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Study on dynamic growth of Codonopsis pilosula

甘肃道地党参生长动态研究



全 文 :·研究论文·
甘肃道地党参生长动态研究
何春雨1,3,张延红2,蔺海明3
(1甘肃省冬小麦研究所,甘肃 兰州 730020;2甘肃中医学院 药学院,甘肃 兰州 730000;
3甘肃农业大学 农学院,甘肃 兰州 730070)
[摘要] 目的:研究党参的生长变化动态及其在不同栽培条件下的干物质消长规律,确定科学合理的田间管
理。方法:采用2因素4水平随机区组法进行试验。结果与结论:掌握了党参各生长发育阶段干物质的消长变化规
律,不同生长发育时期开始和结束的时间及其生物学特性的变化过程;在栽植密度和施肥量2因素效应下,对茎叶
重的增加最具优势的处理组合为密度105万株/hm2和施肥量240kg·hm-2,对单根鲜重增加最具优势的处理组合为
密度60万株/hm2和施肥量240kg·hm-2。有利于党参的规范化生产、产量的提高和质量的稳定。
[关键词] 党参;生长动态;生长阶段;栽植密度;施肥量
[中图分类号]S567 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2006)04028505
[收稿日期] 20050301
[通讯作者] 蔺海明,Tel:(0931)4673136
党参为常用的中药材之一,其功用由于有类似
于人参之处,且具有价格低、产地广和适应性强等优
点,所以在数量和质量方面都有研究的价值。党参
规范化栽培技术的制定主要依赖于其生长动态的变
化特点,只要抓住全生育期不同生长阶段的变化特
征,就可以有的放矢地加以管理。所以对生长动态
的研究就显得极具重要性和必要性。但是,前人对
生长动态的研究,主要集中在地上部分生物学特性
的变化和个别器官的生长动态变化[17],而对于根部
的生长规律和全生育期整个单株的研究鲜见。本试
验针对党参生长动态中存在的上述不足,对其进行
更加全面和深入的研究,以期确定科学合理的田间
管理时期和制订党参的SOP。
1 材料与方法
11 材料和方案 供试材料选用甘肃道地党参
Codnopsispilosula;试验区设在甘肃兰州佛慈中药材
规范化种植基地漳县金钟镇,海拔约2600m,年均
气温72℃,7,8,9月份平均气温分别是186,179,
130℃。采用栽植密度和施肥量 2因素完全随机
区组法,各4个水平,16个处理,3次重复;小区面积
12m2(24m×5m),行距20cm,每小区栽植12行;
总计小区48个,小区间距为30cm,四边保护行宽50
cm;A1B1小区为对照(CK);在试验种前都统一施用
了完全腐熟过的农家肥,约3万 kg·hm-2,化学肥料
施用量和2因素实施方案见表1。前茬为小豌豆。
表1 2因素实施方案
水平

栽植密度
/万株/hm2

施肥量/kg·hm-2
施纯N+P2O5 折合商品肥1)
1 60 0 0
2 75 120 130.5+79.4
3 90 240 261.0+158.8
4 105 360 391.5+238.2
注:1)施用美国产磷二铵(含纯 N18%、纯 P2O546%)和中国石油
兰州石化公司产尿素(含氮46%);N∶P2O5=1∶1
12 测定和观察项目 测定根鲜重,移植期、拉蔓
期、始结花铃期、始花期、始果期、子粒始熟期,出苗
阶段、花铃阶段、开花阶段、结果阶段、子粒产生和成
熟阶段等。从移植后2个月开始采样,约15d测定
1次,每次各小区取样10株。利用 SPSS120版软件
对数据进行统计分析。动态趋势分析选用2因素条
件下茎叶鲜重和单根鲜重变化最大和最小的4个处
理组合。
2 结果与分析
21 党参茎叶鲜重变化动态 对栽植密度和施肥
量2因素效应下茎叶重分析表明(表2),从6月初到
10月中下旬采挖的近 140d中,其生长变化动态可
划分为两大阶段,即持续增重期(6月初至 9月中
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旬,约100d)和增量逐渐减少期(9月中旬至10月中
下旬采挖,约 40d)。6月初至 9月中旬的增重阶
段,根据日均增量又可分为快速增重期(6月初至 8
月中旬,约 73d)和极快速增重期(8月中旬至 9月
