金银花的种植栽培技术范文
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篇1
关键词:人工金银花种植;引种栽培;滴灌技术;管理方法1 金银花的生长习性特征
金银花对外部环境的适应力较强,在气候环境相对恶劣的库尔勒市,金银花也能够正常生长。该地理位置位于新疆天山支脉霍拉山的南部山脉,塔里木盆地南缘,属典型的温带大陆干旱气候。年平均气温11.4℃,极端最高气温高达40.1℃,极端最低气温低至-28.1℃,每年冬季的平均温度约为-8.1℃,夏季平均温度为26.10℃,年平均降水量50.1mm,年蒸发量2788.2mm,无霜期192~220天。
2 金银花的种植栽培
2.1 金银花栽植小苗
库尔勒种植地区丘陵沟壑纵横交错,平均海拔都在900m以上,土壤为第三纪风化剥蚀山地基岩基础上在发育过程中的棕漠土,漏水漏肥,缺乏有机质,含盐量高,在地表20cm以下,普遍为20~30cm的盐磐,以硫酸盐、氯盐为主,经地形平整后回填客土。库尔勒区域即使到了每年夏季降水量依然非常稀少,栽种人员就可以选择栽种金银花小苗。金银花小苗在春季时对温度的反应比较灵敏,库尔勒地区每年幼苗的生长时期比湿润的气候环境地带要早,而秋季金银花小苗在气温0℃以下时便逐渐干枯,干枯时间多为11月上旬,并且苗叶没有完全脱落,其绿期较其它植物长1个月以上。金银花生长花期较为集中,开花较多,7月中旬生长迅速。
2.2 金银花栽植方式
2.2.1 引种栽培。金银花引种栽植的扦插苗必须遵循科学的栽种排列方法,通常栽种人员是按照栽植行与栽植行间距离保持13cm,行内植株与植株间的距离保持11cm,种植的密度约为每1hm2种植6000株进行栽种的。另外,在对每株的枝条进行裁剪时,必须保留有8个左右的主枝,将主枝架托在水泥柱或者铁丝上。
2.2.2 滴水灌溉。在库尔勒地区金银花的种植区域内,灌溉方式基本都采用了新型的滴水灌溉方法,其最大的优势就是能够节约水资源。滴水灌溉分为多个阶段,头道水的灌溉应在金银花苗木栽植后及时进行,等到田地里土壤的湿度饱和之后,经过扶植苗木顺利生长和在苗木根部垒土实施第2次的滴水灌溉。之后,栽种人员就可以根据金银花生长的灌溉规律进行具体的滴灌工作:1个星期之内轮流灌溉2次,1次12个小时,滴灌容量达到每小时2.1L。
2.3 施肥和追肥
金银花在幼苗移栽之前需要施有机肥料1次,另外在其生长的过程中还应该追加3~4次肥料。施肥和追加肥料时要在金银花种植区域的周围挖掘一条环形条状的沟渠,将有机肥料和化肥混合之后填于沟渠内再在表层覆盖土壤,使用的化肥量应该视金银花的生长情况而定:基肥用量控制在10kg、尿素0.04kg、过磷酸钙0.18kg;追肥的时间段在金银花发芽之前和收割之后施入,追肥肥料用量与基肥相同。
2.4 修剪整形
修剪强度原则应该遵循金银花植株的年龄和生长状况:对于那些壮年正处在强势生长状态的植株,修剪的幅度不宜过大;而老年植株的生长状态相对较弱,需要栽种人员重新修剪。修剪时期在每年的年底一直持续到冬季结束,在金银花的头茬花开之后,每个季节的6月、7月和9月都需要修剪枝梢,并且在采花后轻度修剪。
2.5 病害病虫防治
库尔勒地区的金银花栽种容易受到白粉病和蚜虫的侵害。白粉病的发病初期体现在叶片上会残留有白色的小斑点,之后病情逐渐呈现出扩大的趋势,凸显白色粉斑,最终病情蔓延到金银花的全部枝叶,造成叶面发黄枯萎的现象。在该病防治中,可采用多菌灵600倍的稀释溶液或者治农菌2000倍液进行喷洒。
蚜虫在每年中上旬的时候会诱发大量的病疫灾害,导致金银花的叶片和枝条都有不同程度上的损害,造成幼苗停止生长直至死亡,对人工金银花栽培种植危害甚大。针对这个问题,金银花种植管理人员应该采用吡蚜酮农药1800倍液进行喷洒,控制蚜虫病情。
3 结语
总而言之,滴灌条件下的金银花的引种栽培工作不仅仅体现在灌溉用水方面,它还涉及到金银花种植栽培的每一个具体环节。只有政府通过宣传滴水灌溉的优越性,为人工金银花种植产业提供技术,库尔勒的金银花种植行业才能取得良好的发展态势。
参考文献
1闫妍,张金霞.金银花优质高产栽培技术[J].河北农业科技,2008(24)
篇2
关键词:金银花;质量;影响因素;控制措施
中图分类号:S567.7+9文献标识号:A文章编号:1001-4942(2017)03-0154-04
AbstractHoneysuckle is a common bulk medicine material. It has the efficacy of anti-inflammatory detoxification, heat evacuation and evil dispersion. In order to improve the quality, standardize the production and comprehensively utilize the honeysuckle medicinal materials, the main factors influencing honeysuckle quality were summarized based on the research results in recent years, and the effective measures controlling honeysuckle quality were discussed.
