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栽培川贝母品质调控技术的初步研究

马靖  
【摘要】:川贝母Fritillaria cirrhosa D. Don是川产名贵道地药材“川贝母”的基源植物之一,主产横断山脉的中、下段。川贝母具有清热润肺、化痰止咳的作用,市场需求量大、资源缺口巨大。川贝母人工栽培已获成功,但尚存在产量低,栽培品与野生品性状差异大等诸多问题。本研究在前期工作的基础上,主要围绕川贝母的生长发育、需肥特性、生长调节剂干预、采收和干燥方法及其过程中成分变化展开了相关研究,以期为川贝母规范化生产提供实验依据。首先,观察记录了青海基地川贝母在栽培条件下的生物学和物候特征。结果表明,川贝母实生苗于5月中旬萌发,具1枚针状叶,符合传统“一匹叶”的形态描述;植株第二年仅1枚窄条形叶;第三年多仅具1枚宽条形的叶,部分为具两枚叶片的“双飘带”,极少量为具地上茎的“树儿子”;第四年全部植株抽出地上茎,少部分开花;第五年栽培川贝母全部开花,少数能挂果。可见,“双飘带”时期并不是栽培条件下川贝母生命周期的必经阶段,这与先前报道不尽相同。栽培的川贝母F. cirrhosa、甘肃贝母F. przewalskii Maxim.ex Batal和中华贝母sinica S.C.Chen的生长发育期均为120天左右但出苗期不同,中华贝母在4月15日前后出苗,甘肃贝母在4月20日左右出苗,川贝母则在5月初出苗。川贝母F. cirrhosa在5月1日~5日现芽,同时基地周边参照物白杨树新芽萌发、沙棘新叶展开一半、小麦长出两片细长形叶;初花期在5月20日-25日,白杨树和沙棘新叶全部长出,颜色嫩绿,小麦开始封行,油菜开始出苗;盛花期在5月30日~6月2日,白杨树和沙棘树叶颜色变为浓绿,沙棘始开花,油菜始封行;幼果期在6月9日~15日,白杨树树叶仍为浓绿,沙棘已挂果,小麦已抽穗;果熟期在7月8日~15日,白杨树叶仍为浓绿,沙棘果实逐渐长大,小麦进入收获期,油菜已抽簦;枯萎期在8月23日~9月1日,沙棘果实开始变黄,油菜也已进入收获期。其次,明确了植物生长调节剂的效应,并采用“3414”田间试验法考察了川贝母的需肥特性。采用中药色谱指纹图谱相似度评价系统(A版)分析川贝母中生物碱类成分的HPLC-ELSD图谱,表明各植物生长调节剂处理后的图谱的相似度均在96%以上,说明植物生长调节剂可用于川贝母生产。综合考虑植物生长调节剂对鳞茎增重率、可溶性糖和生物碱类成分的影响,从而得出最佳植物生长调节剂组合为:0.05mmol/LSA+100mg/L6-BA+1mol/LMeJA。“3414"田间试验表明,川贝母对氮、磷、钾的总体需求较低,适度施用氮肥可使鳞茎增重,提示川贝母的生产宜采用低氮、磷、钾的施肥方式。以产量为指标,与N、P、K进行回归分析,未获得良好的肥料效应的数学模型。通过直观分析确定川贝母“树儿子”期的施肥方案为:氮肥10.91kg/hm2、磷肥104.16 kg/hm2、钾肥26.85kg/hm2;“灯笼花”期的施肥方案为:氮肥10.91 kg/hm2、磷肥0 kg/hm2、钾肥26.85 kg/hm2。再次,综合川贝母鳞茎生物量、生物碱类成分含量及生产实际情况,以效益最大化为原则,确定植株枯萎期为川贝母的最佳采收期。实验结果表明,川贝母自萌发至果实成熟,鳞茎的重量降低,而果熟期至地上部分枯萎期为其鳞茎净增重期;鳞茎中可溶性糖含量从萌发期到花末期逐渐降低,随后逐步升高,呈现出“V”型变化;初花期与花末期是川贝母鳞茎中总生物碱含量最高的时期,贝母素乙、西贝母碱、贝母辛和贝母素甲呈现相似的动态趋势。初花期和花末期川贝母鳞茎中总生物碱、贝母素乙、西贝母碱、贝母辛和贝母素甲含量均最高,提示川贝母中的生物碱可能是与植株的开花、传粉、受精等生殖过程相关的次生代谢产物,属于植物生殖防御性代谢产物。可见,目前药农在果期采集野生川贝母,从产量、有效成分含量以及自然种群的繁殖都极为不利,应加强宣传和引导工作,推延野生川贝母采收期。最后,揭示了传统直接晒干和水洗烘干法各时间节点总生物碱、四种生物碱类成分以及16种生物碱类成分总含量无显著性差异。实验结果表明两种干燥方法各时间节点无其他成分转化为生物碱类,结合生物碱类动态检测的结果,进一步说明该类成分是与生殖相关防御性产物,而非环境胁迫产物。传统直接晒干和水洗烘干法均可用于川贝母干燥,考虑需时,占地及污染控制等因素,烘干法更具优势。建议以60℃干燥24h为川贝母栽培基地的产地加工方法。综上,通过川贝母生长发育、生长调节剂干预和需肥特性,以及采收和干燥方法和该过程的成分变化等研究,丰富和完善了川贝母栽培生产中的相关技术和方法。为其的规范化生产提供了详实的试验数据,并为进一步完善栽培生产技术奠定了良好的基础。


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