刘建桥， 向更生， 刘西苑， 朱晓花， 江世高

（1.邵阳市草地资源保护中心，湖南 邵阳 422000；2.邵阳市南方草业科学研究所，湖南 邵阳 422000；3.邵阳市林业局，湖南 邵阳 422000）

半夏（Pinellia ternata），天南星科多年生草本植物，以块茎入药，其块茎于夏、秋二季采挖，内含淀粉、生物碱、挥发油、β-谷甾醇、琥珀酸等多种有机物，具有燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结的功能[1]。半夏耐阴不喜阴，喜肥，种植半夏以土层深厚、土质疏松肥沃，通透性好，保水保肥能力强的中性或微酸性砂质壤土为佳[2]。植物细胞内活性氧的产生和清除在正常环境条件下处于动态平衡状态，植物活性氧清除系统中超氧化物歧化酶（SOD）是植物体内清除O2-的关键酶，在保护酶系统中处于核心地位，而过氧化物酶（POD）是清除H2O2的主要酶类之一，逆境胁迫会打破活性氧代谢平衡，最终导致植物的代谢紊乱[3]。叶绿素起捕获光能的作用，能直接影响光合作用的强弱[4]。丙二醛（MDA）含量与细胞受伤害的程度显著相关，MDA 含量的增加通常会导致细胞膜依赖的物质代谢和能量代谢受到不利影响[5]。

国内对半夏化学成分和药理研究的报道较多，但有关不同有机基质对半夏块茎育苗效果和生长发育影响的研究尚未见报道。因此，开展不同配比的有机基质对半夏生长发育的影响研究，对提高半夏育苗技术和减轻病害，实现半夏规模化无土人工种植，缓解日益突出的市场供需矛盾具有重要意义。

1 材料及方法

1.1 试验材料

本试验供试材料分别采购于四川南充、湖南张家界、河北保定、四川遂宁4 个地区（见表1），经邵阳市草地资源保护中心朱晓花研究员鉴定为天南星科植物半夏Pinellia ternata（Thunb.）Breit.。试验基质（锯末、菌渣、松树皮、椰糠及煤渣）均经过充分腐熟发酵和无害化处理。复合肥为史丹利颗粒缓释复合肥（25%氮、14%磷、12.5%钾）。

表1 半夏样品信息

1.2 试验方法

选择块茎大小为1.0～1.2 cm 的无病害块茎作为繁殖材料，栽培于圆形塑胶盆（直径15 cm，高度14 cm）中，每盆基质容量均达到盆口。试验共设7 种不同基质（见表2）和4 种不同居群半夏，共28 个处理。每个处理播种7 盆，每盆播种15 个块茎，每个处理播种105 个块茎，播种深度4 cm，播种后置于遮阳棚内，每类基质装盆前均混合30 g 复合肥，生长期间管理措施一致。盆内半夏发生大规模倒苗后，统计各处理组半夏的倒苗率和块茎产量等相关数据。

表2 不同基质种类

1.3 半夏块茎萌发、叶片生理指标和产量的测定

1.3.1萌发指标的测定

发芽率%=30 天发芽的块茎数/供试块茎数×100。

发芽势%=25 天发芽的块茎数/供试块茎数×100。

式中：Gt为第t天的块茎发芽数，Dt为Gt相对应的块茎发芽天数。

1.3.2形态指标的测定 在半夏播种60 天后（珠芽期），从各处理组中随机选取30 株分别测定其株高、叶面积、地上部分鲜质量、单珠芽鲜质量，有效分蘖数、倒苗率等数据，产量采取统计每个处理总质量的方法。

1.3.3生理指标的测定 在半夏播种60 天后（珠芽期），从各处理组中随机选取30 株半夏叶片，对叶绿素含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、丙二醛和脯氨酸等进行测定；超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮蓝四唑（NBT）光化还原法测定，过氧化物酶（POD）活力用愈创木酚法测定[6]，脯氨酸含量采用茚三酮法测定[6]，丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸法测定[7]，叶绿素含量采用95%的酒精抽提法[7]。

