崔馨月,具紅光,樸 錦
(延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院,吉林 延吉 133002)
蒼術(shù)屬植物隸屬于菊科蒼術(shù)屬,現(xiàn)今我國(guó)共有4個(gè)種以及1個(gè)變種[1],關(guān)蒼術(shù)是吉林省道地藥材,有祛風(fēng)散寒、明目、健脾等功效;常用于治療感冒、腹脹、水腫、風(fēng)濕、夜盲、眼目昏澀等[2]。丁立威[3]分析2001-2012年關(guān)蒼術(shù)的產(chǎn)量、需求和市場(chǎng)狀況發(fā)現(xiàn),隨著關(guān)蒼術(shù)的需求以及價(jià)格的不斷攀升,其產(chǎn)量卻呈逐年遞減的趨勢(shì)。蒼術(shù)越來(lái)越多的藥用價(jià)值被發(fā)現(xiàn),產(chǎn)區(qū)群眾不分時(shí)節(jié)、不管成長(zhǎng)年限的連年濫采亂挖,導(dǎo)致野生資源逐年枯竭。
目前關(guān)蒼術(shù)的研究大部分集中在藥理作用[4]、揮發(fā)性成分[5-6]及炮制方法[7]方面,對(duì)栽培方面的研究不多,特別是土壤改良或微肥處理方面的研究甚少。胡煜雯等[8]研究表明,不論氮磷鉀施肥量的多少,蒼術(shù)的產(chǎn)量均高于不施肥處理,因此可以說(shuō)明茅蒼術(shù)屬于喜肥植物。不同的氮磷鉀肥處理是提高栽培藥用植物產(chǎn)量和品質(zhì)的重要措施,黃芩[9]、桔梗[10]等多種藥用植物通過(guò)合理施肥既能促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育、提高產(chǎn)量,又能提高藥材品質(zhì)。趙虹然等[11]研究發(fā)現(xiàn),不同的氮磷鉀施肥配比能夠提高關(guān)蒼術(shù)Atractylodes japonica揮發(fā)油的含量。根據(jù)前人研究可知,關(guān)蒼術(shù)生長(zhǎng)年限和生長(zhǎng)環(huán)境都可以對(duì)蒼術(shù)酮等揮發(fā)性成分的含量產(chǎn)生影響。因此,本文從不同微肥處理對(duì)關(guān)蒼術(shù)主要揮發(fā)性成分含量的影響,通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)篩選出最優(yōu)方案,為增加蒼術(shù)根莖的有效成分含量尋求有效途徑,對(duì)關(guān)蒼術(shù)的人工栽培及有效利用具有十分重要的意義。
延邊大學(xué)中藥材種植基地土壤屬于暗棕壤,pH值為6.87,有機(jī)質(zhì)含量為11.4 g·kg-1,全氮含量為11.8 g·kg-1,速效氮含量為103.0 mg·kg-1;全磷含量為649.0 mg·kg-1,速效磷含量為6.6 mg·kg-1;全鉀含量為14.9 g·kg-1,速效鉀含量為170.9 mg·kg-1。
試驗(yàn)材料為種植在延邊大學(xué)中藥材種植基地的2年生關(guān)蒼術(shù)根莖。
1.3.1 施肥處理
采用L8(27)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),試驗(yàn)因素為鉬肥(Mo)、鋅肥(Zn)和硼肥(B),重復(fù)3次,每個(gè)試驗(yàn)組種5行,每行15株。具體見(jiàn)表1。
表1 L8(27)微肥正交試驗(yàn)
選取2年生關(guān)蒼術(shù)生長(zhǎng)基本一致的8個(gè)畦,6月份開(kāi)始每30 d噴施微肥1次,按照表1進(jìn)行噴施,噴至植株葉片表面不滴水,共噴3次。同年10月份,按照試驗(yàn)處理分別挖出根莖,清洗干凈后將根莖放在45℃恒溫干燥至恒質(zhì)量,將其磨成粉末,過(guò)篩,放入4℃冰箱內(nèi)保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2 關(guān)蒼術(shù)有效成分測(cè)定
采用Chromaster系列高效液相色譜儀,對(duì)照品標(biāo)樣購(gòu)自索寶來(lái)公司。將關(guān)蒼術(shù)的根莖粉末過(guò)篩,精確稱(chēng)取1 g放入試管中,加入7 mL 60~90℃的石油醚,在60℃、頻率為150 W的超聲波中萃取30 min。取出試管,待溶液分層至澄清,放置室溫,提取上清液,離心2 min。用5 mL一次性注射器吸取上清液,經(jīng)過(guò)有機(jī)膜濾后放入分析瓶中進(jìn)行分析。
