遮光处理对猫爪草生长、产量和品质的影响

2017-02-15张艳玲孙万慧杨俊杰扶胜兰刘红云

湖北农业科学 2016年20期

张艳玲+孙万慧+杨俊杰+扶胜兰+刘红云

摘要：在大田试验条件下，研究不同遮光（CK、15%、30%、45%）处理对猫爪草（Radix Ranunculus ternati）生长发育及产量和品质的影响。结果表明，与自然光照相比，全光照遮光度15%、30%的处理有利于猫爪草叶片和块根的生长，不利于主茎和花果的生长；能促进产量的提高，分别提高了2.99%和12.44%；但不利于总糖、多糖、蛋白质和黄酮的积累。而遮光度45%的遮光处理对猫爪草的生长、产量和品质均不利。适当的遮光处理有利于猫爪草生长和产量的提高，但不利于提高品质。综合产量和品质来考虑，试验条件下，30%的遮光度是最佳的处理，可应用于大田栽培。

关键词：猫爪草（Radix Ranunculus ternati）；遮光处理；生长；产量；品质

中图分类号：S567.21+9.112+.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）20-5300-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.20.033

Abstract： The influences on the growth， quality and yield of Radix Ranunculus ternati under different shading treatment（CK、15%、30%、45%） were studied. The results showed that compared with CK， the growth of leaf and root was beneficial under 15%， 30% shading treatment； the growth of stem， root and flower was disadvantageous； and unit yield was increased by 2.99% and 12.44%； the content of total sugar， polysaccharide， protein and flavonoid was descending. The effect of 45% shading treatment on growth， yield and quality was disadvantageous. Proper shading treatment is good for Radix Ranunculus ternati growth and yield， but not beneficial to its quality. Taking both yield and chemical ingredients into consideration， 30% shading treatment was he best choice under field conditions.

Key words： Radix Ranunculus ternati； shading treatment； growth； yield； quality

猫爪草（Radix Ranunculus ternati）为毛茛科（Ranunculaceae）毛莨属（Ranunculus L.）植物小毛茛（Ranunculus ternatus Thunb.）的干燥块根。其性味甘、辛、温，归肝、肺经，具有散结、消肿之功效，可用于瘰疬未溃、淋巴结核的治疗。猫爪草原为野生，随着农业生产的发展，化肥、农药、除草剂的广泛应用，猫爪草的生存环境遭到严重破坏，野生资源日益减少。20世纪80年代后期以来，猫爪草被列为国家药品监督管理局63 种紧缺中药材之一[1]。光是影响植物生长发育的重要环境因子之一，遮光可引起光质的改变，削弱光强，进而会影响植物光合作用和形态建成，使植物出现生长繁殖、形态、生理、解剖及营养上的一系列变化，以此维持自身生命系统的平衡，保障生命活动的正常运行[2]。有研究认为，适当的遮光会增加植物的干物质积累量与产量[3]。课题组在对猫爪草多年研究后发现，野生猫爪草多生长在荫蔽湿润的环境下，而遮光对猫爪草生长和品质的影响还未见研究报道。所以本试验在大田条件下对猫爪草进行遮光处理，探讨遮光处理對猫爪草生长发育及其产量、品质的影响，以期获得高产、优质的猫爪草药材，为猫爪草的规范化栽培与开发利用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

试验在信阳农林学院园艺学院试验场完成，试验地土壤为砂泥质黄棕壤，养分含量为有机质10.80 g/kg、全氮1.51 g/kg、全磷0.98 g/kg、速效磷11.7 mg/kg、速效钾76.7 mg/kg；植物材料为淮滨县栽培猫爪草块根繁殖的种苗，遮光材料为市售黑色遮阳网及纱网。

1.2 田间试验设计

试验以自然光照处理为对照（CK），用黑色遮阳网设置3个遮光处理，遮光度分别设为全光照的15%、30%、45%（用ZDS-10型照度计测定），分别记为T1、T2、T3。试验自幼苗移栽开始进行遮光，直至试验结束。小区面积3 m×9 m，间距为30 cm，四周保护行宽度1 m。田间随机区组排列，每处理3次重复。2014年10月13～15日对猫爪草种苗进行大田栽培。种植密度45万株/hm2，中等肥力水平施肥，田间管理依据当地常规管理措施。2015年5月5日，测定各小区2 m2的经济产量，折算单位面积产量；将猫爪草鲜块根于60 ℃烘干，粉碎，备用。

