尚虎山,楊榮洲,權(quán)小兵,魏玉琴,王富勝
(定西市農(nóng)業(yè)科學研究院,甘肅 定西 743000)
甘肅省自古是藥用植物黃芪的道地產(chǎn)區(qū)和主產(chǎn)區(qū),隨著近年來中醫(yī)藥熱和國家對隴藥產(chǎn)業(yè)的支持,黃芪發(fā)展速度更快速,已由隴西為核心的隴中道地產(chǎn)區(qū)逐漸向周邊和河西、隴東地帶延伸發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計,2016年甘肅省黃芪的種植面積突破10萬hm2,所生產(chǎn)黃芪產(chǎn)量占全國的50%左右[1-3]。古人早就認識到中藥材產(chǎn)地的生態(tài)環(huán)境對品質(zhì)的影響,唐《新修本草》孔志約序曰“離其本土,則質(zhì)同而效異”[4]?,F(xiàn)代研究認為,品質(zhì)形成與生態(tài)環(huán)境有著密切相關(guān)[5]。土壤是陸地植物生活的基質(zhì),它提供植物生活所必需的營養(yǎng)物質(zhì)和水分,植物的生長與土壤養(yǎng)分關(guān)系密切。土壤養(yǎng)分對中藥品質(zhì)有重要影響,已成為近年道地性研究的重要領(lǐng)域[6-7]。我們開展產(chǎn)地土壤養(yǎng)分與蒙古黃芪品質(zhì)的相關(guān)性研究,以進一步認識黃芪新型產(chǎn)區(qū)質(zhì)量的變化規(guī)律,為科學規(guī)劃黃芪種植、保證藥材品質(zhì)提供參考。
指示黃芪品種為隴芪3號[Astragalus membranaceus(Fisch.)Bunge CV(Longqi-3)]”種苗[8],為定西市農(nóng)業(yè)科學研究院選育的新品種。
將定西市農(nóng)業(yè)科學院在安定區(qū)西川園區(qū)中藥材育種基地2016年培育的隴芪3號種苗,分別調(diào)運至隴西碧巖鎮(zhèn)、渭源會川鎮(zhèn)、岷縣閭井鎮(zhèn)、康樂虎關(guān)鄉(xiāng)、民樂六壩鎮(zhèn)、榆中龍泉鄉(xiāng)6個種植示范地,并按黃芪成藥期規(guī)范化栽培技術(shù)移栽[6],采集相對應田塊土壤樣品,采用“S”形取樣法,每個采集區(qū)域選取2~3個點,共采集土壤樣品6個,測定土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、有機質(zhì)、全氮、全磷、pH等土壤養(yǎng)分指標(表1)[9]。黃芪采挖后,測定不同產(chǎn)地鮮產(chǎn)量、折干率和特、一等品出成率,并抽樣進行品質(zhì)檢測[10]。
表1 6個黃芪產(chǎn)地的土壤養(yǎng)分狀況
分析各黃芪新品種示范地的鮮產(chǎn)量、折干率、特、一等品出成率,并用灰色關(guān)聯(lián)度分析法,分析土壤養(yǎng)分指標及其對黃芪產(chǎn)量和主要質(zhì)量指標的相關(guān)性。
