徐曉強(qiáng) ,舒月文 ,俞春英 ,江建銘?

(1.浙江棗椿堂農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司,浙江 龍游 3 100002;2.浙江省中藥研究所有限公司,浙江 杭州 310023;3.浙江農(nóng)藝師學(xué)院,浙江 杭州 310021)

黃精,習(xí)稱(chēng)雞頭參、老虎姜、九蒸姜、野山姜等,以根莖入藥,為我國(guó)傳統(tǒng)的藥食兩用中藥材,在防病治病和滋補(bǔ)養(yǎng)生藥方面已具有2 000 a 的應(yīng)用歷史。我國(guó)已知最早的中藥學(xué)著作 《神農(nóng)本草經(jīng)》 將其列為上品,載 “黃精主補(bǔ)中益氣,除風(fēng)濕,安五臟,久服輕身,延年不饑”。梁代陶弘景《名醫(yī)別錄》 則補(bǔ)充了黃精具有 “補(bǔ)五勞七傷,助筋骨、耐寒暑、潤(rùn)心肺” 的功效。北宋 《圣濟(jì)總錄》 也記有常服黃精 “能助氣固精、補(bǔ)填丹田、活血駐顏、長(zhǎng)生不老” 等作用。由此可見(jiàn),黃精在東漢之前就已被用于防病治病,而且在后世的傳承中,古人通過(guò)不斷實(shí)踐總結(jié),更深知黃精是養(yǎng)生健體、養(yǎng)顏補(bǔ)益的佳品。《神仙芝草經(jīng)》 對(duì)黃精滋補(bǔ)和美容作用的評(píng)價(jià)更趨全面,謂 “黃精寬中益氣,使五臟調(diào)良,骨髓堅(jiān)強(qiáng),其力增倍,多年不老,顏色鮮明,發(fā)白更黑,齒落更生”,可見(jiàn)黃精還有治陰虛、防白發(fā)的功效。傳統(tǒng)上,經(jīng) “九蒸九曬” 的黃精炮制產(chǎn)品被譽(yù)為 “仙人余糧”,在民間廣泛應(yīng)用于保健養(yǎng)生,且口感甘甜,適宜直接嚼食或用于藥膳,使用方便多樣,具有不可替代的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)?！吨袊?guó)藥典》 記載:黃精味甘,性平;歸脾、肺、腎經(jīng);具有補(bǔ)氣養(yǎng)陰,健脾,潤(rùn)肺,益腎等功效;用于脾胃氣虛,體倦乏力,胃陰不足,口干食少,肺虛燥咳,勞嗽咳血,精血不足,腰膝酸軟,須發(fā)早白,內(nèi)熱消渴等癥[1]?，F(xiàn)代藥效學(xué)研究表明:黃精根莖黃精多糖、皂苷、黃酮、生物堿及醌類(lèi)等多種生理活性物質(zhì)和氨基酸、微量元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),具有抗衰老、降血糖血脂、保護(hù)心腦血管、抗腫瘤、改善學(xué)習(xí)記憶力及抑制老年癡呆、抗疲勞、抗氧化、調(diào)節(jié)免疫、抑制骨質(zhì)疏松、保護(hù)心肌細(xì)胞、抗骨質(zhì)疏松、保護(hù)肝臟、抗菌、抗炎、抗病毒等多重作用,臨床上用于治療動(dòng)脈粥樣硬化、近視眼、糖尿病并發(fā)癥等癥[2-5]。近十幾年,隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和生活水平迅速提升,大眾的健康養(yǎng)生意識(shí)和對(duì)美好生活的追求日益增強(qiáng),尤其是十九大報(bào)告中提出 “健康中國(guó)” 發(fā)展戰(zhàn)略以來(lái),我國(guó)的大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)了強(qiáng)勁的快速增長(zhǎng)趨勢(shì),以黃精為主要原料的保健產(chǎn)品研發(fā)也成為市場(chǎng)新龐。據(jù)報(bào)道,1997—2019 年注冊(cè)上市的黃精保健食品數(shù)量共計(jì)351 種,涉及抗疲勞、增強(qiáng)免疫力、調(diào)節(jié)血糖血脂、延緩衰老、改善睡眠和記憶、增加骨密度等20 多種保健功能[6]。目前黃精藥材年市場(chǎng)需求量在7 000～8 000 t,其中約20%用于中醫(yī)臨床及藥品和提取物生產(chǎn),約80%用于保健食品和康養(yǎng)產(chǎn)品加工,顯示了黃精產(chǎn)業(yè)發(fā)展的廣闊前景。

