茵陈为菊科植物滨蒿(Artemisia scoparia Waldst.et Kit.)或茵陈蒿(Artemisia capillaris Thunb.)的干燥地上部分^[1]，最初记载于《神农本草经》，味苦，性平，无毒，归脾、胃、肝、胆经，治风、湿、寒、热之邪气，除头热，去伏瘕^[2]。现代研究表明，茵陈中含有绿原酸、对羟基苯乙酮、滨蒿内酯、茵陈色原酮等多种药效成分，具有解热镇痛、调压降脂、预防骨质疏松、调节免疫系统、预防阿尔茨海默病等作用^[3]。茵陈不仅在中医临床得到广泛应用，同时也是一系列茵陈保健品的主要原材料之一，以茵陈为物质基础的饮品、口嚼糖、调味品、面食等均申请了国家专利^[4]。

随着茵陈的药用及保健价值被不断挖掘，市场需求量逐年上升，野生茵陈资源急剧下降。因茵陈的分布产地较多，生态环境多样，药材质量难以控制，人工栽培逐渐成为解决资源短缺的主要途径之一^[5]。种质来源、栽培密度、采收加工以及产地、气候环境等各种因素都影响着药材品质和产量^[6-8]。适宜的栽培密度能够使药用植物合理、有效地利用生存空间，以充分进行光合作用，在提高药材产量的同时还能促进次生代谢产物的积累^[9]。因此，本研究通过系统考察不同栽培密度对茵陈生长及药材质量的影响，确定茵陈的最佳栽培密度，为进一步完善茵陈规范化种植标准生产体系提供数据参考和理论依据。

1 实验地与材料 1.1 实验地概况

位于天津市静海区，土地平坦，排灌良好。2022年试验田所在地的年平均降水量为889.6 mm，活动积温5 050 ℃，年平均气温14.1 ℃(最高温度38 ℃，最低温度-10.6 ℃)，无霜期236 d，年日照时数2 200~3 000 h。土壤为盐渍化潮土^[10]，土壤的理化性质见表 1。

1.2 材料

茵陈，经天津中医药大学李天祥教授鉴定为菊科植物茵陈蒿(Artemisia capillaris Thunb.)。

2 方法 2.1 实验设计

实验采用单因素完全随机区组设计，以1年生茵陈幼苗为材料，设置15 cm×20 cm(M1)、15 cm×25 cm(M2)、15 cm×30 cm(M3)、20 cm×20 cm(M4)、20 cm×30 cm(M5)、25 cm×20 cm(M6)、25 cm×25 cm(M7)、25 cm×30 cm(M8)8个种植密度，在1.2 m²的小区内种植，每个小区分别种植54、45、36、42、28、30、25、20株，每个种植密度重复3次，共24个小区。按照茵陈规范种植技术进行田间管理。

2.2 栽培与田间管理

选择地势平坦、阳光充足、灌溉方便的地块，于2022年3月中上旬撒施45%复合肥25 kg/亩，将土地深翻25~30 cm，耙平并设畦，畦高20~25 cm，宽1 m，长1.2 m，每个小区面积为1.2 m²。每个小区之间设有50 cm过道。

2022年3月12日选取新鲜、根粗壮且无病虫害的1年生茵陈幼苗(剪掉地上部分，留取部分茎基部)，以不同种植密度进行开沟种植，种后覆土，浇水。4月份茵陈出苗后，查苗补缺，补苗后及时浇水，苗长高至8~10 cm时，每亩施尿素3 kg，点施于植株旁；长高至20 cm时，行间撒施45%复合肥25 kg/亩。分别于4月25日、5月25日、6月25日进行田间拔草工作，5~9月的每周日早、晚各喷灌1 h。

2.3 植株形态指标的测定

每个小区随机取15株茵陈挂牌标记，于4月25日测定其株高(植株基部至主茎顶端的长度，保留1位小数记录)、茎粗(植株基部最宽部位的直径)、叶长(叶柄至叶尖的距离)、叶宽(叶片横切面最宽部位的距离)、分枝数、叶柄长度、鲜质量。测定完成后统一于上午10:00采收，采收后立即清洗泥沙，去除老茎，称定鲜质量，于60 ℃干燥箱中烘干4 h后称定干质量。