中旬,约30d)2个时期。在快速增重期,生长重心
是支蔓的增加、茎的伸长和叶片的增多增大,养分需
求量相对较小,栽植密度对茎叶的效应统计上不显
著。栽植密度相同的条件下,茎叶重日均增加量随
施肥量的梯度增加,总体上是增加的,但各处理间的
变化规律不强。施肥量相同的条件下,随栽植密度
的梯度增加,茎叶重的变化规律不强:在0kg·hm-2
和120kg·hm-2施肥量下,最优的密度组合均为 60
万株/hm2的处理,增量分别是 314,319mg·d-1;同
理,在240和360kg·hm-2的施肥量条件下,最优的
密度组合均是 105万株/hm2的处理,增量都是 343
mg·d-1。该阶段中茎叶重日均增量最大的组合是
密度 105万株/hm2,施肥量分别为 120kg·hm-2和
360kg·hm-2的处理。
表2 不同处理下单株茎叶重变化动态
处理
各时期茎叶重/g 各阶段日均生长量/mg·d-1
0603 0702 0717 0816 0901 0915 1020 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
A1B1 3.66 6.62 10.00 26.56 29.87 41.14 9.63 314 503 -900 44
A2B1 5.12 7.46 10.37 22.94 30.40 55.17 9.88 244 1111 -1294 35
A3B1 3.71 8.39 12.12 22.63 40.17 57.81 11.75 259 1213 -1316 59
A4B1 5.1 10.21 12.77 21.45 35.8 54.32 11.45 224 1133 -1225 46
A1B2 4.53 7.17 11.07 27.82 34.19 52.61 9.49 319 855 -1232 36
A2B2 3.13 7.97 11.22 24.51 30.17 64.25 13.51 156 1370 -1450 76
A3B2 4.20 7.66 12.3 18.98 40.75 71.02 15.26 202 1794 -1593 81
A4B2 4.47 7.97 12.98 25.18 37.43 66.95 13.89 284 1440 -1516 69
A1B3 5.01 8.13 12.09 26.31 29.85 57.21 10.93 292 1066 -1322 43
A2B3 3.75 8.67 11.44 23.04 33.18 54.58 11.20 264 1088 -1239 54
A3B3 3.96 7.26 9.40 17.12 35.64 70.74 14.99 180 1849 -1593 81
A4B3 4.01 10.52 13.86 29.03 35.54 71.19 15.32 343 1454 -1596 83
A1B4 4.83 8.08 13.14 28.94 39.06 59.14 11.42 330 1041 -1363 48
A2B4 2.8 7.36 12.91 22.86 32.18 56.37 11.63 275 1156 -1278 64
A3B4 5.13 8.66 10.44 29.38 39.48 65.95 13.67 332 1261 -1494 62
A4B4 4.73 10.17 12.63 29.8 39.04 59.96 11.91 343 1040 -1373 52
注:Ⅰ.6月3日至8月16日;Ⅱ.8月16日至9月15日;Ⅲ.9月15日至10月20日;Ⅳ.6月3日至10月20日
在极快速增重的8月中旬至9月中旬,进入花
期,蔓长的增长势逐渐转弱,支蔓的数量继续大量
增加,叶片数快速增多,花铃大量形成,少数花朵开
放,在约 30d的时间内日均生长量迅速增加。在
栽植密度和施肥量完全相同的处理下,比6月初至
8月中旬的处理组合日均增量高出 06~100倍。
在密度和肥量2因素交互效应下,该阶段最优的处
理组合是 A3B3,为1849mg·d-1,这说明,对于茎叶
的中期生长,当施肥量在 0~360kg·hm-2变化时,
最优的栽植密度是 90万株/hm2。同时,0kg·hm-2
施肥量组合降低的趋势尤为明显,特别是在茎叶生
物量达到最大的9月中上旬,这种离其他3个处理
水平越远的趋势更加明显。无论在哪个栽植密度
