段英姿 陳桂平 姜 峰 王曉英 張勝珍 馬艷芝 沈玉龍

（唐山師范學(xué)院生命科學(xué)系，河北 唐山 063000）

丹參（SalviamiltiorrhizaBunge.）以根和根莖入藥，具有活血祛瘀、通經(jīng)止痛、清心除煩、涼血消癰的功效［1］，主要含有丹參酮類(lèi)、酚酸類(lèi)等活性成分［2］。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)丹參莖葉中富含大量酚酸類(lèi)、黃酮類(lèi)等活性成分，具有與根相似的藥理活性，如活血化瘀、抗腫瘤、抗氧化、抗炎等［3-4］，因此丹參根及地上部的綜合開(kāi)發(fā)利用日益得到重視。產(chǎn)量的提高是丹參綜合開(kāi)發(fā)利用的基礎(chǔ)，合理壟作和密植是提高產(chǎn)量的關(guān)鍵措施。陳英立等［5］提出了丹參小畦壟作高產(chǎn)栽培技術(shù)，單成鋼等［6］和韓守萍等［7］研究發(fā)現(xiàn)壟作利于丹參根系養(yǎng)分的積累，其產(chǎn)量高于平作。目前生產(chǎn)上越來(lái)越多地區(qū)采用壟作模式種植。種植密度對(duì)丹參產(chǎn)量的影響已有不少報(bào)道，前人研究發(fā)現(xiàn)丹參單株根重隨密度增大而降低，畝產(chǎn)隨密度增大先升高后降低［8-10］。丹參根與地上部活性成分含量及藥理的研究是丹參綜合開(kāi)發(fā)利用的關(guān)鍵，前人已開(kāi)展了影響生長(zhǎng)的不同因素［11-13］、干燥加工方法［14］、種植密度［15-16］等對(duì)丹參有效成分含量影響，以及不同部位活性成分含量［17-19］、藥用機(jī)理［20-22］、莖葉原藥材加工［23］等研究。但有關(guān)壟作和密度合理配置對(duì)丹參不同部位活性成分含量及成分積累的影響鮮有報(bào)道。鑒于此，本研究以紫花丹參為試驗(yàn)材料，采用小壟單行和大壟雙行兩種常用壟作方式、三種種植密度，研究不同生長(zhǎng)時(shí)期丹參根與地上部產(chǎn)量、主要活性成分含量及成分積累的動(dòng)態(tài)變化，旨在為丹參合理種植及地下和地上部綜合開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗(yàn)材料為當(dāng)?shù)胤N植紫花丹參，由河北禾盛源生態(tài)農(nóng)業(yè)科技開(kāi)發(fā)有限公司提供。試驗(yàn)基地位于河北省唐山市豐潤(rùn)區(qū)王官營(yíng)鎮(zhèn)（39°90′N(xiāo)，118°27′E）。

試驗(yàn)分析用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)丹參酮ⅡA、隱丹參酮、丹參酮Ⅰ、丹酚酸B、蘆丁、沒(méi)食子酸等購(gòu)于上海源葉生物科技有限公司。化學(xué)試劑乙腈（色譜純）、甲醇（色譜純）、福林酚、無(wú)水乙醇、Al（NO3）3、NaNO2、NaOH 等購(gòu)于河北艾錦科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施

于2020 年8 月育苗，2021 年4 月25 日移栽。選取生長(zhǎng)良好，長(zhǎng)勢(shì)一致的丹參種苗。移栽時(shí)采用小壟單行和大壟雙行兩種壟作方式，為適宜機(jī)械采挖，小壟壟底寬40～50 cm，壟面中心間距為50 cm，移栽定植時(shí)株距分別為15 cm（13.3萬(wàn)株·hm-2）、20 cm（10萬(wàn)株·hm-2）、25 cm（8萬(wàn)株·hm-2），編號(hào)分別為H1、H2、H3。大壟雙行的壟面寬50～60 cm，壟底寬90～100 cm，壟面雙行間距為25 cm，移栽定植時(shí)株距分別為15 cm（13.3萬(wàn)株·hm-2）、20 cm（10萬(wàn)株·hm-2）、25 cm（8萬(wàn)株·hm-2），編號(hào)分別為H4、H5、H6。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，共18個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積15 m2（1 m×15 m）。在生長(zhǎng)期內(nèi)，動(dòng)態(tài)取樣日期分別為5月30日、7月5日、9月7日、10月14日、11月1日、11月19日（根的收獲期）。每次取樣1～1.25 m2，保證每個(gè)處理不少于10株，根、莖、葉分離烘干備用。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 單株重與產(chǎn)量的測(cè)定 每個(gè)處理測(cè)10 株丹參根、地上部干重，取平均值；取1 m2稱(chēng)重，推算每公頃產(chǎn)量。

