馬艷芝，王向東，客紹英，張勝珍，王曉英，姜 峰，段英姿

（1唐山師范學(xué)院生命科學(xué)系，河北唐山063000；2唐山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，河北唐山063001）

覆膜處理對(duì)北柴胡幼苗生長(zhǎng)的影響及評(píng)價(jià)

馬艷芝1，王向東2，客紹英1，張勝珍1，王曉英1，姜 峰1，段英姿1

（1唐山師范學(xué)院生命科學(xué)系，河北唐山063000；2唐山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，河北唐山063001）

研究在種子萌發(fā)期進(jìn)行不同覆膜處理對(duì)北柴胡幼苗生長(zhǎng)情況的影響，篩選適宜覆膜材料，為北柴胡大田栽培提供參考。本試驗(yàn)選用北柴胡幼苗為試驗(yàn)材料，對(duì)北柴胡種子在種子萌發(fā)期進(jìn)行草席、黑色地膜、白色地膜、遮陽(yáng)網(wǎng)4種不同覆膜處理，不覆膜為對(duì)照(CK)；種子萌發(fā)后撤去遮蓋物，并對(duì)萌發(fā)3個(gè)月后的北柴胡幼苗進(jìn)行相關(guān)生理生化指標(biāo)測(cè)定；最后，利用隸屬函數(shù)分析對(duì)柴胡的生理指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：不同處理對(duì)不同指標(biāo)影響不同；其中地上、地下干鮮重比值、可溶性糖含量均以草席覆膜為最高；葉綠素含量、可溶性蛋白含量以黑色地膜覆膜處理最高；游離氨基酸含量以對(duì)照為最高。綜合評(píng)價(jià)認(rèn)為，黑色地膜覆膜處理組對(duì)北柴胡幼苗生長(zhǎng)的影響最為顯著。

北柴胡；覆膜處理；幼苗生長(zhǎng)

0 引言

北柴胡(Bupleurum chinenseDC.)屬于傘形科(Umbelliferae)柴胡屬草本植物，主要成分為柴胡皂苷，以根入藥，具有發(fā)表和里、疏肝解熱等多種藥用功效[1]。近年來(lái)，由于柴胡需求量快速增加，而野生柴胡資源短缺，不少學(xué)者開始對(duì)柴胡的人工種植栽培技術(shù)進(jìn)行研究。目前，學(xué)者們側(cè)重對(duì)北柴胡的分類、北柴胡藥用有效成分，柴胡皂苷含量、柴胡的抗氧化性等方面進(jìn)行研究[2-4]。在大田人工栽培方面，張亞平等[5]對(duì)柴胡與小麥和蠶豆的套種技術(shù)進(jìn)行了研究，試驗(yàn)結(jié)果表明采用套種技術(shù)可以使農(nóng)作物為柴胡遮蔭保墑，促使柴胡種子早出苗、高發(fā)芽，并可提高柴胡產(chǎn)量；漆琚濤等[6]研究了小麥套種柴胡無(wú)公害栽培技術(shù)，該技術(shù)使小麥生長(zhǎng)為柴胡出苗提供了遮蔭保濕的良好環(huán)境條件，利于柴胡出全苗，實(shí)現(xiàn)糧藥雙豐收。關(guān)于不同植物在不同遮蔭處理下的生理特性，有些學(xué)者進(jìn)行了研究，如張晶月等[7]研究了不同遮蔭處理對(duì)金錢松幼苗生理特性的影響。但是，鮮有學(xué)者進(jìn)行大田北柴胡種子遮蔭或覆膜處理，并研究其對(duì)北柴胡幼苗的生長(zhǎng)的影響。

本試驗(yàn)室對(duì)北柴胡種子大田栽培進(jìn)行過覆膜或遮蔭處理，發(fā)現(xiàn)這些處理在一定程度上有利于種子的萌發(fā)（文章待發(fā)），但覆膜處理后對(duì)柴胡幼苗的生長(zhǎng)的影響的研究還未見報(bào)道。鑒于此，本研究擬對(duì)北柴胡種子進(jìn)行覆膜處理，在種子萌發(fā)后，對(duì)北柴胡幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)及相關(guān)生理生化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定；旨在查明種子萌發(fā)期覆膜處理對(duì)北柴胡幼苗生長(zhǎng)的影響，為北柴胡大田栽培提供理論參考和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)

