于錫宏 邵琪鋒 程 瑤 劉漢兵 惠愛斌 蔣欣梅* 趙恒田

（1 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院，農(nóng)業(yè)部東北地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江哈爾濱150030；2 林下經(jīng)濟(jì)資源研發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心，黑龍江哈爾濱 150040；3 中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，黑龍江哈爾濱 150040）

遼東楤木〔Aralia elata（Miq.）Seem.〕為五加科楤木屬植物，又名刺嫩芽、刺龍芽等，主要分布在我國東北部的山林中，日本、韓國以及俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)也有少量分布（陳曉婉，2016）。遼東楤木為藥食兩用植物，其嫩芽可作蔬菜食用，根皮、莖皮和葉片可入藥，名為刺老芽。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，對綠色健康食品的需求逐年增加，遼東楤木因具有藥食兩用價值備受人們的追捧。但受自然環(huán)境、地理條件限制，自然生長的遼東楤木嫩芽產(chǎn)量逐年下降，已滿足不了市場需求。開展人工反季節(jié)栽培，不僅可以有效利用冬季閑置的保護(hù)地，還可以豐富蔬菜淡季市場，提高種植戶經(jīng)濟(jì)效益。

目前對于遼東楤木的研究多集中在自然生境和栽培條件等方面，對其反季節(jié)生產(chǎn)技術(shù)的研究尚處于摸索階段，杜剛和陳更（2005）、茹麗葉等（2013）對遼東楤木反季節(jié)生產(chǎn)的栽培措施進(jìn)行研究，表明適當(dāng)密植可以提高嫩芽總產(chǎn)量。謝永剛等（2004）和鄭殿有（2013）詳細(xì)介紹了遼東楤木反季節(jié)生產(chǎn)的資源保障、樹段的采集、栽植槽的修建、人工栽植管理、采收等一系列關(guān)鍵技術(shù)。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)蔬菜生產(chǎn)設(shè)施工程與環(huán)境研究室已經(jīng)研究了遼東楤木枝條長度、粗度對嫩芽生長和營養(yǎng)成分的影響，本試驗(yàn)在此基礎(chǔ)上對遼東楤木反季節(jié)生產(chǎn)枝條采集質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行更深一步的探索，通過采用不同成熟度的遼東楤木枝條進(jìn)行扦插，分析枝條的成熟度與冬季遼東楤木嫩芽生長及營養(yǎng)成分之間的關(guān)系，以期為遼東楤木反季節(jié)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料采集于東北農(nóng)業(yè)大學(xué)向陽試驗(yàn)基地遼東楤木資源圃，選擇芽苞飽滿、無病蟲害、健壯的一年生枝條。

儀 器： 酶 標(biāo) 儀Biotek Elx800； 分 析 天 平Sartorius CPA225D；HH-8 型數(shù)顯恒溫水浴鍋；DH5000A 型電熱恒溫培養(yǎng)箱；QE-100 型粉碎機(jī)；TG16 型臺式高速離心機(jī)；KQ3200DE 型數(shù)控超聲波清洗器。

1.2 試驗(yàn)方法

2017～2018 年在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)光明屯試驗(yàn)基地進(jìn)行了兩年重復(fù)試驗(yàn)，其中2017 年為預(yù)試驗(yàn)。

1.2.1 遼東楤木枝條不同成熟度級別的劃分 在露地上凍前采集遼東楤木成熟度不同的枝條作為試材。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)相關(guān)性分析結(jié)果得出，遼東楤木枝條粗度與枝條鮮質(zhì)量、纖維素含量、木質(zhì)素含量呈極顯著正相關(guān)（表1），因此將遼東楤木枝條粗度、鮮質(zhì)量、纖維素含量及木質(zhì)素含量這4 項綜合指標(biāo)劃分為3 個級別，即成熟度1 級、2 級、3 級 （表2）。

表1 遼東楤木枝條粗度、鮮質(zhì)量與成熟度的相關(guān)性分析

表2 遼東楤木枝條成熟度分級

1.2.2 遼東楤木枝條的扦插及管理 試驗(yàn)于2018年11 月20 日在光明屯試驗(yàn)基地的日光溫室內(nèi)進(jìn)行，扦插前用30 mg · L-1赤霉素浸泡枝條20 h，以打破休眠。試驗(yàn)共3 個處理，每個處理300 株，設(shè)置3 次重復(fù)。將枝條長度按照成熟度1 級、2 級、3 級統(tǒng)一截成50 cm（截面角度為45°），平均每平方米插650 根，扦插槽用水泥板搭建而成，長600 cm，寬70 cm，高35 cm，基質(zhì)選用河沙（河沙填充量為距畦槽上沿10 cm 左右）。插入深度為10 cm左右，扦插當(dāng)天用50%多菌靈可濕性粉劑500 倍液噴霧防治灰霉病等病害，扦插后澆透水，以便讓枝條與河沙完全接觸。遼東楤木喜低溫弱光，冬季溫室嫩芽生長期間最低溫度為5 ℃，最高不超過20 ℃，濕度控制在70%～80%，平均光照強(qiáng)度2 萬lx 左右。扦插后正常管理30～45 d，每天觀察記錄嫩芽萌發(fā)數(shù)和相對生長速率，待遼東楤木嫩芽達(dá)到采收期時對其產(chǎn)量以及功能成分含量進(jìn)行測定。取樣時，每個處理隨機(jī)選10 個嫩芽保存在-80 ℃冰箱中備用?？扇苄蕴恰⒖扇苄缘鞍踪|(zhì)、VC、多糖、黃酮、皂苷含量于東北農(nóng)業(yè)大學(xué)蔬菜生產(chǎn)設(shè)施工程與環(huán)境實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測定。

