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赤霉素对甘肃省岷县林下党参的 影响研究

时间:2024-06-24 11:16:25来源:村委主任杂志社 文字:王亦婷
为有效提升甘肃省岷县林下中药材种植质量,现以甘肃省定西市岷县党参某种植园区为例,研究了植物生长调节剂赤霉素对林下中药材党参的种植质量的影响。试验设置3个赤霉素质量浓度浸泡党参种子,并将其种植于pH值处于6.0—7.5的土壤中,统计党参的生长指标、产量、有效成分含量。统计结果表明,使用适宜的赤霉素可有效促进党参生长和发育,有助于提升党参植株高度及增加叶面积,有效改善党参的药用价值。

党参是我国的著名中药,用途广泛,甘肃省岷 县林下党参因其色白、形直、质细、肉实而 享誉盛名。传统中医认为,党参具有补中益气、生津止 渴、活血化瘀、调理脾胃、健脾益肺等作用。现代药理 学研究发现,党参可以增强体质,提高人体免疫力,具 有抗氧化、抗衰老、抗缺氧、抗疲劳、抗肿瘤、增强记 忆和提高学习能力等功能[1]。目前,甘肃省商品党参资 源全部来自农户栽培,为增产保收,有个别农户存在滥 用化肥、农药的现象。植物生长调节剂(Plant Growth Regulators,PGRs)是一类能够调节植物生长和发育的 化学物质[2]。在林下中药材种植中,植物生长调节剂可以 用于控制植物生长和发育,提高植物的产量和品质[3]。通 常情况下,可以通过喷洒、浇灌、土壤施用等多种方式 使用植物生长调节剂,林下中药材也会因为植物生长调 节剂的不同施用方式、施用时间以及使用量而出现不同 的种植质量问题[4]。赤霉素是一种高效的植物生长调节 剂,适量的赤霉素可以调控种子休眠期,提高种子的发 芽势与发芽率。
 材料与方法
试验地概况 试验园地位于海拔1500m—3000m的甘肃省某山地林 边灌丛中的党参种植场,年均温度5℃以上,年均降水量 400mm—650mm。在疏松、排水良好、肥沃的沙壤土中埋 下种子,土壤pH值处于6.0—7.5。 试验材料及设备 选择Sigma-Aldrich公司的G7645赤霉素粉末; Sigma-Aldrich公司的W3500无菌蒸馏水,Eppendorf公司 的10μl—100μl Research® plus移液器,Fisherbrand 称量纸,以及Nalgene喷雾器,喷雾器容量为500ml。选 择0.1mg精度的Mettler Toledo XPR204电子天平称量赤 霉素粉末;IKA C-MAG HS 7磁力搅拌器用于搅拌赤霉素 溶液,确保赤霉素完全溶解;Eppendorf移液器用于吸取 和释放赤霉素溶液,试验选择1000μl、200μl和10μl 的移液器枪头,LI-COR叶面积计用于测量植物叶面积。 实际操作时可以根据实验室设备和预算选择合适的试验 器具型号,在试验过程中要确保遵循实验室的安全规程 和操作规范。 试验设计 1.赤霉素的制备 使用3个不同浓度的赤霉素处理岷县党参,分别为 0ppm、50ppm和100ppm。以下是赤霉素的配制方法。 (1)配制0ppm赤霉素溶液:不称取赤霉素粉末,加 入蒸馏水至20ml。 (2)配制50ppm赤霉素溶液:称取赤霉素粉末2mg, 加入蒸馏水至20ml,充分搅拌至赤霉素完全溶解。 (3)配制100ppm赤霉素溶液:称取赤霉素粉末 4mg,加入蒸馏水至20ml,充分搅拌至赤霉素完全溶解。 2.植株情况 在播种前,对土壤进行深翻整地,破碎土块,将准备 好的种子均匀撒播在整地后的土壤表面,用细土将其覆 盖,厚度0.5cm—1cm。播种后及时浇水,保持土壤湿润, 促进种子发芽。在种子发芽期间,保持土壤湿润避免积 水。党参的种植密度因地区、土壤条件和管理水平的不同 而有所差异,小区面积30m2 ,种植30株/m2 —50株/m2 党参, 将党参植株分为3组,分为按照0ppm、50ppm和100ppm3个 不同浓度赤霉素喷洒后,每组挑选5株作为样本。株与株 之间的间距为15cm—20cm,行间距为20cm—30cm,赤霉 素在党参生长初期喷洒,次数为每隔1—2周喷洒1次,共 喷6次,剂量为50mg/m2 —100mg/m2 。
