不同生态条件下老山芹主要生育期和营养成分的比较分析_免费论文全文下载

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摘 要： 以黑龙江省6个积温带不同生态条件下的老山芹为试验材料，通过对其形态指标及主要生育期的实地调查比较和营养成分的测定分析，研究不同生态条件对老山芹生长发育及营养成分的影响，为生产老山芹时生态条件的选择提供依据。结果表明，随着生态条件中积温、年平均气温等的降低，老山芹的各物候期均延迟，生育期缩短，东宁生态条件下老山芹的生育期为114 d，比呼源多20 d，生育期差异达显著水平；其叶片中的多糖、可溶性糖、脂肪含量增加，可溶性蛋白含量减少。东宁的生态条件有利于老山芹特殊成分黄酮和皂苷的积累，而海林的生态条件有利于老山芹特殊成分香豆素化合物的积累。

关键词： 老山芹； 生态条件； 物候期； 营养成分
Abstract： Based on the 6 accumulated temperature zone of Heilongjiang in different ecological conditions represent natural habitats under the mountain Heraclenm dissectum as the experimental materials， based on the determination and analysis of its character index and the main growth period of the field investigation and comparison of nutritional components， of different ecological conditions on the growth and nutrient content of Heraclenm dissectum effect， provide the basis for the selection of ecological conditions according to different production purposes. The results showed that with the decrease of temperature， the annual average temperature in ecological conditions and other factors， the phenophase and growth period of Heraclenm dissectum were shorten. The growth period of Heraclenm dissectum in Dongning ecological condition was 114 d， which was 20 d longer than that of Huyuan， the difference of the growth period was significant. The content of polysaccharides， soluble sugar and fat in leaves were increased， and the content of soluble protein was decreased. The ecological conditions of Dongning were beneficial to the accumulation of flavonoids and saponins in Heraclenm dissectum， and the accumulation of coumarin compounds in Heraclenm dissectum is favorable to the ecological conditions of Hailin.
Key word： Heraclenm dissectum； Ecological condition； Phenolog
老山芹（Heraclenm dissectum Ledeb.），学名东北牛防风，为伞形科独活属多年生草本植物，多分布于海拔在500～1 000 m的山地混杂林缘、灌木丛中和山地溪流旁[1]。老山芹的食用方式多样，可通过盐渍贮存作为咸菜食用，亦可凉拌或选鲜嫩叶柄炖食，味道鲜美具有特殊风味[2]；老山芹作为一种药食兼用山野菜，对高血糖、高血脂、高血压的康复具有显著的食疗效果[3]。前人研究主要集中于老山芹的药食价值，而栽培分布方面的研究十分�T乏。与此同时，由于市场需求量的增加，野生老山芹被大量采挖，导致自然储量锐减。为满足需求，同时更好地利用老山芹，需要加大对其人工仿生栽培[4]。山野菜科研投入较少，对其不同生态条件下的形态指标、物候期及营养成分含量变化缺少深入系统性的研究，限制了老山芹资源的开发与利用。
作物产量可分为趋势产量和气象产量，气象产量主要受生态因子影响，因此研究作物产量与生态条件变化的关系具有重要意义[5]。积温作为重要的生态因子之一，对植物生长发育具有显著的影响，相对较高的有效积温可以延长生育进程，可有效利用生育期内的光热资源。比较分析不同生态条件下老山芹的生长发育以及营养成分含量的差异具有重要的意义，为不同生态条件下老山芹的选育工作提供参考。
1 材料及方法
1.1 材料
采集黑龙江省不同地区林下植物学性状大体一致的野生老山芹植株鲜食期的叶片作为材料，进行营养成分的测定分析。
1.2 方法
试验于2015年4月至2016年6月进行。根据黑龙江省积温带的划分，从第一到第六积温带选取有代表性的地区，分别为东宁、海林、尚志、伊春、黑河、呼源，6个地区的生态条件见表1。