1.3 項目測定

嫩芽萌發(fā)的確定：以芽鱗片展開，露出葉片為嫩芽萌發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)。

嫩芽相對生長速率：從枝條扦插當(dāng)天起，每隔5 d 測量1 次芽高，共測量5 次。每個處理30 株，3 次重復(fù)。

采收標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)頂芽長至10～15 cm，葉片尚未展開時采摘為宜，側(cè)芽葉片展開早，可在5～10 cm時采收，每次采收后對嫩芽進(jìn)行稱重。2018 年12月20 日和30 日采收2 次，用天平稱量嫩芽鮮質(zhì)量，以2 次采收的產(chǎn)量之和作為單株產(chǎn)量。每處理隨機(jī)選取30 個頂芽，用天平測定鮮質(zhì)量，然后于105 ℃殺青，75 ℃烘干至恒重，測定其干質(zhì)量，每處理3 次重復(fù)。

可溶性糖含量的測定采用蒽酮比色法（李合生，2000）；可溶性蛋白質(zhì)含量的測定采用考馬斯亮藍(lán)G-250 法（李合生，2000）；VC 含量的測定采用2，6-二氯酚靛酚-紫外分光光度法（楊瑩瑩 等，2016）；多糖含量的測定采用苯酚法（王麗君，2008）；黃酮含量的測定采用亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉法（Jia et al.，1999）；皂苷含量的測定采用比色法（王雪 等，2014）。采取五點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)隨機(jī)選取10 株掛牌取樣，3 次重復(fù)，2019 年1月10～15 日于東北農(nóng)業(yè)大學(xué)蔬菜生產(chǎn)設(shè)施與環(huán)境研究室進(jìn)行測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0 數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，運(yùn)用Duncan 新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性分析，運(yùn)用Pearson 相關(guān)系數(shù)法進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 枝條成熟度對遼東楤木嫩芽萌發(fā)的影響

如圖1 所示，遼東楤木枝條扦插3 d 后各處理開始萌發(fā)，6 d 后2 級枝條的萌發(fā)率略高于1 級和3 級枝條，但三者之間差異不顯著。隨著扦插時間的延長，嫩芽萌發(fā)率迅速增加，到扦插12 d 后，大部分嫩芽已經(jīng)萌發(fā)，12 d 以后隨著枝條成熟度的增加，嫩芽萌發(fā)率緩慢升高，扦插18 d 后3 級枝條的萌發(fā)率最高，為97.33%，其次是2 級枝條，為95.67%，兩者之間差異不顯著，但均顯著高于1級枝條。

圖1 枝條成熟度對遼東楤木嫩芽萌發(fā)的影響

2.2 枝條成熟度對遼東楤木嫩芽相對生長速率的影響

由圖2 可知，在整個遼東楤木嫩芽生長時期內(nèi)，芽高的相對生長速率表現(xiàn)為慢-快-慢的趨勢，符合“S”形生長曲線規(guī)律，在生長初期（扦插后6～10 d）嫩芽的相對生長速率緩慢增加，其中2 級枝條的相對生長速率始終略高于其他處理；生長中期（扦插后16～20 d）各處理嫩芽相對生長速率較快，其中3 級枝條的相對生長速率最快，為0.69 cm · d-1，顯著高于其他處理；生長后期（扦插后21～25 d）嫩芽相對生長速率呈現(xiàn)快速下降的趨勢，其中3 級枝條的相對生長速率始終高于其他 處理。

2.3 枝條成熟度對遼東楤木嫩芽產(chǎn)量的影響

從表3 可以看出，隨著枝條成熟度的增大，嫩芽產(chǎn)量明顯增加。3 級枝條的頂芽鮮、干質(zhì)量以及單株產(chǎn)量均明顯高于其他處理，說明成熟度較高的枝條可以促進(jìn)嫩芽生長，利于營養(yǎng)吸收，增加嫩芽干物質(zhì)積累；而1 級枝條的頂芽鮮、干質(zhì)量以及單株產(chǎn)量均顯著低于其他處理，說明成熟度較低的枝條嫩芽生長緩慢，不利于嫩芽干物質(zhì)的積累，影響嫩芽生長。

