混合种植条件下丹参生理生化指标分析
1将丹参与紫苏、玉米、辣椒、决明进行套作,研究丹参在与不同植物混合种植条件下,生理生化指标的变化特点,以提高丹参在大田实际生长过程中的产量和品质。结果表明较单作相比,辣椒/丹参、紫苏/丹参复合种植模式显著增加CAT活性,决明/丹参复合种植显著增加MDA含量。较丹参单作相比,辣椒/丹参复合种植模式下的C4H、TAT酶活性较单作达到了显著差异,各复合种植模式对PPO酶活性的影响不同。不同分隔方式下,这四种植物复合种植模式对丹参叶片的保护酶体系和代谢酶体系活性影响不同。结论辣椒/丹参套作处理相对更有利于丹参的生长,其影响作用主要是通过根系之间的相互作用产生的,因此,辣椒/丹参不分隔处理能显著提高丹参的产量和品质。
目录
引言
丹参(Salvia miltiorrhiza Bge.)是唇形科鼠尾草属多年生草本植物,干燥根和根茎入药,全国大部分地区均有分布。丹参是最常用的活血化瘀的中药之一,首载于《神农本草经》,具有活血祛瘀,通经止痛,清心除烦,凉血消痈之功效。用于胸痹心痛,脘腹胁痛,瘕瘕积聚,热痹疼痛,心烦不眠,月经不调,痛经经闭,疮疡肿痛等[1]。目前,丹参主要应用于心血管系统疾病防御和治疗方面。市场上对丹参的需求逐年提升,野生丹参资源几乎被采挖殆尽。尽管全国各地已开始了大面积的人工种植,但鉴于药用植物对于道地产区的特殊依赖,以及丹参栽培技术差异的限制,真正适宜栽培的丹参产区十分有限。且近年来土地资源的紧张,可耕地面积减少,急需探求合理的栽培模式,充分利用光照、水分及其养分。因此,对丹参人工栽培环境的改良成为丹参栽培工作中的主攻方向[2]。
植物的复合种植在中国有着悠久的历史,是将合适的品种搭配,在同一块土地上种植两种或两种以上植物的种植方式。植物复合种植可以改变群落结构、土壤的微生态环境等,促进植物生长,从而提高植物的产量、有效成分的含量及积累情况等。
现在人工栽培的药材质量相比野生药材差,在很大程度上是因为,人工栽培多为单种药材大面积种植,而忽略了群落结构,群落组成因素以及植物它感作用等因素对药材生长的影响[3]。目前,对于丹参的复合种植多集中于林下套作[4~7],并没有应用于其他复合种植,且对其生理及其根际土壤的研究较少,本试验在此基础上,选择 3 种间作种植模式,即药药复合种植(决明丹参、紫苏丹 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
参)、药蔬复合种植(辣椒丹参)、药粮复合种植模式(玉米丹参),通过盆栽单作和复合种植,利用根系分隔技术,研究不同复合种植模式对丹参质量及其根际效应的影响。
1.材料与方法
1.1试验设计
丹参种苗取自江苏省射阳县洋马镇药材村,1年生,根段繁殖,挖取丹参种苗,选取直径1.0±0.3cm的鲜活根段,切成3.0±0.2cm的小段,采用塑料盆栽种植,对种间根系进行不同的分隔处理,探讨丹参对不同的复合模式的响应机制。设置决明单作、辣椒单作、紫苏单作、玉米单作、丹参单作、丹参与决明复合种植、丹参与辣椒复合种植、丹参与紫苏复合种植、丹参与玉米复合种植等4种种植模式,设置3种分隔方式:1、根系间塑料薄膜分隔开,植株只有地上部分对光、热资源的竞争,但地下部分没有水分、养分的相互交换,根系间不能进行相互作用;2、32μm(450目)尼龙网分隔开,植株不仅有地上部分对光、热资源的竞争,且地下部分有营养物质和菌根、菌丝等微生物等可自由通过,但根系间无相互作用;3、不分隔,植株不仅有地上部分对光、热资源的竞争,而且地下部分也有水分和养分的相互交换和竞争,根系间有相互作用。共 13个处理,每处理重复 3 次。
