土壤改良对关苍术苍术酮含量的影响研究

2017-10-11崔馨月具红光

辽宁林业科技 2017年5期

关键词：木醋腐殖土土壤改良

崔馨月，具红光，刘笛，计禹，朴锦

（延边大学农学院，吉林延吉 133002）

土壤改良对关苍术苍术酮含量的影响研究

崔馨月，具红光，刘笛，计禹，朴锦＊

（延边大学农学院，吉林延吉 133002）

采用正交设计研究不同土壤改良基质（硅藻土、木醋液、鹿粪及腐殖土）对关苍术苍术酮含量的影响，以期为关苍术的规范化栽培、苍术酮含量提高及有效利用提供理论指导。结果表明：4种改良基质对苍术酮含量的影响依次为腐殖土＞木醋液＞鹿粪＞硅藻土，最佳组合为每平方米土壤中施木醋液20 mL、鹿粪2 kg、腐殖土15 kg，再施一定量的硅藻土（1～5 kg），此最佳组合下苍术酮平均含量的95%置信区间是[6.418 mg·g-1，10.310 mg·g-1]；土壤改良对3年生关苍术根茎的苍术酮含量有显著影响，对4年生、5年生关苍术根茎的苍术酮无显著效果。

关苍术；土壤改良；苍术酮

Abstract：The effects of different soil improvement groups on the atractylon contents of Atractylodes japonica were studied by orthogonal design using diatomite,water of wood vinegar,deer dung and humus.The results showed that,firstly,the effect rank of four improved matrices on the content of atractylon was humic soil＞water of wood vinegar＞ deer dung＞diatomite;secondly,the best combination was per square meter of soil with water of wood vinegar 20 mL,deer dung 2 kg,humus 15 kg,and then with a certain amount of diatomaceous earth(1～5 kg),and the average atractylon content was[6.418 mg·g-1,10.310 mg·g-1];thirdly,the soil improvement had significant effect on the atractylon content of the rhizome of the three-year-oldA.japonica,but had no significant effect on these four years old and five years old.

KeyWords：Atractylodes japonica;soil improvement;atractylon

关苍术Atractylodes japonica属于菊科菜蓟族Cynareae刺苞亚族Carlininae O.Hoffm苍术属植物[1]，是我国常用的中草药。关苍术的药用部位是根茎，其主要有效成分由倍半萜类、聚乙烯炔类及少量的酚类成分组成，其中倍半萜类以苍术酮为主。苍术酮具有降血糖[2]、保肝[3]，抗炎、抗衰老、抗肿瘤[4]等功效。

目前苍术的研究大多集中在有效成分和药理作用。关丽颖等[5]发现苍术酮主要存在于关苍术的根茎中，须根中未见苍术酮存在；孟鹤[6]等发现苍术酮含量随炒制时间的长短发生变化；具红光等研究[7]发现大棚内栽培的关苍术比对照苍术酮含量明显增加，其增幅为3～4 mg·g-1；马玲等[8]通过比较茅苍术、北苍术和关苍术的苍术酮含量，认为关苍术中苍术酮含量最少，只达到1%～3%；但也有人研究发现不同生长年限的关苍术中苍术酮含量间有显著差异[7]。

通过前人的研究发现，关苍术生长年限和生长环境都可以影响苍术酮的含量。因此，本文研究土壤改良对关苍术苍术酮含量的影响，以期为关苍术的规范化栽培、苍术酮含量提高及有效利用提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

关苍术种子，1年生和2年生根茎。

1.2 试验方法

1.2.1 土壤改良方法

设置硅藻土、木醋液、鹿粪及腐殖土4种处理因素，采用L9(34)正交试验设计，具体见表1。每处理因素设3个水平，每水平重复3次。

表1 L9(34)正交试验设计

1.2.2 播种和移栽

按表1的处理组合改良试验地土壤后，2013年4月22日点播关苍术种子，株行距8 cm×20 cm，每穴4粒；同时移栽1、2年生根茎。

1.2.3 苍术酮的测定方法

采用Chromaster系列高效液相色谱仪，对照品标样苍术酮购自索宝来公司。2016年11月，采收关苍术根茎，洗净后在40～50℃烘干48 h，粉碎成粉末状，过筛，精确称取1g（精确到0.01g）备用。采用阎克里[9]的方法测定苍术酮含量。采用SPSS 17.0软件分析数据。

2 结果与分析

2.1 不同土壤改良基质对3年生关苍术苍术酮含量的影响

3年生关苍术苍术酮含量的极差分析和均值见表2。4种土壤改良基质对3年生关苍术根茎苍术酮含量的影响顺序为：腐殖土＞木醋液＞鹿粪＞硅藻土。从极差值可知，4种改良基质的最优组合是A2B2C2D3，即每平方米土壤中配施硅藻土2 kg、木醋液20 mL、鹿粪2 kg和腐殖土15 kg，苍术酮含量可达到最高值。

表2 3年生关苍术根茎苍术酮含量的极差分析

2.2 不同改良处理对不同年份关苍术苍术酮含量的影响

从表3可知，腐殖土对3年生关苍术的苍术酮含量有较大的影响（P=0.008），其次是木醋液（P=0.013）和鹿粪（P=0.038），而硅藻土对苍术酮的含量影响不大（P=0.122）。4种改良基质对4年生、5年生的苍术酮含量无显著影响。进一步多重比较发现，腐殖土的3个水平中D3均数最大（7.024 mg·g-1），且与D2有极显著差异；木醋液中B2均数最大（6.982mg·g-1），与B3有显著差异；鹿粪中C2均数最大（7.117 mg·g-1），与C1有显著差异，但与C3无显著差异。

