荒漠區黑果枸杞造林及人工栽培種源篩選

何 彩，戴建昊，劉 偉，張 鵬，李得祿，張 濤，金 娜，曹 虎

（1.武威市林業科學研究院，甘肅 武威 733000；2.武威市林業綜合服務中心，甘肅 武威 733000；3.國家林業局 甘肅瀕危動物保護中心，甘肅 武威 733000；4.甘肅省荒漠化與風沙災害防治國家重點實驗室，甘肅 蘭州 730070；5.甘肅省治沙研究所，甘肅 蘭州 730070）

黑果枸杞Lycium ruthenicum為茄科Solanceae枸杞屬Lycium植物[1]，在我國西北干旱地區廣泛分布[2-3]。黑果枸杞具有較高的藥用價值，其根皮和果實均可入藥，具有補腎益精、生津止渴、潤肺止咳等功效，尤其是在治療心臟疾病和月經不調及抗衰老、降血壓等方面效果顯著[4-7]，被廣泛應用于臨床醫學及保健行業[8]。其果實富含氨基酸[9]、花青素[10-11]、多糖[12-13]、礦質元素[14]等成分，是提取花青素的優良植物資源[15]，也可作為藥品、飲料和食品等的安全著色劑[16]，具有較高的經濟價值及開發利用潛力。黑果枸杞具有較強的耐旱和耐鹽堿性，且其根孽具有較強的繁殖能力，對改良鹽堿土地具有重要作用，被廣泛用于干旱區生態修復[17]。

甘肅省武威市屬于典型的荒漠區，沙多水少、干旱缺水。黑果枸杞在該地區具有較強的適應性，當地許多區域均有分布，對于改善當地的生態環境有重要作用。近年來，為促進經濟發展與生態環境改善的協同推進，武威大力開展生態扶貧工作。然而在生產實踐中可適應惡劣環境的經濟林樹種較少，使得生態扶貧工作在干旱荒漠區難以開展。發展黑果枸杞有望解決這一難題。目前，有關黑果枸杞的研究多集中于不同產區其生長特性、營養成分、種子萌發特性等方面的比較分析[18-22]。研究結果表明，甘肅不同產區的黑果枸杞有較強的耐鹽、耐旱特性[22]，具有廣闊的應用前景。為篩選出適宜荒漠區造林及人工栽培的黑果枸杞種源，為充分發揮其生態、經濟及社會效益提供參考，本研究中主要以甘肅河西不同產區黑果枸杞為研究對象，與新疆和青海黑果枸杞的生長特性、果實形態特征及主要營養成分和礦質元素含量進行比較。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

黑果枸杞材料編號和來源見表1。

表1 黑果枸杞材料來源Table 1 Material source of L.ruthenicum

1.2 試驗方法

1.2.1 苗木培育

2016年，采集各種源黑果枸杞種子，自然風干保存。翌年1月篩選出飽滿、無病蟲害的黑果枸杞種子，用1%的KNO3溶液處理1 min，晾干后在日光溫室穴盤中育苗。20 d 后將幼苗移栽至營養缽中，移栽15 d 后移入拱棚中煉苗60 d。4月中旬，將黑果枸杞苗移栽至大田，栽植密度為1.5 m×3.0 m。每個種源設置3 個重復，每個重復10 株。

1.2.2 植株生長量和果實形態特征觀測

栽植后第2年6月中旬開始，每個種源選擇5 株長勢一致或相近的植株，分東、西、南、北、中5 個方向各取3 根枝條測量其生長量，每隔10 d測量1 次，共測4 次。果實成熟后，盡可能選擇飽滿且大小均勻的果實，使用游標卡尺測量其果柄長度、果實縱橫徑、單果質量，計算果形指數。

1.2.3 果實主要營養成分和礦質元素含量測定

果實可溶性固形物含量采用手持糖量計法測定，每種源3 個重復；可溶性糖含量采用苯酚-硫酸法測定[23]；總酚含量采用福林-肖卡法測定，以沒食子酸含量計[24]；黃酮含量用分光光度法測定，以蘆丁作標準曲線[25]。使用凱氏定氮儀測定氮元素含量，使用原子吸收分光光度計測定金屬元素鉀、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅的含量，使用分光光度計測定磷元素含量[26]。