1.2试验方法
试验用盆栽,塑料盆规格为外口径 42cm,高30cm,每盆共装土14kg,土与有机质体积配比为4:1;分隔处理则是将 7 kg土装入定制的塑料袋或尼龙网袋,放于盆中,再将另外7 kg土直接装入盆中。2016年7月12日播种紫苏、辣椒、玉米和决明,并移栽丹参,适时间苗,决明/丹参、辣椒/丹参、紫苏/丹参、玉米/丹参4种复合种植处理每盆3株丹参+3株其余植物,对照每盆种植6株,期间管理相同,于2017年2月24日采收,分析各处理丹参的保护酶和代谢酶活性。处理编号如表1:
表1:不同试验处理编号
处理
编号
处理
编号
丹参与决明不分隔
DJB
丹参与辣椒不分隔
DLB
丹参与决明尼龙分隔
DJN
丹参与辣椒尼龙分隔
DLN
丹参与决明塑料膜分隔
DJM
丹参与辣椒塑料膜分隔
DLM
丹参与紫苏不分隔
DZB
丹参与玉米不分隔
DYB
丹参与紫苏尼龙分隔
DZN
丹参与玉米尼龙分隔
DYN
丹参与紫苏塑料膜分隔
DZM
丹参与玉米塑料膜分隔
DYM
丹参单作
DD
1.3测定项目与方法
1.3.1抗氧化酶活性的测定
取新鲜材料,迅速用蒸馏水洗净表面杂质,吸水纸吸干水分。加入5mL 4℃下预冷的提取介质 ,冰浴下迅速研磨匀浆后,过滤,滤液在 4 ℃ 下 7 200×g离心30 min,上清液用于酶活性检测。SOD酶活性采用氮蓝四唑法[8];POD酶活性采用愈创木酚法[9];CAT酶活性测定采用高锰酸钾滴定法[10]。
1.3.2代谢酶活性的测定
取新鲜材料,迅速用蒸馏水洗净表面杂质,吸水纸吸干水分。加入5mL 4℃ 下预冷的提取介质 ,冰浴下迅速研磨匀浆后,过滤,滤液在 4 ℃ 下 7 200 × g离心 30 min,上清液用于酶活性的检测。PAL、C4H、TAT、PPO活性均采用紫外吸收法测定[11]。
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引言
丹参(Salvia miltiorrhiza Bge.)是唇形科鼠尾草属多年生草本植物,干燥根和根茎入药,全国大部分地区均有分布。丹参是最常用的活血化瘀的中药之一,首载于《神农本草经》,具有活血祛瘀,通经止痛,清心除烦,凉血消痈之功效。用于胸痹心痛,脘腹胁痛,瘕瘕积聚,热痹疼痛,心烦不眠,月经不调,痛经经闭,疮疡肿痛等[1]。目前,丹参主要应用于心血管系统疾病防御和治疗方面。市场上对丹参的需求逐年提升,野生丹参资源几乎被采挖殆尽。尽管全国各地已开始了大面积的人工种植,但鉴于药用植物对于道地产区的特殊依赖,以及丹参栽培技术差异的限制,真正适宜栽培的丹参产区十分有限。且近年来土地资源的紧张,可耕地面积减少,急需探求合理的栽培模式,充分利用光照、水分及其养分。因此,对丹参人工栽培环境的改良成为丹参栽培工作中的主攻方向[2]。
植物的复合种植在中国有着悠久的历史,是将合适的品种搭配,在同一块土地上种植两种或两种以上植物的种植方式。植物复合种植可以改变群落结构、土壤的微生态环境等,促进植物生长,从而提高植物的产量、有效成分的含量及积累情况等。
