谢 进，戴艳娇，宋 荣，彭斯文，朱校奇

（1. 湖南省农业科学院，湖南省农业环境生态研究所，湖南 长沙 410125；2. 湖南省农业科学院药用植物研究中心，湖南 长沙 410125）

玉竹[Polygonatum odoratum（Mill.）Druce]为百合科多年生草本植物，其根茎可供药用，具有养阴润燥、生津止渴等功效[1-2]。药理研究表明，玉竹中含有甾体皂苷、黄酮、多糖、生物碱、甾醇、挥发油等多种成分，其中皂苷、黄酮、多糖是主要有效成分[3-5]。近年来，随着玉竹功效的深度开发，其营养价值和药用价值逐渐被人们认可，需求量与日俱增，产业前景广阔。

微量元素对药用植物的生长发育有调控作用，可以促进植物生理代谢并影响药用植物中有效成分的含量。中药有效成分可能是某种或某几种有机成分或微量元素，也可能是他们之间形成的配合物[6-7]，微量元素可以作为植物体内某些有机合成反应的催化剂，或参与植物有效成分的结构功能而影响植物化学成分的形成和积累，从而最终影响药材的药理活性[8-10]。目前对玉竹的研究主要集中在种植方法、种植条件、田间管理等方面。赵海艳等[11]研究表明，施尿素20 g/m2、磷酸氢二铵20 g/m2、氯化钾5～10 g/m2可促进玉竹的生长发育；还有研究表明，添加氯化钾可提高玉竹的有效成分含量[2]，但关于微量元素对玉竹生长及品质影响的研究报道甚少。因此，笔者以湖南省主栽玉竹品种“猪屎尾”为试验材料，在玉竹花期、果期喷施不同叶面微肥，研究不同叶面微肥对玉竹产量和品质的影响，以期筛选出最佳的叶面微肥及施肥量，为玉竹高效栽培提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选择湖南省主栽玉竹品种“猪屎尾”为试验材料，于2019—2020 年在湖南省农业科学院药用植物研究基地进行大田试验。供试土壤质地为黏土，前茬作物为水稻，试验田土壤主要理化性质：pH 值5.9，全氮1.99 g/kg，全磷0.58 g/kg，全钾15.93 g/kg，速效氮191 mg/kg，速效磷6.5 mg/kg，速效钾209 mg/kg，有机质32.8 g/kg。供试叶面微肥分别为ZnSO4·7H2O、H3BO3、(NH4)2Mo4O13、FeSO4·7H2O、MnSO4·H2O。

1.2 试验方法

试验采取单因素随机区组设计，选择生长健壮、粗细适宜、无病虫害的一年生玉竹分枝块茎为种茎，种植行距30 cm，株距10 cm，小区面积12 m×8 m。于花期（5—6 月）、果期（7—8 月）进行叶面喷施，每种叶面肥均喷2 次，设置锌（Zn）、硼（B）、钼（Mo）、铁（Fe）、锰（Mn）5 种肥料处理，每种微量元素肥料处理均设置3 个浓度梯度（以清水做试验确定小区最佳喷施体积，再添加微量元素制备成低浓度5 kg/hm2、中浓度15 kg/hm2和高浓度25 kg/hm2），以喷清水为对照，每个处理3 次重复，随机排列。其他肥料运筹等田间管理按当地栽培管理措施进行。

果期喷施处理7 d 后，分别选取各处理长势一致的植株，于晴天上午9：00—11：00 用LI-6400XT 便携式光合系统测定植株顶部倒数第6～8 片成熟叶片的气体交换参数（净光合速率Pn、气孔导度Gs、胞间二氧化碳浓度Ci、蒸腾速率Tr）。

结果期，从各小区随机挖取完整玉竹植株4 株，将植株分为地上部分和地下部分，小心清除泥土并洗净，分别放入自动控温烘箱，105℃下杀青30 min 后，置50℃恒温烘干至恒重，称量干物质重；于枯苗期（8月中下旬）将玉竹全部采挖，测定块茎植物生物量和有效成分含量。

1.3 有效成分含量测定

（1）总皂苷含量测定。精密称取样品溶解于甲醇溶液（0.15 mL，2 mg/mL）。在80℃下去除甲醇溶剂后，向样品残渣中添加0.1 mL 香草醛乙酸溶液（5 mg/mL）和0.4 mL高氯酸。将反应混合物在70℃下孵化15 min，然后立即冷却并用1.25 mL 醋酸稀释，反应10 min，在540 nm 波长测量稀释溶液相对于空白对照的吸光度，空白对照包含除样品外的所有试剂。结果以每克提取物中齐墩果酸的毫克当量表示。

（2）总黄酮提取。将样本烘干至恒重，粉碎，过40 目筛之后，称取约0.1 g，加入1 mL 提取液进行超声提取；超声功率300 W，破碎5 s，间歇8 s，60℃提取30 min；再以12 000 r/min 的转速25℃离心10 min，取上清，用提取液定容至1 mL，测定总黄酮含量。

（3）总多糖含量测定。精密称定样品粗粉l g，置圆底烧瓶中，加水100 mL，加热回流1 h，用脱脂棉过滤，如上重复提取1 次，合并2 次滤液，浓缩至适量，转移至100 mL 容量瓶中，加水至刻度，摇匀；精密量取2 mL，加乙醇10 mL，搅拌，离心，取沉淀加水溶解，置50 mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀；精密量取上述溶液2 mL，置具塞试管中，分别加4%苯酚溶液1 mL，混匀，迅速加入硫酸7.0 mL，摇匀，于40℃水浴中保温30 min，取出，置于冰水浴中5 min，采用紫外-可见分光光度法测定样品在490 nm处的吸光度，根据标准曲线上读出供试品溶液中无水葡萄糖的重量（mg），计算得总多糖含量。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2007 软件对数据进行处理和绘图，采用SPSS 20.0 统计分析软件对数据进行差异显著性检验（LSD 法，P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同叶面肥对玉竹叶片光合性能的影响