下,0kg·hm-2施肥量的组合越接近 8月中旬,其增
幅越小的情况表明,在不施化学肥料的条件下,随
着茎叶量的日渐增大,养分逐渐出现亏缺,生长势
渐趋减弱。在持续增重期(6月初至 9月中旬),全
试区日增量最大的处理组合是 A4B3,增量为 652
mg·d-1。
在茎叶量增幅逐渐降低阶段(9月中旬至10中
下旬),整个生长进入生殖生长和营养生长并进的果
期阶段,花铃的增加量明显减少,花朵大量开放,蒴
果开始生成,生长重心逐渐转移到党参根部,茎叶合
成的有机物质大量输往地下,再者茎叶的生长势逐
渐减弱而居于次要地位,所以茎叶量快速减小。在
栽植密度和施肥量交互效应下,茎叶量减少最快的
处理组合恰恰是持续增重期生长量最大的组合,即
A4B3,减小量为1596mg·d-1,表明在栽植密度与施
肥量较高的条件下,生长发育前期,茎叶能够快速大
量地合成有机物质,除大部分输往根部积累外,还有
部分存贮于茎叶中,所以,茎叶量也就增大;在生长
后期,由于光合有机物合成量下降,茎叶量增长开始
减缓,但是根部生长所需干物质有增无减,不足部分
就只能从茎叶原先积累的干物质中获得,因而,茎叶
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量在后期的减少是必然的。
多元方差分析表明,施肥量和栽植密度 2因素
只对生物量的变化具有极显著的正效应,但对党参
茎叶生长发育进程的影响不显著。这说明外部因素
效应对地上部分生物量的作用体现较为明显,而对
生长动态的影响仅仅体现在茎叶的多少和长短上,
不会由于外因很大的变幅(施肥量0~360kg·hm-2;
密度60~105万株/hm2)产生不同的生长进程。
22 单根鲜重的生长变化动态 单根鲜重的生长
变化动态在综合因子效应下可分为 3个阶段(表
3):①6月初至7月初,约28d,此期地上部分处于完
全的营养生长,以缓慢的茎叶数增加和蔓长的增长
为主,根部处于极其缓慢的苗期生长阶段,16个处
理的平均增量为 29mg·d-1;②7月初至 9月中旬,
约74d,地上进入营养和生殖生长并进期,茎叶生长
量接近峰值,光合能力快速增强,光合有机物在地上
和地下器官的积累量同时快速增加;根部以体积增
大为主,16个处理平均增量为 90mg·d-1;③9月中
旬至10月中下旬,约40d,此期地上部分主要进入
生殖生长,花铃形成量减少,花朵大量绽放,蒴果开
始大量形成,种子形成并逐渐成熟,进入结果期;生
长重心转至地下,根部继续增粗增长,光合有机物质
大量输往根部,进入极快速的根重增加期,所有 16
个处理的平均增量为112mg·d-1。
表3 不同处理条件下单根鲜重变化动态
处理
单株茎叶/g 各阶段日均生长量/mg·d-1
0603 0702 0717 0816 0901 0915 1020 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
A1B1 0.40 1.15 2.43 4.88 6.87 8.41 11.61 27 97 91 82
A2B1 0.82 1.49 2.16 4.21 5.53 7.21 10.76 24 76 101 73
A3B1 0.85 1.86 2.2 5.91 6.51 7.65 10.05 36 77 71 67
A4B1 0.67 2.22 3.31 5.9 6.24 7.98 10.8 55 77 81 74
A1B2 0.62 1.71 2.48 4.63 7.21 9.16 13.44 39 99 122 94
A2B2 0.87 1.49 2.14 5.66 6.63 7.81 11.3 22 84 100 76
A3B2 0.66 1.95 2.08 5.7 7.09 8.19 11.65 46 83 99 80
A4B2 0.62 1.02 1.63 5.42 6.48 7.93 11.34 14 92 97 78
A1B3 0.71 1.64 2.83 4.00 7.51 10.59 14.88 33 119 123 103
A2B3 0.85 1.31 2.49 4.65 6.62 7.92 12.06 16 88 118 82
A3B3 0.74 1.38 1.98 4.91 5.85 7.16 12.89 23 77 164 89
A4B3 0.70 1.36 1.82 4.98 7.18 7.88 12.08 24 87 120 83