KeywordsHoneysuckle; Quality; Influencing factor; Control measure
金银花,又名忍冬、银花、鹭鸶花,为忍冬科植物忍冬Lonicera japonica Thunb.的干燥花蕾或带初开的花[1]。金银花是常用的大宗药材,具有抗炎解毒、疏热散邪等作用,自古被中医誉为清热解毒之要药。现代研究表明,金银花还具有兴奋中枢、增强防御机能、降血脂和预防胃溃疡等作用。金银花的功效与其质量息息相关,为控制金银花的临床疗效就要不断提高金银花药材质量。本文总结了近年来对金银花质量影响因素研究的结果,就金银花种质与产地、栽培管理方式、产地加工方法等因素进行论述,并提出应对策略,为提高金银花质量提供参考。
1金银花质量的影响因素
现在关于影响金银花质量的报道较多,但由于控制金银花质量的因素非常复杂,目前的研究结果多不统一,甚至有些结论差异较大。2015年版《中国药典》 [1]规定,金银花检测指标成分为绿原酸、木犀草苷。质量差的金银花往往达不到规定的要求,影响临床疗效。金银花品质的主要影响因素如下。
1.1种质与产地
我国金银花种质资源丰富,栽培历史已达几百年,经过长期的自然、人工选择,其种质不断发生变异和分化,各产区均形成了许多具有地方特色的农家品种。当今学者对于金银花的药用品种争议较大[2-6]。1963年版《中国药典》首次收载金银花,其植物来源为忍冬科植物忍冬Lonicera japonica Thunb.,此后药典又新添加了三种,直到2005 年版《中国药典》开始将金银花分为山银花与金银花2种。2015年版《中国药典》规定金银花为忍冬科植物忍冬L. japonica Thunb. 的干燥花蕾或带初开的花。周凤琴[7]和冉蓉[8]等测定了山东10个金银花种质中的指标成分含量,结果表明绿原酸含量在 1.01%~2.36%之间,木犀草苷含量在0.75%~0.221%之间,可以看出不同种质金银花样品中绿原酸、木犀草苷含量差异明显。
金银花在全国大多地区都有种植,而各地气候条件、生态环境不同,导致不同地区出产的金银花质量有明显差异。一般认为山东平邑、河南新密等地为传统道地产区,河南封丘、河北巨鹿为金银花药材的新产区。周凤琴等[9]对金银花进行道地性剖析和调查,确定了金银花的道地产区和新产区。目前山东平邑是中国金银花种质资源分布中心。辛华等[10]通过研究11个不同产区金银花中指标成分含量,认为山东平邑产区、河南安阳产区金银花质量较好。向增旭等[11]对7个不同产地金银花中指标成分等含量进行了测定,结果河南主产地金银花中绿原酸、总黄酮的平均含量最高,分别为2.85%、2.274%,山东主产地次之。师凤华等[12]通过对9个不同产地及2份引种金银花药材进行品质评价,分析比较后认为山东曲阜出产的金银花质量较好。
1.2栽培管理方式
1.2.1修剪方式修剪枝条是金银花管理的重要环节。一般情况下分为春剪、夏剪、秋剪、冬剪,具体修剪方式要根据植株的长势和地理环境进行修剪。张燕等[13]采用轻、中、重不同的修剪方式,测定其生长指标、分枝数、产量,并测定样品中的绿原酸、木犀草苷等指标成分含量,根据源库理论研究金银花不同冬剪方式的科学性,结果表明,不同冬剪方式对金银花的各项生长指标、分枝数、产量达到显著影响,绿原酸和木犀草苷含量差异不显著;冬剪宜轻不宜重,中剪分枝最合理,产量也最高。张国杰等[14]通过对金银花植株修剪的不同方法进行试验研究,发现最佳修剪株形为自然圆头形,最佳修剪时期为当年12月下旬至次年1月上旬,此期修剪的金银花植株生长强旺,叶色深厚,产量较高。
1.2.2不同采收期中药材品质不仅会受到环境的影响,还会受到药用植物生长发育规律的影响,因此不同的采收时间就会对金银花药材产量和质量产生影响。每年的五月至九月是金银花花蕾形成与开放的时间,并且有分期性(米花期、青花期、二白期、大白期、银花期和金花期),大约持续15天。朱小强等[15]通过对不同采收时期金银花样品指标成分含量进行测定分析,发现样品中绿原酸的含量随发育阶段的提高不断降低,至银花期时,绿原酸含量最低,仅为青花期的49%。李建军等[16] 对一年内不同采收期的金银花样品指标成分含量进行检测分析,结果显示五月份第一茬采收的金银花中绿原酸和木犀草苷含量都最高,六月份至九月份采收的金银花中绿原酸含量逐渐下降,十月份第六茬的金银花中指标成分含量又有增高趋势,其中绿原酸、木犀草苷质量分数分别为2.059%~3.593%、0.110%~0.171%。张燕等[17]对4年生忍冬不同发育阶段花的生长、生物量和质量及不同采收部位的主要药效成分含量进行分析研究,结果表明第一茬花产量、质量、绿原酸质量分数、木犀草苷质量分数均较高,以后产量依次降低;第二茬花与第一茬花相比木犀草苷显著降低,其它无明显差异。由于二白期产量较高,指标性成分含量与米花期、青花期相比差异较小,因此,考虑到产量和质量的最大收益,认为二白期至大白期最适宜采收。
