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摘要[目的]研究药用大黄在云杉林下的生长发育规律。[方法]于马尔康市梭磨乡毛木初沟云杉林下播种野生药用大黄种子,观察并检测其生长状况。[结果]药用大黄在生长季节,株高的变化幅度相对一致,根长、生物量的月间积累及年间积累均呈先慢后快的变化趋势,变化趋势线为幂函数方程;在生长季初期,地上部分生物量分配率高于地下部分,说明地上部分生长速度较快,而在生长季后期,地下部分生物量分配率超过了地上部分。[结论]该研究为探讨药用大黄在云杉林下的大规模种植提供技术指导。
关键词药用大黄;生长发育规律;栽培;云杉;林下栽培
中图分类号S759.82文献标识码A文章编号0517-6611(2016)27-0139-03
Abstract[Objective] To study the growth and development law of Rheum officinale cultivated under Picea asperata forest. [Method] Wild R. officinale seeds were sown under the P. asperata forest in Suomo Village of Maerkang County. The growth status was observed and detected. [Result] during the growing season, the amplitude of variation of plant height was relatively consistent. The root length, biomass accumulation grew exponentially, and the tendencies of root length and biomass accumulation could be described in a power pattern. At the beginning of the growing season, the biomass allocation ratio of the aboveground plant parts was higher than that of the underground plant parts, indicating a faster growth rate of the aboveground parts. By the end of growing season, the biomass allocation ratio of underground plant parts was higher than that of aboveground parts. [Conclusion] This study provides theoretical guidance for largescale planting of R. officinale.
Key wordsRheum officinale; Growth and development law; Planting; Picea asperata; Cultivated under forest
大黄(Rheum officinale Baill)是我国传统中药材之一,其疗效确切、作用广泛、入药历史长达二千余年。我国有39个大黄品种及2个变种,载入《药典》可以药用的只有掌叶大黄(Rheum palmatum L.)、唐古特大黄(Rheum tanguticum Maxim.ExBalf)或药用大黄(Rheum officinale Baill)3种,以干燥根及根茎入药[1]。古本草认为甘肃和四川北部所产的大黄最为道地,药用大黄和唐古特大黄主要产于甘肃、青海、西藏和四川等省区,以栽培为主。
有关大黄的研究已有很多,主要集中于化学成分[2-5]、药理作用及临床应用[5-9]、引种栽培及原植物资源调查[10-11]等方面。现代药理及临床研究结果表明,大黄具有泻下、利胆、保肝、降血脂、降血压、消炎、抗感染、强心、健胃、清除体内氧自由基、调节免疫等诸多功效[12],因而倍受医学专家的青睐。由于国内外市场对大黄需求量的不断增长和野生资源无计划、掠夺性地滥采滥挖,造成大黄野生资源锐减。因此,探讨在云杉林下种植大黄,不仅可以充分利用林地资源,缓解市场需求,还能有效控制野生大黄资源的利用强度。笔者于2014年在马尔康市梭磨乡毛木初沟云杉林下播种野生药用大黄种子,观察并检测其生长状况,研究药用大黄在云杉林下的生长发育规律。
1材料与方法
1.1研究区概况
试验区马尔康市梭磨乡位于该市南部,海拔3 137 m,地理坐标31°48′21.21″ N、102°28′42.19″ E,面积1 079 km2,属高原峡谷区,冬干夏湿、雨热同季、日照充足、昼夜温差大。年均气温8~9 ℃,年降水量753 mm,年均日照时数2 000 h以上。
