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丹参(Salvia miltiorrhiza Bge.)为唇形科鼠尾草属多年生草本植物,别名红参、紫参、赤参。其干燥根和根茎是《中国药典》(2015)收载中药丹参的唯一来源。具有活血祛瘀、通经止痛、清心除烦、凉血消痈的功效,用于胸痹心痛、脘腹胁痛、瘢瘕积聚、热痹疼痛、心烦不眠、月经不调、痛经经闭、疮疡肿痛。丹参为常用大宗药材,商品药材主要依赖人工栽培品,连作障碍已成为丹参生产上存在的重大技术难题,严重影响了丹参的质量与产量,急需探求合理的栽培模式。本研究通过设置丹参与决明、辣椒、紫苏、玉米等植物的4种复合种植群体,分析4种搭配植物对丹参生长、生理及药材品质的影响;并通过根系隔离处理,初步探索4种搭配植物对丹参产量与质量形成的作用机制。并以决明、辣椒、紫苏、玉米为受试体,初步探讨丹参水提液对四种植物种子萌发和幼苗生长的化感作用,从中选择适合丹参复合种植的搭配植物,为完善丹参高效复合种植模式提供依据。主要内容如下:
1.复合种植对丹参生长及药材品质的影响
通过设置丹参与决明、辣椒、紫苏、玉米4种复合种植群体,分析4种搭配植物对丹参植株形态、根中干物质积累量、活性成分含量及体外抗氧化活性的影响;并通过根系隔离处理,初步探索4种搭配植物对丹参产量与质量形成的作用机制。结果表明:不同复合群体中丹参的植株形态、根中干物质积累量、活性成分含量及体外抗氧化活性均存在显著性差异;决明、玉米与丹参复合种植均不利于丹参的生长及产量的形成;紫苏与丹参复合种植显著促进了丹参的生长,但显著降低了丹参的品质;辣椒与丹参复合种植使丹参的产量和品质均有显著性提高。
2.复合种植对丹参生理生化的影响
分析各复合种植群体中丹参叶片的保护酶和代谢酶活性、丙二醛及活性成分的含量。结果表明:不同复合群体中丹参叶片的保护酶和代谢酶活性、丙二醛及活性成分的含量均存在显著性差异;决明、紫苏、玉米与丹参复合种植均降低了丹参叶片的保护酶和代谢酶活性及活性成分的含量,增加了丙二醛含量;而辣椒与丹参复合种植增加了丹参叶片的保护酶和代谢酶活性及活性成分的含量,降低了丙二醛含量。
3.复合种植对丹参土壤特性的影响
分析4种搭配植物对丹参土壤理化性质和土壤酶活性的影响;并通过根系隔离处理,初步探索4种搭配植物对土壤理化性质和土壤酶的作用机制。结果表明:不同复合群体中丹参的土壤理化性质和土壤酶活性均存在显著性差异;决明、玉米、紫苏与丹参复合种植均降低土壤阳离子交换量、土壤酶活性,增加土壤电导率;而辣椒x丹参复合群体增加土壤阳离子交换量、土壤酶活性,降低土壤电导率。
4.丹参生物量、化学成分与土壤特性的相关性分析
运用简单相关和典型相关分析方法对相关数据进行分析比较。结果表明:典型相关分析比简单相关分析更加全面;电导率、阳离子交换量促进丹参单株干物质积累,容重促进丹参单株鲜重和叶片数积累;土壤含水量、容重促进丹参可溶性蛋白的积累,土壤pH促进丹参丹酚酸B积累;蔗糖酶活性促进丹参根条数、单株鲜重形成,中性磷酸酶促进丹参单株干重形成;中性磷酸酶促进丹参水溶性浸出物的形成,多酚氧化酶、脲酶促进丹参酮类化合物的形成,脲酶活性、蔗糖酶活性促进可溶性蛋白的积累。
5.丹参水提液对决明、紫苏、辣椒、玉米四种植物种子萌发及幼苗生长的影响