2 結果與分析

2.1 不同種源黑果枸杞枝條生長量的比較

不同種源黑果枸杞枝條生長量見表2。由表2可知，6月15日，各種源黑果枸杞枝條的生長量無顯著差異，為28.4～36.2 cm，其中7 號種源枝條生長量最大，2 號種源最小。6月25日，除2 號和7 號種源外，其余種源黑果枸杞枝條的生長量無顯著差異，8 個種源黑果枸杞枝條的生長量為29.8～48.8 cm，7 號種源生長量最大，2 號最小。7月5日，除2 號和3 號種源外，其余種源無顯著差異，8 個種源黑果枸杞枝條的生長量為30.4～50.6 cm，7 號種源生長量最大，2 號種源最小。7月15日，各種源黑果枸杞枝條的生長量存在顯著差異，8 個種源黑果枸杞枝條的生長量為31.0～54.2 cm，其中4 號種源枝條生長量最大，2 號種源最小。

表2 不同種源黑果枸杞枝條生長量?Table 2 The branch growth of L.ruthenicum from different provenances cm

由表2可以看出，除2 號、4 號、7 號種源外，其余種源黑果枸杞在6月中下旬—7月上旬枝條生長速度較快，7月中旬之后生長逐漸變得緩慢。2號種源黑果枸杞枝條生長集中在6月中旬前，6月中旬后生長緩慢。4 號種源黑果枸杞枝條在6月中下旬開始迅速生長，7月中旬仍具有較大的生長趨勢。7 號種源黑果枸杞枝條在6月中旬之前生長速度較快，之后生長逐漸變得緩慢。

2.2 不同種源黑果枸杞果實形態特征的比較

不同種源黑果枸杞果實形態特征見表3。由表3可知，8 個種源黑果枸杞中，3 號種源果柄最長，為10.60 mm，2 號和6 號種源次之，分別為9.62、8.93 mm，8 號種源果柄最短，為7.47 mm。6 號種源果實最大，其橫徑和縱徑分別為10.76、7.75 mm。從單果質量來看，6 號種源單果質量最大，為0.44 g，且與其余種源差異顯著，7 號種源單果質量最小，為0.31 g。8 個種源中，僅1 個種源的單果質量大于0.40 g，4 個種源的單果質量為0.35～0.40 g，3個種源的單果質量為0.30～0.35 g。

表3 不同種源黑果枸杞果實形態特征?Table 3 Fruit morphological characteristics of L.ruthenicum from different provenances

2.3 不同種源黑果枸杞果實主要內含物的比較

2.3.1 主要營養成分含量

不同種源黑果枸杞主要營養成分含量見表4。由表4可知，不同種源黑果枸杞可溶性固形物含量差異顯著，8 個種源可溶性固形物含量為9.00%～11.06%，3 號種源可溶性固形物含量最高，為11.06%，2 號最低，為9.00%。不同種源黑果枸杞可溶性糖含量差異顯著，含量為1.15%～1.83%，6 號種源中可溶性糖含量最高，為1.83%，8 號種源次之，為1.77%，1 號種源最低，為1.15%。從總黃酮含量來看，不同種源黑果枸杞總黃酮含量差異顯著，含量為42.0～65.2 mg/g，其中2 號、4 號、6 號、8 號種源總黃酮含量顯著高于其余種源，均大于60 mg/g，7 號種源含量最低，為45 mg/g，顯著低于其余種源。總酚含量分析結果表明，不同種源果實總酚含量差異顯著，含量為48.84～75.14 mg/g，2 號和6 號種源總酚含量較高，大于70 mg/g，1 號種源含量最低，為48.84 mg/g，小于50 mg/g。不同種源總黃酮和總酚含量變化出現一定規律，多數種源總黃酮含量高，其總酚含量也高，但是有個別種源相反，如1 號種源總黃酮含量適中，但是總酚含量最低。

表4 不同種源黑果枸杞果實中主要營養成分含量?Table 4 The main nutrient content of L.ruthenicum from different provenances

