土壤养分、种植年限和种植方式对巴戟天寡糖含量的影响

冼丽铧; 吴道铭; 隆曼迪; 曾曙才

doi:10.7671/j.issn.1001-411X.202007030

土壤养分、种植年限和种植方式对巴戟天寡糖含量的影响

华南农业大学林学与风景园林学院，广东广州 510642

基金项目: 广东省财政厅2017年广东省岭南中药材保护资金专项(粤财社(2017)60号)

详细信息

作者简介:
冼丽铧(1987—)，女，博士研究生，E-mail: xianlihua@scau.edu.cn

通讯作者:
曾曙才(1971—)，男，教授，博士，E-mail: sczeng@scau.edu.cn

中图分类号: S567.19
计量
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出版历程
- 收稿日期: 2020-07-21
- 网络出版日期: 2023-05-17
- 刊出日期: 2021-05-09

Effects of soil nutrients, planting years and methods on oligosaccharide content of Morinda officinalis

College of Forestry and Landscape Architecture, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China

摘要

摘要:
目的
分析土壤养分、种植年限、种植方式(林下和非林下)等3个重要因子对巴戟天Morinda officinalis品质核心指标寡糖含量的影响，为我国“四大南药”之一的巴戟天种植提供理论与数据支撑。

方法
在广东省德庆县巴戟天道地产区选择18个非林下种植点，采用随机多点采样法采集土样和不同生长年限巴戟天样品，测定土壤养分和巴戟天肉质根寡糖含量，分析土壤养分含量和不同生长年限与巴戟天寡糖含量的关系；分别采集林下和非林下种植的巴戟天样品，通过主成分分析探究林下和非林下种植方式巴戟天的品质差异。

结果
土壤pH与巴戟天蔗糖含量呈极显著的负相关关系(P<0.01)，与寡糖含量呈显著正相关关系(P<0.05)；土壤全磷、速效磷、速效钾与1−蔗果三糖、耐斯糖含量呈显著正相关关系(P<0.05)。3年生巴戟天的蔗糖含量显著高于其他生长年限的巴戟天，4年生巴戟天的1−蔗果三糖含量显著高于2年生巴戟天。林下种植巴戟天的品质优于非林下种植。

结论
提高土壤中速效磷与速效钾含量可以提高巴戟天品质，4年生巴戟天的药材品质最佳，林下种植有利于提高巴戟天品质。
- 巴戟天 /
- 有效成分 /
- 寡糖含量 /
- 品质 /
- 林下种植 /
- 土壤养分
Abstract:
Objective
To analyze the effects of three important factors of soil nutrients, planting years and methods (understory and no understory) on oligosaccharide content which is one of the core index of Morinda officinalis quality, provide the theoretical and data supports for cultivation of M. officinalis which is one of the “Four Southern Herbs” in China.

Method
This study selected eighteen no understory planting sites in the genuine producing area of M. officinalis in Deqing County, Guangdong Province. Soil samples and M. officinalis samples of different growth years were collected by random multi-point sampling method. The contents of soil nutrients and oligosaccharides in M. officinalis flesh root were determined to analyze the relationships of soil nutrient contents, growth years and oligosaccharides content of M. officinalis. In addition, samples in understory and no understory planting sites were collected to explore the quality differences of M. officinalis by principal component analysis.

Result
The pH value was highly negatively correlated with sucrose content (P<0.01) and positively correlated with oligosaccharide content (P<0.05). Total phosphorus, available phosphorus and available potassium in soil were positively correlated with the contents of 1-kestose and nystose (P<0.05). The sucrose content of 3-year-oldM. officinalis was significantly higher than those of other growth years, and 1-kestose content of 4-year-old M. officinaliswas significantly higher than that of 2-year-old M. officinalis. The understoryM. officinalis showed better quality than that of no understory.

Conclusion
Improving the contents of available P and available K in soil can improve the quality of M. officinalis. The quality of 4-year-old M. officinalis is the best in our study. Understory planting can improve the quality of M. officinalis.
- Morinda officinalis /
- active ingredient /
- oligosaccharide content /
- quality /
- understory planting /
- soil nutrient

HTML全文

图 1 不同生长年限巴戟天药材营养元素含量

各图中，柱子上方的不同小写字母表示生长年限间差异显著(P<0.05，Duncan’s法)

Figure 1. Nutrient element contents in Morinda officinalis of different growth years

In each figure, different lowercase letters on the columns indicate significant differences among different growth years (P<0.05, Duncan’s method)

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图 2 不同生长年限巴戟天寡糖含量

各图中，柱子上方的不同小写字母表示生长年限间差异显著(P<0.05，Duncan’s法)

Figure 2. Oligosaccharide contents in Morinda officinalisof different growth years