研究田間試驗(yàn)于2015年4月在唐山師范學(xué)院試驗(yàn)田進(jìn)行。2015年8月，在唐山師范學(xué)院實(shí)驗(yàn)室測(cè)定柴胡幼苗的各項(xiàng)指標(biāo)。

1.2 試驗(yàn)材料

北柴胡種子由在北京同仁堂唐山玉田科技有限公司提供，通過40目篩篩選的大小均勻一致的北柴胡種子，按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)播入大田。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用不同覆膜處理：CK：不遮蔭，S1：草席遮蔭，S2：黑色地膜遮蔭，S3：白色地膜遮蔭，S4：遮陽(yáng)網(wǎng)遮蔭，每處理小區(qū)15 m2，重復(fù)3次，其他栽培同大田高產(chǎn)田方式。

2015年4月，進(jìn)行大田播種，播種后進(jìn)行覆膜處理，種子萌發(fā)后撤去遮蓋物，8月測(cè)定柴胡幼苗各項(xiàng)生理指標(biāo)，幼苗選取采用之字取樣法，每點(diǎn)3株幼苗，每個(gè)指標(biāo)重復(fù)3次，取平均值。

1.3.2 指標(biāo)測(cè)定及方法 柴胡幼苗地上部與地下部鮮重和干重的測(cè)定采用烘干減重的方法[8]。葉綠素含量的測(cè)定采用比色法[9]?？扇苄蕴呛康臏y(cè)定采用蒽酮比色法[10]?？扇苄缘鞍缀康臏y(cè)定，采用考馬斯亮藍(lán)G-250法[11]。游離氨基酸含量的測(cè)定采用茚三酮比色法[12]。

1.3.3 統(tǒng)計(jì)分析 Excel 2013軟件處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，隸屬函數(shù)分析法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[13-14]。

式中：U(Xi)為幼苗生長(zhǎng)隸屬函數(shù)值；Xi表示第i個(gè)因子的平均值；Xmin表示第i個(gè)因子得分的最小值；Xmax表示第i個(gè)因子得分的最大值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆膜處理對(duì)北柴胡幼苗地上部與地下部鮮重和干重的影響

由表1可知，對(duì)照組的柴胡幼苗地上部鮮重最重，其次是遮陽(yáng)網(wǎng)遮蔭處理組，草席遮蔭處理組最小，且對(duì)照組的值顯著高于草席遮蔭、白色地膜遮蔭處理組。經(jīng)遮陽(yáng)網(wǎng)遮蔭處理的柴胡幼苗地上部干重最重，其次是黑色地膜遮蔭處理組，白色地膜遮蔭處理組的值最小，并且遮陽(yáng)網(wǎng)遮蔭處理組的值顯著高于白色地膜遮蔭處理組。經(jīng)遮陽(yáng)網(wǎng)遮蔭處理的柴胡幼苗地下部鮮重最重，對(duì)照組次之，草席遮蔭處理組的值最小，經(jīng)顯著性分析可知黑色地膜遮蔭處理組的值顯著高于草席遮蔭處理組(P＜0.05)。經(jīng)遮陽(yáng)網(wǎng)遮蔭處理的柴胡幼苗地下部干重最重，黑色地膜遮蔭處理組次之，草席遮蔭處理組的值最小，在0.05的顯著性水平下，遮陽(yáng)網(wǎng)遮蔭的值顯著高于白色地膜遮蔭處理組。由地上部地下部鮮干重比值可得，經(jīng)草席遮蔭處理的柴胡幼苗干物質(zhì)含量最多。