1.2.3农药施用农药施用不仅会影响金银花的生长发育,而且施药后的农药残留对金银花药材的质量有很大影响。倪云霞等[18]测定了四种杀菌剂处理样品的绿原酸含量,表明1 200倍15%三唑酮防治处理的绿原酸含量最高,达1.683%,其次是经过500倍50%多菌灵处理的金银花样品,绿原酸含量达1.539%;同一种药剂不同浓度相比,15%三唑酮1 200倍处理比600倍处理高20.6%,这可能是因为高浓度三唑酮处理后,金银花花蕾稍少,开花期稍有提前,降低了绿原酸的含量。徐迎春等[19]测定了施用不同浓度多效唑的金银花样品中绿原酸含量,结果表明喷施低浓度多效唑可提高花蕾绿原酸含量,100 mg/kg效果最好,其绿原酸含量为5.82%;其次是200 mg/kg,绿原酸含量达5.26%,高浓度无效果。孙楠等[20]对金银花规范化种植中啶虫脒残留消解动态进行研究分析,结果显示,施用3%啶虫脒乳油,经过10天,药物能消解90%以上。为了减少农药残留,在规范化种植金银花过程中,如果施用3%啶虫脒乳油,那么安全间隔期应该控制在5天以上,施药量也应控制在18.75 g/hm2以内。
1.3产地加工方法
金银花的产地加工方法有晒干、阴干、土烤、烘干、 杀青烘干、蒸晒、微波干燥、冷冻干燥、真空干燥等,加工方法不同,金银花质量不同。彭菊艳等[21]分别用6种不同干燥方法加工大白期金银花样品,结果显示蒸后烘干样品中绿原酸和木犀草苷含量均最高,分别是烘干样品的2.23倍和2.31倍,微波干燥次之。高晓艳等[22]用微波杀青烘干、滚筒杀青烘干、烤房烘干、晒干4种方法干燥金银花并检测其中的指标成分含量,结果表明,微波杀青烘干、滚筒杀青烘干所得金银花的绿原酸、木犀草苷含量较高,烤房烘干法次之,以上三种方法均高于晒干方法;在HPLC指纹图谱中,通过不同的产地加工方法得到的金银花色谱峰数量、大小不同。
2有效控制金银花质量的措施
2.1筛选出适宜道地产区种植的金银花优良种质
山东平邑、河南新密是有名的老产区,而河南封丘和河北巨鹿则属于近年快速发展的金银花新产区。老产区的金银花基本是成墩栽培,习惯扦插繁殖,在同一花墩或同一地K常形成一个主要品种与多个其他品种混种的现象。新产区则采用引种、选择、修剪与整形手段,使蔓生藤本成直立型[9]。上述方法均为传统表型性状的选育技术,优良种质的选育进展较为缓慢,值得推广的优良品种较少。随着现代科学技术的发展,我们可采用传统种质选育技术与现代农业育种中广泛应用的核辐照等高效诱变技术、优异突变株系的分子生物学鉴定技术等相结合的方法,筛选出适合道地产区环境的金银花优良种质,建立起金银花优良种质提纯复壮技术体系及规范化留种技术体系,加快新品种的推广。
2.2科学管理
在金银花种植过程中,通过合理修剪枝条和整形可以提高金银花质量和产量,冬剪要注意长出的新株形是否完整合理,是否有利于植株通风、透光,剪去无效枝、弱小瘦枝,使株开匀称。不管用哪种修剪方法,都要注意不伤干和芽。夏季金银花生长旺盛,也是重要的采收期,注意摘心或修剪。
金银花种植过程中要严格控制农药施用,加强药农防治病虫害的知识及责任心。在防治病虫害时,要注意清除病枝残叶,严禁花期施药,且需在施药10~15天后采摘,以免农药残留超标,降低金银花药材质量。
金银花的采收最好是在二白期的清晨和上午进行,该时期采收的花蕾不容易敞开,营养足、气味浓、色泽好。采摘后的金银花要及时处理,防止堆积发酵降低药材质量。加工金银花时,最好按品质等级分开进行干燥,且不管晒花还是烤花,花蕾未达八成干时不能翻动,否则花针易变黑,质量明显下降。
3小结
3.1金银花的质量直接影响其药用价值,也影响着种植户的经济收入。由于影响金银花质量的因素较多,有必要对其种质、栽培技术、采收、加工等环节进行系统研究,在其种植过程中开展全程质量监控,综合考察各因素对金银花质量的影响,制定科学的管理标准,总结出一套从源头上控制金银花药材质量的行之有效的方法。