A1B4 0.64 1.87 2.16 4.24 6.89 10.01 13.92 44 109 112 97
A2B4 0.98 1.69 2.4 4.96 6.82 8.14 12.43 25 86 123 84
A3B4 0.83 1.72 2.09 4.88 6.39 8.41 13.44 32 89 144 92
A4B4 0.62 1.08 1.12 4.51 5.22 7.60 11.81 16 87 120 82
平均值 0.72 1.56 2.21 4.97 6.57 8.25 12.15 29 90 112 84
注:Ⅰ.6月3日至7月1日;Ⅱ.7月1日至9月16日;Ⅲ.9月16日至10月20日;Ⅳ.6月3日至10月20日
全生育期(6月初至10月中下旬),在栽植密度
和施肥量2因素交互效应下,处理 A1B3产生了全试
验最大的单株鲜重 1488g,为最优组合;居第二位
的处理组合是 A1B4,为 1392g。6月初至 7月中
旬、7月中旬至9月中旬和9月中旬至10月中下旬
的优势处理组合分别是 A4B1,A1B4,A3B3,根重分
别为1080,1392,1289g。在生长前期由于重心主
要集中于地上,加之党参苗较小,消耗养分不多,所
以密度肥量效应不显著;随着生育进程的推进,茎叶
量达到较大程度,根部开始增粗增长,光合有机物质
逐渐向根部输送积累,整个植株的光、温、水、气和养
分的竞争加剧,于是,密度肥量效应凸现。在相对稀
植的60万株/hm2的密度条件下,由于各种竞争相对
缓和,单根鲜重的日增量平均大于其他 3个密度梯
度;随栽植密度的不断增加,施肥量虽然也同步增
加,但是由于密度增量效应大于肥量增效,所以,单
根鲜重总体上还是呈下降态势。
对处于不同条件下的单根鲜重生长动态做多元
方差分析表明,栽植密度和施肥量 2因素对单根鲜
重的增加具有显著的效应,sig=0000;但对党参根
部的总体生长发育进程影响效应不显著,sig=
1000。这说明,外因的变化仅对不同阶段的鲜重增
加具有极其明显的促进效应,但对整个生长发育的
进程不产生显著的作用。
23 党参全生育期各生长发育阶段的界定 党参
全生育期依其生物学特征变化,可以分为移植期、苗
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期、拉蔓期、花果期、子粒成熟期、采挖期等时期。4
月9日移植至10月20日采挖,总计历时约190d,从
观察到每株上约2%的性状显现为其生物学特征的
开始时期,党参有开始拉蔓期、开始结花铃期、开始
开花期、开始结果期和开始产生种子期。各个开始
时期的划分时间从苗齐(约出齐70%的苗)开始计:
移植至出苗(5月8日)约30d;从出苗到开始拉蔓(5
月20日)约12d、始结花铃(7月14日)约60d、始花
期(7月22日)约68d、始果期(8月7日)约80d、子
粒开始成熟期(8月20日)约需93d。
党参各性状开始时期出现后,按照一定的量计
该性状的持续时间,即其生长发育阶段。从 4月 9
日移植到5月8日约出苗70%为出苗期,共计约30
d;从出苗(5月 7日)到 6月 3日,约 80%的茎蔓开
始互相缠绕为拉蔓期,约26d;从始拉蔓期到8月15
日,约70%的茎蔓产生花铃为花铃期,约72d;从花
铃期到每条茎蔓上约 70%的花朵绽放为花期(8月
15日至9月16日),约30d;从约70%的花朵完成受
粉产生蒴果为结果期(9月1日至10月6日),约35
d;子粒产生和成熟期(9月1日至10月15日)约44
d。由于党参茎蔓属于无限生长型,花期、果期和子
粒期的生长发育难以清楚地分开,因而,又可以统称
为花果期(8月15日至10月15日),总计约60d。
3 小结与讨论
31 从6月初至10月中下旬,茎叶量的变化动态
可分为快速增重的苗期(6月初至 8月中旬)、极快
速增重的花期(8月中旬至9月中旬)和逐渐减少期
(9月中旬至10月中下旬采挖);单根鲜重划分为根
部极其缓慢增长的苗期阶段(6月初至 7月初)、以
根体积增加为主的快速增重阶段(7月初至 9月中
旬)和根重极快速增加的增重阶段(9月中旬至 10
月中下旬);全试验最优组合是密度60万株/hm2、施
肥量240kg·hm-2的处理,单根鲜重为1488g;次优
组合是密度60万株/hm2、施肥量 360kg·hm-2的处
理,单根鲜重为1392g。