1.4 数据分析

数据采用SPSS 软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同基质对半夏块茎发芽的影响

由表3 可知不同基质下不同居群半夏块茎平均发芽率在91．50%～97．25%，从高到低依次为：X3＞X2＞X6＞X7＞X5＞X1＞X4，X3、X2 和X6 基质下半夏块茎平均发芽率极显著高于X5、X1、X4（P＜0．01），X7基质下半夏块茎平均发芽率极显著高于X4（P＜0．01），X5 基质下半夏块茎平均发芽率极显著高于X4（P＜0．01），X3、X2 基质下半夏块茎平均发芽势极显著高于X5 和X1（P＜0．01）。X3、X2 和X6 基质下半夏块茎平均发芽率显著高于X7（P＜0．05），X7 基质下半夏块茎平均发芽率显著高于X1（P＜0．05），X3、X2、X6、X7、X5 基质下半夏块茎平均发芽势显著高于X1 和X4（P＜0．05），X3、X2 基质下半夏块茎平均发芽势显著高于X4（P＜0．05）；X3、X2 和X6 基质下半夏块茎平均发芽率差异不显著，X7 基质下半夏块茎平均发芽率与X5 差异不显著；X5 和X1、X1和X4 两组差异不显著。综合三者来看，X3、X2、X6三种基质对半夏块茎发芽影响最佳，X3 基质的发芽率、发芽势、发芽指数都高于X2、X6，但差异不显著。

表3 不同基质对半夏块茎发芽的影响

2.2 不同基质对半夏农艺性状的影响

从表4 可以看出不同基质种植下的半夏有效分蘖数为0．54～0．83 个，株高为16．1～20．8 cm，叶面积为8．29～18．05 cm2，地上部分鲜质量为0．72～1．57 g，珠芽鲜质量为0．12～0．24 g，倒苗率为23．0%～62．3%，增产率为54．2%～145．6%。X1 基质下半夏有效分蘖数极显著小于X3（P＜0．01）、X1 基质下半夏有效分蘖数显著小于X2（P＜0．05），X4 基质下半夏有效分蘖数最低，只有X3 的63．5%；在充足的生长空间和营养条件下，有效分蘖数一般对产量起着正相关的作用。从表4 中可以看出株高、叶面积、地上部分鲜质量三者关联密切，综合分析，X5 基质下半夏表现最优，X1、X2、X3 三者之间差异均不显著，但均优于X6 和X7，X6 基质下半夏生长最差；半夏的珠芽是不定芽性质的无性繁殖结构，生产上多用来繁种；从表4 中可知半夏珠芽鲜质量依次为X3＞X5＞X1X2＞X4＞X6＞X7（P＜0．01），说明基质X3 适合半夏珠芽的生长。X1、X2、X3、X4、X5 五种基质种植下倒苗率差异不显著，X6 和X7 倒苗率最高，是X1（沙壤土）种植半夏倒苗率的近2 倍，说明X6 和X7 这两种有机基质不适合半夏的种植。

表4 不同基质对半夏农艺性状的影响

2.3 不同基质对半夏生理指标的影响

由表5 可知，不同基质下生长的半夏叶片叶绿素含量为0．275～0．316%，SOD 活性为80．35～116．68 U/g，POD 活性为142．53～184．05 U/g，MDA 含量为4．30～7．20 nmol/g，脯氨酸含量为45．30～66．08 μg/g。其中，不同基质下生长的半夏叶片叶绿素含量高低依次为X1＞X3＞X5＞X2＞X4＞X6＞X7（P＜0．01），其中X1 显著高于X3（P＜0．05），X2 和X4、X6 和X7 之间均无显著差异。X1、X2、X3 和X5 基质下生长的半夏叶片SOD 活性彼此之间都没有显著差异，其中X1、X2、X3 都极显著高于X4、X6、X7（P＜0．01），X5 基质下生长的半夏叶片SOD 活性和X4 差异不显著，但X5基质下半夏叶片SOD 活性极显著高于X6、X7（P＜0．01）；不同基质下生长的半夏叶片POD 活性高低依次为X1＞X3＞X2＞X5＞X4＞X6＞X7（P＜0．01），X1 和X3 差异不显著，X5、X4、X6 和X7 相互之间差异都不显著。在植物生长旺盛期一般生长状态更好的植株抗逆性更强，SOD 活性和POD 活性更高，这和前人的不同基质对杜鹃生理特性的影响研究结果一致[8]。

