富氫水澆灌對當歸生長性能的影響

丁芳芳，王飛娟

(陜西國際商貿(mào)學院，陜西 咸陽 712046)

氫氣為無色、無毒、無味的雙分子氣體，以前認為氫氣為生理惰性氣體。2007 年，Ohsawa等[1]研究發(fā)現(xiàn)氫氣可有效緩解腦缺血引起的氧化損傷，其原因是由于氫氣選擇性地中和羥基自由基及過氧亞硝基陰離子，同時能清除過量的活性氧。該文章的發(fā)表使氫氣成為人們研究熱點，隨著對氫氣的研究增多，氫氣被證明具有多種生物調(diào)節(jié)活性，如抗炎癥、抗氧化、抗凋亡等。 氫氣主要的應(yīng)用形式有兩種，一種是水電解法制得氫氣，然后通入水中，配成富氫水溶液；另一種利用含氫化合物分解來產(chǎn)生氫氣，常用的是將MgH2溶于水，不斷產(chǎn)生氫氣。有研究表明，富氫水對植物的生理功能具有一定的調(diào)節(jié)作用。富氫氣水對植物處理后，能增強植物對重金屬、鹽害、除草劑等危害的抗性，同時對綠豆、水稻、擬南芥等的種子萌發(fā)具有一定的促進作用[2～5]。目前，氫氣主要在醫(yī)學和農(nóng)業(yè)上用一定的應(yīng)用，而氫氣對于中藥材生長影響的研究較少。

當歸(Angelicasinensis(Oilv.)Diels)別名秦歸、云當歸、岷當歸，為傘形科當歸屬多年生草本植物。當歸有調(diào)經(jīng)止痛，補血活血，潤腸通便的功效，是我國常用的中藥材。目前對于當歸的研究主要集中在化學成分、藥理作用及質(zhì)量研究等方面，在當歸的種植方面也較偏向于栽培條件、栽培管理等方面的研究[6～8]。而關(guān)于富氫水澆灌對當歸生長性能的影響少有報道，本研究擬研究不同濃度的富氫水溶液，采用植株澆灌的方法，研究富氫水處理對當歸生長和產(chǎn)量的影響，以期最終能提高當歸的產(chǎn)量。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

該試驗于2017年5-11月在陜西省西安市西咸新區(qū)陜西國際商貿(mào)學院藥用植物園內(nèi)進行，當?shù)睾０?80 m，年平均氣溫12℃，年累計光照時數(shù)平均為2 150 h，無霜期213 d，年均降水量550 mm，雨季主要集中在7-9月。

試驗地土壤情況：有機質(zhì)58.4 g·kg-1，全氮1.82 g·kg-1，速效磷22.56 mg·kg-1，速效鉀300.45 mg·kg-1，pH值為8.14。

1.2 試驗材料

供試當歸苗產(chǎn)于甘肅省岷縣，由陜西步長制藥集團當歸種植基地提供，于2017年4月15日移栽到試驗地。

富氫水的制備：參照Nakao等[9]的實驗方法，每2 L自來水水中插入1只金屬鎂型氫棒(由上海全人生物科技有限公司提供)，將容器密封，大約12 h后制得飽和氫水。然后將飽和氫水立即用自來水稀釋，制得不同濃度的富氫水溶液。

1.3 試驗設(shè)計

試驗地面積18 m2(3 m×6 m)，分為6個小區(qū)，每個小區(qū)面積為3 m2(1.5 m×2 m)，小區(qū)分別編號為1～6，均覆蓋黑色農(nóng)用地膜[10]，再分別以自來水、15%、25%、50%、75%、100%富氫水溶液澆灌處理，每次的總澆水量參照饒碧玉等[11～12]的方法，澆水量一般為15 mm，再根據(jù)具體不同時節(jié)天氣適當增減澆水量。栽種前一次將復合肥(N：P2O5：K2O為16:22:7)翻入土壤，在當歸整個生長期間6月底追肥一次。

1.4 指標測定方法

株高：從土面至最高葉尖的高度。葉寬：葉子展開的最大距離。根長：當收獲后，測量不同處理的當歸根長。隨機取不同處理各5株為測定對象，計算平均值。

單株鮮重：當歸采收時，隨機取不同處理各5株為測定對象，計算平均值。鮮歸產(chǎn)量：收獲鮮歸的總質(zhì)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 富氫水對當歸生長狀況的影響

2.1.1 富氫水澆灌對當歸株高、葉寬的影響 圖1為不同濃度的富氫水澆灌對當歸平均株高的影響，圖2為不同濃度的富氫水澆灌對當歸平均葉寬的影響，由圖1、圖2可知，與自來水組對照，富氫水澆灌對當歸植株的生長具有明顯的促進作用，經(jīng)過富氫水處理的當歸的株高、葉寬均大于自來水組，隨著富氫水濃度的增加，對植株生長性能的影響呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，濃度為50%的富氫水澆灌最有利于當歸的生長，此時當歸的平均株高與葉寬均最大。

圖1 不同濃度的富氫水澆灌對當歸平均株高的影響

圖2 不同濃度的富氫水澆灌對當歸平均葉寬的影響

2.1.2 富氫水澆灌對當歸根長的影響 圖3為不同濃度的富氫水澆灌對當歸根長的影響，由圖3可知，與自來水組相比，富氫水澆灌的當歸的根長均較長，且隨著富氫水濃度的增大，當歸根長呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，在富氫水濃度為50%時達到最大值。

圖3 不同濃度的富氫水澆灌對當歸根長的影響

2.2 富氫水對當歸產(chǎn)量的影響

不同濃度的富氫水澆灌對鮮當歸產(chǎn)量的影響見表1，由表1可知，與自來水澆灌的當歸產(chǎn)量相比，富氫水澆灌的當歸產(chǎn)量均有明顯增加，并且隨著富氫水濃度的逐漸增加，當歸產(chǎn)量呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，其中，濃度為50%富氫水澆灌的當歸產(chǎn)量最高，增產(chǎn)效果最為明顯。

表1 不同濃度的富氫水澆灌對當歸產(chǎn)量的影響

3 討論

富氫水澆灌具有促進當歸葉片及根生長發(fā)育的作用，且當歸濃度為50%時促進當歸生長及增產(chǎn)效果最為顯著，有研究表明[13～14]，富氫水處理能促進小蒼蘭葉片和開花及種球的生長發(fā)育、豬籠草生根，這與本實驗結(jié)果一致，表明富氫水具有促進植物生長發(fā)育的作用。富氫水處理后當歸葉片長度和寬度都明顯增加，當歸的葉面積增大，增強其光合作用，進而有利于營養(yǎng)物質(zhì)的積累，這可能是富氫水澆灌促進當歸生產(chǎn)及產(chǎn)量增加的一個重要原因。另外，植物的生長發(fā)育與激素的含量有關(guān)，Zeng J等[15]研究表明，富氫水可能是通過參與植物相關(guān)激素的信號傳導或激素代謝來影響綠豆、水稻的生長發(fā)育。在當歸的生長過程中，富氫水是否也是通過影響激素代謝來影響當歸的生長發(fā)育，還需要進一步的研究證明。