3.2金银花药食两用,安全性尤为重要。要严格控制金银花的种植环境及农药的规范合理使用,以确保产出的金银花药材安全、高效。同时利用现代生物技术加强金银花的品种选育工作,培育出产量高、品质优、抗病虫害能力强的新品种,并加强推广种植。
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篇3
[关键词] 新建 金银花 栽培管理
[中图分类号] S567.7+9 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2014)08-0076-01
前言
金银花又名忍冬、双花、二花等,属忍冬科忍冬属植物。金银花喜湿润,耐贫瘠,适应性强,易栽培,在肥水供应充足的条件下,可多次花。如果管理不当,难以获得高产高效,特别是在新发展地区,要获得较高的经济效益,需要科学的管理技术作支撑。为了使新建金银花园区的农民能够实现高产高效的生产目标,现介绍新建金银花园地的栽培管理技术如下:
一、园地选择
金银花对土壤的要求不是十分严格,但为了获得高产高效,必须选择地势平坦、光照充足、土壤肥沃、排灌方便、无污染的地块。因砂壤土昼夜温差大、排水通气性强,有利于金银花营养物质积累,有条件的情况下,选择砂壤土为宜。
二、品种选择
金银花作为药材,必须符合2005年以来中国药典新版本的要求:按干品计算,绿原酸含量不低于1.5%,木犀草苷含量不低于0.1%。生产上栽培的优良品种主要有封丘大毛花和山东鸡爪花。近年来,由大毛花选育出的新品系,适应性更强,丰产性状更明显,在河南省种植较广。封丘大毛花是国家原产地保护品种,树势直立,枝条粗壮,整形修剪容易。绿原酸含量5.6%-6.7%,抗病虫害,适应性强,是生产上的首选品种。
三、定植
1.定植时间
金银花四季均可栽植,9月中旬-翌年3月中旬栽植成活率较高,华北地区以9月中旬至11月上旬栽植为好。此期气温虽然明显下降,但地温仍在适宜根系生长,新栽的金银花在土壤结冻以前伤根可以愈合,并能发生大量新根。来年春季长势旺,缓苗时间短,产花量大。
2.合理密植
在栽植前耕地,深度25cm,随耕随耙,然后做成3m宽的畦,以方便排灌水管理之用。栽植金银花要选壮苗,一般标准为:茎秆粗壮、节间短、空心小、苗高50cm以上,老桩粗度0.8cm以上苗。要根据土壤肥力,合理密植。一般高肥力地块株行距均为1.7-2.0m,中等肥力为1.5m,低肥力为1.2m。
四、田间管理
1.肥水管理
1.1施肥:对于新建园地,在晚秋或冬季金银花进入休眠期时,施用基肥。基肥以有机肥为主,配合氮磷钾复合肥。施肥量可根据树体大小而定,树体较大每株施有机肥5-6公斤、复合肥50-100克,小植株可适当减少;施肥方式可采取条沟或放射沟施肥,施肥深度20-30cm。如果土壤肥沃,且定植较晚,可少施基肥,以免来年植株疯长。
金银花的需肥最大效率期在每年的技条旺盛生长期和每茬花的花蕾发育期,因此,生产上一般在幼蕾期前10-20天追肥灌水,或者在每茬花采收后追肥灌水,以促进下茬花的生长。追肥时N:P2O5:K2O比例为1.25:1:1,肥料用量可以根据树体大小酌情施用。追肥时应结合中耕除草,在树冠周围开环状沟或条形沟施入。
1.2浇水与排涝:在萌芽期、花期若遭遇干旱,则会影响花的数量和质量,此时要及时浇水。一般灌水时要让40-60cm的土层充分浸透水分;在地下水位较高的园地,要特别注意排涝。
2.整形修剪
整形修剪分冬、夏两个时期。冬剪,从冬季12月至翌年2月下旬发芽前。夏剪,一般在头茬花后,6月上旬修剪春梢;7月下旬修剪夏梢;9月上旬修剪秋梢。修剪的标准是外圆内空、中间高、四周低、呈伞形。对于初栽树,修剪主要以截为主。一般从苗期开始,选留健壮主干,剪去细枝、弱枝、病枝和重叠枝。对初定植的植株,要培养主干高15-20 厘米,选留主干4-5个,其余枝条剪成长15厘米左右。经3-5年修剪后,主干高30-40 厘米,形成主干粗的矮小灌木状,使花墩呈伞形,通风透光好。
3.病虫害防治
危害金银花新建园地的主要病害有白粉病,一般春季发病较多。治办法为:在春季萌动时,喷3波美度的石硫合剂。开花前也可以选择2%的农抗120或45%的硫黄胶悬剂200-300倍液,或50%甲基托布津可湿性粉剂600-800倍液等进行叶面喷洒。
