河西冷涼地區不同藥用芍藥品種光合特性及葉綠素熒光參數比較分析

摘 "要：該研究以多年生不同產地藥用芍藥品種資源為研究對象，通過觀察和記錄芍藥在甘肅河西冷涼地區生長的物候期及植物學特性與生長發育習性，測定芍藥返青后不同生長期營養元素和藥效成分含量，并在此基礎上選出適合本地引進栽培的優良品種，探究不同產地芍藥種質資源在甘肅河西冷涼地區引種栽培試驗對比分析及生物學特性與發展現狀，豐富本地的藥用芍藥品種資源；促進本地區藥用芍藥產業的可持續發展。通過對不同產地藥用芍藥營養元素吸收、光合特性分析等生理指標變化的影響，明確影響藥效成分積累的營養元素種類，從而為科學地制定藥用芍藥規范化種植與肥料配方提供理論依據，為提高藥用芍藥藥材品質與產量提供新思路。

關鍵詞：芍藥；品種資源；光合特性；養分吸收；比較分析

中圖分類號：R282 " " " "文獻標志碼：A " " " " "文章編號：2096-9902（2023）19-0055-04

Abstract： In this study， perennial medicinal peony variety resources of different producing areas were taken as the research object. By observing and recording the phenological period， botanical characteristics and growth and development habits of Peony growing in cold and cool areas of Gansu Province， the nutritional elements and pharmacodynamic components contents of peony in different growth stages after greening were determined， and on this basis， excellent varieties suitable for local introduction and cultivation were selected. To explore the comparative analysis， biological characteristics and development status of different Paeonia germplasm resources introduced and cultivated in cold and cool area of Hexi， Gansu Province， and enrich the local medicinal Paeonia germplasm resources. To promote the sustainable development of the pharmaceutical peony industry in this region. The changes of physiological indicators such as nutrient element absorption and photosynthetic characteristics analysis of the medicinal peony in different producing areas were investigated， and the types of nutrient elements affecting the accumulation of medicinal components were clarified， thus providing theoretical basis for the scientific formulation of standardized planting and fertilizer formula of the medicinal peony， and providing new ideas for improving the quality and yield of the medicinal peony.

Keywords： Peony; variety resources; photosynthetic characteristics; Nutrient absorption; Comparative analysis

芍藥（Paeonia lactiflora Pall.）屬毛茛目毛茛科芍藥屬多年生草本植物，芍藥不僅具有觀賞價值，還有極高的藥用價值與經濟價值，芍藥以根入藥，性微寒，味苦，具有養血調經、柔肝止痛的功效，屬于我國種植的傳統中藥材。目前在安徽、山東等地區廣泛栽培，近年來，隨著中藥材種植面積不斷擴大，芍藥也在甘肅、新疆等地區進行種植，特別是河西冷涼地區因氣候冷涼、病蟲害少，而篩選出適合本地區種植的藥用芍藥品種對實現河西地區鄉村振興和高質量發展具有重要意義。

光合作用是生物界賴以生存的基礎，為作物生長提供最主要的物質來源和能量來源，不同作物對環境具有不同的適應能力，光合能力是作物適應環境的直接表現且參與植物生長最重要的生理過程，光合參數是明確植物生長發育規律及其適應性的重要指標，對于了解植物的生長發育及其生理生態學特征具有重要意義。本研究以河西冷涼地區栽培的安徽亳芍、杭白芍、美麗芍藥3個藥用芍藥品種為研究對象，比較3個品種光合特性及葉綠素熒光參數，為篩選出適宜當地栽培的藥用芍藥品種，科學引種及栽培提供理論依據。

1 "材料與方法

1.1 "試驗材料

試驗地位于甘肅武威市涼州區黃羊鎮“國家中藥材產業技術體系河西綜合試驗站試驗基地”（N 37°40′31″，E 102°50′58″）。溫帶大陸性氣候，試驗供試材料“安徽亳芍”“杭白芍”“美麗芍藥”種苗由相關科研院所提供，試驗于2020年10月移栽，株行距為50 cm×60 cm，覆膜栽培，常規水肥措施管理。

