干旱地區(qū)知母不同栽培模式及優(yōu)產(chǎn)技術篩選

麻文婕， 蔡景竹， 王洪博*

(1.河北省胸科醫(yī)院， 河北 石家莊 050041； 2.河北農(nóng)業(yè)大學 農(nóng)學院， 河北 保定 071000)

0 引言

【研究意義】知母為百合科知母屬(單種屬)多年生宿根草本植物，主要產(chǎn)于河北、山西、陜西(北部)等地。其中，河北易縣所產(chǎn)知母質(zhì)地最佳，稱為“西陵知母”。知母以干燥根莖入藥，性味苦、甘、寒，歸肺、胃、腎經(jīng)[1]，為常用中藥；主要有生津、潤燥、清熱、瀉火等功效，常用于治療高熱煩渴、外感熱病、肺熱燥咳和骨蒸潮熱等癥狀[2]。知母主要化學成分有甾體皂苷、木脂素、多糖類及雙苯吡酮等，其活性成分以甾體皂苷為主，如芒果苷、知母皂苷BⅡ、知母皂苷AⅢ。芒果苷是知母清熱作用的主要有效成分，具抗炎、抗病毒、抗氧化及預防肥胖等作用[3]，同時兼有護肝、抑制血脂的功效[4]；知母皂苷BⅡ能抑制血小板聚集，改善大鼠腦缺血再灌注損傷[5]。近年來，野生知母資源遭到嚴重破壞，不能滿足于市場需求。因此，保護知母資源，篩選優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的知母人工栽培模式十分必要?！厩叭搜芯窟M展】陳萬生等[6]測定了不同產(chǎn)地知母中芒果甙、新芒果甙的含量發(fā)現(xiàn)，不同來源的知母黃酮類和芒果苷成分有較大差異，且不同成分與地區(qū)氣候有關。馬長華等[7]采用顯色法對知母藥材中菝葜皂甙元含量進行測定，確定了較佳的顯色條件。王洪博等[8]研究了杏林套種知母的栽培模式，結果表明，采用有機肥200 kg/hm2，復合肥3 700 kg/hm2，以早春或晚秋分株繁殖最佳，確定移栽密度為株距30 cm，行距為寬窄行40 cm︰20 cm。孫小明[9]將各產(chǎn)地野生和栽培知母圖譜分別進行相似度分析，以菝葜皂苷元、芒果苷和多糖為指標，較全面地評價了野生及栽培知母的質(zhì)量?！狙芯壳腥朦c】當前，有關知母的研究主要集中于知母的化學成分、藥理作用、生殖生物學和資源調(diào)查等方面，而有關不同栽培技術對知母生長性狀和主要藥用成分的影響研究相對較少?！緮M解決的關鍵問題】分別采用單因素和雙因素試驗，研究不同種植模式(單株栽培和林下套種)、不同種植密度和不同施肥處理對知母生長性狀、芒果苷和知母皂苷BⅡ含量的影響，以期為知母的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 知母 知母種子和3～4年生植株，由河北省張家口市蔚縣惠農(nóng)合作社提供。

1.1.2 試劑 甲醇(色譜純)，市購；芒果苷標準品(批號2020105603-C)，純度>99%，知母皂苷BⅡ標準品(批號20201117507-B)，純度>92%，均購自中國藥品生物制品檢定所。

1.1.3 儀器 A1260高效液相色譜儀，美國安捷倫儀器公司；RE52CS-2旋轉蒸發(fā)儀，上海亞榮儀器有限公司；KQ-7500DE型數(shù)控超聲波清洗機，昆山市超聲儀器有限公司；HH-6型恒溫水浴鍋，江蘇國華電器有限公司。

1.2 試驗設計

選取河北平山6塊土質(zhì)條件基本一致的田地A1、A2、B1、B2、C1、C2(1為單株種植，2為林下套種)，每塊試驗田面積均為2 hm2。其中，A地塊用于不同栽培方式(單株栽培和林下套種)種植試驗；B地塊用于不同施肥處理試驗；C地塊用于不同移栽密度試驗。播種管理(整地、選種、選種等)、田間管理(間苗、中耕除草、追肥、打薹)和害蟲管理采用常規(guī)的推薦技術。種子繁殖4年、分根繁殖3年后的秋后或春初進行采收與加工，選取3～4年生植株進行藥材性狀鑒定[10]。