表3 不同年份关苍术苍术酮含量方差分析

因此，综合判断对3年生关苍术苍术酮含量提高的最优水平组合是A2B2C2D3，其苍术酮平均含量的95%置信区间是[6.418 mg·g-1，10.310 mg·g-1]。

2.3 不同生长年限关苍术苍术酮含量比较

不同生长年限关苍术苍术酮含量间有显著差异（F=3.42*），随着年份增加，关苍术中苍术酮含量呈现逐渐下降的趋势。3年生根茎中苍术酮的含量最高，达到6.428 mg·g-1，与5年生根茎有显著差异；4年生和5年生苍术酮含量间无显著差异（表4）。

表4 关苍术根茎中苍术酮含量的多重比较

3 结论与讨论

本试验4种改良基质对苍术酮含量的影响依次为腐殖土＞木醋液＞鹿粪＞硅藻土。最优组合是每平方米土壤中配施木醋液20 mL，鹿粪2 kg，腐殖土15 kg，再配施一定量的硅藻土（1～5 kg）。该组合苍术酮平均含量的95%置信区间是[6.418 mg·g-1，10.310 mg·g-1]。土壤改良对不同生长年份的关苍术根茎的效果是不同的，对3年生有显著效果，而对4年生、5年生根茎无显著效果，这可能与不同生长年份的关苍术根茎，其苍术酮含量合成进度或活跃程度有相关。

腐殖土、木醋液等提高苍术酮含量的原因可能是，它们不仅给苍术根际土壤提供丰富的养分，还改善了苍术根际区土壤微生物群落结构，改变苍术内生真菌的群落。郭兰萍等[10]通过测定1～2年生栽培苍术根际区土壤微生物群落细菌、真菌、放线菌总量发现，苍术根际区土壤养分的缺乏，土壤化感物质增加、土壤微生物群落结构改变等是根茎质量下降的重要原因之一。苍术根际区某些物质含量的改变，有时可促进苍术植物细胞次生代谢物生物合成必需的信号分子。陶金华等[11]发现外源H2O2溶液单独处理也能触发茅苍术细胞中HMGR活化，从而触发β-桉叶醇的生物合成。魏德福[12]等通过木醋液对平贝母地的土壤改良试验研究发现，木醋液能改善土壤有益菌的环境，改善土壤的团粒结构，使土壤活化。

曹益鸣等[13]发现茅苍术内生真菌具有丰富的生物多样性，共分离到12属96株，其中镰孢属、青霉属、丝核菌属和多腔菌属为优势种群。苍术体内内生真菌还能诱导和促进药材有效成分的合成或积累[14-15]。黄璐琦[16]等发现对栽培苍术接种AM真菌，能提高苍术根际土壤微生物的功能多样性及代谢活性，影响苍术根际区有机质组成，从而显著促进苍术的营养生长，同时未造成苍术挥发油质量的变异。

具红光等[7]通过对关苍术苍术酮含量及变化规律研究发现，3年生关苍术所含的苍术酮含量显著高于2年生关苍术。本试验结果表明，随着年份的增加，关苍术中的苍术酮含量呈现逐渐下降的趋势，由此来看，从有效成分的角度考虑，药农们收获3年生关苍术根茎的行为是合理的。

［1］石铸.中国植物志[M].78卷1分册.北京：科学出版社，1987，23-29．

［2］ Konno C,et al.Isolation and hypoglycemic activity of atractans A,B and C G1ycans of Atractylodes Japonica rhizoes[J].Planta,1985,35(2)：102.

［3］张秋华，张晓枫，张秋菊.苍术的化学成分与药理研究进展[J].时珍国药研究，1997，8(6)：505.

［4］郭楠楠.苍术酮对体外培养肝癌细胞HepG2的抑制作用[J].安徽农业科学，2015，43(12)：51-53.

［5］关颖丽，陈福萍，王盈.利用HPLC法比较关苍术与朝鲜苍术中的化学成分[J].通化师范学院学报，2009，30(12)：25-26.

［6］孟鹤，戴荣华，王金辉，等.苍术麸炒前后苍术酮的含量测定[C].中华中医药学会中药炮制分会2008年学术研讨会论文集，2008：302-305.

［7］朴锦，成宜浓，崔馨月，等.关苍术根茎中苍术酮含量及变化规律研究[J].辽宁林业科技，2017，(4)：13-15，41.

［8］马玲，张海弢，杨世海.关苍术的研究现状[J].人参研究，2012，（3）：51-54.

［9］阎克里，朱秀卿，赵丽.高效液相色谱法测定白术挥发油中苍术丽β-桉叶醇榄香烯的含量[J].中国药物与临床，2010，10(7)：751-753.

［10］郭兰萍，黄璐琦，蒋有绪，等.栽培苍术根际土壤微生物变化[J].中国中药杂志，2007，32(12)：1131-1134.

［11］陶金华，汪冬庚，濮雪莲，等.H2O2介导内生真菌诱导子促进茅苍术细胞HMGR的活化和β-桉叶醇的生物合成[J].中草药，2013，44(19)：2741-2744.