1.3.2 主要活性成分含量的測(cè)定 丹參根、莖、葉分別用粉碎機(jī)粉碎，過(guò)80目篩，分別保存，備用。

總丹參酮的提取及含量測(cè)定參照徐艷等［24］的方法并優(yōu)化，以丹參酮ⅡA為對(duì)照。總丹參酮提取中采用固液比1∶40，乙醇濃度為70%，50 ℃下超聲提取40 min。總黃酮提取及含量的測(cè)定參照季青霞等［25］的方法并優(yōu)化，以蘆丁為對(duì)照。總黃酮提取中采用固液比1∶50，乙醇濃度為40%，60 ℃下超聲提取50 min?？偡铀岬奶崛〖昂康臏y(cè)定參照凌永梅等［26］的方法并優(yōu)化，以沒(méi)食子酸為對(duì)照?？偡铀崽崛≈胁捎霉桃罕?∶20，乙醇濃度為60%，50 ℃下超聲提取40 min，含量測(cè)定中顯色時(shí)間為40 min。

參照《中華人民共和國(guó)藥典 2020 年版 四部》［27］中的高效液相色譜法（通則0512）測(cè)定收獲期丹參根的丹參酮ⅡA、丹參酮Ⅰ、隱丹參酮和丹酚酸B 含量。溶液的制備、色譜條件、測(cè)定法參照《中華人民共和國(guó)藥典 2020年版 一部》［1］進(jìn)行。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，SPSS 19軟件進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 壟作方式和種植密度對(duì)不同生長(zhǎng)時(shí)期單株干重和產(chǎn)量的影響

2.1.1 對(duì)單根干重和產(chǎn)量的影響 由表1可知，除5月30 日外，大壟雙行丹參的平均單根干重和產(chǎn)量均高于小壟單行，隨著丹參生長(zhǎng)進(jìn)程的推移，大壟雙行和小壟單行間的差異逐漸增大。

表1 不同栽培方式和生長(zhǎng)時(shí)期單株干重和產(chǎn)量的變化Table 1 Changes of dry weight and yield per plant under different cultivation methods and growth periods

比較兩種壟作、三種密度的單根干重和產(chǎn)量可知，兩種壟作丹參單根干重和產(chǎn)量均在收獲期（11月19日）達(dá)到最高，小壟單行的單根干重表現(xiàn)為H3＞H2＞H1，產(chǎn)量表現(xiàn)為H1＞H3＞H2；大壟雙行的單根干重表現(xiàn)為H5＞H6＞H4，產(chǎn)量表現(xiàn)為H4＞H5＞H6。綜上，6 個(gè)處理中單根干重的最佳處理為H5（48.09 g），產(chǎn)量的最佳處理為H4（5 986.69 kg·hm-2）。

2.1.2 對(duì)地上部單株干重和產(chǎn)量的影響 由于10 月上旬至中旬地上部開(kāi)始枯萎，取樣至11 月初進(jìn)行地上部單株干重和產(chǎn)量的測(cè)定。結(jié)果表明（表1），不同生長(zhǎng)時(shí)期大壟雙行的平均地上部單株干重和產(chǎn)量均高于小壟單行，且隨丹參生長(zhǎng)進(jìn)程的推移均呈先升高后降低的趨勢(shì)。

比較兩種壟作、三種密度的地上部單株干重和產(chǎn)量可知，地上部單株干重最高的時(shí)期和處理：小壟單行為9 月7 日的H3，大壟雙行為10 月14 日的H4，其中H4＞H3；地上部產(chǎn)量中，兩種壟作中產(chǎn)量最高的時(shí)期均為10月14日，最高的處理：小壟單行為H1，大壟雙行為H4，其中H4＞H1。綜上，6個(gè)處理中地上部單株干重和產(chǎn)量最佳處理均為H4，分別為50.34 g、6 712.75 kg·hm-2，在10月14日最高。

2.2 壟作方式和種植密度對(duì)不同生長(zhǎng)時(shí)期丹參主要活性成分含量的影響

2.2.1 丹參根主要活性成分含量的變化 由表2 可知，不同生長(zhǎng)時(shí)期大壟雙行的平均總丹參酮、總黃酮（除7月5日和11月1日外）、總酚酸（除5月30日和10月14 日外）、三種成分（總丹參酮+總黃酮+總酚酸）總含量（除7月5日外）均高于小壟單行。

