南板蓝根是我国华南与西南地区的传统地道药材, 属年消耗量巨大的大宗药材, 在近十几年来的疫情 (“非典”“禽流感”“甲型流感”等) 中被发现在抗病毒方面有不俗的表现。南板蓝主要治疗瘟毒发斑、活绛紫暗、烂喉丹腐、痄腮、喉痹、疮肿、痈肿等症。研究发现, 南板蓝根具有良好的抗病毒作用, 其独特疗效在抗病毒方面优于北板蓝根[1]。经本草考证, 认为爵床科植物马蓝[Baphicacanthus cusia (Ness) Bremek]即《本草纲目》所载“兰根”, 是板蓝根的原植物之一[2]。马蓝仅有1个品种可以根和叶入药, 称为“南板蓝根”“南大青叶”。南方地区人工种植南板蓝已经专业化, 经营实现规模化, 并且有关科研机构也开展了相应的研究, 范围涉及到栽培技术、化学成分分析、质量标准检测等。
磁化水是一种被磁场磁化了的水。让普通的水以一定的流速, 垂直切割磁感线, 通过一定强度的磁场, 普通水就会变成磁化水。普通水体的存在状态并非全部以单个水分子的形式出现, 在水的伦琴射线衍射测量中发现, 液态水在常温下以单个水分子和水分子的缔合体共存的状态存在, 缔合体是由若干个单个水分子通过氢键连接起来的整体, 呈链状或环状;分子间生成氢键的液体, 其表面张力和黏度增大。用磁场的能量破坏水分子间的氢键, 水的表面张力将减小。当水的黏度和表面张力减小后, 作为溶剂就能溶解更多的微粒物质, 促进植物与外界的物质交换。磁化水中O2的含量高于普通水, 有利于好气性微生物的生长, 土壤中的酶主要来自于微生物细胞, 所以磁化水提高了土壤酶的活性[3]。
本试验旨在获得种植南板蓝过程中运用磁化水灌溉, 对发芽率、生长量、分枝数的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 南板蓝种子
来自于云南省红河热带农业科学研究所药用植物研究中心2013年4月种植的南板蓝, 于2014年2月采集, 选取饱满、均匀的部分种子。
1.1.2 磁化水
根据水的磁化机制自制水磁化装置获得。
装置制作材料:长30 cm, 外径各为50 mm、25mm的PVC管, 0.2 mm直径导线若干, PVC管专用胶水, 直流电源, 防锈漆。
制作方法: (1) 在50 mm的PVC管中点钻孔, 孔直径为25 mm; (2) 擦去粉末、清洁钻孔后, 把25 mm的PVC管穿过钻孔, 至两管在中点处“十”字交叉, 迅速用PVC管专用胶水粘合两管; (3) 用0.2mm直径导线紧密均匀地缠绕50 mm的PVC管1000匝, 要求中点两边各500匝; (4) 用防锈漆均匀刷在密匝绕管导线的裸露外层。根据电磁学原理, 通直流电后, 50 mm的PVC管内就获得沿管方向的匀强磁场, 磁场强度可根据电流参数调整。当25 mm的PVC管通水时, 水流切割匀强磁场, 从另一端出来的就是磁化水。本试验水流速度为1.5 m/s。
1.2试验地概况
试验地设于云南省河口县沙坝的基础试验地, 红河从地旁边流经、排灌方便, 土壤为红河的冲积土, 肥力中等, 肥力状况见表1。
1.3试验设计
试验设4个处理, 处理A.运用0.25 T的磁场处理后的水灌溉, 播种前用同样的磁化水浸泡种子;处理B.运用0.50 T的磁场处理后灌溉, 浸泡种子;处理C.运用1 T的磁场处理后的水灌溉, 浸泡种子;处理D.普通水灌溉浸种 (CK) 。3次重复。
1.4试验方法
2015年3月2日, 制作4块并排矩形平畦分为A、B、C、D, 两畦之间留50 cm的通道, 使用旋耕机深翻平畦30 cm以上, 并快速打碎土壤。A、B、C、D四块平畦每块又平均分为3个小区记为A1、A2、A3到D1、D2、D3共12个小区。按株、行距25 cm×40 cm挖穴深2 cm, 每块平畦挖穴90个, 每个小区30穴。3月3日, 用四种处理水各浸泡种子150 g, 浸泡2 h, 泡后捞起晾干即播种, 处理后的种子播入对应的平畦, 每穴放3粒种子, 细土覆盖略高于地面1~2 cm, 剩余种子回收。从3月4日开始, 每天用对应的磁化水灌溉对应的平畦直至全部出苗。
出苗后第15天定苗, 每穴保留生长量最大的1株, 拔出的苗移栽其他地方。每个处理的苗选10株生长量最大的挂牌标记, 以后每次灌溉都用对应的处理水灌溉, 灌溉的时间根据土壤的湿润程度而定。在5月和9月各施肥1次, 施入腐熟的禽畜粪便。