1.2 "測定方法

1.2.1 "芍藥葉片光合生理特性測定

采用Li-6400型便攜式光合作用系統對不同藥用芍藥品種在5月中旬至下旬進行光合特性研究，選擇晴朗無風的天氣，以每株待測品種南部枝條自頂端向下數第4枚復葉的中間葉為測定部位，測定時間為6：00—18：00，每1 h測定1次，重復3株。測定不同藥用芍藥品種光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）等參數[1]。

1.2.2 "葉綠素含量測定

葉綠素含量用手持式SPAD-502葉綠素儀（日本柯尼卡美能達株式會社）進行測定，測定時間選擇9：00—10：00，測定部位同光合參數測定。

1.2.3 "葉綠素熒光參數的測定

采用 PAM-5100 便攜式葉綠素熒光分析儀，于5 月中旬至下旬芍藥花期進行，選擇晴朗無風的天氣進行測定，分別測定不同品種藥用芍藥的熒光參數，測定部位同光合參數測定，包括初始熒光（F0）、最大熒光（Fm）、PSⅡ原初光能轉換效率（Fv/Fm），同時計算出可變熒光（Fv=Fm-F0）、PSⅡ的潛在活性（Fv/F0）[2]。測定前使葉片充分暗適應30 min。每個類型選3個植株，每個植株測定長勢一致、方向相同的3片葉，重復3次。

1.3 "數據統計及試驗分析

試驗數據用Microsoft Excel 2016處理，利用SPSS22.0統計分析軟件進行單因素方差分析，選擇皮爾遜相關分析對光合參數進行相關性分析[3]。

依據非直角雙曲線模型，并用SPSS軟件非線性回歸模型擬合光合-光響應曲線方程，計算最大凈光合速率、表觀量子速率、光飽和點、光補償點及暗呼吸速率等光合參數。

2 "結果與分析

2.1 "不同藥用芍藥品種光合參數特征比較

不同藥用芍藥品種的光合參數值見表1，3個藥用芍藥品種中安徽亳芍的凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、蒸騰速率（Tr）、水分利用效率、光能利用效率和氣孔限制值均最大，均顯著高于杭白芍和美麗芍藥。分別是杭白芍的1.34、1.46、1.50、1.11、1.34、1.15倍，分別是美麗芍藥的3.73、2.43、1.83、2.57、3.91、1.56倍。且杭白芍凈光合速率、氣孔導度、水分利用效率、光能利用效率、氣孔限制值均顯著高于美麗芍藥。胞間CO2濃度（Ci）則表現為美麗芍藥最高，安徽亳芍最低，且差異顯著。

不同品種藥用芍藥主要關合生理指標的相關性分析表明（表2）、凈光合速率與蒸騰速率、水分利用效率、光能利用效率、氣孔限制值之間均呈現極顯著或顯著正相關關系，而胞間CO2濃度與凈光合速率與蒸騰速率、水分利用效率、光能利用效率和氣孔限制值呈極顯著負相關關系。

2.2 "不同藥用芍藥品種光響應曲線特征分析

不同藥用芍藥品種凈光合速率隨光照強度的變化呈現相似的變化規律。由圖1可知，在0～200 μmol/（m2·s）光照強度范圍內，隨著光合有效輻射（PAR）的增加，不同藥用芍藥品種的凈光合速率（Pn）呈線性增加，當PAR達到一定的強度時，凈光合速率（Pn）達到最大值，即達到光飽和點，總體上，隨著光合有效輻射（PAR）的增加，不同藥用芍藥品種的凈光合速率（Pn）呈先增加后趨向于穩定[4]。