采用培养试验,研究丹参水提液对决明、紫苏、辣椒、玉米四种植物的种子萌发及幼苗生长的影响,初步探讨丹参水提液对四种植物的种子萌发及幼苗生长的化感作用。结果表明:丹参水提液对决明、紫苏产生化感抑制作用,抑制种子萌发、内含物积累、幼苗生物量形成、保护酶活性的产生及叶绿素含量的积累,对辣椒、玉米产生“低促高抑”的化感效应,在低浓度(2g·L-1)时促进种子萌发、内含物积累、幼苗生物量形成、保护酶活性的产生及叶绿素含量的积累,随着水提液浓度的升高而呈现先升高后降低趋势。对四种植物种子和幼苗的化感效应分析可见,化感抑制效应大小表现为:决明>紫苏>玉米>辣椒。因此,可选择辣椒与丹参复合种植,缓解丹参的连作障碍。
1.复合种植对丹参生长及药材品质的影响
通过设置丹参与决明、辣椒、紫苏、玉米4种复合种植群体,分析4种搭配植物对丹参植株形态、根中干物质积累量、活性成分含量及体外抗氧化活性的影响;并通过根系隔离处理,初步探索4种搭配植物对丹参产量与质量形成的作用机制。结果表明:不同复合群体中丹参的植株形态、根中干物质积累量、活性成分含量及体外抗氧化活性均存在显著性差异;决明、玉米与丹参复合种植均不利于丹参的生长及产量的形成;紫苏与丹参复合种植显著促进了丹参的生长,但显著降低了丹参的品质;辣椒与丹参复合种植使丹参的产量和品质均有显著性提高。
2.复合种植对丹参生理生化的影响
分析各复合种植群体中丹参叶片的保护酶和代谢酶活性、丙二醛及活性成分的含量。结果表明:不同复合群体中丹参叶片的保护酶和代谢酶活性、丙二醛及活性成分的含量均存在显著性差异;决明、紫苏、玉米与丹参复合种植均降低了丹参叶片的保护酶和代谢酶活性及活性成分的含量,增加了丙二醛含量;而辣椒与丹参复合种植增加了丹参叶片的保护酶和代谢酶活性及活性成分的含量,降低了丙二醛含量。
3.复合种植对丹参土壤特性的影响
分析4种搭配植物对丹参土壤理化性质和土壤酶活性的影响;并通过根系隔离处理,初步探索4种搭配植物对土壤理化性质和土壤酶的作用机制。结果表明:不同复合群体中丹参的土壤理化性质和土壤酶活性均存在显著性差异;决明、玉米、紫苏与丹参复合种植均降低土壤阳离子交换量、土壤酶活性,增加土壤电导率;而辣椒x丹参复合群体增加土壤阳离子交换量、土壤酶活性,降低土壤电导率。
4.丹参生物量、化学成分与土壤特性的相关性分析
运用简单相关和典型相关分析方法对相关数据进行分析比较。结果表明:典型相关分析比简单相关分析更加全面;电导率、阳离子交换量促进丹参单株干物质积累,容重促进丹参单株鲜重和叶片数积累;土壤含水量、容重促进丹参可溶性蛋白的积累,土壤pH促进丹参丹酚酸B积累;蔗糖酶活性促进丹参根条数、单株鲜重形成,中性磷酸酶促进丹参单株干重形成;中性磷酸酶促进丹参水溶性浸出物的形成,多酚氧化酶、脲酶促进丹参酮类化合物的形成,脲酶活性、蔗糖酶活性促进可溶性蛋白的积累。
5.丹参水提液对决明、紫苏、辣椒、玉米四种植物种子萌发及幼苗生长的影响
采用培养试验,研究丹参水提液对决明、紫苏、辣椒、玉米四种植物的种子萌发及幼苗生长的影响,初步探讨丹参水提液对四种植物的种子萌发及幼苗生长的化感作用。结果表明:丹参水提液对决明、紫苏产生化感抑制作用,抑制种子萌发、内含物积累、幼苗生物量形成、保护酶活性的产生及叶绿素含量的积累,对辣椒、玉米产生“低促高抑”的化感效应,在低浓度(2g·L-1)时促进种子萌发、内含物积累、幼苗生物量形成、保护酶活性的产生及叶绿素含量的积累,随着水提液浓度的升高而呈现先升高后降低趋势。对四种植物种子和幼苗的化感效应分析可见,化感抑制效应大小表现为:决明>紫苏>玉米>辣椒。因此,可选择辣椒与丹参复合种植,缓解丹参的连作障碍。