1.2试材
药用大黄种子购自于成都恩威集团。
1.3试验方法
于2014年4月底播种于马尔康市梭磨乡毛木初沟天然云杉林林下,采取点播方式,每穴5~6粒种子,行株距30 cm×40 cm、40 cm×50 cm、50 cm×60 cm,等幼苗出土以后(5月以后),每月的月底挖取完整的药用大黄幼苗10株。冲洗干净后测量植株的株高、根长、地上部分鲜重、地下部分鲜重,然后放入烘箱于80 ℃下烘干,测量其地上部分、地下部分的干重量,计算地上部分和地下部分生物量分配率。测量工作持续到当年9月药用大黄植株地上部分枯黄为止。在第2年(2015年)9月底和第3年(2016年)7月底,分别随机挖取药用大黄植株15株,并测量其鲜重和干重。 2结果与分析
2.1林下药用大黄幼苗株高、根长月间变化动态
从图1可以看出,种植的药用大黄在整个生长季节中,植株的高度从子叶出土开始呈显著增高的变化趋势,5~9月株高从395 cm增长至33.46 cm,变化曲线为y=7.326x-2.98(R2=0.998 0),拟合效果好;根长也呈上升趋势,但生长速度表现为先慢后快的趋势,5~7月根生长速度较慢,7~9月根生长速度较快,到9月根长达23.88 cm,是5月药用大黄根长的4.8倍,变化趋势线为y=5.029x0.891(R2=0.956 0)。
2.2林下药用大黄生物量月积累动态
2.2.1地上部分。
由图2可知,药用大黄地上部分鲜重和干重在生长季均呈上升趋势,但上升幅度有所不同,5~7月鲜重和干重的增加量分别为7.58、0.81 g,7~9月鲜重和干重的增加量分别为34.86、3.84 g,明显高于5~7月植株地上部分鲜重和干重的增加量,说明7~9月植株地上部分生物量增长较为迅速。干物质积累的曲线方程为y=0.850 6x2.278 1(R2=0.965 4),拟合效果好。
2.2.2地下部分。从图3可以看出,在药用大黄生长季其地下部分生物量变化趋势与地上部分相似,5~7月药用大黄地下部分生物量上升幅度较小,7~9月上升幅度较大,变化趋势方程为y= 0.110 6x2.867 6(R2=0.930 9),表明在整个生长季节内地下部分生物量的积累是呈先慢后快的变化趋势。
2.3林下药用大黄地下部分与地上部分生物量分配率月间变化
虽然林下药用大黄在生长季地上部分和地下部分生物量均呈上升趋势,但在生长初期(5~7月),地上部分生物量分配率明显高于地下部分生物量分配率;从8月开始,地上部分的生长优势开始减弱,地下部分生物量积累迅速,其分配率明显上升,到9月超过地上部分生物量分配率,达5291%(图4),表明药用大黄体内的物质能量分配逐渐转入到地下部分,地上部分同化的有机营养物质逐渐地转入到地下部分去储存。
2.4林下药用大黄植株生物量年际变化
由图5可见,云杉林下种植的药用大黄在3年间其单株生物量积累呈明显的上升趋势。在种植后的第1年,由于处于适应环境的幼苗期,生长比较缓慢,生物量的积累较低;第2年由于适应了当地的气候环境,生长比较迅速;到第3年,单株鲜重达1 496.21 g,干重达492.17 g。种植的药用大黄单株生物量积累年间变化趋势线为y=27.298x3.873 6(R2=0.974 3),拟合效果良好。
3小结与讨论
采用在云杉林下间作药用大黄的种植模式,不仅可以有利于构建稳定的植物群落,增加物种多样性,还能增加药材产量,带来经济收入,提高林地资源利用率。药用大黄可以成片栽在云杉林下,该研究发现在药用大黄幼苗生长季5~7月,地上部分生长速度较快,分配率明显高于地下部分生物量分配率。这主要是由于茎叶生长发育迅速,植物体内的物质能量主要分配到了地上部分,以满足同化器官发育的需求,从而增加光合面积,有利于有机物的积累,为后续的生长做准备。在7月以后,地下部分生长速度加快,这期间根、茎重量迅速增加,生物量分配率迅速上升,到9月,地下部分生物量分配率高于地上部分。根据药用大黄的生长发育规律,在田间管理中可以选择相应的施肥措施,在生长初期,增施氮肥和磷肥,促进地上部分各器官的生长;在生长后期,增施钾肥,促进地下部分各器官的生长,以利于提高药用大黄药材产量。
种植的药用大黄在第3年单株鲜重达1 496.21 g,比非野生药用大黄种子育苗移栽的掌叶大黄植株第3年鲜重(1 020.00 g)[13]高,栽培的药用大黄生物量增长趋势呈幂函数曲线,说明药用大黄在第3年末就可以收挖。
依靠中藏药种植技术研究、中藏药种植技术推广等项目实施,影响和带动农牧民种植药材的习惯和积极性,发展高原道地中药材是农户增收、企业创利的发展方向,稳步实现贫病群众脱贫致富,促进川西藏区经济社区全面协调可持续,从而实现“搬得出、稳得住、可发展、能致富”的目标。同时在药用大黄的最佳生长区内,撒播或点播药用大黄的种子,并增加相应的保护措施,不仅可以缓解药用大黄供应压力,也将有利于药用大黄资源的恢复。
参考文献
[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典:2005年版一部[S].北京:北京人民出版社,2005.