圖2 枝條成熟度對遼東楤木嫩芽相對生長速率的影響

表3 枝條成熟度對遼東楤木嫩芽產(chǎn)量的影響

2.4 枝條成熟度對遼東楤木嫩芽營養(yǎng)成分和次生代謝物質(zhì)含量的影響

由表4 可知，隨著枝條成熟度的增加，遼東楤木嫩芽中的可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)、VC 和多糖等營養(yǎng)成分含量以及皂苷、黃酮等次生代謝物質(zhì)含量均顯著增加。

表4 枝條成熟度對遼東楤木嫩芽營養(yǎng)成分和次生代謝物質(zhì)含量的影響

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，遼東楤木枝條的成熟度對其扦插生長的各項指標(biāo)影響較為明顯，隨著枝條成熟度的增大，枝條自身攜帶的營養(yǎng)物質(zhì)含量也隨之增大，扦插18 d 后嫩芽萌發(fā)率越高，相對生長速率越快，這與周新華等（2018）的研究結(jié)果一致，但是在扦插早期（扦插后6～12 d），2 級成熟度的枝條萌發(fā)時間早，萌發(fā)率較其他處理高，可能是因?yàn)檩^細(xì)的枝條頂芽休眠程度淺，在溫室內(nèi)適宜的溫濕度和光照下比較粗的枝條更容易打破休眠提前 萌發(fā)。

遼東楤木嫩芽產(chǎn)量是衡量其經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)，嫩芽產(chǎn)量的高低除了跟外界環(huán)境條件有關(guān)，與休眠前枝條營養(yǎng)的積累也是密切相關(guān)的。本試驗(yàn)結(jié)果表明，成熟度低的枝條頂芽干、鮮質(zhì)量相對較小，可能是因?yàn)槠淠举|(zhì)化程度低，導(dǎo)致萌發(fā)出的芽苞干癟，嫩芽瘦弱且含水量低，另外較細(xì)的枝條比較粗的枝條嫩芽表面積小，其光合作用受到了影響，從而影響了嫩芽的生長，這與冉憲飛（2015）的研究結(jié)果相似。

遼東楤木營養(yǎng)物質(zhì)含量的高低決定了該藥材的質(zhì)量。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，遼東楤木枝條成熟度越高，嫩芽的可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)、VC、多糖等含量均顯著提高，可能是由于扦插前期較粗的枝條本身攜帶的養(yǎng)分和水分含量較高，為嫩芽的生長提供了能量和營養(yǎng)，加上枝條底部截面面積較大，容易吸收水分和礦質(zhì)元素，有利于嫩芽的生長，前人在對東北牛防風(fēng)的研究中也有與此相似的觀點(diǎn)（劉舒婭，2018）。

植物的次生代謝是植物在長期進(jìn)化中與環(huán)境相互作用的結(jié)果，Joseph 和Joan（1997）、Shel（2000）研究發(fā)現(xiàn)次生代謝產(chǎn)物在植物提高自身保護(hù)和生存競爭能力、協(xié)調(diào)與環(huán)境關(guān)系上充當(dāng)著重要的角色，其產(chǎn)生和變化比初生代謝產(chǎn)物與環(huán)境有著更強(qiáng)的相關(guān)性和對應(yīng)性。本試驗(yàn)測定了不同成熟度枝條嫩芽中皂苷、黃酮等含量，結(jié)果表明3 級枝條次生代謝產(chǎn)物含量較高，2 級次之，1 級含量最少，可能與枝條的生長發(fā)育特性等有關(guān)系，成熟度較大的枝條粗度也較大，更容易缺水形成干旱脅迫，而植物在受到脅迫時會促進(jìn)其次生代謝產(chǎn)物的合成，這與黃福山（2012）的研究結(jié)果相似，但與王超（2017）的研究結(jié)果不一致。這可能是因?yàn)檫|東楤木次生代謝物質(zhì)積累的影響因子除了枝條本身特性外，還與遼東楤木的生長環(huán)境有關(guān)，受溫度、光照以及生物因素等條件的綜合影響。

結(jié)合前人的研究結(jié)果可以得出，遼東楤木嫩芽有效成分可能與自身枝條特性有關(guān)，隨著枝條成熟度增加，營養(yǎng)物質(zhì)積累，鮮質(zhì)量增加，需水量增加，嫩芽中的營養(yǎng)成分含量越高。遼東楤木枝條木質(zhì)化是枝條成熟度的一個重要標(biāo)志，木質(zhì)化過程就是木質(zhì)素在植物組織中的沉積過程，而木質(zhì)素合成過程中具體是哪些關(guān)鍵酶起作用有待進(jìn)一步研究，另外，本試驗(yàn)主要研究遼東楤木枝條成熟度對嫩芽生長和營養(yǎng)成分的影響，而扦插基質(zhì)、溫濕度等因素是否也對嫩芽生長有影響，尚有待進(jìn)一步 研究。

綜上所述，遼東楤木枝條成熟度越高，嫩芽中皂苷、黃酮和營養(yǎng)成分含量越高，產(chǎn)量越高，故反季節(jié)生產(chǎn)中應(yīng)選擇成熟度高、木質(zhì)化程度良好的枝條，能夠獲得較高的經(jīng)濟(jì)價值。