32 党参的全生育期各生长发育阶段界定时期从
苗齐(约 70%的苗齐)开始计:栽植至出苗(5月 8
日)约30d;从出苗到开始拉蔓(5月20日)约12d、
始结花铃(7月14日)约60d、始花期(7月22日)约
68d、始果期(8月7日)约80d、子粒开始成熟(8月
20日)约需93d。各阶段的持续时间:出苗期约 30
d,拉蔓期约26d,花铃期约 72d,花期约 30d,结果
期约35d,子粒产生和成熟期约 44d。由于党参茎
蔓属于无限生长型,花期、果期和子粒期的生长发育
又可统称为花果期,总计约60d。
[致谢]2004届农学本科实习生曹维军、王福安,章县农
技推广站漆琚涛、马占川参与试验。
[参考文献]
[1] 徐继振,赵 荣,刘 华,等.半干旱地区潞党参生长动态观察
研究.甘肃农业科技,1994,(2):12.
[2] 何春雨,蔺海明,马占川,等.党参立体栽培下的产量效应研
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[3] 蔺海明,王林安.甘肃省高寒阴湿区高效持续农业理论与技
术.兰州:甘肃人民出版社,1998.
[4] 肖培根,杨世林.党参.北京:中国中医药出版社,2001.1.
[5] 陈 垣.平凉中北部山区党参栽培技术研究.甘肃科技,1999,
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[6] 石世贵.房党的栽培技术与加工.中国中药杂志,1993,18(5):
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[7] 苏显亮.党参的栽培技术.中国中药杂志,1996,21(7):404.
StudyondynamicgrowthofCodonopsispilosula
HEChunyu1,3,ZHANGYanhong2,LINHaiming3
(1InsitituteofWinterWheatinGansu,Lanzhou730020,China;
2TheDepartmentofHerbs,GansuColegeofTraditionalChineseMedicine,Lanzhou730000,China;
3TheAgronomyInstituteofGansuAgricultureUniversity,Lanzhou730070,China)
[Abstract] Objective:TostudyonthedynamicchangesofCodnopsispilosulafortheguidanceofthefieldmanagement.Method:Us
ingtherandommethodtheinfluencesofthecultivatingdensityandfertilizingweightatfourdiferentlevelswasobserved.ResultandConclu
sion:Thedynamicchangesofthebiomass,growthperiodandbiologicalchangesatdiferentgrowthstageswerefoundout.Themostpredomi
nantcombinationofthetwofactors,the105milionroots/hm2ofthecultivatingdensityand240kg·hm-2ofthefertilizingweightreachedthe
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中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol31,Issue 4
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highestaccumulationofstems&leaves;652mg·d-1the06milionroots/hm2and240kg·hm-2reachedtheheaviestsinglefreshroot.The
resultscouldbeusedforthecultivating,fertilizingandpracticingSOPofC.pilosula.