[2] 梁永锋.掌叶大黄与河套大黄化学成分的比较研究[J].安徽农业科学,2009,37(26):12540-12541,12558.
[3] 杨秀伟,赵静,张雁,等.大黄的研究[J].中草药,1998,29(5):289-293.
[4] 李军林,王爱芹,李家实,等.河套大黄非蒽醌类成分研究[J].中草药,1998,29(11):721-723.
[5] 黄泰康.常用中药成分与药理手册[M].北京:中国医药科技出版社,1994:227.
[6] 陈季武,胡天喜.大黄清除活性氧的作用[J].中国药学杂志,1996,31(8):461.
[7] 王鸿利.大黄有效单体止凝血机理的临床研究[J].中西医结合杂志,1985(9):555-557.
[8] 胡昌江,马烈,何学梅,等.九制大黄蒽醌衍生物对动物高血脂及血液流变学的影响[J].中成药,2001,23(1):31-33.
[9] 温枫.大黄的药理作用及其临床应用[J].山西中医,2000,6(3):53-54.
[10] 白振强,薛峰,尚安明,等.中国大黄属植物资源调查[J].北京医科大学学报,1993,25(S1):132-134.
[11] 王用平.大黄的栽培方法[J].特产研究,1990(4):51-52.
[12] 国家药典委员会.中华人民共和国药典:2010年版一部[S]. 北京:化学工业出版社,2010.
[13] 李斌常,何凯,张三元.掌叶大黄生物学特性的研究[J].中药材,1992,15(8):8-10.
关键词药用大黄;生长发育规律;栽培;云杉;林下栽培
中图分类号S759.82文献标识码A文章编号0517-6611(2016)27-0139-03
Abstract[Objective] To study the growth and development law of Rheum officinale cultivated under Picea asperata forest. [Method] Wild R. officinale seeds were sown under the P. asperata forest in Suomo Village of Maerkang County. The growth status was observed and detected. [Result] during the growing season, the amplitude of variation of plant height was relatively consistent. The root length, biomass accumulation grew exponentially, and the tendencies of root length and biomass accumulation could be described in a power pattern. At the beginning of the growing season, the biomass allocation ratio of the aboveground plant parts was higher than that of the underground plant parts, indicating a faster growth rate of the aboveground parts. By the end of growing season, the biomass allocation ratio of underground plant parts was higher than that of aboveground parts. [Conclusion] This study provides theoretical guidance for largescale planting of R. officinale.