新建金银花园地虫害主要有蚜虫和棉铃虫。蚜虫一般在春夏季发生,在春季萌芽前结合防治叶螨可喷3波美度的石硫合剂配合1000倍的杀灭菊脂,杀死初孵化幼蚜。在金银花生长期蚜虫猖獗时,用10%毗虫啉可湿性粉剂2000倍液,或1.8%阿维菌素乳油3000倍液进行喷洒防治。一般7-10天喷药一次,2次即可控制。棉铃虫在6-9月份发病较重,防治方法:在卵孵化高峰期喷施苏云金杆菌乳剂400-500倍液,每隔2天喷一次,一般3次即可。选用3%杀铃脲乳油200g/亩,每3天喷一次,或选用菊脂类农药1000-1500倍液配合生物农药,防治效果也较佳。
五、花的采收
金银花开放的时间比较集中,约 15 天左右。在河南郑州地区采收一般于 5 月上中旬采摘头茬花,以后每隔1个月采二茬花、三茬花。金银花在白蕾前期采收最适宜,采花时间在上年9-12时。采摘时用竹篮或藤筐等盛放,不能用布袋塑料袋、纸盒装,以防受热生潮,变色发黑。花蕾和花组织很嫩,必须轻采轻放,忌用手捋掐紧压,以免影响质量。
参考文献
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篇4
关键词 金银花;九丰1号;施肥;产量;发枝数
中图分类号 S567.79 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)13-0063-03
Effect of Fertilizer on Growth and Yield of Lonicera japonica Thunb. Cultivar Jiufeng No.1
LE Dong-liang 1,2 LIU Xiao-peng 1,3 * SUN Xiao-fang 2 DING Zhen-guo 2 DING Feng-jun 2 LIANG Yu-tang 3
(1 School of Biological Science and Technology,Hubei Institute for Nationalities,Enshi Hubei 445000; 2 Nanjing TongRenTang Hongze Chinese Herbal Science & Technology Co.,LTD.; 3 Postdoctoral Reasearch Station,Nanjing Medical Co.,LTD.)
Abstract Through the arrangement of field plot experiment,the effects of nitrogen,phosphorus,potassium fertilizer on the yield and growth of Lonicera japonica Thunb. cultivar Jiufeng No. 1 were studied. The results showed that,fertilization could effectively promote the growth and yield of Lonicera japonica Thunb..Phosphate fertilizer and potash fertilizer amount in the appropriate based on increasing nitrogen fertilizer could increase the yield of Lonicera japonica Thunb..In the present study,in the premise of not involving the quality of Lonicera japonica Thunb.,3 year old of Lonicera japonica Thunb.,using nitrogen,phosphorus,potassium in the total quantity of fertilizer 700 kg/hm2 when NPK ratio was 1.00∶0.67∶0.67,plants were growing well and had the highest yield.