2.4 功效成分含量测定

茵陈采收后粉碎备用，采用挥发油测定法甲法测定茵陈中的挥发油含量，高效液相色谱(HPLC)法测定茵陈中的主要药效活性成分绿原酸、咖啡酸、3，5-O-二咖啡酰基奎宁酸等有机酸类含量，紫外分光光度法测定茵陈的总黄酮含量。

2.5 数据处理与统计学分析

采用Excel进行数据处理，SPSS 22.0进行数据分析。计量资料采用均数±标准差(x±s)表示，符合正态分布和方差齐性检验的计量资料采用随机区组设计方差分析，方差不齐的采用随机区组秩和检验。对不同栽培密度下茵陈的小区产量、挥发油含量和有效物质成分进行主成分分析^[11-12]，评价不同栽培密度下茵陈药材质量，确定茵陈的最佳栽培密度。P＜0.05表示差异有统计学意义。

3 结果与分析 3.1 不同栽培密度下的茵陈生长情况

不同种植密度对茵陈植株的株高、茎粗、分枝数、产量均有影响。随着栽培密度减小，茵陈株高逐渐增加，在M8处理下株高达到最大值，相较于M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7处理，分别增加了150.00%、110.40%、65.87%、29.27%、18.44%、10.62%、9.50%。由此可见，在低密度种植条件下，茵陈株高高于其他处理组。随着栽培密度的减小，茵陈茎粗呈现先增加后减小的趋势，在M6处理下茎粗最大。在不同种植密度下，茵陈茎粗在(1.42±0.39)~(5.45±0.95) mm范围。随着栽培密度减小，茵陈植株的叶长、叶宽无明显变化规律，分枝数和叶柄长度呈现增加趋势。随着栽培密度减小，茵陈植株的鲜质量呈现增加趋势，在M8处理下达到最大值，为(11.06±1.57) g。成活率和小区产量随栽培密度减小呈现先增加后减小的趋势，成活率在M6处理下出现最大值，为88.89%，相较于M1、M2、M3、M4、M5、M7、M8处理，分别增加了59.99%、44.58%、28.01%、5.66%、33.33%、14.95%、15.94%。产量在M4处理下达到最大值，为(253.63±3.90) g/m²，相较于M1、M2、M3、M5、M6、M7、M8处理，分别增加了54.65%、55.25%、41.59%、78.07%、21.01%、71.12%、106.82%。见表 2。

3.2 不同栽培密度下的茵陈药效物质含量比较

不同种植密度对茵陈的药效物质含量均有影响。随着栽培密度减小，绿原酸、咖啡酸、3，5-O-二咖啡酰基奎宁酸等有机酸的含量均呈现先上升后下降的趋势，3者均在M6处理下出现最大值，分别为(12.19±0.06)、(12.19±0.06)、(16.02±0.04) mg/g。其中，M6处理下的绿原酸含量相较于M1、M2、M3、M4、M5、M7、M8处理，分别增加了34.25%、23.88%、20.22%、13.50%、15.98%、9.62%、11.53%。M6处理下的咖啡酸含量相较于M1、M2、M3、M4、M5、M7、M8处理，分别增加了63.89%、40.48%、73.53%、31.11%、37.21%、11.32%、22.92%。M6处理下的3，5-O-二咖啡酰基奎宁酸含量相较于M1、M2、M3、M4、M5、M7、M8处理，分别增加了21.64%、19.11%、15.50%、9.43%、6.52%、3.09%、5.39%。基于挥发油含量，不同栽培密度下的茵陈存在差异，随着栽培密度降低，茵陈挥发油含量呈现上升趋势，在M8处理下挥发油含量出现最大值，为0.54%，相较于M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7处理，分别增加了42.11%、35.00%、28.57%、22.73%、12.50%、3.85%、12.50%。总黄酮含量随栽培密度降低呈现先上升后下降的趋势，在M7处理下出现最大值，为(45.98±0.01) mg/g，相较于M1、M2、M3、M4、M5、M6、M8处理，分别增加了6.61%、4.86%、6.53%、3.91%、3.51%、0.24%、1.68%。见开放科学(资源服务)标识码(OSID)。