数据收集与分析方法
1.数据收集 在植物生长调节剂对党参种植质量影响研究中,需 要收集和分析以下几方面的数据。 (1)生长指标:主要包括植株高度和叶面积,在试 验过程中,定期使用尺子、测量尺和叶面积测定仪等工 具对各处理组的植株进行测量并记录。 (2)产量:试验时收获各处理组的植株,将地上部 分和地下部分分别称重,计算产量。 (3)有效成分含量:对收获的党参样品(总皂苷 含量、多糖含量以及黄酮含量)等有效成分含量进行分 析。将样品研磨成粉末,将粉末加入甲醇中,用超声波 处理,提取1h,将提取液离心过滤,收集过滤液,加入 硫酸和乙酸乙酯,混合均匀后进行离心。取离心后的液 体,加入氯仿和乙醇,混合均匀,并取上层乙醇层,加 入纯水2ml,混合均匀后过滤,取过滤液,使用高效液相 色谱法-HPLC N进行分离和检测,测定有效成分的含量。 2.分析方法 (1)平均值计算 在分析数据时,试验使用描述性统计法分析植物生 长调节剂对党参种植质量影响。在分析植物生长调节剂 对党参种植质量影响时,数据的平均值和离散程度特征 可以了解党参植株高度与党参植株面积的状况,以此来 探究植物生长调节剂对党参生长指标的影响。平均值的 计算公式,见公式(1): 其中, xi 表示每个观测值, n 表示观测值的总数, 以此来计算各组试验中党参植株的平均高度、党参的平 均植株叶面积以及党参的平均产量。 (2)离散值计算 为探析植物生长调节剂对党参生长指标的影响,要 计算党参植株的平均高度、党参的平均植株叶面积数据 的离散程度V,具体的计算公式,见公式(2):  离散程度代表了样本差异性,可以使试验结果更为 准确,证明试验结果的有效性。 (3)有效成分含量计算 总皂苷含量、多糖含量以及黄酮含量是党参3个重要 的营养成分,其在党参的保健作用中发挥着重要作用。 总皂苷含量、多糖含量以及黄酮含量等有效成分含量S的 计算公式,见公式(3): 其中, a 为测定值, b 为空白对照值, h 为稀释倍 数, l 为样品量。以此来计算并观测植物生长调节剂对党 参有效成分含量的影响。
结果与分析
赤霉素对党参生长指标的影响 通过对党参植株进行3种不同浓度的赤霉素处理 (A:0ppm,B:50ppm,C:100ppm),探究赤霉素 对党参生长指标的影响,每种处理有5个重复,收集试验 结束后植株的数据,记录具体试验数据(见表1)。
针对这些数据进行描述性统计分析,计算其中心趋 势,A组平均值为27.2cm,B组平均值为33cm,C组平均 值为40cm。计算3组试验的离散程度,A组为1.91,B组 为1.41,C组为1.58。记录党参叶面积情况,其中A组 平均值为12.2cm2 ,B组平均值为16.4cm2 ,C组平均值为 20.2cm2 ;计算3组试验的离散程度,A组为1.87,B组为 1.35,C组为1.55。通过描述性统计对叶面积的分析结 果可以发现,随着赤霉素浓度的增加,党参植株的叶面 150 学术研究 XUESHU YANJIU 积和植株高度呈上升趋势。同时还可以观察到各组间的 离散程度较小,说明各处理组内的数据较为集中,整体 样本的差异程度较低。试验说明,采用植物生长调节剂 后,对党参的生长和发育产生了积极影响,有助于提升 党参植株高度及使叶面积增长。
赤霉素对党参产量的影响