關(guān)蒼術(shù)有效成分含量均采用HPLC高效液相色譜法測(cè)定。蒼術(shù)素標(biāo)樣質(zhì)量濃度0.62 mg·mL-1,流動(dòng)相采用乙腈-水進(jìn)行梯度脫洗,脫洗的乙腈-水比例及時(shí)間分別為:72∶28,0~9 min;60∶40,9~10 min;72∶28,10~20 min。精密吸取標(biāo)準(zhǔn)品15 μL、30μL、45μL、150μL、300μL、450μL,分別用甲醇定容至1.5 mL,混合均勻后,放入分析瓶中。進(jìn)樣量為20μL,柱溫為25℃,流速為1.0 mL·min-1,檢測(cè)波長(zhǎng)276 nm。
蒼術(shù)酮標(biāo)樣質(zhì)量濃度為0.3 mg·mL-1,流動(dòng)相采用甲醇-水(95∶5),精密吸取0.3 mg·mL-1的對(duì)照液120μL、300μL、480μL、660μL、840μL、1 020μL,分別加無(wú)水甲醇至1.5 mL,過(guò)濾膜后放入分析瓶中,進(jìn)樣量為10μL,流速為1.0 mL·min-1,柱溫為25℃,檢測(cè)波長(zhǎng)為220 nm。
白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ標(biāo)樣質(zhì)量濃度為0.44 mg·mL-1,進(jìn)樣量為20μL,流速為1.0 mL·min-1,柱溫為30℃,流動(dòng)相采用乙腈-水(72∶28),梯度脫洗:0~9 min,乙腈-水比例為60∶40;9~10 min,乙腈-水比例為72∶28;10~20 min,乙腈-水比例為72∶28;精密吸取標(biāo)準(zhǔn)品15μL、30μL、45μL、150μL、300μL、450μL,分別用甲醇定容至1.5 mL,混合均勻后,放入分析瓶中,檢測(cè)波長(zhǎng)為254 nm。
圖1為蒼術(shù)素標(biāo)樣色譜圖,1為蒼術(shù)素的出峰時(shí)間,其他色譜峰是雜質(zhì),通過(guò)設(shè)置了6個(gè)質(zhì)量濃度梯度的蒼術(shù)素標(biāo)樣,確定蒼術(shù)素的出峰時(shí)間為14~16 min;圖2為白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ標(biāo)樣色譜圖,2為白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ的出峰時(shí)間在8 min左右;圖3為蒼術(shù)酮標(biāo)樣色譜圖,蒼術(shù)酮的出峰時(shí)間為9 min左右。
圖1 蒼術(shù)素標(biāo)樣色譜圖
圖2 為白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ標(biāo)樣色譜圖
圖3 蒼術(shù)酮標(biāo)樣色譜圖
精密稱(chēng)取蒼術(shù)素、白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ、蒼術(shù)酮標(biāo)準(zhǔn)品適量,用甲醇配成系列對(duì)照品溶液。以對(duì)照品質(zhì)量濃度(X,mg·mL-1)為橫坐標(biāo),峰面積(Y)為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),所得蒼術(shù)素、白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ、蒼術(shù)酮的回歸方程分別為:
根據(jù)所取得試驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)不同微肥處理下關(guān)蒼術(shù)有效成分進(jìn)行差異顯著性比較,具體見(jiàn)表2、表3。
由表2可見(jiàn),對(duì)蒼術(shù)酮影響因素依次是Zn>Mo>B,有影響的互作依次是Zn×B>B×Mo>Mo×Zn;對(duì)蒼術(shù)素影響的最大因素是B,互作是Mo×B;對(duì)白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ有較大影響的因素是Zn,有影響的互作依次是Zn×B=B×Mo>Mo×Zn;綜合以上結(jié)果可知,對(duì)關(guān)蒼術(shù)蒼術(shù)酮和白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ來(lái)說(shuō),Zn肥是關(guān)鍵因素,同時(shí)重點(diǎn)考慮與B肥的互作效應(yīng);對(duì)蒼術(shù)素來(lái)說(shuō),B肥是關(guān)鍵因素,同時(shí)重點(diǎn)考慮與Mo肥的互作效應(yīng)。