2.2 不同覆膜處理對(duì)北柴胡幼苗葉綠素含量的影響

由圖1a可知，草席遮蔭處理組葉綠素a含量最高，黑色地膜遮蔭處理組次之，遮陽(yáng)網(wǎng)遮蔭處理組葉綠素a含量最少。經(jīng)顯著性分析可得，在0.05水平上，遮陽(yáng)網(wǎng)遮蔭處理組與草席遮蔭處理組、黑色地膜遮蔭處理組差異顯著。由圖1b可知，白色地膜遮蔭處理組葉綠素b含量最多，其次是遮陽(yáng)網(wǎng)遮蔭處理組，對(duì)照組含量最少。經(jīng)顯著性分析，白色地膜遮蔭處理組與對(duì)照組差異顯著(P＜0.05)。由圖1c可知，黑色地膜遮蔭處理組葉綠素含量最多，其次是白色地膜遮蔭處理組，遮陽(yáng)網(wǎng)遮蔭處理組葉綠素含量最少。經(jīng)顯著性分析可得，遮陽(yáng)網(wǎng)遮蔭處理組與草席遮蔭處理組、黑色地膜遮蔭處理組、白色地膜遮蔭處理組差異顯著(P＜0.05)。

表1 不同覆膜處理對(duì)北柴胡幼苗地上部及地下部鮮重和干重

2.3 不同覆膜處理對(duì)北柴胡幼苗可溶性糖含量的影響

不同覆膜處理組北柴胡幼苗可溶性糖含量如圖2所示，經(jīng)草席覆膜處理的柴胡幼苗可溶性糖含量最高，黑色地膜覆膜處理組的次之，白色地膜覆膜處理組的含量最少。在0.05水平上進(jìn)行顯著性分析發(fā)現(xiàn)，草席覆膜處理組可溶性糖含量顯著高于其他幾組處理，黑色地膜覆膜處理組顯著高于白色地膜覆膜處理組(P＜0.05)。

2.4 不同覆膜處理對(duì)北柴胡幼苗可溶性蛋白含量的影響

由圖3可知，遮陽(yáng)網(wǎng)覆膜處理組的柴胡幼苗可溶性蛋白質(zhì)含量最少，顯著低于其他幾組；黑色地膜覆膜處理組的北柴胡幼苗蛋白質(zhì)含量最高；黑色地膜、白色底膜、草簾及對(duì)照之間差異不顯著。

2.5 不同覆膜處理對(duì)北柴胡幼苗氨基酸含量的影響

游離氨基酸含量對(duì)植物不同發(fā)育階段的氮循環(huán)有非常重要的意義，不同覆膜處理對(duì)北柴胡幼苗游離氨基酸含量的影響如圖4所示，對(duì)照組游離氨基酸含量最高，白色地膜覆膜處理組游離氨基酸含量次之，黑色地膜覆膜處理游離氨基酸含量最少。在0.05水平上進(jìn)行顯著性分析，對(duì)照組游離氨基酸含量顯著高于黑色地膜覆膜處理組游離氨基酸的含量和遮陽(yáng)網(wǎng)覆膜處理組氨基酸含量。

2.6 隸屬函數(shù)分析進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)

圖1 不同覆膜處理對(duì)北柴胡幼苗葉綠素的影響

圖2 不同覆膜處理對(duì)北柴胡幼苗可溶性糖含量的影響

圖3 不同覆膜處理對(duì)北柴胡幼苗蛋白質(zhì)含量的影響

圖4 不同覆膜處理對(duì)北柴胡幼苗游離氨基酸含量的影響

關(guān)于不同遮陰處理對(duì)北柴胡幼苗生長(zhǎng)的影響，利用單個(gè)指標(biāo)對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)存在很大的局限性；為客觀準(zhǔn)確全面地評(píng)價(jià)不同覆膜處理后的北柴胡幼苗生長(zhǎng)情況，需利用與幼苗生長(zhǎng)有關(guān)的多項(xiàng)指標(biāo)來(lái)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[13-14]，隸屬函數(shù)法提供了一個(gè)多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)的方法，更具有科學(xué)性和準(zhǔn)確性。表2反映了不同覆膜處理組的11個(gè)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值及綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

表2 不同覆膜處理的綜合評(píng)價(jià)

