【不同的種植密度對金蕎麥的質量和產量產生的影響探究7600字（論文）】

不同的種植密度對金蕎麥的質量和產量產生的影響探究目錄TOC\o"1-2"\h\u30951緒論 135061.1選題依據 1283301.2國內外現(xiàn)狀 2189692論文主體 4280872.1實驗內容 436642.2數(shù)據分析 6170513結論與展望 10312713.1結論 10210333.2展望 11緒論選題依據藥用植物金蕎麥的入藥部分是其干燥的根莖，它隸屬于廖科蕎麥屬，為草本植物且多年生。在我國傳統(tǒng)中藥材中，金蕎麥是一種非常有名的存在，它有許多的別名，比如野生蕎麥、野蕎子、苦蕎頭、天蕎麥、紅三七等[]。其味微辛、澀，其性涼，歸肺經[]。可以有效的緩解體內的熱毒，從而達到降火的作用，也具有活血祛瘀、排除膿液的作用。同時金蕎麥具有抗腫瘤，抗氧化劑，抗炎，保肝，抗糖尿病的功效[]，其提取物的神經保護作用亦對阿爾茲海默癥有效[]。隨著金蕎麥的這些藥用價值不斷的被發(fā)現(xiàn)，其應用前景和發(fā)展前景也被大家所看好。隨著人們對金蕎麥藥用價值的不斷發(fā)現(xiàn)和開發(fā)，導致其在市場上的供應遠遠小于人們的需求，因此它的應用前景非常廣闊。野生的金蕎麥主要集中在我國較偏遠的西南地區(qū)，包括云南、貴州、四川等省份，但由于人們的過度采摘，以及缺少野生資源的保護意識，使得金蕎麥的野生天然植物資源出現(xiàn)大幅度的減少，后來當人們意識要問題的存在時，便立即尋求解決方法，因此，二十一世紀初，在重慶黔江，我國農業(yè)部建立了全國第一個“野生金蕎麥原生境保護區(qū)”，目的是為了對野生金蕎麥進行資源保護。但是，隨著人們對金蕎麥的研究和開發(fā)，使得其市場不斷擴大，需求不斷增加，因此，野生植物資源的保護已經不能解決目前金蕎麥藥材需求的問題。因此，對金蕎麥種植技術進行研究，利用人工種植的方法來提高金蕎麥的產量和質量，在滿足市場上對金蕎麥需求的同時，還可以緩解野生植物資源的壓力，以此更好的實現(xiàn)金蕎麥資源的可持續(xù)利用。1.2國內外現(xiàn)狀參考相關文獻可知，雖市場逐漸發(fā)現(xiàn)和開發(fā)金蕎麥藥用價值，但傳統(tǒng)自然環(huán)境生長的金蕎麥卻始終供不應求，而國內對于金蕎麥良種篩選培養(yǎng)方面的研究還需要走上一段路程，種苗的高效培養(yǎng)繁殖技術研究也比較薄弱，現(xiàn)代化規(guī)范化的生產同樣有所欠缺，以上都是日后研究插入點。可喜的是經過諸多專家學者研究發(fā)展，現(xiàn)如今國內存在有兩個金蕎麥品種:其一便是2013年初在北京市種子管理站通過種子檢驗技術鑒定的金蕎麥新品種之一“金蕎1號”；其二是從同源牧草發(fā)展演化而來的新品種。后者培育目的是作為中藥飲片使用，但后者較前者不同的是，由于從牧草培育而來，故后者核心種植地區(qū)與金蕎麥的地道產區(qū)不同。在組培快繁技術方面，劉鐵城等對金蕎麥的繁殖方法進行了相關研究，可得結果：金蕎麥一般存在有性繁殖(種子繁殖)、無性繁殖這兩種繁殖方式，通過有性繁殖技術可在金蕎麥植株的培種生產過程，參考各地溫度，濕度等自然條件不同，在秋季、春季通過金蕎麥種子土培種植；而無性繁殖則采用采用捍插、壓條、芽苞和根莖等不同的方式進行繁殖，且較前者，無性繁殖以根莖繁殖的金蕎麥的成活率更高，抗逆性更強，根莖鮮產更高。對金蕎麥種植技術的研究，最初是由學者李成東等人開始的，他們沒有選擇野生種苗，而是使用根莖繁殖的方式，進行了種植密度的實驗，結果表明，株行距為2cｍｘ5cmｘ15cm時的寬窄行種植的產量最高，并且在寬行間還可套作其它作物，提高了土地的利用率。