Key words Lonicera Japonica Thunb.;Jiufeng No.1;fertilizer;yield;branch number
金银花来源于忍冬科植物忍冬(Lonicera japonica Thunb.),以其干燥花蕾或带初开的花入药。夏初花开放前采收,干燥。忍冬以花蕾和茎藤入药,药材名分别为金银花和忍冬藤[1]。九丰1号金银花是利用亲本大毛花,采用秋水仙素茎尖处理方法育成的四倍体品种,具有节间短、结花枝比例高、花大[2-3]等特点,2004年通过了山东省科技厅组织的科技成果鉴定[4]。
金银花为多年生植株,除在栽植时施用基肥外,在生长期间还需多次追肥。合理施肥可促进金银花植株的枝叶生长,提高金银花的产量和质量。现有关于金银花施肥的报道,多见于施肥种类、配比等对金银花产量和质量的影响[5-9],专门针对某一金银花品种的报道较少。南京同仁堂洪泽中药材科技有限公司于2009年从山东平邑引入九丰1号金银花品种在淮安洪泽县进行规模化、标准化生产和GAP基地建设,至2011年底已发展142 hm2。本文通过安排田间小区试验,探讨春季追肥和氮、磷、钾肥对九丰1号金银花产量和生长的影响,为金银花的规范化种植和合理施肥提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本文通过安排田间小区试验,研究了春季追施氮、磷、钾肥对九丰1号金银花产量和生长的影响[10-11]。施肥可有效促进金银花生长和产量提升,适当增施氮肥的基础上做到氮、磷、钾平衡可进一步增加金银花产量,在本研究中,在不涉及金银花品质的前提下,三年生金银花春季使用氮、磷、钾总肥量700 kg/hm2,氮、磷、钾比例为1.00∶0.67∶0.67时植株生长良好,产量最高。
4 参考文献
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篇5
关键词:忍冬(Lonicera japonica Thunb.);种子;生物学特性
中图分类号:S567.7+90.1文献标识号:A文章编号:1001-4942(2014)10-0140-04
忍冬(Lonicera japonica Thunb.)为忍冬科木质藤本植物,具有重要的药用价值。其干燥花蕾或带初开的花称为金银花,可清热解毒、疏散风热,主治痈肿疔疮、喉痹、丹毒、热毒血痢、风热感冒、温病发热等;其干燥茎枝称为忍冬藤,可清热解毒、疏风通络,主治温病发热、热毒血痢、痈肿疮疡、风湿热痹、关节红肿热痛等,二者均属中医临床常用中药。目前金银花、忍冬藤主要依靠人工栽培满足需求,山东、河南、河北、陕西、湖北等地均有大面积种植。在实际生产中,经常采用茎枝扦插繁殖,扦插虽可缩短进入丰产期的年限,但长期应用易致种质退化。种子繁殖虽然幼苗生长缓慢、进入丰产期时间长,但其实生苗适应性强、易驯化,对长距离引种及良种选育具有重要应用价值。了解种子生物学特性是进行种子繁殖的基础,为更好地发挥种子繁殖在金银花栽培生产中的积极作用,笔者对忍冬种子生物学特性研究进行了总结。
1形态特征
忍冬果实为浆果,8~12月成熟。充分成熟的果实为圆形,黑色。种子较小,一般长3.1~3.8 mm,宽2.0~2.3 mm,厚0.9~1.2 mm,千粒重为3.20~3.48 g。不同品种忍冬种子大小差异显著,已有研究发现,不同品种忍冬种子的纵径为0.219~0.282 cm,封丘大毛花最短,密县线花最长;横径为0.151~0.206 cm,封丘大毛花最短,山东线花最长;千粒重为2.340~3.610 g,鲁峰王最低,密县线花最高[1]。充分成熟的种子呈棕黑色,未完全成熟的种子为棕色或红棕色,储存较长时间后变为橙红色。种子外形不规则,通常呈扁平状,背、腹面观多为卵圆形,有的近似椭圆形,侧面观多为月牙形。尖端形大而钝圆,基部较小、斜削而微尖突。种脐位于种子基部较小端,略呈三角圆形,常凹陷似鱼嘴状。种子表面较光滑,显角质而有光泽,放大观察可见排列紧密的细小疣点。种子背面与腹面均有一较为明显“U”形凹陷,其开口位于种脐处,但有时因干瘪皱缩而难以发现。种皮2层,外种皮厚而坚硬、角质状,内种皮柔软、薄膜状。种子具胚乳,胚乳断面灰白色、油脂状。种胚较小,长约2 mm,直立,与种子长轴平行,包被于胚乳中。胚具子叶2枚,长约1 mm,柱状,胚根位于脐孔处,萌发时胚根首先伸出种孔之外成为幼苗主根。