材料綜合排序的大小可以反映各處理組的幼苗生長(zhǎng)能力的大小，值越大表明越促進(jìn)。結(jié)果表明5個(gè)處理的隸屬函數(shù)均值為：CK：0.529，S1：0.475，S2：0.615，S3：0.337，S4：0.584。從這個(gè)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出，S2（黑色地膜覆膜）前期遮陰處理對(duì)柴胡幼苗生長(zhǎng)效果最為顯著，最適合柴胡幼苗的生長(zhǎng)。因此，不同覆膜處理下對(duì)柴胡幼苗生長(zhǎng)的影響的綜合排序?yàn)椋汉谏啬じ材そM＞遮陽(yáng)網(wǎng)覆膜＞對(duì)照組＞草席覆膜組＞白色地膜覆膜組。

3 結(jié)論與討論

目前關(guān)于北柴胡覆膜對(duì)幼苗生長(zhǎng)的影響研究還很少，本研究中4種覆膜處理對(duì)柴胡幼苗生長(zhǎng)具有一定的作用，不同處理之間存在較大的差異，其中地上、地下干鮮重比值、可溶性糖含量均以草席覆膜為最高，分別為0.347、0.434和0.544%；葉綠素含量、可溶性蛋白含量以黑色地膜覆膜處理最高，可達(dá)0.415 mg/g和1.064 μg/g；游離氨基酸含量以對(duì)照為最高1.402 mg/g。利用模糊數(shù)學(xué)原理進(jìn)行綜合多個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)的隸屬函數(shù)法對(duì)本研究結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[3,15]，認(rèn)為黑色地膜覆膜處理組對(duì)北柴胡幼苗生長(zhǎng)的影響最為顯著，這與魚小軍[16]得出的黑色地膜對(duì)苜蓿生長(zhǎng)的影響結(jié)果一致。

不同覆膜處理對(duì)北柴胡種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)的影響還未見前人報(bào)道；大量覆膜研究集中在旱作農(nóng)田、冬小麥、苜蓿等植物上[17-19]，認(rèn)為覆膜具有減少土壤水分蒸騰、提高水分利用率、改善土壤水分和溫度等作用[15]。本研究認(rèn)為北柴胡播種后覆膜，最早產(chǎn)生在不同處理對(duì)北柴胡種子萌發(fā)的影響（論文待發(fā)）；一定的覆膜處理對(duì)柴胡種子的萌發(fā)有一定影響，進(jìn)而影響幼苗的早期生長(zhǎng)。植物根系主要功能是固著和吸收的功能，是吸收水分和養(yǎng)分的主要器官，根的功能強(qiáng)弱直接影響著地方部分的生長(zhǎng)和發(fā)育[20]。本研究中，所有覆膜處理后，地上和地下部分的干鮮重比值均顯著高于對(duì)照，說(shuō)明覆膜處理有利于北柴胡幼苗地上部分的生長(zhǎng)。

衡量植物生長(zhǎng)的生理指標(biāo)有很多，植物體內(nèi)葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，葉綠體中葉綠素含量的多少對(duì)植物光合能力的強(qiáng)弱有重要作用，一定程度上可反映植物生長(zhǎng)勢(shì)的強(qiáng)弱；可溶性蛋白是植物體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，在覆膜處理下其含量的變化在一定程度上可以反映植物的生理生化特征[21]，蛋白質(zhì)含量的降低與植物的衰老密切相關(guān)，是植物對(duì)逆境適應(yīng)性的一種表現(xiàn)[22]。覆膜處理后，本研究結(jié)果表明：葉綠素含量和可溶性蛋白含量均以黑色地膜為最高，可推斷較強(qiáng)烈的遮蔭環(huán)境對(duì)北柴胡種子萌發(fā)和早期幼苗生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。