Key wordsRheum officinale; Growth and development law; Planting; Picea asperata; Cultivated under forest
大黄(Rheum officinale Baill)是我国传统中药材之一,其疗效确切、作用广泛、入药历史长达二千余年。我国有39个大黄品种及2个变种,载入《药典》可以药用的只有掌叶大黄(Rheum palmatum L.)、唐古特大黄(Rheum tanguticum Maxim.ExBalf)或药用大黄(Rheum officinale Baill)3种,以干燥根及根茎入药[1]。古本草认为甘肃和四川北部所产的大黄最为道地,药用大黄和唐古特大黄主要产于甘肃、青海、西藏和四川等省区,以栽培为主。
有关大黄的研究已有很多,主要集中于化学成分[2-5]、药理作用及临床应用[5-9]、引种栽培及原植物资源调查[10-11]等方面。现代药理及临床研究结果表明,大黄具有泻下、利胆、保肝、降血脂、降血压、消炎、抗感染、强心、健胃、清除体内氧自由基、调节免疫等诸多功效[12],因而倍受医学专家的青睐。由于国内外市场对大黄需求量的不断增长和野生资源无计划、掠夺性地滥采滥挖,造成大黄野生资源锐减。因此,探讨在云杉林下种植大黄,不仅可以充分利用林地资源,缓解市场需求,还能有效控制野生大黄资源的利用强度。笔者于2014年在马尔康市梭磨乡毛木初沟云杉林下播种野生药用大黄种子,观察并检测其生长状况,研究药用大黄在云杉林下的生长发育规律。
1材料与方法
1.1研究区概况
试验区马尔康市梭磨乡位于该市南部,海拔3 137 m,地理坐标31°48′21.21″ N、102°28′42.19″ E,面积1 079 km2,属高原峡谷区,冬干夏湿、雨热同季、日照充足、昼夜温差大。年均气温8~9 ℃,年降水量753 mm,年均日照时数2 000 h以上。
1.2试材
药用大黄种子购自于成都恩威集团。
1.3试验方法
于2014年4月底播种于马尔康市梭磨乡毛木初沟天然云杉林林下,采取点播方式,每穴5~6粒种子,行株距30 cm×40 cm、40 cm×50 cm、50 cm×60 cm,等幼苗出土以后(5月以后),每月的月底挖取完整的药用大黄幼苗10株。冲洗干净后测量植株的株高、根长、地上部分鲜重、地下部分鲜重,然后放入烘箱于80 ℃下烘干,测量其地上部分、地下部分的干重量,计算地上部分和地下部分生物量分配率。测量工作持续到当年9月药用大黄植株地上部分枯黄为止。在第2年(2015年)9月底和第3年(2016年)7月底,分别随机挖取药用大黄植株15株,并测量其鲜重和干重。 2结果与分析
2.1林下药用大黄幼苗株高、根长月间变化动态
从图1可以看出,种植的药用大黄在整个生长季节中,植株的高度从子叶出土开始呈显著增高的变化趋势,5~9月株高从395 cm增长至33.46 cm,变化曲线为y=7.326x-2.98(R2=0.998 0),拟合效果好;根长也呈上升趋势,但生长速度表现为先慢后快的趋势,5~7月根生长速度较慢,7~9月根生长速度较快,到9月根长达23.88 cm,是5月药用大黄根长的4.8倍,变化趋势线为y=5.029x0.891(R2=0.956 0)。
2.2林下药用大黄生物量月积累动态
2.2.1地上部分。
由图2可知,药用大黄地上部分鲜重和干重在生长季均呈上升趋势,但上升幅度有所不同,5~7月鲜重和干重的增加量分别为7.58、0.81 g,7~9月鲜重和干重的增加量分别为34.86、3.84 g,明显高于5~7月植株地上部分鲜重和干重的增加量,说明7~9月植株地上部分生物量增长较为迅速。干物质积累的曲线方程为y=0.850 6x2.278 1(R2=0.965 4),拟合效果好。
2.2.2地下部分。从图3可以看出,在药用大黄生长季其地下部分生物量变化趋势与地上部分相似,5~7月药用大黄地下部分生物量上升幅度较小,7~9月上升幅度较大,变化趋势方程为y= 0.110 6x2.867 6(R2=0.930 9),表明在整个生长季节内地下部分生物量的积累是呈先慢后快的变化趋势。