表2 不同栽培方式和生長(zhǎng)時(shí)期根中主要活性成分含量的變化Table 2 Changes of main active component in roots under different cultivation methods and growth periods /（mg·g-1）

比較兩種壟作根中活性成分平均含量的積累趨勢(shì)可知，隨著丹參生長(zhǎng)進(jìn)程的推移，兩種壟作的總丹參酮含量呈“升-降-升-降”變化趨勢(shì)，兩種壟作的總酚酸、三種成分總含量及小壟單行的總黃酮含量均呈“升-降-升”的變化趨勢(shì)，大壟雙行的總黃酮含量呈“降-升-降-升”的變化趨勢(shì)。

比較兩種壟作、三種密度的根中活性成分含量可知，總丹參酮中，兩種壟作中含量最高的時(shí)期均為9 月7 日，最高的處理：小壟單行為H3，大壟雙行為H6，其中H6（26.41 mg·g-1）＞H3?？傸S酮中，兩種壟作中含量最高的時(shí)期均為9 月7 日，最高的處理：小壟單行為H3，大壟雙行為H4，其中H4（224.42 mg·g-1）＞H3?？偡铀嶂?，兩種壟作中含量最高時(shí)期和處理：小壟單行為10 月14 日的H3，大壟雙行為9 月7 日的H6，其中H6（50.46 mg·g-1）＞H3。三種活性成分總含量中，兩種壟作中含量最高的時(shí)期均為9 月7 日，最高的處理：小壟單行為H3，大壟雙行為H4，其中H4（295.40 mg·g-1）＞H3。綜上，6 個(gè)處理的根中活性成分含量的最佳處理為H4，在9月7日最高。

2.2.2 丹參地上部主要活性成分含量的變化

2.2.2.1 葉中活性成分含量的變化 由表3 可知，除5 月30 日和10 月14 日外，小壟單行的平均總黃酮和（總黃酮+總酚酸）總含量高于大壟雙行。除9月7日和11月1日外，大壟雙行的平均總酚酸含量高于小壟單行。

表3 不同栽培方式和生長(zhǎng)時(shí)期地上部主要活性成分含量的變化Table 3 Changes of main active components in aboveground parts under different cultivation methods and growth periods /（mg·g-1）

比較兩種壟作葉中活性成分平均含量的積累趨勢(shì)可知，隨著丹參生長(zhǎng)進(jìn)程的推移，小壟單行的總黃酮和總酚酸含量、（總黃酮+總酚酸）總含量均呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，大壟雙行均呈“降-升-降”的變化趨勢(shì)。

比較兩種壟作、三種密度的葉中活性成分含量可知，總黃酮和（總黃酮+總酚酸）中，兩種壟作中含量最高的時(shí)期均為10 月14 日，最高的處理：小壟單行為H1，大壟雙行為H4，其中H4（197.34、238.42 mg·g-1）＞H1；總酚酸中，含量最高的時(shí)期和處理：小壟單行為9 月7 日的H1，大壟雙行為10 月14 日的H6，其中H1（44.88 mg·g-1）＞H6。綜上，葉中活性成分含量的最佳處理為H4，在10月14日最高。

2.2.2.2 莖中活性成分含量的變化 由表3 可知，除9月7日和10月14日外，小壟單行的平均總黃酮和（總黃酮+總酚酸）總含量高于大壟雙行；除9月7日和11月1日外，大壟雙行的平均總酚酸含量高于小壟單行。

比較兩種壟作莖中活性成分平均含量的積累趨勢(shì)可知，隨著丹參生長(zhǎng)進(jìn)程的推移，小壟單行和大壟雙行的總黃酮、總酚酸及兩種活性成分總含量均呈“降-升-降”的變化趨勢(shì)。

比較兩種壟作、三種密度的莖中活性成分含量可知，總黃酮中，含量最高的時(shí)期和處理：小壟單行為9 月7 日的H3，大壟雙行為10 月14 日的H6，其中H6（111.01 mg·g-1）＞H3；總酚酸中，兩種壟作中含量最高的時(shí)期均為5月30日，最高的處理：小壟單行為H3，大壟雙行為H4，其中H4（13.89 mg·g-1）＞H3；兩種活性成分的總含量中，含量最高的時(shí)期和處理：小壟單行為9 月7 日的H3，大壟雙行為10 月14 日的H6，其中H6（122.43 mg·g-1）＞H3。綜上，莖中活性成分含量的最佳處理為H6，在10月14日最高。