2化学组成
种子作为高等植物的繁殖器官,营养物质一般较为丰富。忍冬种子的营养物质主要有糖类、脂肪、蛋白质等。据测定其总糖含量为14.05%,其中淀粉2.74%、可溶性糖3.61%;粗脂肪含量为29.38%,包括豆蔻酸、软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸等多种脂肪酸,其中亚油酸含量最高占16.24%,其次是油酸占4.48%,其它脂肪酸含量均较低;蛋白质含量约为6.48%,包括各种氨基酸,其中游离氨基酸含量约为0.045%(以氨基氮含量表示)。
陈德经[2]用乙醚提取测定发现,忍冬种子的油脂含量为25%,分为极性和非极性两类。GC-MS分析结果显示,极性部分鉴定出21种成分,主要成分为棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸,其中以长链脂肪酸、偶数碳脂肪酸和饱和脂肪酸为主,并含有反式油酸;非极性部分鉴定出45种成分,以烷、萘化合物为主,萘化合物种类较多且与忍冬果实刺鼻气味有关,有一定驱虫和杀菌作用。忍冬种子脂肪酸对人体健康有一定影响,不宜作为食用油开发利用,但可作为医用油或生物质能源利用。此外,张永清等[3]研究发现,忍冬种子还含有绿原酸,含量范围一般为0.7%~0.9%,主要分布在种皮之中。
3休眠特性
种子休眠是高等植物长期进化形成的对外界环境的一种适应,有利于度过不良环境,使种族得以延续。野生植物特别是原产温带的植物,种子大多具有深而长的休眠期。忍冬国内人工栽培历史相对较短,管理较粗放,种子表现有较强的休眠特性。忍冬种子寿命平均2~3年左右,但以当年种子生活力最强,播种成活率最高[4]。去除果肉洗净并阴干的忍冬种子发芽十分缓慢,发芽率也较低,起始发芽时间为8~12天,发芽历程为15~17天,发芽率在19%左右。
温度对忍冬种子的萌发具有一定影响。多项研究发现,低温具有破眠作用。李建军等[1]将浸水3天的密县大毛花种子经低温处理后,胚率由41.57%上升到53.07%。陈瑛[5]将金银花种子在-3.4~4.2℃低温下处理130天,其发芽率方可达到70.5%。在水分胁迫下,变温比恒温更能促进种子发芽。彭素琴等[6]以忍冬麻江种源和花溪种源为试材研究发现,变温15~25℃处理下的种子发芽率均明显高于恒温25℃的处理。忍冬种子萌发不仅受温度的影响,同时也受水分的影响。将同一批干种子分别放置在-15℃下和室温浸水6小时后再放置到0~3℃下进行比较,结果发现,-15℃处理31天的干种子萌发几乎无变化,而水浸润种子在0~3℃处理则有明显促进萌发的效果,处理时间越长,发芽率提高得越多,处理20天时发芽率达到了90%以上。干旱胁迫对忍冬种子萌发具有一定抑制作用,据此可以判断不同品种的抗旱性[7]。
在实际生产中,为使大田种子发芽快而整齐,常需在播种前对种子进行催芽处理。杨福凯等[8]以湿润细河砂与种子按5∶1比例拌匀,置木箱或土坑内覆稻草,每隔一定时间进行翻动,约经40天,种子有裂口、出现白色芽点。张永清等[9]在四月上、中旬,将种子置35~40℃温水中浸泡24小时,捞出拌2~3倍湿沙,放温暖处进行催芽。赵进平[10]将种子用50℃温水中浸泡15 min打破休眠,并用湿沙层积催芽。高建宏[11]将种子放在25~35℃温水中浸泡24小时,然后在室温下与湿沙混拌催芽。低温层积处理虽然促进种子萌发有效,但操作较麻烦。因此,探索或寻找简便实用、能快速促进忍冬种子发芽的方法,仍是生产中急需解决的问题之一。
试验证明,浓硫酸腐蚀处理忍冬种子可显著促进萌发,发芽率由9.33%提高到58.60%,处理时间以5 min最好,超过15 min后,种子易受损伤而导致腐烂[3]。赤霉素处理亦能促进忍冬种子萌发,缩短发芽时间、提高发芽率,当赤霉素浓度一定时,其丙酮液浸种时间对促萌效果也有影响,综合二者,以500 mg/kg赤霉素丙酮溶液浸泡48小时效果最佳,发芽率可提高到86%,超过了在-3.4~4.2℃温度下处理130天的发芽率。另有试验证明,砂纸摩擦配合赤霉素处理也可促进忍冬种子破眠发芽,以砂纸摩擦+0.5 g/L赤霉素效果最好[1]。
4发芽过程中的生理生化变化
4.1吸水动态