在各调查地区分别设置3个样方（样方面积20 m×20 m）作为3次重复，在每个样方内随机选取植物学性状大体一致的老山芹20株，以50%植株达到相应时期时作为各物候期的标准，数据取3次重复的平均值，同时对其进行鲜食期形态指标的测定。 其中株高、茎粗分别测量茎基部到植株自然生长状态下地上部最高处的值、茎基部最大直径；叶片数为统计单株的叶片数量；叶形指数为先测量最大叶长和宽，以叶长/叶宽表示。
采摘6个地区鲜食期的叶龄基本一致的叶片（6片真叶期）进行营养成分分析，其中可溶性糖含量测定采用比色法，可溶性蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝G-250法，脂肪含量测定采用旋光法，粗纤维含量测定采用非酶-重量法，多糖含量测定采用水提醇沉法，黄酮含量测定采用三氯化铝法，皂苷含量测定采用比色法，香豆素类化合物含量测定采用紫外分光光度法[6-9]。
2 结果与分析
2.1 不同生态条件下老山芹形态指标的比较分析
由表2可以看出，不同地区鲜食期老山芹的株高、茎粗、叶柄长、叶片数由大到小均表现为东宁>海林>尚志>伊春>黑河>呼源，叶形指数的表现则相反，叶片数地区间差异均不显著，其他各项形态指标部分地区间差异达到显著水平，说明叶片数不易受生态条件影响。
2.2 不同生态条件下老山芹生育期的比较分析
由表3可以看出，对东宁、海林、尚志、伊春、黑河和呼源6个地区的老山芹进行生育期的调查结果表明，老山芹在不同生态条件下的生育期有很大差异。植物各物候期的发生时间都与环境的积温有密切关系。从东宁到呼源地区，积温、年平均气温、无霜期越来越短，而老山芹从萌发期（即野生幼苗自然萌发出土时期）到展叶期、开花期、种子收获期均延迟，其生育期的时间也越来越短。东宁老山芹在3月27―30日最早进入萌发期，种子于7月18―20日开始成熟，生育期最长约为114 d；呼源老山芹在5月24―26日最晚进入萌发期，种子于8月26―28日开始成熟，其生育期时间最短为94 d，比东宁老山芹的生育期提前了约20 d。
2.3 不同生态条件下老山芹几种药用成分含量的比较分析
由表4可以看出，不同生态条件下生长的老山芹中的多糖、黄酮、皂苷、香豆素类化合物含量差异显著。其中多糖含量的高低呈现出东宁海林>尚志>伊春>黑河>呼源，东宁老山芹的可溶性蛋白含量最高，显著高于其他地区，海林、尚志、伊春老山芹中的可溶性蛋白含量无显著性差异。
3 �论与结论
不同地区植物生长的生态环境会有所差异，在不同的生态条件下，其积温、降雨量、无霜期、光照等自然条件也大不相同。环境因素中的温度和光照会影响植物的萌发和开花时期，同时对其营养成分的积累会产生一定的影响。积温作为重要的生态因子之一，会直接影响环境的温度、湿度以及光照等气候条件。
生态因子对植物的生长发育有很大的影响[10]。温度是影响植物生长发育的重要环境因子，在一定温度范围内植物生长发育速度与温度成正比，低温会延缓植物生长发育，而积温与环境温度变化有直接的相互关系[11]。Ahas[12]通过调查发现，植物每个物候期的开始时期与其前2～3个月所积累的有效积温具有显著的相关关系。老山芹生长发育过程先后经历宿根萌发期、展叶期、现蕾期、抽薹期、开花期、种子发育期和种子收获期7个阶段[13]。安树康[14]通过对梨生长动态与其生境的关系的研究，也得出活动积温是影响营养生长的主导因子，且呈正相关。
在本试验中，不同生态条件下老山芹的形态指标和物候期差异很大，其总体变化的趋势为：随着生态条件中积温、年平均气温和无霜期的降低，株高、茎粗、叶柄长等形态指标都减小，萌芽、展叶、开花等物候期都有延后的现象，这与前人研究结果相一致。从自然生境下的老山芹生长状态看，对于东宁、海林这种积温相对较高、无霜期较长的山区，其林下老山芹种子成熟较早，籽粒相对饱满；而黑河、呼源地区，其积温较低、无霜期较短，常常表现种子收获不久后初霜就会降临。这种生育期的缩短说明了野生蔬菜在进化过程中对自身的一种自然保护。本试验对物候期的观察是在老山芹自然生长环境下进行的，将不同生态条件下的老山芹种植于同一生态条件下其物候期是否改变还有待于进一步研究。
植物生长环境的选择对其营养成分含量有着重要的影响[15]，植物的生长环境包括温度、水分、光照、土壤条件等多种因素。老山芹含有丰富的营养成分，其中皂苷在改善心肌缺血、抗心律失常、抗休克、镇静、抗衰老、抗氧化、抗细胞增殖和抗肿瘤等方面均显示出一定的药理作用[16]；黄酮可降低罹患结肠癌、前列腺癌、乳腺癌等癌症的风险[17]；多糖与细胞凋亡、改善细胞生理功能、提高膜的稳定性、增强免疫功能有关[18]；脂肪、粗纤维、可溶性糖以及可溶性蛋白质不仅仅是营养成分，其对老山芹植株的生长也是不可或缺的。有研究指出，植物的功能叶片蔗糖含量与积温呈负相关，温度下降时，糖类物质作为一种保护物质，常常通过其含量增加来增强植株的抗冷性。张运达等[19]测定不同海拔、温度条件下向日葵的粗蛋白及氨基酸含量，发现高海拔不利于粗蛋白的积累，同时有研究表明，有利于蛋白质积累的气象条件反而不利于脂肪的形成。海拔越高，相应的温度也会随着下降。本试验中，不同生态条件下老山芹的营养成分含量有显著差异，其总体变化的趋势是随着生态条件中积温、年平均气温和无霜期的降低，老山芹叶片的多糖、可溶性糖以及脂肪含量均增加，而可溶性蛋白含量下降，试验结果与陈传晓等[11]在玉米、张运达等[19] 在向日葵上的研究结果相符，老山芹中较高的多糖、脂肪、可溶性糖含量有助于老山芹植株抗寒能力的提高。 总之，生态因子对老山芹的营养生长和生殖生长有着重要的影响。老山芹在黑龙江省6个积温带地区均有分布，且在6种生态条件下1年都可以完成整个生长发育周期，说明其适应性很强。不同生态条件下老山芹形态指标、物候期及其营养成分有差异，随着生态条件中积温、年均温等因子的降低，老山芹的各物候期均延迟，生育期缩短；其叶片中的多糖、可溶性糖、脂肪含量增加，可溶性蛋白含量减少。东宁的生态条件有利于老山芹特殊成分黄酮和皂苷的积累，而海林的生态条件有利于老山芹特殊成分香豆素类化合物的积累。所以，鉴于生产目的不同，可以选择不同的生态条件对老山芹进行生产研究。
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