繼李成東等人的研究之后，其他學者們對金蕎麥人工種植技術方面亦開展了研究，其中王孝華等人探討了金蕎麥的適宜種植密度，他們亦沒有選擇野生種苗，而是使用根莖繁殖的方式栽種，最終得出結論：建議以每平方米土地栽種十株金蕎麥為最適宜的種植密度，并且在實驗設置的不同種植密度范圍內，金蕎麥根莖鮮產伴隨著種植密度的提高而增加，但是根莖的質量正好相反，隨著種植密度的提高而呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢。趙明勇等人也進行了類似的研究，發(fā)現(xiàn)在種植密度較低時，植株地上部分吸收的陽光、水分和肥料較充足，所以植株地上部分生長旺盛，從而使得根莖產量較低；而在高種植密度時，植株地上部分吸收的陽光和土壤肥力較少，生長受到限制，反而使得根莖產量提高，因此，在兼顧藥材質量和產量的情況下，提出了金蕎麥種植的株行距以30cmx50cm左右較為適宜。藥用金蕎麥的入藥部位是其干燥的根莖，在2000年及之前版本的《中華人民共和國藥典》中，因為人們對金蕎麥藥用價值的認識以及應用不足，所以藥典對金蕎麥的質量控制要求較少，除了外觀形狀和顯微鑒別外，只是采用了薄層色譜法對其進行鑒別，而沒有具體的質量控制指標。隨著金蕎麥的藥用價值被大家不斷的發(fā)現(xiàn)，人們對金蕎麥的研究也增多了許多，因此2005版《中華人民共和國藥典》，在原有的外觀性狀、顯微鑒別和薄層色譜法的基礎上，增加了對金蕎麥中所含水分和總灰分的檢查以及醇溶性浸出物的含量測定方法。隨著研究的不斷深入，2010版和2015版藥典又進一步進行了補充和完善，增加了對另一個有效成分——表兒茶素含量的測定。到2015版《中華人民共和國藥典》為止，藥典對金蕎麥的質量控制指標基本完善。在《中華人民共和國藥典》2010版頒布實施之前，學者們對金蕎麥的研究還不夠充足，還無法確定控制金蕎麥質量的具體的有效性成分以及該成分含量的測定方法，因此，學者們在對金蕎麥種植技術進行研究的過程中，對藥材質量檢測方面，一直在不斷的進行研究，篩選最具代表的有效性成分并探究相應成分的含量測定方法。研究發(fā)現(xiàn)，金蕎麥中含有的有效成分包括總黃酮、蘆丁、槲皮素和表兒茶素等，進一步研究表明，金蕎麥的抗菌、抗感染、抗癌細胞侵襲和轉移的作用與表兒茶素有關，因此，藥典規(guī)定把表兒茶素作為金蕎麥質量控制的指標性成分。之后，學者對表兒茶素含量的測定方法又進行了許多研究，包括高效液相色譜法、分光光度法、超聲波輔助法和反向高效液相色譜法等。由此可見，在金蕎麥的人工種植技術研究方面，許多學者雖然進行了大量的工作，取得了一些可觀的進展，但到目前為止，尚未有明確的最適種植密度。因此，本文將通過改變金蕎麥的種植密度，比較采收后根莖鮮產、植株性狀和有效成分的含量，以此來驗證種植密度對金蕎麥質量和產量的影響，并確定最適合的種植密度。全文將分成兩部分，第一部分為實驗內容和數(shù)據分析，第二部分為結論和展望。論文主體實驗內容2.1.1實驗材料實驗所用的金蕎麥種苗從網上購買所得，產地為貴州黔南，每株重量在15g左右。其生長的地方地勢平坦，向陽，土壤均勻且肥力足夠。據調查，只要有合適的濕度水分，金蕎麥很容易生長，且長勢較快。2.1.2實驗設計按照預期的設想，實驗應設置五個不同的種植密度，分別是10cm×50cm（E1）、20cm×50cm（E2）、30cm×50cm（E3）、40cm×50cm（E4）、50cm×50cm（ E5）。然后五種處理隨機排列，并進行兩次重復，每個區(qū)種植三行，各個區(qū)間間隔50cm，重復區(qū)間間隔60cm，并在四周種植金蕎麥作為保護行。但因為實驗條件有限，本人無法找到合適的大面積土地種植，且沒有大量的時間和精力栽培，因此，在網上購買了現(xiàn)成的他人栽培的不同種植密度的金蕎麥用以實驗研究。