为探究植物生长调节剂对党参生长指标的影响,对 A、B、C这3组中的每组方式进行5个样本试验,在试验结 束后,对地上部分和地下部分分别称重,计算产量并记 录其平均值,具体试验数据如下(见表2)。
根据表2可知,A、B、C这3组中党参的平均原始重量 一致,喷洒植物生长调节剂后,经过一段时间成长的党 参平均重量出现了差异,明显C组的赤霉素含量最高,平 均重量也最高,可以长到30.3g。对于党参这类中药材, 地下部分的重量尤为关键,其主要药用部位就是地下的 根,所以地下部分的重量越高,党参的品质就越高。根 据对地上地下部分的平均重量记录可知,赤霉素的含量 也可以影响党参的品质,A、B、C这3组中党参的地下部 分平均重量也有上涨趋势,C组可达17.2g。由此可见, 使用植物生长调节剂可以使党参的总体重量及整体品质 得到改善。
赤霉素对党参有效成分含量的影响
为验证植物生长调节剂对党参有效成分含量的影 响,对收获的党参样品进行总皂苷含量、多糖含量以 及黄酮含量3种有效成分含量进行分析,A、B、C这3组 中的每组方式进行5个样本试验,3组的平均含量变化 如下图
根据图中的变化趋势,总结具体数据可知,A、B、C 这3组中党参总皂苷含量、多糖含量以及黄酮的原始含量 参差不齐,喷洒植物生长调节剂后各类有效成分都有所提 升,尤其是对多糖含量的影响较为显著,在不喷洒赤霉素 时,多糖原始含量从9.33%涨到9.46%;喷洒50ppm后,多 糖原始含量由8.71%涨到8.91%;喷洒100ppm后,多糖原 始含量由9.24%涨到9.55%。在党参生长过程中,施用赤霉 素可以提高党参中多糖的含量,且C组由于喷洒赤霉素较 多,变化趋势总体呈现上升状态,上升走势要比A组合B组 更为明显。由此可见,通过合理施用赤霉素可以提高党参 中多糖的含量。随着赤霉素的含量增多,党参的有效成分 含量也会有所增加,更加具有药用价值。
结论与讨论
植物种子自身的激素水平和萌发所处环境共同调节 种子的萌发与休眠情况[5],在不同的激素水平下植物种 子的发芽率、发芽势、发芽指数等会发生相应的变化, 只有在合适的浓度下才能促进种子萌发,浓度过高或低 于最适浓度均会抑制种子的萌发[6]。通过施用不同程度 的赤霉素,观测植物生长调节剂对甘肃省岷县林下党参 生长的影响。试验结果显示,在同一生长条件与时间处 理下,甘肃省岷县林下党参分别在喷洒0ppm、50ppm和 100ppm这3个不同浓度的赤霉素后,植株高度、叶面积重 量及有效成分均随喷洒浓度的增加表现出上升趋势,适 量使用赤霉素对党参生长过程起到了明显的助推作用。 综上所述,采用植物生长调节剂可有效促进党参的生长 和发育,有助于党参植株高度的提升及叶面积的增长, 有效改善了党参的药用价值。
参考文献 [1]陈克克.中药党参的研究概况[J].西安文理学院学报(自然 科学版),2008(02):33-39.
[2]何斌,刘颖,马玉寿.植物生长调节剂对发草种子产量及产 量构成因素的影响[J].草地学报,2023,31(05):1588-1598.
[3]白新明,郭延清.发展迅速的一种农药——植物生长调节 剂[J].生物学教学,2023,48(07):92-94.
[4]彭新盛.叶面喷施植物生长调节剂对油茶盐胁迫适应性 的影响[J].特种经济动植物,2023,26(04):43-45.
[5]李霈,余学杰.2种植物生长调节剂对菵草种子萌发的影 响[J].种子,2011,30(01):67-69.
[6]叶青雷,李志,王立志,等.不同外源激素对桑树种子发芽 的影响[J].黑龙江农业科学,2015(11):78-80.

网络:柳绣华
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