1.3 試驗方法

1.3.1 標準曲線方程 芒果苷和知母皂苷BⅡ測定的標準品溶液、供試品溶液的制備和色譜條件參考鐘可[11]的方法，擬合芒果苷和知母皂苷BⅡ的濃度(x)與吸光度(y)的一元線性回歸方程。

1.3.2 不同栽培方式對知母生長性狀和藥用成分的影響試驗 采用單因素試驗設計，設2個處理，分別是單株栽培和林(杏)下套種，栽培密度均為15萬株/hm2，均施有機肥1.5萬kg/hm2。

1.3.3 不同施肥處理對知母藥用成分的影響試驗 采用雙因素試驗設計，設5個肥料處理：有機肥1.5萬 kg/hm2、有機肥3萬 kg/hm2、復合肥1 500 kg/hm2，復合肥750 kg/hm2，以不施肥為對照。單株栽培和林(杏)下套種的栽培密度均為15萬株/hm2。

1.3.4 不同栽培密度對知母存活率和平均株高的影響試驗 采用雙因素試驗設計，設5個密度：18萬株/hm2、15萬株/hm2、13.5萬株/hm2、12萬株/hm2、10.5萬株/hm2，單株栽培和林(杏)下套種均施有機肥1.5萬 kg/hm2。

1.3.5 樣品采集及預處理 每組采集具有長勢代表性的知母5株，去掉泥沙、地上部分及須根，取根莖洗凈，將其干燥、粉碎、混勻備用[12]。

1.3.6 指標測定

1) 生長指標測定。參考中國藥典的測定方法[13]分別調(diào)查和測定存活率、分蘗數(shù)、株高、單株鮮重、根莖鮮重、根莖最大直徑、根莖長度等指標。

2) 藥用成分測定。取備用知母根莖粉末0.1 g，用甲醇溶劑定容至500 mL，采用高效液相色譜法[14]測定芒果苷含量和知母皂苷BⅡ含量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用 SPSS 22.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析與繪圖。

2 結果與分析

2.1 標準曲線方程

芒果苷的標準品曲線方程為y=629.25x+5.841 2(R2=0.999 1)；知母皂苷BⅡ的標準品曲線方程為y=1.341 7x+5.416 0(R2=0.999 1)。說明，在工作濃度范圍內(nèi)，芒果苷和知母皂苷BⅡ標準品的濃度(x)和吸光度(y)呈良好的線性關系。

2.2 2種栽培方式知母的生長性狀

由表1可知，不同栽培方式對知母生長性狀的影響存在差異。成活率：林下套種>單株栽培；株高：林下套種>單株栽培；單株鮮重：林下套種>單株栽培；分蘗數(shù)：單株栽培>林下套種；根莖鮮重：林下套種>單株栽培；根莖最大直徑：林下套種>單株栽培；根莖長度：林下套種>單株栽培。除2種栽培方式知母的成活率、株高和根莖長度外，其余生長指標均存在顯著差異。表明，在相同管理水平下，林下套種知母的成活率、株高、單株鮮重等生長指標優(yōu)于單株栽培。

表1 2種栽培方式知母的生長性狀

2.3 2種栽培方式知母的藥用成分含量

由表2看出，林下套種知母的芒果苷和知母皂苷BⅡ含量分別為3.27%和9.56%，高于單株栽培，但2種栽培方式知母的芒果苷和知母皂苷BⅡ含量均達2015年版藥典標準(3.00%)[12]。其中，林下套種知母的藥用價值更高。

表2 2種栽培方式知母的藥用成分含量

2.4 不同栽培密度知母的存活率和平均株高

單株栽培條件下(圖1)，知母的存活率依次為12萬株/hm2>10.5萬株/hm2>13.5萬株/hm2>15萬株/hm2>18萬株/hm2，平均株高依次為13.5萬株/hm2>12萬株/hm2>10.5萬株/hm2>15萬株/hm2>18萬株/hm2；林下套種栽培條件下，知母的存活率依次為12萬株/hm2>13.5萬株/hm2>10.5萬株/hm2>15萬株/hm2>18萬株/hm2，平均株高依次為10.5萬株/hm2>13.5萬株/hm2>12萬株/hm2>15萬株/hm2>18萬株/hm2。存活率均以栽培密度為12萬株/hm2時最高，分別為91.6%和95.8%，而過高的栽培密度不利于知母的生長。平均株高以林下套種種植密度為10.5萬株/hm2時最高，達66 cm；單株栽培的種植密度為13.5萬株/hm2時最高，為65 cm。綜合看，林下套種更有利于知母生產(chǎn)。