2.1.3實驗方法（1）株高：收獲前測量金蕎麥植株從地面到頂端的高度。（2）分枝：收獲前計數(shù)金蕎麥主莖上的分枝。（3）產量：分為根莖產量、莖葉產量根莖產量：采收時日，除去地上部分莖葉，只取地下根莖，剪去須根，洗凈根莖表面的泥土，晾干根莖表面水分后稱重，即為根莖產量。莖葉產量：采收時日，只取金蕎麥莖葉在其未干枯失重前稱重，計算莖葉產量。質量檢測：把上述處理過的金蕎麥根莖混合搗碎后，按要求稱取四份樣品，然后分別檢測四份金蕎麥根莖樣品中表兒茶素、醇溶性浸出物、水分和總灰分的含量。采取的方法分別為高效液相色譜法、熱浸法、直接烘干法和熾灼殘渣法。（5）水分測定方法（烘干法)：取供試品2-5g，若所取供試品中存在的根莖直徑、長度超過3mm，應在稱量供試品前炮制成直徑、長度不大于3mm的顆?；蛩槠?。將所取供試品置于干燥至恒重的稱量瓶中，供試品在瓶底應平鋪且厚度不超過5mm，敞開瓶口將稱量瓶在100～105℃的烤箱恒溫干燥處理5h，除去塊莖碎片中水分；密閉稱量瓶瓶口，將其置于干燥器中，放冷30min，精密稱定，記錄供試品加稱量瓶的重量；再在100～105℃的烤箱中恒溫干燥1h，取出晾涼后稱定供試品加稱量瓶的重量，直至所得數(shù)據連續(xù)兩次稱重的差異，也就是供試品加稱量瓶的重量不超過5mg為止。根據減少水分的重量，計算供試品中的含水量，以百分率表示。（6）總灰分測定方法：取用粉碎后可通過二號篩的供試品2-3g，置于實驗前已高溫熾灼至恒重的坩堝中，精密稱定供試品及坩堝重量（精確至0.Olg)，先在電爐上緩慢加熱，防止供試品燃燒產生火焰，直至供試品完全炭化后，將坩堝放入高溫爐中，溫度逐漸升高至500-600℃，使供試品灰化至恒重，再次精密稱定此時供試品及坩堝重量（精確至0.Olg)，然后兩者之間的差值即為灰分的重量，再根據此數(shù)值計算供試品中總灰分的含量，以百分率表示。（7）醇溶性浸出物測定方法（熱浸法）：取供試品約2-4g，精密稱定，將供試品放置于100-250ml的錐形燒瓶中，精密量取乙醇50-100ml，密閉錐形瓶瓶口，稱定錐形瓶總重量，靜置1h后，連接冷凝管，逐漸升高溫度加熱至沸騰，為保障實驗安全保持微沸避免爆沸，沸騰1h。自然放冷晾涼后，取下保持密閉的錐形瓶，精密稱量錐形瓶總重量，缺失的重量加入乙醇補足，將供試品搖勻不再沉底后用干燥的布氏漏斗濾過，精密量取濾液25ml，將所取濾液置實驗前已干燥至恒重的蒸發(fā)皿中，在水浴加熱，蒸干濾液，將蒸發(fā)皿置于105℃的烤箱中恒溫干燥3h，然后將蒸發(fā)皿放置在干燥器中冷卻30min，取出后立即精密稱量總重量。計算差值得到干燥品的重量，然后根據干燥品的重量計算供試品中醇溶性浸出物的含量，以百分率表示。（8）表兒茶素含量的測定方法（高效液相色譜法）：色譜條件與系統(tǒng)適用性試驗：固定相為ODS；流動相為乙腈-0.004%磷酸溶液（10:90）；檢測波長為280nm。按照表兒茶素峰計算得出，理論板數(shù)要大于等于6000。對照品溶液：精密稱定適宜重量的表兒茶素對照品，加乙腈-0.004%磷酸溶液（10:90）配制成濃度為25μg/ml的溶液，即為對照品溶液。供試品溶液：精密稱定粉碎后可通過二號篩的供試品2g，將供試品放入適宜容量的錐形瓶中，在其中加入50ml稀乙醇后，立即密閉錐形瓶，精密稱定錐形瓶的總重量，記錄m，將上述混合的溶液在錐形瓶中放置1h后，加熱使其保持微沸并回流1h，自然放冷后再次精密稱定錐形瓶的總重量，與m相比，缺失的重量加入稀乙醇補足，然后將供試品溶液搖勻至不再沉底后用干燥的布氏漏斗濾過，精密量取續(xù)濾液25ml，在50～70℃的環(huán)境中，減壓濃縮續(xù)濾液至近干后加入乙腈-水（10:90）混合溶液多次洗滌濃縮濾液，然后將洗液轉移到10ml容量瓶中，加入乙腈-水（10:90）混合溶液至容量瓶刻度，搖勻，將其離心（轉速為每分鐘3000轉）5分鐘，取上清液5ml，加于聚酰胺柱上，先用50ml水洗脫，倒去水洗液后再用100ml乙醇洗脫，收集洗脫后的乙醇溶液，在50～70℃環(huán)境中減壓濃縮乙醇洗脫液直至溶液近干，濃縮液用乙腈-水（10：90）混合溶液稀釋溶解，轉移至10ml容量瓶中，加入乙腈-水（10:90）混合溶液稀釋至刻度，搖勻，即得供試品溶液。