2.3林下药用大黄地下部分与地上部分生物量分配率月间变化
虽然林下药用大黄在生长季地上部分和地下部分生物量均呈上升趋势,但在生长初期(5~7月),地上部分生物量分配率明显高于地下部分生物量分配率;从8月开始,地上部分的生长优势开始减弱,地下部分生物量积累迅速,其分配率明显上升,到9月超过地上部分生物量分配率,达5291%(图4),表明药用大黄体内的物质能量分配逐渐转入到地下部分,地上部分同化的有机营养物质逐渐地转入到地下部分去储存。
2.4林下药用大黄植株生物量年际变化
由图5可见,云杉林下种植的药用大黄在3年间其单株生物量积累呈明显的上升趋势。在种植后的第1年,由于处于适应环境的幼苗期,生长比较缓慢,生物量的积累较低;第2年由于适应了当地的气候环境,生长比较迅速;到第3年,单株鲜重达1 496.21 g,干重达492.17 g。种植的药用大黄单株生物量积累年间变化趋势线为y=27.298x3.873 6(R2=0.974 3),拟合效果良好。
3小结与讨论
采用在云杉林下间作药用大黄的种植模式,不仅可以有利于构建稳定的植物群落,增加物种多样性,还能增加药材产量,带来经济收入,提高林地资源利用率。药用大黄可以成片栽在云杉林下,该研究发现在药用大黄幼苗生长季5~7月,地上部分生长速度较快,分配率明显高于地下部分生物量分配率。这主要是由于茎叶生长发育迅速,植物体内的物质能量主要分配到了地上部分,以满足同化器官发育的需求,从而增加光合面积,有利于有机物的积累,为后续的生长做准备。在7月以后,地下部分生长速度加快,这期间根、茎重量迅速增加,生物量分配率迅速上升,到9月,地下部分生物量分配率高于地上部分。根据药用大黄的生长发育规律,在田间管理中可以选择相应的施肥措施,在生长初期,增施氮肥和磷肥,促进地上部分各器官的生长;在生长后期,增施钾肥,促进地下部分各器官的生长,以利于提高药用大黄药材产量。
种植的药用大黄在第3年单株鲜重达1 496.21 g,比非野生药用大黄种子育苗移栽的掌叶大黄植株第3年鲜重(1 020.00 g)[13]高,栽培的药用大黄生物量增长趋势呈幂函数曲线,说明药用大黄在第3年末就可以收挖。
依靠中藏药种植技术研究、中藏药种植技术推广等项目实施,影响和带动农牧民种植药材的习惯和积极性,发展高原道地中药材是农户增收、企业创利的发展方向,稳步实现贫病群众脱贫致富,促进川西藏区经济社区全面协调可持续,从而实现“搬得出、稳得住、可发展、能致富”的目标。同时在药用大黄的最佳生长区内,撒播或点播药用大黄的种子,并增加相应的保护措施,不仅可以缓解药用大黄供应压力,也将有利于药用大黄资源的恢复。
参考文献
[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典:2005年版一部[S].北京:北京人民出版社,2005.
[2] 梁永锋.掌叶大黄与河套大黄化学成分的比较研究[J].安徽农业科学,2009,37(26):12540-12541,12558.
[3] 杨秀伟,赵静,张雁,等.大黄的研究[J].中草药,1998,29(5):289-293.
[4] 李军林,王爱芹,李家实,等.河套大黄非蒽醌类成分研究[J].中草药,1998,29(11):721-723.
[5] 黄泰康.常用中药成分与药理手册[M].北京:中国医药科技出版社,1994:227.
[6] 陈季武,胡天喜.大黄清除活性氧的作用[J].中国药学杂志,1996,31(8):461.
[7] 王鸿利.大黄有效单体止凝血机理的临床研究[J].中西医结合杂志,1985(9):555-557.
[8] 胡昌江,马烈,何学梅,等.九制大黄蒽醌衍生物对动物高血脂及血液流变学的影响[J].中成药,2001,23(1):31-33.
[9] 温枫.大黄的药理作用及其临床应用[J].山西中医,2000,6(3):53-54.
[10] 白振强,薛峰,尚安明,等.中国大黄属植物资源调查[J].北京医科大学学报,1993,25(S1):132-134.
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