè)處理的平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)，選取變異系數(shù)最小的方法作為最終測(cè)定方法。本文采用經(jīng)過(guò)凈度測(cè)定過(guò)的凈種子作為試樣，設(shè)置2個(gè)重復(fù)，每份1 000粒，計(jì)算種子質(zhì)量[9]。

含水率的測(cè)定：低溫(105 ℃)烘干法(標(biāo)準(zhǔn)法):此法包括整粒低恒溫和粉碎低恒溫2種方法。前者稱取2 g整粒種子直接測(cè)定含水率，后者將待測(cè)種子粉碎后稱取2 g粉末后測(cè)定含水率。高溫(135 ℃)烘干法:也包括整粒高恒溫和粉碎高恒溫2種方法[10]。本文采用低溫恒重法[9],分別取少量經(jīng)過(guò)純度分析的凈種子粉碎，稱取2 g粉末后測(cè)定含水量[11]。含水量={(烘干前樣品中-烘干后樣品中)/烘干前樣品中}×100%[12]。

發(fā)芽率測(cè)定：將濾紙置于培養(yǎng)皿內(nèi)，作為發(fā)芽床，充分潤(rùn)濕，溫度控制在20 ℃，自然光下發(fā)芽，統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率[9]。

種苗質(zhì)量測(cè)定項(xiàng)目與方法：不同產(chǎn)地的種苗，對(duì)其株高、根長(zhǎng)、葉片數(shù)和樣方的植株密度進(jìn)行測(cè)定種苗質(zhì)量分級(jí)。

種苗質(zhì)量分級(jí)：應(yīng)用統(tǒng)計(jì)軟件分別對(duì)不同產(chǎn)地的種苗的株高、根長(zhǎng)、葉片數(shù)和樣方的植株密度等指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述、相關(guān)性分析和聚類分析，根據(jù)聚類結(jié)果并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行分級(jí)，制定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 短瓣金蓮花種子測(cè)定

短瓣金蓮花種子心皮20～28片，喙長(zhǎng)約1 mm，近倒卵形，黑色，有光澤[13]。

短瓣金蓮花種子測(cè)定結(jié)果：對(duì)10份短瓣金蓮花種子[14]進(jìn)行分析，將10份金蓮花種子通過(guò)測(cè)定凈度、種子質(zhì)量、含水率、發(fā)芽率劃分為3個(gè)等級(jí)，其中Ⅰ級(jí)2份，Ⅱ級(jí)4份，Ⅲ級(jí)4份，結(jié)果如表1所示。

表1 短瓣金蓮花種子樣品指標(biāo)測(cè)定

經(jīng)相關(guān)性分析得出，各指標(biāo)間相關(guān)性顯著[15]，可以用來(lái)作為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，含水率與各性狀之間呈負(fù)相關(guān)，凈度、種子質(zhì)量和發(fā)芽率之間存在顯著或極顯著正相關(guān)，種子質(zhì)量和凈度之間的相關(guān)系數(shù)最大為0.896，含水率與各性狀之間相關(guān)系數(shù)較低，結(jié)果如表2所示。

分級(jí)指標(biāo)建議：利用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)分析軟件中的K類中心聚類分析對(duì)凈度[16]、種子質(zhì)量、含水率和發(fā)芽率4項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分類制定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[17]。最終聚類中心值見(jiàn)表3，以凈度、種子質(zhì)量、含水率和發(fā)芽率4項(xiàng)指標(biāo)的聚類中心值作為短瓣金蓮花的種子質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[18]。

表2 指標(biāo)間的相關(guān)性分析

注：** 在0.01水平上極顯著相關(guān)；*在0.05水平上顯著相關(guān)。

表3 最終聚類中心值

短瓣金蓮花種子質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)制定：根據(jù)聚類中心值并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)將短瓣金蓮花分為3個(gè)等級(jí)[19]標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4，其中一級(jí)品2份，種子飽滿，大小均勻，有光澤，雜質(zhì)少；二級(jí)品4份，種子較飽滿，大小較均勻，略有光澤，有一定的雜質(zhì)；三級(jí)品4份，種子干癟，大小不均勻，雜質(zhì)較多。種子的質(zhì)量是影響藥材種植后能否獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要因素。短瓣金蓮花種子質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4。

表4 短瓣金蓮花種子質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2.2 短瓣金蓮花種苗測(cè)定

短瓣金蓮花種苗形態(tài)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果：對(duì)10個(gè)樣地短瓣金蓮花種苗的株高、根長(zhǎng)、葉片數(shù)、植株密度的檢測(cè)結(jié)果如表5所示。

