富氢水浇灌对当归生长性能的影响

丁芳芳，王飞娟

(陕西国际商贸学院，陕西 咸阳 712046)

氢气为无色、无毒、无味的双分子气体，以前认为氢气为生理惰性气体。2007 年，Ohsawa等[1]研究发现氢气可有效缓解脑缺血引起的氧化损伤，其原因是由于氢气选择性地中和羟基自由基及过氧亚硝基阴离子，同时能清除过量的活性氧。该文章的发表使氢气成为人们研究热点，随着对氢气的研究增多，氢气被证明具有多种生物调节活性，如抗炎症、抗氧化、抗凋亡等。 氢气主要的应用形式有两种，一种是水电解法制得氢气，然后通入水中，配成富氢水溶液；另一种利用含氢化合物分解来产生氢气，常用的是将MgH2溶于水，不断产生氢气。有研究表明，富氢水对植物的生理功能具有一定的调节作用。富氢气水对植物处理后，能增强植物对重金属、盐害、除草剂等危害的抗性，同时对绿豆、水稻、拟南芥等的种子萌发具有一定的促进作用[2～5]。目前，氢气主要在医学和农业上用一定的应用，而氢气对于中药材生长影响的研究较少。

当归(Angelicasinensis(Oilv.)Diels)别名秦归、云当归、岷当归，为伞形科当归属多年生草本植物。当归有调经止痛，补血活血，润肠通便的功效，是我国常用的中药材。目前对于当归的研究主要集中在化学成分、药理作用及质量研究等方面，在当归的种植方面也较偏向于栽培条件、栽培管理等方面的研究[6～8]。而关于富氢水浇灌对当归生长性能的影响少有报道，本研究拟研究不同浓度的富氢水溶液，采用植株浇灌的方法，研究富氢水处理对当归生长和产量的影响，以期最终能提高当归的产量。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

该试验于2017年5-11月在陕西省西安市西咸新区陕西国际商贸学院药用植物园内进行，当地海拔380 m，年平均气温12℃，年累计光照时数平均为2 150 h，无霜期213 d，年均降水量550 mm，雨季主要集中在7-9月。

试验地土壤情况：有机质58.4 g·kg-1，全氮1.82 g·kg-1，速效磷22.56 mg·kg-1，速效钾300.45 mg·kg-1，pH值为8.14。

1.2 试验材料

供试当归苗产于甘肃省岷县，由陕西步长制药集团当归种植基地提供，于2017年4月15日移栽到试验地。

富氢水的制备：参照Nakao等[9]的实验方法，每2 L自来水水中插入1只金属镁型氢棒(由上海全人生物科技有限公司提供)，将容器密封，大约12 h后制得饱和氢水。然后将饱和氢水立即用自来水稀释，制得不同浓度的富氢水溶液。

1.3 试验设计

试验地面积18 m2(3 m×6 m)，分为6个小区，每个小区面积为3 m2(1.5 m×2 m)，小区分别编号为1～6，均覆盖黑色农用地膜[10]，再分别以自来水、15%、25%、50%、75%、100%富氢水溶液浇灌处理，每次的总浇水量参照饶碧玉等[11～12]的方法，浇水量一般为15 mm，再根据具体不同时节天气适当增减浇水量。栽种前一次将复合肥(N：P2O5：K2O为16:22:7)翻入土壤，在当归整个生长期间6月底追肥一次。

1.4 指标测定方法

株高：从土面至最高叶尖的高度。叶宽：叶子展开的最大距离。根长：当收获后，测量不同处理的当归根长。随机取不同处理各5株为测定对象，计算平均值。

单株鲜重：当归采收时，随机取不同处理各5株为测定对象，计算平均值。鲜归产量：收获鲜归的总质量。

2 结果与分析

2.1 富氢水对当归生长状况的影响

2.1.1 富氢水浇灌对当归株高、叶宽的影响 图1为不同浓度的富氢水浇灌对当归平均株高的影响，图2为不同浓度的富氢水浇灌对当归平均叶宽的影响，由图1、图2可知，与自来水组对照，富氢水浇灌对当归植株的生长具有明显的促进作用，经过富氢水处理的当归的株高、叶宽均大于自来水组，随着富氢水浓度的增加，对植株生长性能的影响呈现先增加后减小的趋势，浓度为50%的富氢水浇灌最有利于当归的生长，此时当归的平均株高与叶宽均最大。

图1 不同浓度的富氢水浇灌对当归平均株高的影响

图2 不同浓度的富氢水浇灌对当归平均叶宽的影响

2.1.2 富氢水浇灌对当归根长的影响 图3为不同浓度的富氢水浇灌对当归根长的影响，由图3可知，与自来水组相比，富氢水浇灌的当归的根长均较长，且随着富氢水浓度的增大，当归根长呈现先增大后减小的趋势，在富氢水浓度为50%时达到最大值。

图3 不同浓度的富氢水浇灌对当归根长的影响

2.2 富氢水对当归产量的影响

不同浓度的富氢水浇灌对鲜当归产量的影响见表1，由表1可知，与自来水浇灌的当归产量相比，富氢水浇灌的当归产量均有明显增加，并且随着富氢水浓度的逐渐增加，当归产量呈现先增大后减小的趋势，其中，浓度为50%富氢水浇灌的当归产量最高，增产效果最为明显。

表1 不同浓度的富氢水浇灌对当归产量的影响

3 讨论

富氢水浇灌具有促进当归叶片及根生长发育的作用，且当归浓度为50%时促进当归生长及增产效果最为显著，有研究表明[13～14]，富氢水处理能促进小苍兰叶片和开花及种球的生长发育、猪笼草生根，这与本实验结果一致，表明富氢水具有促进植物生长发育的作用。富氢水处理后当归叶片长度和宽度都明显增加，当归的叶面积增大，增强其光合作用，进而有利于营养物质的积累，这可能是富氢水浇灌促进当归生产及产量增加的一个重要原因。另外，植物的生长发育与激素的含量有关，Zeng J等[15]研究表明，富氢水可能是通过参与植物相关激素的信号传导或激素代谢来影响绿豆、水稻的生长发育。在当归的生长过程中，富氢水是否也是通过影响激素代谢来影响当归的生长发育，还需要进一步的研究证明。