In each figure, different lowercase letters on the columns indicate significant differences among different growth years (P<0.05, Duncan’s method)

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图 3 不同种植方式对4年生巴戟天营养元素含量的影响

各图中，柱子上方的不同小写字母表示种植方式间差异显著(P<0.05，Duncan’s法)

Figure 3. Effects of different planting methods on nutrient element contents of 4-year-old Morinda officinalis

In each figure, different lowercase letters on the columns indicate significant differences between different planting methods (P<0.05, Duncan’s method)

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图 4 不同种植方式对4年生巴戟天寡糖含量的影响

各图中，柱子上方的不同小写字母表示种植方式间差异显著(P<0.05，Duncan’s法)

Figure 4. Effects of different planting methods on oligosaccharide content of 4-year-old Morinda officinalis

In each figure, different lowercase letters on the columns indicate significant differences between different planting methods (P<0.05, Duncan’s method)

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表 1 道地产区非林下种植巴戟天采样点基本信息

Table 1 Basic information of sample plot for no understory planting of Morinda officinalis in genuine producing areas

采样点编号 Sample plot number	经纬度 Longitude and latitude	村或镇 Village or town	生长年限 Growth year
1	111°58′3″ E，23°18′25″ N	回村 Hui Village	1
2	112°2′12″ E，23°20′49″ N	莫村镇 Mocun Town	5
3	112°7′23″ E，23°20′51″ N	南田村 Nantian Village	4
4	112°2′20″ E，23°20′46″ N	莫村镇 Mocun Town	4
5	112°2′24″ E，23°20′47″ N	莫村镇 Mocun Town	2
6	112°2′22″ E，23°20′39″ N	莫村镇 Mocun Town	2
7	112°2′36″ E，23°20′44″ N	莫村镇 Mocun Town	5
8	112°5′49″ E，23°20′50″ N	荔枝村 Litchi Village	3
9	112°2′36″ E，23°20′53″ N	莫村镇 Mocun Town	5
10	112°2′39″ E，23°20′59″ N	莫村镇 Mocun Town	6
11	112°2′40″ E，23°21′0″ N	莫村镇 Mocun Town	2
12	112°2′54″ E，23°21′2″ N	莫村镇 Mocun Town	3
13	112°3′5″ E，23°21′23″N	莫村镇 Mocun Town	3
14	111°55′21″ E，23°15′55″ N	高良镇 Gaoliang Town	5
15	111°55′45″E，23°14′18″ N	榃浪村 Tanlang Village	5
16	111°55′11″ E，23°13′36″ N	中雄村 Zhongxiong Village	4
17	111°55′31″ E，23°13′42″ N	中雄村 Zhongxiong Village	4
18	111°54′54″ E，23°15′0″ N	年宅村 Nianzhai Village	5

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表 2 林下种植巴戟天采样点基本信息

Table 2 Basic information of sample plot for understory planting of Morinda officinalis

采样点编号 Sample plot number	经纬度 Longitude and latitude	村或镇 Village or town	伴生植物 Associated plant	透光度/% Transparency	生长年限 Growth year
1	111°55′45″E, 23°17′37″N	降底村 Jiangdi Village	杉木 Cunninghamia lanceolata、马尾松 Pinus massoniana	57.59	2
2	111°54′8″E, 23°17′34″N	大揽村 Dalan Village	火炬松 Pinus taeda、山菅兰 Dianella ensifolia	37.91	2
3	111°53′52″E, 23°15′29″N	高良镇 Gaoliang Town	肉桂 Cinnamomum cassia、青皮竹 Bambusa textilis	25.34	3
4	111°55′45″E, 23°14′18″N	榃浪村 Tanlang Village	肉桂 C. cassia、马尾松 P. massoniana、山苍子 Litsea cubeba	35.89	5
5	111°55′31″E, 23°14′11″N	榃浪村 Tanlang Village	肉桂 C. cassia、火炬松 P. taeda、五指毛桃 Ficus simplicissima	36.15	5
6	111°55′11″E, 23°13′36″N	中雄村 Zhongxiong Village	杉木 C. lanceolata、乌毛蕨 Blechnum orientale	33.39	4
7	111°55′10″E, 23°13′30″N	中雄村 Zhongxiong Village	橄榄 Canarium album、山麻黄 Psilopeganum sinense、五指毛桃 F. simplicissima	79.07	4
8	111°54′54″E, 23°15′0″N	年宅村 Nianzhai Village	阴香 Cinnamomum burmanni、肉桂 C. cassia、荔枝 Litchi chinensis、乌毛蕨 B. orientale	61.38	5

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表 3 巴戟天道地产区土壤pH和养分含量

Table 3 Soil pH and nutrient content in genuine producing areas of Morinda officinalis