表5 短瓣金蓮花種苗質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定

注：表中數(shù)據(jù)表示平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

各指標(biāo)間的相關(guān)性：對(duì)短瓣金蓮花種苗各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析可以看出(表6)，株高與葉片數(shù)和植株密度間存在顯著相關(guān)性，根長(zhǎng)與葉片數(shù)存在顯著相關(guān)性，可以用來(lái)作為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，各指標(biāo)的變異幅度為株高2.84～4.31 cm，根長(zhǎng)為1.97～4.22 cm，葉片數(shù)為1.20～1.83，植株密度為732～2 160株/m2(表7)。

表6 短瓣金蓮花種苗各指標(biāo)間相關(guān)性分析

注：** 表示在0.01水平上極顯著相關(guān)。

表7 短瓣金蓮花種苗各指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)

對(duì)種苗的株高、根長(zhǎng)、葉片數(shù)和植株密度等4項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行聚類分析，得到種苗各個(gè)分級(jí)指標(biāo)的3個(gè)最終聚類中心，見(jiàn)表8,其中一級(jí)苗4份，二級(jí)苗2份，三級(jí)苗4份。以聚類中心值并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際確定短瓣金蓮花種苗的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表9)。

表8 短瓣金蓮花種苗最終聚類中心

表9 短瓣金蓮花種苗分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)論與討論

短瓣金蓮花種子及種苗質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)所采用的方法適用于短瓣金蓮花種子及種苗的質(zhì)量控制，為生產(chǎn)應(yīng)用短瓣金蓮花提供分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)建議，為短瓣金蓮花規(guī)范化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。本研究以發(fā)芽率、種子質(zhì)量、含水率和凈度指標(biāo)初步制定了金蓮花種子質(zhì)量的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在這4項(xiàng)指標(biāo)中，發(fā)芽率最為重要，直接反映種子的田間出苗率，種子質(zhì)量可反映種子飽滿程度和種子成熟度等。凈度和含水率可通過(guò)后期加工(如清選和干燥等)加以改變，該2項(xiàng)指標(biāo)主要影響種子的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，對(duì)種子質(zhì)量的影響較小。因此，最終以種子質(zhì)量和發(fā)芽率作為評(píng)價(jià)種子質(zhì)量的2個(gè)主要指標(biāo)。與農(nóng)作物品種選育和種子標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程相比，中藥材種子種苗工作涉及到的種質(zhì)資源及品種選育、種子種苗生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、種子種苗質(zhì)量控制、管理體系與規(guī)章制度建設(shè)等還相對(duì)落后。因此加強(qiáng)種子繁育和建立質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)體系至關(guān)重要，此質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于盡快實(shí)現(xiàn)短瓣金蓮花種子標(biāo)準(zhǔn)化，保障短瓣金蓮花的質(zhì)量和種植具有指導(dǎo)性意義。

聚類分析法是一種比較簡(jiǎn)單、方便、可靠的苗木分級(jí)方法[20-22]，其結(jié)果能客觀地反映出不同質(zhì)量苗木的實(shí)際情況及其育苗技術(shù)水平。故采用聚類分析法對(duì)短瓣金蓮花種苗進(jìn)行質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的研究。在對(duì)短瓣金蓮花種苗的調(diào)查與測(cè)定的基礎(chǔ)上，以株高、根長(zhǎng)、葉片數(shù)和植株密度作為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，這與實(shí)際生產(chǎn)中習(xí)慣使用的指標(biāo)相符[23],采用K聚類分析法，對(duì)短瓣金蓮花種苗進(jìn)行分級(jí)，對(duì)10個(gè)樣地的種苗進(jìn)行質(zhì)量分級(jí)，其中一級(jí)種苗株高≥3.95 cm，根長(zhǎng)≥4.01 cm，葉片數(shù)≥2片，植株密度≥2 028株/m2。二級(jí)種苗株高≥3.62 cm，根長(zhǎng)≥3.05 cm，葉片數(shù)≥1片，植株密度≥1 526株/m2。三級(jí)種苗株高≥2.97 cm，根長(zhǎng)≥2.76 cm，葉片數(shù)≥1片，植株密度≥1 023株/m2。選擇株高、根長(zhǎng)、葉片數(shù)和植株密度作為短瓣金蓮花種苗質(zhì)量分級(jí)的代表性指標(biāo)，即容易測(cè)量，又簡(jiǎn)化分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，在生產(chǎn)上具有一定的可操作性。對(duì)短瓣金蓮花種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究結(jié)果顯示，一級(jí)苗種子飽滿，發(fā)芽率較高，種子質(zhì)量好，而三級(jí)苗發(fā)芽率較低，種子質(zhì)量較差，由此得出種苗質(zhì)量的好壞與種子質(zhì)量關(guān)系密切。短瓣金蓮花種苗生長(zhǎng)的好壞不僅與種子質(zhì)量關(guān)系密切，還與地理環(huán)境、育苗技術(shù)、田間管理等因素有關(guān)[24]。建議生產(chǎn)上選用優(yōu)質(zhì)的種子進(jìn)行育苗，采用規(guī)范化的育苗技術(shù)和田間管理措施，以保證藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量。