圖 1 不同栽培密度2種栽培方式知母的存活率和平均株高

2.5 不同施肥處理知母的藥用成分含量

從圖2看出，各施肥處理對芒果苷和知母皂苷BⅡ含量的影響不同。單株栽培條件下，芒果苷含量依次為復合肥750 kg/hm2>有機肥1.5萬 kg/hm2>有機肥3萬 kg/hm2>復合肥1 500 kg/hm2>CK，知母皂苷BⅡ含量依次為有機肥1.5萬kg/hm2>復合肥750 kg/hm2>CK>有機肥3萬 kg/hm2>復合肥1 500 kg/hm2。以施用復合肥750 kg/hm2時芒果苷含量最高，為6.30%；施用有機肥1.5萬 kg/hm2時知母皂苷BⅡ含量最高，為9.88%。林下套種栽培條件下，芒果苷含量依次為復合肥750 kg/hm2>有機肥1.5萬 kg/hm2>有機肥3萬 kg/hm2>CK>復合肥1 500 kg/hm2，知母皂苷BⅡ含量依次為有機肥1.5萬 kg/hm2>復合肥750 kg/hm2>CK>復合肥1 500 kg/hm2>有機肥3萬 kg/hm2。以施用復合肥750 kg/hm2時，芒果苷含量最高，為6.80%，施用有機肥1.5萬kg/hm2時，知母皂苷BⅡ含量最高，為9.01%。綜合看，當施有機肥1.5萬kg/hm2時，林下套種的芒果苷和知母皂苷BⅡ含量相對較高，分別為6.45%和9.01%。表明，適宜施肥條件林下套種更有利于芒果苷和知母皂苷BⅡ的表達。

圖2 不同施肥處理2種栽培方式知母的芒果苷和知母皂苷BⅡ含量

3 討論

林下經(jīng)濟是鞏固拓展脫貧攻堅成果和集體林權制度改革成果的新創(chuàng)舉，這種模式能充分利用林下的林蔭優(yōu)勢和土地資源進行種植、養(yǎng)殖等立體復合生產(chǎn)經(jīng)營，促使農(nóng)、牧、林、旅游業(yè)資源共享、循環(huán)相生、優(yōu)勢互補和協(xié)調(diào)發(fā)展。套種知母的實踐證明，生態(tài)立體種植模式對環(huán)境、生態(tài)、經(jīng)濟和增加藥材供應等均有積極作用[15-17]。一是增強了水土保持能力，知母根系大部分分布在土壤表層，屬淺根性，對表層土有很大的加固作用，可減少水土流失；二是合理利用了土地資源，知母有很強的自繁能力，在杏樹林下空地種植，其根莖可自行出苗。因此，林下套種知母既能提高經(jīng)濟效益，又能改善環(huán)境，值得推廣[18-20]。

試驗研究了干旱地區(qū)不同種植模式(單品栽培和林下套種)、不同種植密度和不同施肥處理對知母生長性狀、芒果苷和知母皂苷BⅡ含量的影響，結果表明，在適宜的栽培密度和施肥量下，林下套種栽培模式林知母的成活率、株高、單株鮮重等生長指標較優(yōu)，且芒果苷和知母皂苷BⅡ含量均高于藥典標準，優(yōu)于單株栽培技術。研究探討了在單株與林下套種模式下，不同栽培密度和不同施肥量對知母主要藥用成分的影響，但考察的影響因素仍不全面，各因素間的相互關系還有待進一步研究。

4 結論

種植密度為12萬株/hm2，有機肥施量為1.5萬 kg/hm2時，采取林下套種知母，其存活率、單株鮮重、根莖鮮重等生長指標和主要藥用成分均優(yōu)于單株栽培，且芒果苷和皂苷BⅡ含量均高于《中國藥典》標準，分別為6.45%和9.01%，可在干旱地區(qū)推廣種植。