不同藥用芍藥品種的光飽和點、光補償點、最大凈光合速率均表現為安徽亳芍大于杭白芍大于美麗芍藥，且安徽亳芍的光飽和點、光補償點、最大凈光合速率均顯著高于杭白芍、美麗芍藥，分別達到292.89、33.29、9.33 μmol/（m2·s），分別是杭白芍的2.09、2.09、1.41倍，分別是美麗芍藥的4.85、1.86、1.99倍。且杭白芍光飽和點、最大凈光合速率均顯著高于美麗芍藥。暗呼吸速率、表觀量子效率則表現為美麗芍藥顯著高于安徽亳芍、杭白芍，暗呼吸速率大小順序依次為美麗芍藥、安徽亳芍、杭白芍，表觀量子效率大小順序依次為美麗芍藥、杭白芍、安徽亳芍（表3）。

2.3 不同藥用芍藥品種葉綠素含量差異分析

由圖2可知，3種藥用芍藥品種在開花期的相對葉綠素含量存在顯著差異，安徽亳芍相對葉綠素含量顯著高于杭白芍、美麗芍藥，分別是杭白芍、美麗芍藥的1.17倍和1.91倍。且杭白芍相對葉綠素含量顯著高于美麗芍藥。相對葉綠素含量大小順序由大到小依次為安徽亳芍、杭白芍、美麗芍藥。

2.4 "不同藥用芍藥品種葉綠素熒光參數特征比較

葉綠素熒光參數是反映光抑制的探針，能反映光能吸收、激發能傳遞和光化學反映等光合作用的原初反應過程[5]。由圖3可知初始熒光F0、最大熒光Fm、PSⅡ原初光能轉換效率（Fv/Fm）、相對電子傳遞速率（ETR）均表現為安徽亳芍、杭白芍顯著高于美麗芍藥，但安徽亳芍與杭白芍之間差異不顯著。初始熒光F0、最大熒光Fm、PSⅡ原初光能轉換效率（Fv/Fm）、相對電子傳遞速率（ETR）大小順序均依次表現為安徽亳芍、杭白芍、美麗芍藥。

3 "結論

通過對河西冷涼地區栽培的安徽亳芍、杭白芍、美麗芍藥3個藥用芍藥品種的光合特性及葉綠素熒光參數進行比較后，安徽亳芍具有較高的凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、蒸騰速率（Tr）、水分利用效率、光能利用效率、氣孔限制值和葉綠素含量。不同藥用芍藥品種的光飽和點、光補償點、最大凈光合速率均表現為安徽亳芍大于杭白芍大于美麗芍藥，且安徽亳芍的光飽和點、光補償點、最大凈光合速率均顯著高于杭白芍、美麗芍藥。凈光合速率與蒸騰速率、水分利用效率、光能利用效率及氣孔限制值之間均呈現極顯著或顯著正相關關系，而胞間CO2濃度與凈光合速率與蒸騰速率、水分利用效率、光能利用效率、氣孔限制值呈極顯著負相關關系。初始熒光F0、最大熒光Fm、PSⅡ原初光能轉換效率（Fv/Fm）、相對電子傳遞速率（ETR）均表現為安徽亳芍、杭白芍顯著高于美麗芍藥，但安徽亳芍與杭白芍之間差異不顯著。綜合認為，安徽亳芍在河西冷涼地區具有較強的適應性，光合能力較強，適宜于該地區示范推廣種植。

參考文獻：

[1] 袁曉霞.施肥對農田入侵雜草光合作用特性的影響[J].現代農業科技，2017（23）：148，157.

[2] 陳高路，龐丹波，馬進鵬，等.賀蘭山10種典型植物光合及水分利用效率特征研究[J].西北植物學報，2021，41（2）：290-299.

[3] 蔡金桓，都成林，薛立，等.3種園林植物的抗鹽光合特性[J].安徽農業大學學報，2017，44（2）：272-276.

[4] 李林鋒.4種濕地植物光合作用特性的比較研究[J].西北植物學報，2008（10）：2094-2102.

[5] 馬彥軍，馬瑞，曹致中，等.5種胡枝子光合作用特性及影響因子分析[J].干旱區資源與環境，2012，26（4）：166-171.