對6個移栽產(chǎn)區(qū)黃芪的產(chǎn)量,特、一等品出成率,折干率及內(nèi)在質(zhì)量的主要指標測定分析結(jié)果見表2。產(chǎn)量以民樂六壩鎮(zhèn)、隴西碧巖鎮(zhèn)黃芪根鮮重較高,分別達到12 354.3、12 321.2 kg/hm2,均與岷縣閭井鎮(zhèn)差異不顯著,與其他產(chǎn)區(qū)根鮮重差異達顯著水平。榆中龍泉鄉(xiāng)黃芪根鮮重產(chǎn)量最低,為10 065.6 kg/hm2,顯著低于其他產(chǎn)區(qū)。特、一等品出成率從高到低依次為康樂虎關(guān)鄉(xiāng)、隴西碧巖鎮(zhèn)、渭源會川鎮(zhèn)、民樂六壩鎮(zhèn)、岷縣閭井鎮(zhèn)、榆中龍泉鄉(xiāng),其中康樂虎關(guān)鄉(xiāng)特、一等品出成率為17.20%,隴西碧巖鎮(zhèn)為15.60%,均與其他產(chǎn)地特、一等品出成率差異顯著。6個產(chǎn)區(qū)的黃芪折干率以民樂六壩鎮(zhèn)最高,為48%;岷縣閭井鎮(zhèn)最低,為35%,其余產(chǎn)地為39%~45%,折干率與產(chǎn)地早晚溫差、氣候等關(guān)系較大。綜合產(chǎn)量、折干率及特、一等品出成率分析,隴西碧巖鎮(zhèn)依然是蒙古黃芪的優(yōu)勢產(chǎn)區(qū),其次民樂、渭源亦適宜黃芪的種植。
從品質(zhì)指標看,浸出物從高到低依次為隴西碧巖鎮(zhèn)、渭源會川鎮(zhèn)、岷縣閭井鎮(zhèn)、康樂虎關(guān)鄉(xiāng)、民樂六壩鎮(zhèn)、榆中龍泉鄉(xiāng),其中隴西碧巖鎮(zhèn)最高為40.3%,榆中龍泉鄉(xiāng)最低為19.6。甲苷含量由高到低依次為隴西碧巖鎮(zhèn)、康樂虎關(guān)鄉(xiāng)、岷縣閭井鎮(zhèn)、渭源會川鎮(zhèn)、民樂六壩鎮(zhèn)、榆中龍泉鄉(xiāng)。隴西碧巖鎮(zhèn)最高,為0.194%;榆中龍泉鄉(xiāng)最低,為0.019%。毛蕊異黃酮含量由高到低依次為隴西碧巖鎮(zhèn)、岷縣閭井鎮(zhèn)、渭源會川鎮(zhèn)、康樂虎關(guān)鄉(xiāng)、榆中龍泉鄉(xiāng)、民樂六壩鎮(zhèn)。隴西碧巖鎮(zhèn)最高,為0.148%;民樂六壩鎮(zhèn)最低,為0.027%。綜合各品質(zhì)指標可以看出,以隴西為黃芪傳統(tǒng)核心產(chǎn)區(qū)品質(zhì)較高,新型產(chǎn)區(qū)榆中龍泉鄉(xiāng)、康樂虎關(guān)鄉(xiāng)、民樂六壩鎮(zhèn)的品質(zhì)均不及傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū)。
灰色關(guān)聯(lián)度分析方法可對多因素進行排序,所需要的樣本量小,方法簡便,信息量大,近年在農(nóng)作物、中藥的品質(zhì)研究中應用較多[11-13]。本試驗在應用灰色系統(tǒng)理論制高點原理確定參考序列指標時,對于數(shù)值越大越優(yōu)的指標,選其對應指標的最大值;對于數(shù)值越小越優(yōu)的指標,選擇其對應指標的最小值。對一個動態(tài)變化系統(tǒng)進行發(fā)展態(tài)勢的量化比較,其基本思想是根據(jù)曲線幾何形狀的相似程度來判斷兩因素之間的關(guān)聯(lián)程度。以各產(chǎn)地的黃芪質(zhì)量指標(Xi)作為母因子集、土壤養(yǎng)分指標(Yi)為子因子集,先對原始數(shù)據(jù)進行標準化[14-15],再據(jù)下述公式計算關(guān)聯(lián)系數(shù):