黃精屬植物為廣分布植物,約有40 種,廣布于北溫帶,中國(guó)有31 種,其中14 種類(lèi)的根狀莖作藥用,為中藥黃精、玉竹的基原植物[7]?！吨袊?guó)藥典》收載了黃精 (PolygonatumsibiricumDelar.ex Redoute.)、滇黃精 (PolygonatumkingianumColl.et Hemsl.) 和多花黃精 (PolygonatumcyrtonemaHua) 等3 種黃精作為藥用黃精基原植物。多花黃精根狀莖類(lèi)似生姜,俗稱(chēng)姜形黃精,其野生資源在浙江省主要具有廣泛分布,尤其是山區(qū)各縣市野生資源貯量較大。多花黃精可以通過(guò)根莖或種子繁殖,目前市場(chǎng)上流通的多花黃精主要仍來(lái)源于野生資源,生產(chǎn)上雖然可采用野生黃精根莖進(jìn)行分根繁殖,但繁殖系數(shù)低,且品質(zhì)良莠不齊,同時(shí)易造成野生種質(zhì)資源的過(guò)多采挖,尤其是近10 a 來(lái),黃精的養(yǎng)生保健作用更為人們注目,野生種質(zhì)資源的消耗量快速上升,野生資源種質(zhì)保護(hù)和永久利用面臨巨大挑戰(zhàn)。采用多花黃精種子育苗雖然可以大幅提升繁殖率,但由于多花黃精種子存在胚后熟習(xí)性,自然條件下種子發(fā)芽和成苗率均較低,需經(jīng)過(guò)2 個(gè)冬季休眠后才能長(zhǎng)出1 片真葉,嚴(yán)重影響了種子育苗效率。早期的研究大多集中在黃精植物和組培育苗方面,張躍進(jìn)等[8]開(kāi)展了藥用植物黃精種子休眠特性研究;張旺凡等[9-10]分別利用外源6-芐氨基嘌呤 (6-BA)和赤霉酸(GA3) 處理及低溫貯藏處理來(lái)打破黃精種子休眠,均得到較好的發(fā)芽效果。饒寶蓉等[11-14]利用組培技術(shù),開(kāi)展了多花黃精種子不同培養(yǎng)基、不同濃度激素處理及低溫沉積處理對(duì)種子誘導(dǎo)萌發(fā)和分化成苗的影響研究,成功誘導(dǎo)分化出完整植株,但由于采用組培育苗設(shè)備設(shè)施條件要求較高,過(guò)程繁瑣,育苗成本大,種苗價(jià)格高,難以為廣大生產(chǎn)者接受,影響了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。本文以多花黃精種子為材料,以高錳酸鉀和6-BA 處理為基礎(chǔ),結(jié)合不同低溫沉積方法來(lái)探討其對(duì)多花黃精種子萌發(fā)與成苗的影響,以期建立一種高效、實(shí)用、簡(jiǎn)便和低成本的多花黃精種子育苗技術(shù),推進(jìn)多花黃精種子的高效利用和黃精產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料

為采集龍游本地的野生多花黃精種子,于2020 年9 月分批采集成熟果實(shí),統(tǒng)一堆漚至絕大部分果實(shí)軟爛后搓洗,除去果皮果肉,并用流水沖洗種子至表面無(wú)果肉為止。取出種子,晾干、篩凈后得到干凈、飽滿(mǎn)的多花黃精種子。經(jīng)測(cè)定,多花黃精種子千粒重約為35 g。

1.2 方法

1.2.1 種子前處理

于11 月上旬取多花黃精凈種子若干,先用0.2%高錳酸鉀溶液浸泡30 min,取出稍晾,待表面干燥后轉(zhuǎn)入6-BA (200 μg·mL-1) 溶液中浸種處理4 h,取出、晾干、備用。

1.2.2 沙藏準(zhǔn)備

將經(jīng)高錳酸鉀和6-BA 處理過(guò)的多花黃精種子與干凈河砂按體積比1∶4 混勻,河砂含水量30%～35% (手捏成團(tuán),手碰散開(kāi)),并置于四周墊有10 cm 河沙或細(xì)土的透水容器 (塑料筐) 內(nèi),用于低溫沉積處理。