2.2.3 不同部位總黃酮和總酚酸含量比較 地上部未檢測(cè)到與根相同成分的丹參酮類(lèi)成分，因此僅測(cè)定地上部總黃酮和總酚酸含量?？傸S酮、總酚酸平均含量均表現(xiàn)為根＞葉＞莖。

由以上分析可知，不同部位總黃酮和總酚酸達(dá)到最高含量的時(shí)期和處理不同。根中總黃酮和總酚酸的最高含量均在9 月7 日；葉中總黃酮的最高含量在10月14日，總酚酸的最高含量在9 月7 日；莖中總黃酮的最高含量在10 月14 日，總酚酸的最高含量在5 月30日；葉和莖中的（總黃酮和總酚酸）最高總含量均在10月14 日；根和葉中（總黃酮+總酚酸）總含量最高的處理均為H4，莖的最高處理為H6。綜上，根與地上部的活性成分達(dá)到最高含量的時(shí)期不同，最佳處理均屬大壟雙行。

2.2.4 壟作方式和種植密度對(duì)丹參酮類(lèi)和丹酚酸B含量的影響 由表4 可知，丹參酮I、隱丹參酮、丹酚酸B 的平均含量均表現(xiàn)為大壟雙行高于小壟單行，丹參酮ⅡA的平均含量則表現(xiàn)為小壟單行高于大壟雙行。

表4 不同栽培方式丹參酮類(lèi)和丹酚酸B含量的變化Table 4 Changes of tanshinones and salvianolic acid B contents in different cultivation methods /（mg·g-1）

比較收獲期兩種壟作、三種密度的根中活性成分含量可知，丹參酮ⅡA含量最高的是H2（1.08 mg·g-1），丹參酮I 含量最高的是H3（1.46 mg·g-1），隱丹參酮含量最高的是H6（6.80 mg·g-1），丹酚酸B 含量最高的是H6（54.00 mg·g-1），四種成分的總含量最高的是H6（63.23 mg·g-1）。綜上，活性成分含量最佳的處理為H6。

3 討論

3.1 壟作形式對(duì)單株干重、產(chǎn)量及主要活性成分含量的影響

從丹參單株干重、產(chǎn)量及主要活性成分的含量來(lái)看，大壟雙行栽培方式優(yōu)于小壟單行。本研究試驗(yàn)基地屬于低山地區(qū)的耕地，結(jié)果表明，各時(shí)期丹參根的單株干重、產(chǎn)量、總丹參酮、總黃酮、總酚酸平均含量整體均表現(xiàn)為大壟雙行高于小壟單行。收獲期根的丹參酮Ⅰ、隱丹參酮及丹酚酸B 平均含量同樣表現(xiàn)為大壟雙行高于小壟單行，僅丹參酮ⅡA平均含量表現(xiàn)為小壟單行高于大壟雙行，可見(jiàn)在低山地區(qū)大壟雙行種植優(yōu)于小壟單行。單成鋼等［6］比較分析了平原和山區(qū)地塊的最佳種植方式，認(rèn)為平原地塊以小壟單行最佳，山區(qū)地塊以大壟雙行最佳，但兩種地塊均適合大壟雙行的種植模式。壟作可以改進(jìn)土壤耕層結(jié)構(gòu)，利于土壤通氣透水，具有抗旱、防澇、聚土、增產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)［6］。本研究中兩種壟作形式的種植密度相同，壟寬和行距不同，各指標(biāo)的最佳處理均為大壟雙行，可見(jiàn)在低山地區(qū)寬壟配合合適的株行距，更能發(fā)揮壟作優(yōu)勢(shì)。