现在人工栽培的药材质量相比野生药材差,在很大程度上是因为,人工栽培多为单种药材大面积种植,而忽略了群落结构,群落组成因素以及植物它感作用等因素对药材生长的影响[3]。目前,对于丹参的复合种植多集中于林下套作[4~7],并没有应用于其他复合种植,且对其生理及其根际土壤的研究较少,本试验在此基础上,选择 3 种间作种植模式,即药药复合种植(决明丹参、紫苏丹 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
参)、药蔬复合种植(辣椒丹参)、药粮复合种植模式(玉米丹参),通过盆栽单作和复合种植,利用根系分隔技术,研究不同复合种植模式对丹参质量及其根际效应的影响。
1.材料与方法
1.1试验设计
丹参种苗取自江苏省射阳县洋马镇药材村,1年生,根段繁殖,挖取丹参种苗,选取直径1.0±0.3cm的鲜活根段,切成3.0±0.2cm的小段,采用塑料盆栽种植,对种间根系进行不同的分隔处理,探讨丹参对不同的复合模式的响应机制。设置决明单作、辣椒单作、紫苏单作、玉米单作、丹参单作、丹参与决明复合种植、丹参与辣椒复合种植、丹参与紫苏复合种植、丹参与玉米复合种植等4种种植模式,设置3种分隔方式:1、根系间塑料薄膜分隔开,植株只有地上部分对光、热资源的竞争,但地下部分没有水分、养分的相互交换,根系间不能进行相互作用;2、32μm(450目)尼龙网分隔开,植株不仅有地上部分对光、热资源的竞争,且地下部分有营养物质和菌根、菌丝等微生物等可自由通过,但根系间无相互作用;3、不分隔,植株不仅有地上部分对光、热资源的竞争,而且地下部分也有水分和养分的相互交换和竞争,根系间有相互作用。共 13个处理,每处理重复 3 次。
1.2试验方法
试验用盆栽,塑料盆规格为外口径 42cm,高30cm,每盆共装土14kg,土与有机质体积配比为4:1;分隔处理则是将 7 kg土装入定制的塑料袋或尼龙网袋,放于盆中,再将另外7 kg土直接装入盆中。2016年7月12日播种紫苏、辣椒、玉米和决明,并移栽丹参,适时间苗,决明/丹参、辣椒/丹参、紫苏/丹参、玉米/丹参4种复合种植处理每盆3株丹参+3株其余植物,对照每盆种植6株,期间管理相同,于2017年2月24日采收,分析各处理丹参的保护酶和代谢酶活性。处理编号如表1:
表1:不同试验处理编号
处理
编号
处理
编号
丹参与决明不分隔
DJB
丹参与辣椒不分隔
DLB
丹参与决明尼龙分隔
DJN
丹参与辣椒尼龙分隔
DLN
丹参与决明塑料膜分隔
DJM
丹参与辣椒塑料膜分隔
DLM
丹参与紫苏不分隔
DZB
丹参与玉米不分隔
DYB
丹参与紫苏尼龙分隔
DZN
丹参与玉米尼龙分隔
DYN
丹参与紫苏塑料膜分隔
DZM
丹参与玉米塑料膜分隔
DYM
丹参单作
DD
1.3测定项目与方法
1.3.1抗氧化酶活性的测定
取新鲜材料,迅速用蒸馏水洗净表面杂质,吸水纸吸干水分。加入5mL 4℃下预冷的提取介质 ,冰浴下迅速研磨匀浆后,过滤,滤液在 4 ℃ 下 7 200×g离心30 min,上清液用于酶活性检测。SOD酶活性采用氮蓝四唑法[8];POD酶活性采用愈创木酚法[9];CAT酶活性测定采用高锰酸钾滴定法[10]。
1.3.2代谢酶活性的测定
取新鲜材料,迅速用蒸馏水洗净表面杂质,吸水纸吸干水分。加入5mL 4℃ 下预冷的提取介质 ,冰浴下迅速研磨匀浆后,过滤,滤液在 4 ℃ 下 7 200 × g离心 30 min,上清液用于酶活性的检测。PAL、C4H、TAT、PPO活性均采用紫外吸收法测定[11]。
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