由图1 可知，从净光合速率（Pn）的变化来看，叶面喷施5 kg/hm2的Zn 肥后玉竹叶片的Pn比对照降低了40.2%～45.1%（取多次重复试验最低值至最高值区间进行比较），叶面喷施5 kg/hm2的Fe 肥后玉竹叶片的Pn比对照升高了10.3%～12.1%，其他微量元素肥处理差异不明显；从叶片气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）变化来看，叶面喷施5～25 kg/hm2的Zn 肥、B 肥和Mo 肥以及5～15 kg/hm2的Fe 肥后，玉竹叶片的Gs、Tr与对照相比均有提高，喷施25 kg/hm2的Fe肥和15～25 kg/hm2的Mn 肥后玉竹叶片的Gs、Tr与对照相比均有所降低；从胞间二氧化碳浓度（Ci）来看，除了喷施5 kg/hm2的Mn 肥，玉竹叶片的Ci低于对照外，其他叶面肥处理的玉竹叶片Ci均高于对照。综上所述，喷施一定浓度的Zn、B、Mo、Fe、Mn，玉竹叶片胞间二氧化碳浓度Ci有一定的提高，后续需结合叶片叶绿素含量等数据进行进一步分析。

图1 各处理玉竹叶片的光合作用指标

2.2 不同叶面肥对玉竹生物量的影响

由图2 可知，叶面喷施5～25 kg/hm2的Zn 肥、B肥和Mo 肥后，玉竹新生块茎重量与对照相比没有显著差异，叶面喷施5 和15 kg/hm2的Fe 肥后，新生块茎的重量分别比对照增加了16.5%和41.5%；叶面喷施5 和15 kg/hm2的Mn 肥后，新生块茎的重量分别比对照增加了16.0%和25.4%；而叶面喷施25 kg/hm2的Fe 肥和Mn 肥后，新生块茎的重量分别比对照降低了39.2%和26.5%。 喷施叶面肥对玉竹总生物量的影响与对其块茎重量的影响趋势相似。

图2 各处理玉竹的块茎重量

由图3 可知，叶面喷施5～25 kg/hm2的Zn 肥、B 肥、Mo 肥和Mn 肥后，玉竹新生块茎的长度和直径与对照相比没有显著差异，而叶面喷施5 kg/hm2的Fe 肥后，玉竹新生块茎的直径比对照增加了22.5%。由此可见，叶面喷施5 kg/hm2的Fe 肥能有效增加玉竹新生块茎的重量和直径，从而提高玉竹块茎的产量。

图3 各处理玉竹新生块茎的表观性状

2.3 不同叶面肥对玉竹品质的影响

由图4 可知，叶面喷施5 kg/hm2的Zn 肥、B 肥和Mo 肥后，玉竹块茎总皂苷含量分别比对照提高了89.2%、80.7%和51.2%，总黄酮含量分别提高了80.4%、40.6%和59.7%；叶面喷施15～25 kg/hm2的Zn 肥、B 肥和Mo 肥后，玉竹块茎总皂苷、总黄酮含量随着浓度的升高而降低；而总多糖的含量测定结果显示，叶面喷施5 和15 kg/hm2的Fe 肥后，玉竹块茎总多糖含量分别比对照提高了34.2%和75.3%，其他叶面肥对提高玉竹总多糖没有显著效果。

图4 各处理玉竹新生块茎的有效成分含量

综合来看，在玉竹花期和果期叶面喷施5 和15 kg/hm2的Fe 肥既可以有效提高玉竹产量又能增加玉竹块茎总多糖含量。

3 结论与讨论

Zn[12]、B[13]、Mo[14]、Fe[15]、Mn[16]作 为 植 物 生 长所必需的中微量元素，在植物生长发育过程中参与多项生理活动，是影响作物产量和品质的重要因素。Fe作为叶绿素合成的必需元素，是作物体内多种酶的重要组分和活化剂，参与植物体内氧化还原和电子传递，直接或间接影响植物光合、呼吸作用以及物质能量的转换，科学合理地补充铁肥是缓解植物铁元素不足造成的作物产量和品质降低的重要途径[17]。许多研究都表明，适量的铁肥能提高植物的质量和品质。米璐璐[18]研究发现，灌浆初期施用Fe 肥，小麦的产量及千粒重将显著提高；张丽等[19]研究表明，叶面喷施1.43 kg/hm2的Fe 肥对酿酒葡萄的产量和品质提升效果最佳；路强等[20]研究表明，适量的Fe 肥可显著提高胡萝卜肉质根合格率、产量和叶绿素含量等；周春涛等[21]研究发现，喷施Fe 肥可明显提高马铃薯块茎中淀粉、VC、蛋白质、还原性糖以及脱落酸、玉米素的含量，同时提高马铃薯产量。除了Fe 元素外，还有Zn、B、Mo、Cu、Mn 和Se 等元素对作物产量和品质的影响显著。

《中华人民共和国药典》（2020 版）将总多糖的含量列为衡量玉竹品质的重要指标，待测样品按干燥品计算，玉竹多糖以葡萄糖计，不得少于6.0%。试验结果表明，在玉竹的花期和果期叶面喷施低中浓度（5～15 kg/hm2）的Fe 肥，既可以有效提高玉竹产量又能增加玉竹块茎总多糖含量。同时，试验结果还表明，叶面喷施Zn 肥、B 肥和Mo 肥也能影响玉竹的有效成分含量。因此，后续试验可以进行2 种或多种微肥配施的试验，进一步提升玉竹的产量和品质。