样品序号 Sample number	土壤类型 Soil type	pH	w/(g·kg⁻¹)				w/(mg·kg⁻¹)
样品序号 Sample number	土壤类型 Soil type	pH	全氮 Total N	全磷 Total P	全钾 Total K	有机质 Organic matter	碱解氮 Available N	速效磷 Available P	速效钾 Available K
1	红壤 Red soil	4.45	1.55	0.43	14.60	26.95	153.60	5.80	123.55
2	红壤 Red soil	4.25	1.91	0.62	11.18	27.72	157.52	46.26	154.32
3	红壤 Red soil	4.33	2.53	0.22	8.58	33.86	197.31	3.04	66.55
4	红壤 Red soil	4.50	2.35	0.25	9.13	43.09	188.70	4.67	68.00
5	红壤 Red soil	4.18	1.66	0.41	12.47	40.50	169.55	27.29	99.43
6	红壤 Red soill	4.10	2.00	0.20	12.89	30.25	199.93	3.62	71.67
7	红壤 Red soil	4.52	2.11	0.46	18.21	26.82	168.97	12.47	89.65
8	红壤 Red soil	4.51	2.06	0.26	10.05	37.04	202.02	11.27	131.75
9	红壤 Red soil	4.40	2.09	0.25	9.99	37.12	175.84	6.47	142.88
10	红壤 Red soil	4.25	1.40	0.21	17.32	36.23	342.07	3.45	74.70
11	红壤 Red soil	4.18	4.08	0.33	11.16	75.15	230.14	12.27	90.12
12	黄壤 Yellow soil	4.12	2.41	0.47	14.63	46.04	225.33	29.39	186.59
13	黄壤 Yellow soil	4.25	2.07	0.32	12.33	46.31	192.76	24.72	140.38
14	红壤 Red soil	4.08	1.06	0.27	6.78	37.05	162.21	14.09	90.78
15	红壤 Red soil	4.56	0.88	0.49	9.65	23.64	78.15	17.85	123.57
16	红壤 Red soil	4.66	2.70	0.66	7.17	33.68	118.69	38.14	146.22
17	红壤 Red soil	4.69	1.31	0.76	6.75	32.77	118.48	41.00	151.24
18	红壤 Red soil	4.68	1.47	0.47	4.99	28.03	136.20	32.77	136.34
平均值 Mean		4.37	1.98	0.39	10.99	36.79	178.75	18.59	115.99
最小值 Minimum		4.08	0.88	0.20	4.99	23.64	78.15	3.04	66.55
最大值 Maximum		4.69	4.08	0.76	18.21	75.15	342.07	46.26	186.59
标准误差 Standard error		0.01	0.04	0.01	0.20	0.65	3.13	0.79	1.97
变异系数/% Coefficient of variation		4.71	36.73	42.21	33.12	31.66	31.48	76.44	30.59

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表 4 道地产区巴戟天肉质根全氮、全磷、全钾和寡糖含量

Table 4 Total N, total P, total K and oligosaccharide contents of succulent root of Morindus officinalis in genuine producing areas w/(g·kg⁻¹)

样品序号 Sample number	全氮 Total N	全磷 Total P	全钾 Total K	蔗糖 Sucrose	1−蔗果三糖 1-Kestose	耐斯糖 Nystose	1^F−果呋喃糖基耐斯糖 1^F- Fructo- furanosaccharides
1	3.97	0.26	6.47	54.35	24.62	52.62	80.44
2	9.22	0.60	11.61	57.72	29.51	43.25	57.77
3	7.32	0.33	9.16	50.73	12.58	27.93	46.60
4	4.30	0.31	6.36	50.04	16.65	48.37	74.99
5	3.97	0.23	11.82	52.18	14.44	51.72	85.78
6	4.75	0.26	9.69	57.43	21.47	49.55	75.85
7	5.93	0.38	13.20	46.25	10.64	29.77	47.46
8	4.09	0.22	8.28	59.65	21.73	51.75	81.96
9	5.96	0.56	10.80	57.72	19.69	42.22	67.56
10	7.90	0.34	10.64	65.43	28.93	37.91	55.72
11	6.30	0.42	8.26	51.73	18.17	42.33	69.34
12	12.30	0.68	13.19	76.16	34.97	43.91	58.06
13	9.84	0.71	11.65	56.42	21.83	46.15	72.50
14	2.81	0.22	6.47	46.33	9.99	31.85	53.77
15	8.77	0.47	6.13	34.06	40.60	62.00	95.48
16	11.70	0.61	9.31	46.49	46.79	65.46	97.12
17	12.33	0.54	9.05	45.33	59.30	69.41	95.10
18	11.99	0.12	6.58	34.09	42.18	58.77	87.70
平均值 Mean	7.41	0.40	9.37	52.34	26.34	47.50	72.40
最小值 Minimum	2.81	0.12	6.13	34.06	9.99	27.93	46.60
最大值 Maximum	12.33	0.71	13.20	76.16	59.30	69.41	97.12
标准误差 Standard error	0.18	0.01	0.13	0.56	0.76	0.65	0.92
变异系数/% Coefficient of variation	43.51	44.07	25.36	19.27	51.83	24.64	22.75