[Keywords] Codnopsispilosula;dynamicchanges;diferentgrowthstages;cultivatingdensity;fertilizingweight
[责任编辑 张宁宁]
[收稿日期] 20050311
[基金项目] 国家创新药物和中药现代化资助项目
(2002AA2Z3225)
[通讯作者] 王智民,Tel:(010)84014128,Email:zhimin wang
@163net
HPLC测定筋骨草中乙酰哈巴苷的含量
岳党昆,丁广治,王维皓,王智民,李建荣,仝 燕
(中国中医科学院 中药研究所,北京 100700)
[摘要] 目的:建立筋骨草中乙酰哈巴苷的含量测定方法。方法:采用高效液相色谱法。色谱柱:Phenomenex
LunaC18柱(46mm×250mm,5μm);流动相乙腈水(15:85);流速10mL·min
-1,检测波长197nm。结果:乙酰哈巴
苷含量测定的线性范围为06~36μg(r=09993),平均加样回收率为991%,RSD为25%。结论:不同产地的筋
骨草中乙酰哈巴苷的含量为040%~639%;本法简便,灵敏准确,可用于筋骨草的质量控制。
[关键词] 筋骨草;乙酰哈巴苷;HPLC
[中图分类号]R2841 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2006)04028902
筋骨草为唇形科植物筋骨草属金疮小草 Ajuga
decumbensThunb的全草,筋骨草又名活血草、散血
草、苦地胆等,分布于我国的长江以南各省区,全草
可供药用。我国南方民间用于治疗痈疽疗疮、火眼、
乳痈、鼻衄、咽喉炎、肠胃炎、急性结膜炎、烫伤、狗咬
伤、毒蛇咬伤以及外伤出血等症[1]。现代药理研究
证明[2],筋骨草具有收缩血管、抑菌,抗肿瘤等活性。
其主要有效成分为环烯醚萜类,而乙酰哈巴苷是其
中含量较高且有明显抗病毒、抗肿瘤活性的成分之
一[24]。有关筋骨草药材质量控制的研究报道很少,
只有邱志国等[5]于 1997年对筋骨草中蜕皮激素类
物质进行了 HPLC分析,这远远不能反映筋骨草药
材的内在质量。因此选择以乙酰哈巴苷为指标,研
究其药材的质量,并建立了分离效果好、专属性强、
灵敏度高的高效液相色谱的含量测定方法。
1 仪器与试药
WATERS600型高效液相色谱仪,996型检测
器;乙酰哈巴苷对照品:由本实验室自制,纯度
98%;筋骨草药材购于福建、江苏、江西,由中国中医
科学院中药研究所何希荣主管药师鉴定;试剂均为
色谱纯。
2 方法与结果
21 色谱条件 PhenomenexLunaC18柱(46mm×
250mm,5μm),流动相乙腈水(15∶85);流速10mL
·min-1;检测波长197nm。
22 检测波长的设定 精确称取乙酰哈巴苷对照
品5mg于100mL量瓶中,加甲醇溶解至刻度,以甲
醇为空白,在波长190~400nm扫描得到吸收光谱,
在197nm处有最大吸收,故选择 197nm为乙酰哈
巴苷含量测定的检测波长。
23 对照品溶液的制备 精密称取乙酰哈巴苷对
照品75mg,加甲醇定容至 25mL,摇匀,制成每 1
mL含03mg的对照品溶液。
图1 对照品、样品HPLC图
A对照品;B样品;1乙酰哈巴苷
24 供试品溶液的制备 取筋骨草细粉(40目)
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第31卷第4期
2006年2月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol31,Issue 4
February,2006