測定方法：分別精密吸取對照品溶液和供試品溶液各20μl，注入液相色譜儀中，按照規(guī)定的操作流程測定即可。數(shù)據分析不同種植密度對金蕎麥外觀性狀的影響首先，根據表1中金蕎麥株高的數(shù)據，可以發(fā)現(xiàn)，不同的種植密度對金蕎麥的株高有比較明顯的影響。其中，處理E2的株高最高，處理E1的株高排第二，兩者之間的差異較小；處理E2的株高顯著高于處理E3-E5，但處理E3-E5三者間的差異較小；處理E1的株高比處理E3的略高一些，但兩者間的差異較小，雖然處理E3-E5三者間的差異也不大，但處理E1的株高與處理E4和E5的差距還是比較明顯的。其次，根據表1中金蕎麥分枝數(shù)的數(shù)據，可以發(fā)現(xiàn)，不同的種植密度對金蕎麥的分枝亦有顯著影響。其中，處理E1的分枝數(shù)最少，處理E4和處理E5的分枝數(shù)幾乎沒有區(qū)別，都較多；處理E4和處理E5的分枝數(shù)與處理E3的差異較小，但明顯的多于處理E1和處理E2；處理E3的分枝數(shù)也明顯的高于處理E1和處理E2；處理E3-E5三者間的差距不大，處理E1-E3的增長較明顯。大體上可以得出，隨著種植密度的降低，金蕎麥的分枝數(shù)反而逐漸增多。結合上述兩方面的分析可以得出低播種密度(處理E3-處理E5)下，單個植株接受到的光照和吸收到的水肥等條件較好，有利于金蕎麥的分枝，從而植株的長高受到限制；而高播種密度(處理E1-處理E3)下，在對光熱的競爭中，植株高的金蕎麥占優(yōu)勢，從而分枝的生長受到限制。表1不同種植密度下金蕎麥外觀性狀和產量的比較處理株高/cm分枝數(shù)/個/枝E1（10×50）26.32.5E2（20×50）27.03E3（30×50）25.63.7E4（40×50）25.14E5（50×50)25.04.1不同種植密度對金蕎麥產量的影響從表2中可以看出，不同的種植密度，金蕎麥平均莖葉鮮產和平均根莖鮮產都有較明顯的差異。平均根莖鮮產隨著種植密度的降低而呈逐漸減少的趨勢，其中處理E1的平均根莖鮮產最多，遠高于其他處理，而處理E5的平均根莖鮮產最低。平均莖葉鮮產基本上隨著種植密度的降低而增加，但處理E4的平均莖葉鮮產最高，處理E3,E4,E5三者間的差異不明顯，但明顯高于E1和E2。表2不同種植密度下金蕎麥產量的影響處理平均莖葉鮮產平均根莖鮮產E1（10×50）15.517.3E2（20×50）16.413.6E3（30×50）17.112.6E4（40×50）18.310.4E5（50×50）17.79.2不同種植密度對金蕎麥質量的影響從表3和圖1，2中可以看出，不同的種植密度對金蕎麥的品質有較明顯的影響。金蕎麥品質的檢測標準有水分，灰分，醇溶性浸出物和表兒茶素含量。在五種不同種植密度下生長的金蕎麥，其根莖的水分含量在11.2％-12.5%之間，滿足藥典規(guī)定的要求（《中華人民共和國藥典2020版》第一部規(guī)定金蕎麥干燥根莖的水分含量不得超過15.0%)。其中處理E1的水分含量最高，處理E5的水分含量最低，處理E2-處理E4的結果相接近，變化幅度不大。在五種不同種植密度下生長的金蕎麥，其根莖的總灰分含量在2.6%-3.8%之間，滿足藥典規(guī)定的要求（《中華人民共和國藥典2020版》第一部規(guī)定金蕎麥干燥根莖的總灰分含量不得超過5.0%）。