2.3.2 礦質元素含量

不同種源黑果枸杞果實中礦質元素含量見表5，各礦質元素含量占中國食品標簽營養素參考值的百分比見表6。由表5～6 可知，所測9 種礦質元素中，黑果枸杞果實中K 元素含量最高，平均為38.85 g/kg，各種源果實K 元素含量占中國食品標簽營養素參考值（NRV 值）的比例均大于30%，說明8 個種源黑果枸杞果實均富含K 元素。1 號、3 號、4 號、5 號、8 號種源黑果枸杞果實中P 元素含量占NRV 值的比例依次為60.25%、29.66%、45.63%、21.46%、30.79%，均大于15%，說明以上種源黑果枸杞的果實富含P元素，2 號、6 號、7 號種源黑果枸杞果實中P 元素含量占NRV 值的比例依次為5.15%、11.90%、7.85%，均小于15%。8 個種源黑果枸杞果實中Ca、Mg、Fe、Mn、Cu 元素含量占NRV 值的比例均高于15%，說明8 個種源黑果枸杞的果實均富 含Ca、Mg、Fe、Mn、Cu 元 素。4 號、5 號 種源黑果枸杞果實中Zn 元素含量占NRV 值的比例分別為19.93%、17.63%，大于15%，說明4 號、5 號種源黑果枸杞果實富含Zn 元素，其余種源黑果枸杞果實中Zn 元素含量占NRV 值的比例均小于15%。

表5 不同種源黑果枸杞果實中礦質元素含量?Table 5 The mineral element content of L.ruthenicum from different provenances

表6 不同種源黑果枸杞果實中礦質元素含量占中國食品標簽營養素參考值的比例Table 6 The NRV of L.ruthenicum from different provenances %

所測9 種礦質元素中有5 種為大量元素，4 種為微量元素。由表5還可知，5 號種源黑果枸杞果實中大量元素含量最高，為66.90 g/kg，3 號種源次之，為63.81 g/kg，7 號種源最低，為42.77 g/kg。各種源黑果枸杞果實中大量元素含量由高到低依次為5 號、3 號、4 號、6 號、2 號、8 號、1 號、7 號。6 號種源黑果枸杞果實中微量元素含量最高，為343.21 mg/kg，4 號種源次之，為197.52 mg/kg，7 號種源微量元素含量最低，為98.10 mg/kg。各種源黑果枸杞果實中微量元素含量由高到低依次為6 號、4 號、5 號、2 號、3 號、1 號、8 號、7 號。總體上，果實中大量元素含量高的種源，微量元素含量相對較高，但無明顯線性規律。

3 結論與討論

在生產實踐中，各地可根據當地氣候特征，結合不同種源黑果枸杞的生長特性，選擇適合當地種植的黑果枸杞種源。本研究中通過分析不同種源黑果枸杞的生長特性、果實形態特征、果實中主要營養成分及礦質元素含量，篩選出適宜荒漠區人工造林的種源3 個（張掖甘州區西洞灘和武威民勤青土湖、酒泉肅州區），適宜人工栽培種源2 個（張掖甘州區老寺廟農場、酒泉肅州區）。

在不同環境下，不同種源植物的形態及生理特性相差較大，如育苗生長期、物候期、生長特性、葉片形態、果實主要營養成分等均可能存在顯著差異[18-22,27-29]。如劉克彪等[19]研究了不同種源黑果枸杞的物候期和生長特性，發現其存在顯著差異，且地理和氣候因子對其果實主要成分含量影響較大；李欽俊等[30]研究了柴達木野生黑果枸杞果實中營養成分含量，結果表明不同采集地點黑果枸杞果實中營養成分含量差異較大。這與本研究結果一致，本研究中不同省（區）種源黑果枸杞以及甘肅省內不同采集點黑果枸杞的長勢、果實中主要營養成分及礦質元素含量差異較大。本研究中生長相對較快的4 個種源黑果枸杞中，7 號種源枝條雖然具有較大的生長量，但是其快速生長期集中于6月中旬之前，此階段氣溫相對較低，后期其生長較慢接近停滯，可推測該種源不適于高溫氣候條件下種植，故不建議在沙區造林時選用，4 號、6 號、8 號種源的枝條在7—8月氣溫相對較高的情況下仍具有較快的生長速度，適合用于沙區造林。2 號和6 號種源果實形態特征較好，果實中主要營養成分含量較高，適合用于人工栽培。2 號、4 號、6 號和8 號種源均為甘肅境內，可推測甘肅省內采集的黑果枸杞在當地引種栽培具有更好的適應性，這與劉克彪等[19]經研究得出的氣候特征、環境差異對不同種源黑果枸杞果實中主要營養成分的影響較大的結果一致。因此，應盡可能挖掘本土種源，以便得到更好的生態、經濟和社會效益。

由于每個黑果枸杞產區的采樣量相對較少，本研究結果有待進一步驗證。另外，為了篩選出更具代表性的黑果枸杞種源及品種，在后續研究中將對同一產區不同地點以及植株和果實形態特征差異較大的黑果枸杞種源進行研究。