吸水是种子萌发的基础。研究种子吸水动态,有助于控制萌发条件以达到苗齐苗壮的目的。忍冬风干种子含水量一般为7%~9%,其原生质处于凝胶状态,萌发前必须先吸水。忍冬种子开始吸水时,因水势较低、亲水力较强,吸水很快,在前1~2小时内吸水量几乎呈直线上升趋势,12小时后吸水量已达种子风干重量的66.21%,此后吸水速度逐渐降低。吸水曲线方程为:Y=X/(0.01918+0.01359X),r=0.9924(Y:种子中水分的百分含量;X:吸水时间,单位为小时;r:相关系数)。另有研究结果显示,忍冬种子吸水过程分为3个时期:快速吸水期(0~2天)、缓慢吸水期(2~3天)和近饱和期(3~12天)。快速吸水期吸水率从0快速上升到52.35%,缓慢吸水期吸水率缓慢上升到54.79%,近饱和期吸水率几乎没有变化[1]。上述研究结果提示,忍冬种子不存在透水。
4.2电导率变化
种子水浸出液电导率的变化,可部分反映种皮特性,对研究种子萌发特性有一定参考价值。取忍冬种子5 g,加入蒸馏水30 mL浸泡,以电导仪在不同时间内测定浸出液电导率变化,结果在最初12小时内电导率迅速增加,此后随时间延长电导率增速减慢,至24小时后基本处于稳定状态,说明忍冬种皮对水及电解质均有较大透性。
4.3呼吸强度变化
种子吸水后其内部细胞膜系统都会发生变化,既有新酶的形成,也有已存在酶的活化,开始进行各种细胞器的修补,使营养物质氧化分解速度加快,产生大量ATP能量,用于各种酶及细胞成分合成,满足种胚萌发与生长需要。这些活动表现在种子呼吸上,则是呼吸强度由弱变强。忍冬风干种子呼吸强度很低,吸水后不断增强,在胚根尚未突破种皮时增强幅度不大,并在发芽4~6天时还略有下降。当胚根突破种皮时,呼吸强度有一个飞跃,并一直呈直线上升趋势,提示种皮对氧气进入有一定限制。
4.4营养物质含量变化
忍冬种子在吸胀后经一系列酶作用,发生着各种生化反应,有分解也有合成。对于蛋白质来讲,首先是贮藏蛋白质转变为水溶性蛋白质,后者再降解为氨基酸,用于新蛋白质合成。游离氨基酸始终表现为不断增加趋势,可溶性蛋白质在胚根突出种皮之前不断增加、此后则不断减少。总糖、淀粉在胚根突出种皮之前不断减少;可溶性糖在胚根突出种皮前和总糖、淀粉变化相似,但当种皮破裂后呈不断增加趋势。种子萌发是一个耗能过程,需要分解大量的营养物质,结果在萌发初始阶段忍冬种子重量不断下降,直至子叶脱离种皮、展开并能进行光合作用,合成有机物的质量超过消耗物质时为止。
4.5PAL活性及绿原酸含量变化
苯丙氨酸解氨酶(PAL)广泛地存在于植物体内,可催化苯丙氨酸直接脱氨产生反式肉桂酸,是苯丙烷类物质代谢途径的关键酶和限速酶。忍冬种子在开始发芽时PAL活性较低,吸水后不断提高,在发芽第6天时达到第一个高峰,至胚根突破种皮后开始不断下降,但在发芽第10天又表现出不断提高,至第14天子叶膨大开始由种皮脱出时达到第二个高峰,此后又呈下降趋势。两次高峰的出现,恰恰发生在胚根与子叶突破或脱离种皮时。绿原酸是金银花与忍冬藤的主要活性成分之一,在其生物合成过程中需经PAL催化。在浸种开始时因渗透、扩散,种皮中的绿原酸有所损失,但自第二天起随着各种物质代谢酶的合成与活化,特别是PAL活性提高,绿原酸含量也不断提高[12]。
5小结
忍冬分布范围很广,药用历史悠久,人工大面积栽培已有300年的历史,但管理粗放,且生产中很少采用种子繁殖,致使其种子的野生性较强,具有一定的休眠特性。采收后阴干的种子,播种后出苗慢、发芽率低。研究显示,忍冬种子种皮无吸水限制,其休眠特性是由于种皮中含有发芽抑制物绿原酸及种皮对氧气进入的限制,通过砂纸磨擦、浓硫酸腐蚀等均可促进萌发。此外,赤霉素及变温处理也可促进萌发,生产中经常采用砂埋层积的方式来解除休眠。忍冬种子较小,脂肪类物质含量较高,不耐久储,文献记载其贮藏时间最长为2~3年,但我们试验超过1年就基本不再发芽。种子吸水先快后慢,种子浸出液电导率变化与此相似。发芽期间种子呼吸强度先慢后快,以胚根突破种皮为转折点。发芽过程中,各种营养物质的变化不甚一致,决定于具体的生理生化代谢。PAL活性与绿原酸含量呈不断升高趋势,在胚根与子叶突破种皮时PAL活性出现两次高峰。生产中采用种子进行繁殖时,需根据忍冬种子的上述生物学特性,采取相应的处理措施,才能确保忍冬种子发芽迅速和整齐,达到预期的生产目的。
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