3.3 主成分分析法综合评价

在进行主成分分析之前，需要检验各因素含量之间是否存在关联性。一般情况下，KMO值应≥0.6，P值应＜0.05，表明各因素之间关联程度较高。如表 3所示，本实验符合相应指标要求，表明主成分分析结果具有一定意义。本研究以不同栽培密度下茵陈的小区产量、挥发油含量、有机酸类含量有效成分等为指标，进行主成分分析，8个栽培密度分别提取了2个主成分(λ > 1)，第1主成分中3，5-O-二咖啡酰基奎宁酸含量(0.979)、挥发油含量(0.965)、绿原酸含量(0.959)、咖啡酸含量(0.947)、总黄酮含量(0.913)等指标占比较大，第2主成分中产量(0.996)指标占比较大，两个主成分累积贡献率达到94.388%，见表 4。不同主成分F1、F2与具体成分的映射关系见表 5。

不同栽培密度下的茵陈综合评价结果见表 6，结果显示，茵陈在株行距为M6(25 cm×20 cm)时质量最佳。由此可见，适宜的栽培密度能够有效提高茵陈品质及产量，确定茵陈的最佳栽培密度为25 cm×20 cm。

4 讨论 4.1 栽培密度对茵陈生长状况的影响

种植密度能直观反映植株生长发育的动态变化^[13]。种植密度不同，植物所处的环境，如光照量、温度、土壤、湿度及呼吸强度等条件会发生极大变化，从而直接影响植株的生长发育^[14]。本实验结果表明，与低、中密度种植条件比较，高密度种植条件下生长的茵陈植株高度较矮，茎细，叶片较小，分枝数少，叶柄长度短，单株产量低；相反，低密度种植条件下，茵陈植株生长态势较为旺盛。分析其原因是在高密度种植条件下，茵陈植株无法有效获取较多的养分和光照，通风透光性差，植株个体之间的营养竞争强度较大，所获能量较少，导致茵陈植株生长速度缓慢，植株瘦弱，株高偏低，单株产量减少。而低密度种植条件下，植株对光照、土地、水分、养分等环境资源的利用率较高，茵陈长势较好。叶绿素是参与植株光合作用与能量转换的关键物质^[15]，随着栽培密度增加，植株个体生长空间愈发狭小，植株不能最大限度地参与光合作用，从而导致植株叶片面积变小。

4.2 栽培密度对茵陈药效物质含量的影响

药效成分含量高低是衡量药材质量优劣的标准。研究表明，挥发油类、黄酮类、有机酸类是茵陈药材的主要活性成分^[16-17]。本研究结果表明，适宜的种植密度不仅与茵陈植株的生长发育状况有关，而且与茵陈药材品质密切相关。研究发现，随着栽培密度降低，总黄酮和有机酸类活性成分均呈现先上升后下降的趋势，在株距25 cm与行距20 cm的栽培密度下，有机酸类活性成分较其他处理组多。其中，参照2020年版《中华人民共和国药典》的规定方法测定其指标性成分绿原酸含量，结果显示远远超出《中华人民共和国药典》规定标准；而挥发油含量随栽培密度的降低而增加，在株距25 cm与行距30 cm的栽培密度下，茵陈的挥发油含量出现最大值。分析其原因，可能与株行距较大有关，植株可以充分吸收生长环境的营养成分，从而增加茵陈挥发油含量。综上所述，不同种植密度条件对茵陈品质具有影响，当种植密度不合理时，茵陈植株所获得的水、养料、光照等条件较少，影响植株生长发育，最终影响茵陈药材的药效成分含量。

4.3 综合评价法在药材质量评价中的应用

药材质量取决于药材产量和药效成分含量。通过查阅相关文献，笔者发现评价药材质量的优劣，一定程度上可以通过产量和单一药效成分含量进行。但对于多指标成分的药材，由于处理方式不同，不同药效成分含量也存在差异，且没有明显变化规律，不能准确判别药材品质，若能采用客观综合的评价方法则可以获得一个较为合理的结果。许一鸣等^[18]采用灰色关联度分析法对不同产地薄荷的有机酸及黄酮类成分进行综合评价；徐宠然等^[19]基于熵权TOPSIS法评价了不同干燥方式处理得到的半夏质量；岳丽丹等^[20]基于无机元素含量，采用主成分分析法综合评价分析了不同品种马勃的质量。综合考虑上述几种评价方法，本研究最终采用主成分分析法综合评价不同栽培密度下茵陈的药材质量。结果发现，茵陈的最佳栽培密度为25 cm×20 cm，且在此栽培密度下培育的茵陈功效成分累积合成含量相对较高，表明综合评价结果具有一定的指导意义和参考价值。