1.2.3 低溫沉積

分別將裝有濕沙和種子的透水容器置于15.0 ℃和4.0 ℃恒溫 (冰箱) 及室內(nèi)自然變溫、室外自然變溫條件下,開(kāi)展低溫沉積處理,低溫沉積時(shí)間約4 個(gè)月,沉積處理期間保持濕度。

1.2.4 播前處理

于3 月初將沉積處理的種子取出,待考察種子開(kāi)口率后播種。另從室外自然變溫沉積處理的種子中隨機(jī)取出100 粒,重復(fù)3 次,分別再將種子放入6-BA (100 μg·mL-1) 溶液中浸種20 min,取出、晾干后與前述的沉積處理種子一起播種于育苗床。

1.2.5 播種管理

育苗床基質(zhì)為泥炭、蛭石及細(xì)土混合土 (體積比為4∶2∶1)。播種時(shí)按行距12～15 cm 開(kāi)寬約5 cm、深約3 cm 的播種溝,將開(kāi)口種子按株距10 cm 均勻播入溝內(nèi),覆土1～2 cm,上蓋一層厚約2 cm 的稻草或秸稈,澆透水,并保持土壤濕潤(rùn)至出苗。待長(zhǎng)出1 片真葉并展開(kāi)后,用0.5%菜籽餅腐熟上清液,或0.3%尿素加0.2%磷酸二氫鉀液噴施葉面,每隔15 d 一次,連續(xù)噴施3～4 次,為壯苗、強(qiáng)苗提供充分而持續(xù)營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)。如育苗地?zé)o遮蔭條件,需在5 月中旬搭架遮蔭,遮蔭度保持在70%～80%。同時(shí),在育苗生長(zhǎng)期間,應(yīng)保持土壤濕潤(rùn),嚴(yán)防土壤過(guò)干或過(guò)濕影響幼苗生長(zhǎng),甚至造成幼苗死亡。

1.2.6 指標(biāo)考評(píng)

沉積處理約4 個(gè)月,于3 月初從沉積種子中隨機(jī)取出100 粒種子,考察其種子開(kāi)口情況后播種,重復(fù)3 次。

于播種后3 個(gè)月 (約6 月上旬) 考察田間黃精幼苗成活情況和長(zhǎng)勢(shì),計(jì)算成苗率。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同沉積處理對(duì)種子開(kāi)口和根芽萌發(fā)的影響

多花黃精種子萌發(fā)首先在種臍處出現(xiàn)裂口,胚根突破種臍并逐漸伸長(zhǎng),后胚根基部開(kāi)始膨大形成圓球狀,并隨胚根伸長(zhǎng)而增大,隨后從膨大的圓球狀處萌發(fā)出根和芽。表1 為不同沉積處理對(duì)黃精種子開(kāi)口和根、芽萌發(fā)影響的考評(píng)結(jié)果。從表1 可以發(fā)現(xiàn),不同沉積處理對(duì)種子開(kāi)口和根、芽萌發(fā)具有明顯的影響。種子開(kāi)口率以處理4 的室外自然變溫為好,達(dá)91.7%,分別比處理1、處理2 和處理3提高63.4、0.7、72.4 百分點(diǎn);其次為處理2 的4.0 ℃恒溫,種子開(kāi)口率為91.0%,而處理3 室內(nèi)自然變溫種子開(kāi)口率最低,僅為19.3%。差異顯著性測(cè)定表明,處理4 與處理2 之間無(wú)顯著差異,與處理1 和處理3 差異達(dá)極顯著水平;而處理2 也與處理1 和處理3 差異達(dá)極顯著水平。根、芽萌發(fā)以處理4 和處理2 為好,胚根基部可見(jiàn)膨2～3 mm圓球狀,發(fā)根2～4 條,芽明顯;而處理1 或處理3,胚根基部膨大較小或無(wú)明顯膨大,且根、芽萌發(fā)少。表明低溫沉積對(duì)黃精種子開(kāi)口和根、芽萌發(fā)具有顯著的促進(jìn)作用,采用室外自然變溫或4.0 ℃恒溫的低溫沉積處理能較好地滿(mǎn)足多花黃精種子育苗需求。

表1 不同沉積處理方法對(duì)黃精種子開(kāi)口和根芽萌發(fā)的影響

2.2 不同沉積處理對(duì)黃精幼苗成苗的影響

多花黃精種子根、芽萌發(fā)后,仍需足夠的低溫沉積積累,芽才能沖出土壤分化生長(zhǎng)成苗。表2 為不同沉積處理對(duì)黃精成苗和幼苗生長(zhǎng)影響的考評(píng)結(jié)果。