植物在逆境环境中产生MDA 和脯氨酸的含量会显著增加，从表5 中可看出X6 基质下半夏叶片MDA 含量最高，X7 和X4 次之，X5、X2、X1 和X3 彼此差异均不明显。X5、X2、X1 和X3 基质下半夏叶片脯氨酸含量彼此之间差异均不显著，但均极显著低于X6、X4、X7（P＜0．01），X6 和X4、X4 和X7 之间差异均不显著，但X6 基质下半夏叶片脯氨酸含量要显著高于X7（P＜0．05）。

表5 不同基质对半夏生理指标的影响

3 讨论

孙婷等[9]研究发现壤土在混合适当比例的河沙和树皮后能促进半夏的生长；武捷等[10]研究表明，椰糠、表土和菜籽饼均衡混合的栽培基质较适合酸柚苗生长；饶宝蓉等[11]研究发现，不同的栽培基质对多花黄精组培苗的农艺性状和叶部病害发病率影响较大；张芳等[12]研究发现，黄芪在适当比例的蛭石和珍珠岩基质组合中长势优良；应震等[13]研究表明，原土和椰壳栽培基质有利于金线莲的生长和积累氨基酸和黄酮[13]。

从上述研究结果中可知，半夏农艺性状的优劣影响着半夏产量的高低，就发芽指标来看，X3、X2和X6 基质对半夏块茎发芽影响最佳，发芽率、发芽势、发芽指数都高于对照组X1，在试验管理期间发现X3、X2 和X6 三种基质都较疏松，透气性较佳，但基质X6 后期易板结，容易造成半夏生长不良；6种不同配比基质中，仅有基质X3（菇渣∶锯末∶煤渣=2∶1∶1）下生长的半夏产量显著大于X1（沙壤土）（P<0.05），X2、X5 与X1 差异不显著，X6、X4、X7 基质由于后期易板结，保水保肥能力和通透性降低，对半夏生长不利，从而产量大大降低。

逆境（中度干旱）抑制了半夏株高及叶面积的生长，MDA 含量和3 种保护酶活性的变化趋势为MDA 和CAT 含量先降后升，而SOD 活性表现为先升后降，但POD 活性一直呈现上升的变化趋势[14]。综合4 种不同半夏居群在播种60 天后的叶绿素含量、SOD 活性、POD 活性、MDA 和脯氨酸含量来看，在半夏生长旺盛期，抗逆性和综合农艺性状成正相关，A 抗逆性最优，B 和C 抗逆性次之，D 表现最差。不同基质中，无土基质种植下的半夏叶片叶绿素含量均低于X1（沙壤土），可能与其他无土基质中所含矿质营养元素不平衡有关；半夏缺肥表现为株高和叶面积变小，植株长势较弱，且最先倒苗，缩短了半夏的生长周期，是造成产量较低的主要原因之一[15]；X3 基质下半夏叶片抗氧化酶等物质与X1 无明显差异，但其发芽指标、分蘖数和不倒苗率均极显著优于X1（P<0.01），从而产量显著高于X1（P<0.05）。X2、X5 基质半夏叶片POD 活性都极显著低于X1（P<0.01），但综合农艺性状与X1 差异不大，平均产量略低于X1（不显著），X6、X4、X7 3 种基质不利半夏生长，抗逆性均较差。

4 结论

综合以上讨论分析，7 种基质优劣程度依次为X3>X1>X2>X5>X7>X4>X6，基质X3（菇渣∶锯末∶煤渣=2∶1∶1）在实际生产中能将菇渣、锯末、煤渣等废弃物再次利用，可以作为一种优良的半夏有机无机型栽培基质进行推广应用。