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表 5 巴戟天品质与土壤养分含量的相关性分析¹⁾

Table 5 Correlation analysis between Morinda officinalis quality and soil nutrient contents

指标 Index	全氮 Total N	全磷 Total P	全钾 Total K	蔗糖 Sucrose	1−蔗果三糖 1-Kestose	耐斯糖 Nystose	1^F−果呋喃糖基耐斯糖 1^F- Fructofuranosaccharides
pH	0.373	−0.027	−0.349	−0.595**	0.578*	0.596**	0.570*
全氮 Total N	0.012	0.246	0.213	0.279	−0.246	−0.223	−0.193
碱解氮 Available N	−0.192	−0.079	0.345	0.712**	−0.384	−0.554*	−0.570*
全磷 Total P	0.651**	0.424	0.105	−0.303	0.749**	0.609**	0.455
速效磷 Available P	0.700**	0.455	0.241	−0.156	0.650**	0.513*	0.366
全钾 Total K	−0.228	0.111	0.593**	0.570*	−0.363	−0.431	−0.458
速效钾 Available K	0.645**	0.610**	0.254	0.178	0.614**	0.471*	0.324
有机质 Organic matter	−0.079	0.179	0.086	0.313	−0.258	−0.193	−0.131
1)“”和“”分别表示达0.05和0.01水平的显著相关(Pearson法) 　1) “” and “**” indicate significant correlations at 0.05 and 0.01 levels, respectively (Pearson method)

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表 6 巴戟天品质指标的主成分初始特征值及累计贡献率

Table 6 Initial characteristic values and cumulative contribution rates of principal components of Morinda officinalis quality index

变量¹⁾ Variable	初始特征值 Initial eigenvalue			提取载荷平方和 Squared sum of extracted load
变量¹⁾ Variable	特征值 Eigen value	贡献率/% Contribution rate	累计贡献率/% Cumulative contribution rate	特征值 Eigen value	贡献率/% Contribution rate	累计贡献率/% Cumulative contribution rate
X₁	3.264	46.632	46.632	3.264	46.632	46.632
X₂	2.740	39.144	85.776	2.740	39.144	85.776
X₃	0.776	11.079	96.855
X₄	0.166	2.370	99.225
X₅	0.043	0.609	99.834
X₆	0.011	0.159	99.993
X₇	0.000	0.007	100.000
1)X₁：全氮；X₂：全磷；X₃：全钾；X₄：蔗糖；X₅：1–蔗果三糖；X₆：耐斯糖；X₇：1^F–果呋喃糖基耐斯糖　1)X₁: Total N; X₂: Total P; X₃: Total K; X₄: Sucrose; X₅: 1-Kestose; X₆: Nystose; X₇: 1^F- Fructofuranosaccharides

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表 7 巴戟天品质指标前2个主成分的载荷值

Table 7 Load values of the first two principal components of Morinda officinalis quality index

评价指标 Evaluation index	载荷值 Loading value
评价指标 Evaluation index	第一主成分 The first principal component	第二主成分 The second principal component
全氮 Total N	0.41	−0.15
全磷 Total P	0.52	0.17
全钾 Total K	−0.42	−0.11
蔗糖 Sucrose	0.36	0.45
1−蔗果三糖 1-Kestose	0.10	0.59
耐斯糖 Nystose	−0.28	0.51
1^F−果呋喃糖基耐斯糖 1^F- Fructofuranosaccharides	−0.42	0.36

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表 8 4年生巴戟天品质指标前2个主成分得分与排名

Table 8 Scores and rankings of the first two principal components in the quality index of 4-year-old Morinda officinalis

采样点编号 Sample plot number	种植方式 Planting method	第一主成分 The first principal component		第二主成分 The second principal component		综合得分 Synthesis score	排名 Rank
采样点编号 Sample plot number	种植方式 Planting method	得分 Score	排名 Rank	得分 Score	排名 Rank	综合得分 Synthesis score	排名 Rank
6	非林 No understory	−1.58	4	1.09	2	−0.36	3
6	林下 Understory	−0.33	2	1.43	1	0.48	2
7	非林下 No understory	−0.87	3	−2.58	4	−1.65	4
7	林下 Understory	2.78	1	0.07	3	1.54	1

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