3.2 種植密度對(duì)單株干重、產(chǎn)量及主要活性成分含量的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，單株干重、產(chǎn)量及主要活性成分含量隨種植密度變化呈一定規(guī)律性變化，且兩種壟作間變化趨勢(shì)不一致。如收獲期，隨種植密度增大，小壟單行的單根干重呈下降趨勢(shì)，產(chǎn)量呈先降低后升高趨勢(shì)，大壟雙行的單根干重呈先升高后降低趨勢(shì)，產(chǎn)量呈升高趨勢(shì)。有文獻(xiàn)研究3種［9，28］、4種［10］、5種［8］不同密度對(duì)丹參的影響，均發(fā)現(xiàn)隨著種植密度增大，單根干重呈下降趨勢(shì)，產(chǎn)量呈先升高后降低趨勢(shì)，其中單根干重的變化趨勢(shì)與本研究小壟單行的結(jié)果一致，與大壟雙行的結(jié)果不同，產(chǎn)量的變化趨勢(shì)也不同。隨種植密度增大，小壟單行和大壟雙行的丹參酮ⅡA含量均呈先升高后降低的趨勢(shì)，丹參酮Ⅰ、隱丹參酮含量均呈下降趨勢(shì)；丹酚酸B 含量表現(xiàn)為小壟單行呈先升高后降低趨勢(shì)，大壟雙行呈下降趨勢(shì)。大壟雙行和小壟雙行的變化趨勢(shì)均與張曉陽(yáng)［29］的研究結(jié)果有所差異?？梢?jiàn)單根干重、產(chǎn)量及活性成分含量隨種植密度變化呈現(xiàn)的變化趨勢(shì)并不穩(wěn)定，因壟作形式、密度大小、種植品種及種植地區(qū)不同而變化。

不同指標(biāo)的最佳種植密度不同，如收獲期以單根干重為參照，小壟單行適合低密度（8萬(wàn)株·hm-2）種植，大壟雙行適合中密度（10萬(wàn)株·hm-2）種植；以根的產(chǎn)量為參照，小壟單行和大壟雙行均適合高密度（13.3 萬(wàn)株·hm-2）種植；以丹參酮類(lèi)和丹酚酸B含量為參照，小壟單行和大壟雙行均適合低密度（8萬(wàn)株·hm-2）種植?？梢?jiàn)，參照不同，最適種植密度也不同，還需對(duì)栽培模式開(kāi)展進(jìn)一步研究以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中的高產(chǎn)和高活性成分含量。

影響丹參產(chǎn)量及活性成分含量的因素很多，除了壟作方式、種植密度這些關(guān)鍵因素外，還有種植地區(qū)、品種、光照、溫度、風(fēng)、土壤、施肥、生長(zhǎng)時(shí)期等因素，合理密植可形成良好的密植效應(yīng)。生長(zhǎng)期內(nèi)某一因素如溫度變化可能會(huì)改變某一時(shí)期的密植效應(yīng)，進(jìn)而影響植株生長(zhǎng)，造成產(chǎn)量和活性成分含量變化趨勢(shì)的多樣性。為充分開(kāi)發(fā)利用丹參，在特定地區(qū)種植特定品種，除探索其適宜的壟作形式和種植密度外，還要做好田間管理，形成和保持良好的密植效應(yīng)，以提高丹參產(chǎn)量和活性成分含量。

3.3 不同部位活性成分含量的比較

本研究發(fā)現(xiàn)，丹參地上部總黃酮和總酚酸含量較高。最終采收時(shí)，葉中總黃酮最高含量為同時(shí)期根最高含量的82.69%，總酚酸為同時(shí)期根最高含量的63.74%；莖中總黃酮最高含量為同時(shí)期根最高含量的58.00%，總酚酸含量較低，為同時(shí)期根最高含量的17.86%。因此可以對(duì)丹參地上部開(kāi)發(fā)利用。總黃酮、總酚酸含量均表現(xiàn)為根＞葉＞莖。根、莖、葉中的總黃酮含量均高于總酚酸。李欣等［30］研究發(fā)現(xiàn)丹參總黃酮和總酚酸含量均表現(xiàn)為葉＞根＞莖。杭亮等［31］研究發(fā)現(xiàn)總黃酮含量表現(xiàn)為根＞葉＞莖，總酚酸含量表現(xiàn)為葉＞根＞莖。與本研究結(jié)果有所差異，可能是由種植地區(qū)和丹參品種不同所致。

4 結(jié)論

綜合產(chǎn)量和活性成分研究結(jié)果，丹參根的單株重、產(chǎn)量、主要活性成分含量均表現(xiàn)為大壟雙行優(yōu)于小壟單行；丹參宜采用大壟雙行、密度為H4（15 cm×25 cm，13.3 萬(wàn)株·hm-2）種植。根在霜降后11 月采收最佳，地上部最佳利用期在10 月上旬至中旬。丹參地上部產(chǎn)量較高，含有較高活性成分，為節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的和諧，可以大力研發(fā)利用。因根的采收期與地上部最佳利用期不一致，還需開(kāi)展進(jìn)一步研究，以實(shí)現(xiàn)根及地上部資源開(kāi)發(fā)利用的最大化，推動(dòng)丹參資源的綜合循環(huán)利用和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。