其中處理E1的總灰分含量最低，處理E3的總灰分含量最高，但總體來說，變化不明顯。在五種不同種植密度下生長的金蕎麥，其根莖的醇溶性浸出物的含量在17.6%-19.2%之間，滿足藥典規(guī)定的要求（《中華人民共和國藥典2020版》第一部規(guī)定金蕎麥干燥根莖的醇溶性浸出物含量不得少于14.0%）。其中，處理E4的醇溶性浸出物含量最高，為19.2%，其次是處理E5，為19.0%，而處理E1的醇溶性浸出物含量最低，為17.6%；從處理E4-處理E1，不難發(fā)現(xiàn)，金蕎麥根莖的醇溶性浸出物含量隨著種植密度的增加而逐漸減少。在五種不同種植密度下生長的金蕎麥，其根莖的表兒茶素含量在0.036%-0.039%之間，滿足藥典規(guī)定的要求（《中華人民共和國藥典2020版》第一部規(guī)定金蕎麥干燥根莖的表兒茶素含量不得少于0.030%）。其中，處理E4和處理E5的根莖表兒茶素含量較高，且兩者相差不大，而高種植密度下的金蕎麥表兒茶素含量較低，從處理E4-處理E1，隨著種植密度的增加，金蕎麥根莖的表兒茶素含量逐漸減少。由上述四方面的分析可以總結出，不同的種植密度對金蕎麥根莖的主要成分含量影響較顯著，相比較而言，種植的植株行距為40cm×50cm或行距50cm×50cm時，金蕎麥根莖的藥用品質較好。表3不同種植密度下金蕎麥含量的比較處理水分（%）總灰分（%）醇溶性浸出物（%）表兒茶素（%）E112.52.617.60.0360E211.93.418.40.0371E311.73.818.90.0375E411.93.519.20.0390E511.23.019.00.0384結論與展望結論本實驗主要通過改變金蕎麥的種植密度，比較采收后植株株高、主莖分枝數(shù)、根莖鮮產、莖葉鮮產以及水分、總灰分、醇溶性浸出物和表兒茶素的含量，從而得出不同的種植密度對金蕎麥的產量和品質之間的影響差異。本次實驗從網上購買了五種不同的種植密度的金蕎麥，收到貨時先測量金蕎麥的株高，即從金蕎麥植株根莖的泥土上端開始到頂端的高度，記錄數(shù)據，并記錄每株金蕎麥主莖上的分枝數(shù)。然后把每株金蕎麥的莖葉和根莖分離并處理：根莖除去須根，洗干凈表面的泥土，晾干后稱重，所得結果為根莖鮮產；莖葉在其沒有干枯失重前盡快稱重，記錄數(shù)據，即為莖葉鮮產。然后把上述處理過的金蕎麥根莖混合后搗碎，按照不同的要求精密稱取四份樣品，然后分別檢測四份金蕎麥根莖樣品中表兒茶素、醇溶性浸出物、水分和總灰分的含量。采取的方法分別為高效液相色譜法、熱浸法、直接烘干法和熾灼殘渣法。實驗結果表明：在高種植密度（10cm×50cm和20cm×50cm）下，金蕎麥的株高相對較高，而分枝數(shù)相對較少；相反，低種植密度（30cm×50cm，40cm×50cm，50cm×50cm）下，金蕎麥的株高相對較低且三者間差距不大，分枝數(shù)相對較多且三者間的差異亦不大。金蕎麥的平均莖葉鮮產大體上隨著種植密度的降低而逐漸增多，而金蕎麥的平均根莖鮮產正好相反，是隨著種植密度的提高而增多的。金蕎麥的平均莖葉鮮產是以株行距為40cm×50cm時最高，而平均根莖鮮產是以10cm×50cm時最高。根據上述實驗方法，分析所得結果原因如下：在金蕎麥種植密度較低情況下，每個金蕎麥植株之間相距較遠，各株之間生長空間足夠，擁有充分的光照和水肥等生長條件，故金蕎麥各植株長勢相對較好，莖葉鮮產相對產量較高，因為根莖產量基數(shù)大，所以其絕對產量也較高；隨著種植密度的增加，根莖產量的相對值也在漸漸提高。在金蕎麥種植密度較高情況下，每個金蕎麥植株之間相距較近，相互競爭生長空間以及各株株所需要的水肥和光照等條件，