分別以6個產(chǎn)地黃芪的產(chǎn)量(X1),特、一等出成率(X2),折干率(X3),浸出物(X4),黃芪甲苷(X5),毛蕊異黃酮(X6)的數(shù)據(jù)作為母因素Xi(i=1、2…6);不同產(chǎn)地的土壤養(yǎng)分因子為子因素Yi(i=1、2…7),首先對原始數(shù)據(jù)作標準化處理,再根據(jù)公式求出環(huán)境因子與黃芪質(zhì)量因子的灰關(guān)聯(lián)度(表3)。通過表3可以看出,影響黃芪產(chǎn)量的土壤養(yǎng)分因子從大到小依次為pH(γ7=0.909 4)、堿解氮(γ1=0.749 1)、有機質(zhì)(γ4=0.672 3)、速效鉀(γ3=0.6685)、有效磷(γ2=0.6354)、全磷(γ6=0.5498)、全氮(γ5=0.5378)。影響黃芪特、一等品出成率的土壤養(yǎng)分因子從大到小依次為堿解氮(γ1=0.788 1)、pH(γ7=0.756 0)、有機質(zhì)(γ4=0.744 5)、速效鉀(γ3=0.731 2)、有效磷(γ2=0.645 9)、全磷(γ6=0.620 6)、全氮(γ5=0.579 1)。影響黃芪折干率的土壤養(yǎng)分因子從大到小依次為pH(γ7=0.855 1)、堿解氮(γ1=0.7545)、有機質(zhì)(γ4=0.7142)、有效磷(γ2=0.6690)、速效鉀(γ3=0.663 8)、全磷(γ6=0.593 8)、全氮(γ5=0.579 1)。影響黃芪浸出物含量的土壤養(yǎng)分因子從大到小依次為pH(γ7=0.766 5)、速效鉀(γ3=0.754 4)、堿解氮(γ1=0.647 0)、有機質(zhì)(γ4=0.613 3)、全氮(γ5=0.5975)、有效磷(γ2=0.5945)、全磷(γ6=0.5786)。影響黃芪甲苷含量的土壤因子從大到小依次為堿解氮(γ1=0.787 9)、有機質(zhì)(γ4=0.745 9)、速效鉀(γ3=0.6856)、pH(γ7=0.6606)、有效磷(γ2=0.624 8)、全磷(γ6=0.618 6)、全氮(γ5=0.516 2)。影響毛蕊異黃酮含量的土壤因子從大到小依次為pH(γ7=0.7631)、速效鉀(γ3=0.7471)、堿解氮(γ1=0.6922)、有機質(zhì)(γ4=0.671 3)、有效磷(γ2=0.632 4)、全氮(γ5=0.615 3)、全磷(γ6=0.562 8)。
表2 6個產(chǎn)地黃芪產(chǎn)量及主要品質(zhì)指標
表3 黃芪品質(zhì)指標與土壤養(yǎng)分因子間的灰色關(guān)聯(lián)度(γij)
從產(chǎn)量來看,民樂六壩鎮(zhèn)、隴西碧巖鎮(zhèn)黃芪根鮮重較高,分別達到12 354.3、12 321.2 kg/hm2。特、一等品出成率從高到低依次為康樂虎關(guān)鄉(xiāng)、隴西碧巖鎮(zhèn)、渭源會川鎮(zhèn)、民樂六壩鎮(zhèn)、岷縣閭井鎮(zhèn)、榆中龍泉鄉(xiāng)。黃芪折干率以民樂六壩鎮(zhèn)最高,為48%。pH對黃芪質(zhì)量的影響較大,其他土壤養(yǎng)分因子與黃芪品質(zhì)指標相關(guān)聯(lián)。綜合黃芪產(chǎn)量與品質(zhì),認為以道地產(chǎn)區(qū)隴西為核心的周邊地區(qū)依然是黃芪的優(yōu)質(zhì)、優(yōu)勢產(chǎn)區(qū),而一些新型產(chǎn)區(qū),如民樂、榆中等雖然在產(chǎn)量和外在的品相上表現(xiàn)較優(yōu)秀,但其內(nèi)在質(zhì)量還有待提高。