1.3 测定

移栽后每20 d采样1次，每小区选取10株有代表性的植株，分别测定块根、茎、叶、花、果实的鲜重，再用105 ℃的高温灭活15 min，然后60 ℃烘干，测各部分干重，备用。

猫爪草的药用品质代表性成分总糖、多糖含量的测定参考文献[4]的方法；黄酮含量的测定参考文献[5]的方法；蛋白质含量测定采用凯氏定氮法，使用丹麦福斯分析仪器公司生产的Kjeltec 2300自动定氮仪测定全氮含量，以全氮含量乘以全氮换算成蛋白质的系数6.25表示猫爪草的蛋白质含量。

1.4 数据处理

试验所得数据采用Microsoft Office Excel 2003软件处理，并用其制表、做图；在SPSS 17.0软件环境下，运用单因素方差分析（One way ANOVA）方法做方差分析。

2 结果与分析

2.1 遮光处理对猫爪草叶片发育的影响

叶片是植物进行光合作用的重要器官，遮光处理对猫爪草叶片生物量的影响情况分别见图1、图2。从图1、图2可以看出，在全光照的15%～30%遮光范围内，叶片的生长量总体呈增大趋势。不同遮光处理猫爪草叶片干（鲜）重的变化呈现快-慢-快的生长趋势，干物质积累随生育进程的推进逐渐增加。当遮光度达到45%时，叶片的生物量减少，明显低于其他处理。试验结果表明，与对照相比，在全光照的15%～30%遮光条件下，有利于猫爪草叶片的生长发育，叶片对遮光胁迫有较强的适应性；而在45%过度的遮光条件下，猫爪草叶片的调节能力降低，不利于叶片的生物量积累。

2.2 遮光处理对猫爪草茎发育的影响

遮光处理对猫爪草茎生物量的影响情况分别见图3、图4。从图3、图4可看出，在不同遮光处理下，猫爪草茎的干鲜重变化规律基本一致，呈现出慢-快-慢的变化趋势。随遮光度的增加，猫爪草茎重总体呈下降趋势。其中对照的茎干（鲜）重积累在整个生长期内明显高于遮光处理，茎干（鲜）重高低排序是CK、T1、T2、T3，说明遮光不利于猫爪草茎的生长发育。

2.3 遮光处理对猫爪草花果发育的影响

遮光处理对猫爪草花果生物量的影响情况分别见图5、图6。从图5、图6可以看出，遮光处理对猫爪草花果生长发育的影响与对茎的影响基本一致，随遮光度的增加，花果的干（鲜）重呈下降趋势，说明遮光处理对猫爪草花果等生殖器官的生长发育是不利的。

2.4 遮光处理对猫爪草块根发育的影响

遮光处理对猫爪草块根生物量的影响情况分别见图7、图8。从图7、图8可以看出，在全光照的15%～30%遮光范围内，猫爪草块根的积累总体呈现增长趋势。块根干（鲜）重高低排序是T2、T1、CK、T3，这同猫爪草叶片生长发育的影响基本相同。表明适度的遮光有利于促进猫爪草块根的生长发育，利于根部生物量的积累。

2.5 遮光处理对猫爪草产量的影响

遮光处理对猫爪草产量影响的方差分析结果见表1。从表1分析可见，遮光处理对猫爪草块根的侧根直径、块根直径影响差异不显著（P>0.05）；对侧根数、侧根长度、块根质量、单位面积产量的影响部分处理出现显著差异（P<0.05）或极显著差异（P<0.01）。这个结果表明，在全光照和15%～30%遮光范圍内，随着遮光度的增加，猫爪草侧根数、侧根长度呈现增长趋势；单株块根质量呈现先增高再下降的变化趋势。以块根产量计，15%的遮光度处理与对照相比产量增加了2.99%，差异不显著（P>0.05）；30%的遮光度处理与对照相比产量增加了12.44%，但差异不显著（P>0.05）；45%的遮光度处理与对照相比产量降低了9.09%，差异极显著（P<0.01）。说明适当的遮光处理有利于猫爪草产量的提高，而过度遮光则不利于产量增加；这也与猫爪草喜欢半荫蔽环境的生长特性相符合[6]。