表2 微肥處理關(guān)蒼術(shù)有效成分含量的極差分析mg·g-1
由表3可見(jiàn),Mo肥、Zn肥對(duì)蒼術(shù)酮含量有極顯著影響(P<0.01),B肥對(duì)蒼術(shù)酮含量有顯著影響(P<0.05);Mo肥、B肥對(duì)提高蒼術(shù)素含量有極顯著影響(P<0.01);Zn肥對(duì)提高關(guān)蒼術(shù)白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ含量有極顯著影響(P<0.01),B肥及Zn×B、B×Mo交互作用對(duì)提高白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ含量有顯著影響(P<0.05)。
表3 微肥處理關(guān)蒼術(shù)有效成分含量的方差分析
針對(duì)以上有顯著或極顯著差異的因素或處理組合進(jìn)一步進(jìn)行多重比較,結(jié)果見(jiàn)表4和表5。
由表4可見(jiàn),Mo2與Mo1,B2與B1之間有顯著差異,均以2水平為最佳,而Zn1與Zn2間雖也有顯著差異,但以Zn1水平為最佳。因此,對(duì)蒼術(shù)酮來(lái)說(shuō),3種微肥間的一級(jí)交互均不顯著,所以Mo肥和B肥的高水平就是最佳組合,而施用Zn肥反而不利于蒼術(shù)酮含量的積累,故最優(yōu)組合為Mo2B2Zn1。
表4 不同水平間蒼術(shù)酮含量的差異顯著性比較
由表5可見(jiàn),Mo2與Mo1之間有極顯著差異,B2與B1有顯著差異。因此,對(duì)蒼術(shù)素含量來(lái)說(shuō),Mo肥和B肥的高水平就是最佳組合。另外,3種微肥之間一級(jí)交互作用不顯著,故最優(yōu)組合為Mo2B2Zn1。
表5 不同水平間蒼術(shù)素含量的差異顯著性比較
由表6可知,B2與B1有顯著差異,Zn2與Zn1有極顯著差異,另外Zn×B和Mo×B互作也有顯著差異,因此B肥和Zn肥的高水平不是最佳組合,應(yīng)重點(diǎn)考慮互作效應(yīng)。Zn×B的互作作用中,Zn2B1的白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ的含量極顯著高于其他組合,其含量達(dá)到0.011 mg·g-1,故以Zn2B1為重點(diǎn),再配適合的Mo肥水平。B×Mo的互作中B2Mo1的白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ含量最高,與B2Mo2組合無(wú)顯著差異,而與其他組合有顯著差異。
表6 不同處理白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ含量的差異顯著性比較
因此,可總結(jié)出因B肥和Zn肥間存在互作效應(yīng),對(duì)關(guān)蒼術(shù)白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ的含量的最優(yōu)組合是Zn2B1Mo2和Zn2B1Mo1。
土壤中的微量元素是植物吸收的主要供給源[12]。研究表明:微量元素多為酶、維生素、生長(zhǎng)激素等的組成成分,直接參與植物有機(jī)體的代謝,作用于生長(zhǎng)發(fā)育[13]。有研究證實(shí):適宜濃度的鋅、鎂、鉬元素能提高銀杏葉片中的總黃酮、萜內(nèi)脂的含量[14]。竇明明[15]在對(duì)川澤瀉的配方施肥中發(fā)現(xiàn),鉬肥可以顯著提高澤瀉中23-乙酰澤瀉醇B、24-乙酰澤瀉醇A兩種成分的含量;孟杰等[16]研究發(fā)現(xiàn),在北柴胡的各個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期進(jìn)行鋅硼鉬配施的處理,會(huì)影響其柴胡皂苷a和柴胡皂苷d的積累;徐繼振等[17]研究也發(fā)現(xiàn),栽培當(dāng)歸施用鉬、錳微肥能提高揮發(fā)油、多糖和70%醇溶物等的含量。
本試驗(yàn)通過(guò)噴施Mo肥、Zn肥、B肥,能夠有效提高關(guān)蒼術(shù)不同有效成分含量,提高關(guān)蒼術(shù)有效成分蒼術(shù)酮、蒼術(shù)素含量的最優(yōu)水平均為B2Mo2Zn1;提高關(guān)蒼術(shù)的白術(shù)內(nèi)酯Ⅱ含量的最優(yōu)水平均為Zn2B1Mo2和Zn2B1Mo1,這與前人研究的微肥處理能夠提高藥用植物品質(zhì)的試驗(yàn)結(jié)果相符。因此在實(shí)際生產(chǎn)中要注意微量元素的供給,保證關(guān)蒼術(shù)有效成分的積累,為后期關(guān)蒼術(shù)的種植管理提供參考依據(jù)。