從表2 也可以看出,不同沉積處理對(duì)多花黃精成苗的幼苗生長(zhǎng)存在明顯的影響,成苗率以處理5室外自然變溫加6-BA 聯(lián)合處理為好,達(dá)92.3%,分別比處理1、處理2、處理3 和處理4 提高75.6、17.3、81.6、6.6 百分點(diǎn)。

表2 不同沉積處理方法對(duì)黃精成苗和幼苗生長(zhǎng)的影響

同時(shí)觀察到,處理5 出苗快、整齊,且葉大色綠,發(fā)根4～7 條,根莖膨大為6～7 mm,幼苗生長(zhǎng)健壯。差異顯著性測(cè)定表明,處理5 與處理4 差異達(dá)顯著水平,與處理2、處理1 和處理3 差異均達(dá)極顯著水平;而處理4、處理2 與處理1 和處理3間差異均達(dá)極顯著水平,表明適宜的低溫沉積處理對(duì)黃精幼苗分化和生長(zhǎng)具有明顯的促進(jìn)作用,且室外自然變溫處理效果好于4.0 ℃恒溫處理,尤其是經(jīng)室外自然變溫沉積處理的種子在播種前用100 μg·mL-16-BA 溶液浸種20 min,能進(jìn)一步促進(jìn)成苗和幼苗生長(zhǎng),而15.0 ℃恒溫處理和室內(nèi)自然變溫處理均不利于黃精幼苗分化和生長(zhǎng)。

3 小結(jié)與討論

種子休眠是植物種子對(duì)外界環(huán)境的一種適應(yīng)機(jī)制,有利于種子度過(guò)不利或惡劣的環(huán)境條件,對(duì)植物個(gè)體的生存、物種的延續(xù)和進(jìn)化都具有重要的意義。多花黃精種子具有較強(qiáng)的深沉休眠和生理后熟特性,種子在萌發(fā)前,種胚形態(tài)未成熟,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,沒(méi)有胚芽、胚軸、胚根和子葉的分化,且種子的種皮具蠟質(zhì),影響了種子的透氣性和吸水性,形成胚乳吸水障礙,致使多花黃精種子在常規(guī)播種下很難發(fā)芽,需經(jīng)過(guò)2 個(gè)冬季的低溫沉積才能出苗,發(fā)芽成苗率低,阻礙了多花黃精種子資源在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中的高效利用。本試驗(yàn)結(jié)果表明,多花黃精種子經(jīng)過(guò)0.2%高錳酸鉀溶液30 min 浸泡及200 μg·mL-16-BA 溶液處理4 h 后,在當(dāng)?shù)厥彝庾匀蛔儨貤l件下低溫沉積處理4 個(gè)月左右,不僅能明顯打破多花黃精種子休眠,提高種子萌發(fā)率,而且幼苗成苗率也顯著提升,其中經(jīng)室外自然變溫沉積處理的種子開(kāi)口率和成苗率分別為91.7%和85.7%。同時(shí)觀察到,室外自然變溫沉積處理后的開(kāi)口種子經(jīng)100 μg·mL-16-BA 溶液浸種20 min,幼苗成苗率達(dá)92.3%,且出苗快速整齊,葉大色綠,生長(zhǎng)健壯,完全能滿(mǎn)足多花黃精種子繁育產(chǎn)業(yè)化的需求,有效支撐多花黃精產(chǎn)業(yè)高效發(fā)展。

黃精為我國(guó)傳統(tǒng)中醫(yī)藥中一味補(bǔ)氣養(yǎng)陰、抗衰防老的珍品和藥食同源中藥材,自古以來(lái)就被我國(guó)歷代佛家、儒家、道家、養(yǎng)生學(xué)家以及醫(yī)藥學(xué)家所重視[15],產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景巨大。近年來(lái),浙江省立足當(dāng)?shù)匾吧嗷S精分布廣、貯量大的資源優(yōu)勢(shì),大力推進(jìn)黃精產(chǎn)業(yè)發(fā)展。據(jù)浙江省中藥材產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)2020 年年報(bào)顯示,浙江省黃精種植面積達(dá)4 000 hm2以上,其中衢州、麗水種植面積較大,山區(qū)和林下種植發(fā)展較快。相信,隨著人們生活水平不斷提高和養(yǎng)生保健意識(shí)的不斷增加,黃精眾多的養(yǎng)生保健功效更為人們所熟知,黃精產(chǎn)業(yè)也必將迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。