于2015年12月20日收获南板蓝, 收获后对挂牌的4组360株开展研究, 挖根时注意把根完整挖出不要折断。
2结果与分析
2.1 发芽情况
南板蓝为多年生草本植物, 发芽率较高, 4个处理所有穴的3粒种子全部发芽, 发芽率100%。最早发芽时间:处理A第7天, 处理B第6天, 处理C第6天, 处理D第9天;最晚发芽时间:处理A第16天, 处理B第15天, 处理C第12天, 处理D第16天。可见发芽时间跨度为:处理A=9 d, 处理B=9 d, 处理C=6 d, 处理D=7 d。从结果可以看出, 不同处理的磁化水对种子发芽的影响不一, 但总体是促进种子发芽, 0.5 T处理的最明显, 0.25 T的与普通水差异不大。
2.2 株高和产量
在收获后, 对挂牌标记的4组, 共360株进行株高、地上部分 (包括茎、叶) 、地下部分 (包括地下茎、根) 测量取平均值。
由表2可知, 株高平均值为处理D<处理A<处理C<处理B, 茎叶干重平均值为处理D<处理A<处理C<处理B, 地下部分干重平均值为D<处理A<处理B<处理C, 表明植物生长量与磁化强度并不是呈普通的正比关系。
2.3 分枝情况
3月份定苗, 挂牌标记后, 4月份开始每个月15号调查统计总分枝情况取平均值。
从表3可以看出, 整体总分枝数在增加, 磁化水灌溉的都明显大于普通水灌溉的, 尤其以处理B的增速、增量最突出, C处理磁感应强度是B的2倍, 但两者间并无显著差异。6—7月当地气温高于植株生长适宜温度, 所以分枝减缓, 并且C处理首次超过B;11月份以后植物进入繁殖期, 大量营养和能量都供应果实, 分枝也减缓。
3 小结与讨论
水是细胞分裂、繁殖的基础, 水为各种生物化学反应顺利进行提供保障[4]。水磁化后活性大大提高, 灌溉后优化了种植土壤的结构和性质。安全和有效是药材的充分必要条件, 而专业化、规模化的种植经营是以产量和利润为目标, 在实际生产中一般都会以“石油”“化学”为动力, 现实中化肥、农药的大量使用是药材种植 (乃至整个农业) 亟需解决的问题。以磁化水为代表的物理技术在农业中的运用, 充分优化了药材种植的生态环境, 调动药材生长的积极因素, 从内部促进植物生长、有效成分的产生和抗逆能力的提高。
本试验结果表明, C处理的磁场强度明显高于B处理, 但生长量却并未拉开距离, 甚至不如B处理。先前有报道也表明磁化水对小麦生长无显著影响[5], 磁化水对有些菌类却是生物负效应[6]。植物和周围生态环境的关系是动态的, 也是复杂的, 调节控制某个生态因子可以改变植物的生长状况, 但只有当这个生态因子与其他达到最佳耦合时, 才是植物生长的最佳条件。由此可以看出, 磁化水并不都促进植物生长, 也不是磁场强度和植物生长呈简单的正比关系, 意味着运用磁化技术时, 不同的植物及其周围的生态环境都有一个最佳的磁场参数, 以后的研究应该确定不同植物的最佳磁场强度, 制定统一的标准, 使磁化技术在农业中的运用达到规模化、规范化。
摘要：尝试运用磁化水灌溉南板蓝, 从播种到收获的整个过程观察记录植物不同时间的生长情况, 研究4种不同处理的磁化水对植物生长的影响。结果表明, 磁化水灌溉对南板蓝植物生长有一定的促进作用, 但并不是磁场强度和植物生长呈简单的正比关系, 推测认为不同的植物及其周围的生态环境有一个最佳的磁场参数。
关键词：南板蓝,磁化水,灌溉,生长量
参考文献
[1] 王元梁.南北板蓝根的异同[J].海峡药学, 2003, 15 (5) :86.
[2] 楼之岑, 秦波.常用中药材品种整理和质量研究 (北方编) :第1册[M].北京:北京大学医学出版社, 2003.
[3] 王树茂, 郭建英, 高克信.磁化水灌溉的增产机理及应注意的问题[J].陕西农业科学, 1991 (4) :38-39.
[4] 庞小峰.生物电磁学[M].北京:国防工业出版社出版, 2008.
[5] 邱念伟, 谭延鸿, 戴华, 等.磁化水对小麦种子萌发、幼苗生长和生理特性的生物学效应[J].植物生理学报, 2011, 47 (8) :803-810.
[6] 毛宁, 黄彦彦, 张子义, 等.不同外磁条件对双孢蘑菇176菌株生物学效应的研究[J].福建师范大学学报, 2002, 18 (3) :61-65.