評(píng)價(jià)幼苗的生長(zhǎng)情況，除了蛋白質(zhì)的含量外，還有構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸種類和含量，它能夠構(gòu)建細(xì)胞修復(fù)組織，還能為機(jī)體提供能量[12]，游離氨基酸參與植物體內(nèi)的氮循環(huán)，對(duì)植物的生長(zhǎng)代謝有重要作用；同時(shí)游離脯氨酸這種氨基酸含量在一定程度上反映逆境強(qiáng)弱，對(duì)于抗性強(qiáng)的植物，逆境可以使它的含量增加，本研究中游離氨基酸含量以對(duì)照為最高，其他覆膜處理均低于對(duì)照，說(shuō)明覆膜后的環(huán)境條件是適宜北柴胡種子萌發(fā)和早期幼苗生長(zhǎng)的環(huán)境。

可溶性糖是種子萌發(fā)過程中的直接呼吸底物，在柴胡種子萌發(fā)、生長(zhǎng)過程中，可溶性糖既可作為能量來(lái)源被迅速分解，又可為細(xì)胞的生長(zhǎng)提供原料，是種子萌發(fā)、生長(zhǎng)過程中的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[23]；可溶性糖含量的增加對(duì)調(diào)節(jié)組織滲透勢(shì)、維持膜的完整性、增強(qiáng)植物抗性也具有重要作用[22]。本研究結(jié)果中草席、黑色地膜、遮陽(yáng)網(wǎng)處理均高于對(duì)照，而白色處理后，幼苗可溶性糖含量顯著低于另3個(gè)處理及對(duì)照；可能草席、黑色地膜和遮陽(yáng)網(wǎng)處理可以提供較好的北柴胡種子萌發(fā)的條件。

柴胡分布范圍廣，主要在中國(guó)半干旱地區(qū)，極易發(fā)生春旱，導(dǎo)致柴胡出苗率低、保苗率低，人們?yōu)榱颂岣卟窈酌绯雒缏识舆t播種；因?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境條件不同，不同地區(qū)最佳播期有差異[24]；本研究篩選覆膜種類，為柴胡大田春播提供理論參考和技術(shù)支持。

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Bupleurum chinenseDC.:Effects and Evaluation of Different Coating Treatments on Seedling Growth

Ma Yanzhi1,Wang Xiangdong2,Ke Shaoying1,Zhang Shengzhen1,Wang Xiaoying1,Jiang Feng1,Duan Yingzi1
(1Department of Life Sciences,Tangshan Normal University,Tangshan 063000,Hebei,China;2Tangshan Academy of Agricultural Science,Tangshan 063001,Hebei,China)

To screen suitable coating materials and provide reference for field cultivation ofBupleurum chinenseDC.,we studied the effects of different coating treatments on seedling growth during seed germination period.In this experiment,Bupleurum chinenseDC.seedling were used as materials,different coating treatments were conducted in seed germination period,which were mats coating,black film coating,white film coating,shading net,and no film was taken as CK;then the covers were removed after seed germination,and the physiological and biochemical indexes were determined after three months of seed germination;finally,the indexes were evaluated by membership function analysis.The results showed that:different treatments had different effects on different indicators,among them,the dry fresh weight ratio of the aboveground and underground and soluble sugar conten were the highest under mats coating treatment;the chlorophyll content and soluble protein content were the highest under black film coating;the free amino acid content was the highest under CK.The comprehensive evaluation showed that the effect of black film coating on the seedling growth ofBupleurum chinenseDC.was most significant.

Bupleurum chinenseDC.;Coating Treatments;Seedling Growth

Q945

：A論文編號(hào)：cjas17020013

國(guó)家科技部子課題(2011BAI07B05-4)；河北省科技廳項(xiàng)目“北柴胡種子萌發(fā)及苗期防雜關(guān)鍵技術(shù)研究”(16236420)；唐山市科技局項(xiàng)目“唐山市藥用植物綜合開發(fā)與利用科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”(15130205C)；唐山師范學(xué)院項(xiàng)目“山區(qū)果園套種中藥材模式研究”(11PT01-2)。

馬艷芝，女，1977年出生，河北唐山人，副教授，碩士，主要從事藥用植物與生物技術(shù)研究。通信地址：063000河北省唐山市建設(shè)北路156號(hào)唐山師范學(xué)院生命科學(xué)系，Tel：0315-3863212，E-maiL：mayanzhiwxd@163.com。

2017-02-14，

：2017-04-06。