2.6 遮光处理对猫爪草品质的影响

遮光处理对猫爪草药用品质代表性成分含量的影响情况见表2。从表2分析可见，遮光处理对猫爪草多糖、蛋白质含量的影响差异不显著（P>0.05）；而对总糖和黄酮含量的影响部分处理出现显著差异（P<0.05）或极显著差异（P<0.01）。并且遮光处理对猫爪草药用品质代表性成分的积累是不利的，随着遮光度的增加，猫爪草总糖、多糖、蛋白质、黄酮含量逞下降趋势，与对照相比，3个遮光处理的总糖含量分别下降了10.91%、3.36%、15.53%，多糖含量分别下降了2.02%、4.99%、7.79%，蛋白质含量分别下降了2.09%、3.06%、7.26%，黄酮含量分别下降了33.99%、16.67%、43.24%。

3 小结与讨论

光照是影响植物生长和生物量积累的重要因素之一[7]，随着光照度减弱，光合作用下降，植物体内有机物积累减少，生长受阻，引起生物量下降，甚至导致植株饥饿而死亡。在农业生产上，有关光照度对农作物生长和品质影响的研究较多，认为农作物生长状况和产品品质均会随着光照度的变化而有所改变[8-10]。遮光对药用植物的影响则因各药用植物不同的需光特性而不同，王岚等[11]研究认为，60%遮光对七叶一枝花[Paris polyphylla Smith var. chinensis（Franch）Hara]的生长发育有促进作用，全光照和过度遮光条件都不利于其生长发育。刘筱等[12]研究认为，45%遮光处理下的大百合[Cardiocrinum giganteum（Wall.）Makino]具有较高的相对生长率，75%遮光处理下的大百合生理特性普遍优于全光照，但过度遮光使光合速率降低，不利于其生长。吕晋慧等[13]研究认为，遮光处理对金莲花（Trollius chinensis Bunge）生长发育有促进作用，40%、60%遮光处理提高了单株开花量和花径，延长了金莲花群体花期。曾祥琼等[14]研究认为，遮光条件下青蒿（Artemisia annua L.）花蕾的青蒿素含量、花蕾鲜重、花蕾直径、可溶蛋白含量和可溶糖含量均减少。

光照对作物的影响结果最终体现在两个方面，一是遮光对作物的生长有促进作用，使光合作用、干物质积累和产量提高；二是遮光延缓作物的生长，降低光合速率和气孔导度，使产量下降和品质变差[15]。本试验结果表明，30%的遮光利于猫爪草叶片和块根的生长，但不利于猫爪草主茎和花果的生长。这与野生猫爪草在野外生态环境中的生长特性很相近；45%过度遮光条件下猫爪草叶片、茎、花果、块根的生长均低于正常光照（对照），说明过度遮光削弱了猫爪草光合作用，使各器官生长受阻，总体生物量下降，不利于其生长。在本试验条件下，不同遮光处理猫爪草药用品质代表性成分总糖、多糖、蛋白质和黄酮含量均低于正常光照（对照），说明遮光不利于其有效成分的积累。试验结果也与褚晨亮等[16]研究遮光处理对穿心莲[Andrographis paniculata（Burm. f.）Nees]生长和品质的影响结果一致，即适当的遮光处理有利于其生长发育和产量的提高，但不利于品质的提高。综合产量和有效成分2个因素，本试验条件下，30%遮光度是最佳的处理结果，可应用于指导大田栽培。

参考文献：

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[2] 谢元贵，廖小锋，张东凯，等.遮阴处理对小蓬竹生长及生理特性的影响[J].广东农业科学，2013（12）：49-53.

[3] 黄建华.遮光对植物光合特性的影响[J].生物学教学，2012，37（1）：51-52.

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[11] 王岚，张宇斌，李建新，等.遮阴对七叶一支花光合和生理特性的影响[J].北方园艺，2015（8）：73-77.