蜜蜂授粉對黃芪產(chǎn)量品質(zhì)和理化性狀的影響研究

黃 斌，張世文，田自珍，劉曉鵬

甘肅省養(yǎng)蜂研究所，甘肅 天水 741020

黃芪是豆科植物，蒙古黃芪和膜莢黃芪干燥的根可入藥，生藥稱黃芪，性微溫，味甘，功能補氣升陽，益衛(wèi)固表，利水消腫，托瘡生肌，是臨床各科應用較廣的中藥之一。黃芪是甘肅省最主要的大宗中藥材當家品種之一，同時還因其花期長達一個月，蜜源旺盛而成為優(yōu)良的蜜源植物，對甘肅省藥材種植區(qū)蜂群的繁殖和蜜蜂產(chǎn)量的提高起到了至關重要的作用，而蜜蜂通過采集黃芪的花朵更好地完成了異花傳粉授粉的目的，使黃芪產(chǎn)量增加、品質(zhì)提升。因此，黃芪與蜂業(yè)是一種互惠互利、互相促進的共生關系。為了研究蜜蜂授粉對黃芪產(chǎn)量品質(zhì)的提高和理化性狀的影響，大力推廣蜜蜂為黃芪授粉增產(chǎn)，2018—2020年筆者在甘肅省宕昌縣開展了蜜蜂授粉對黃芪產(chǎn)量品質(zhì)和理化性狀的影響研究試驗，基本掌握了蜜蜂授粉對黃芪產(chǎn)量品質(zhì)的提高和理化性狀的影響，以及授粉黃芪種子的增產(chǎn)效果。

一、試驗區(qū)概況與研究方法

（一）試驗區(qū)概況

宕昌中藥材資源豐富，自古就有“千年藥鄉(xiāng)”“天然藥庫”之美譽，是甘肅省藥材種植第一大縣，各類藥材的種植面積一直維持在2.67萬hm2左右，其中黃芪種植面積0.53萬hm2左右。而宕昌縣的黃芪是各類藥材中的精品之一，是真正的道地藥材。由于宕昌的氣候陰涼濕潤，光照充足，境內(nèi)山高坡陡，地貌復雜，植被多樣且繁茂，除岷江流域的河谷地帶以外全縣其他地方均能種植黃芪。宕昌黃芪的質(zhì)量特色享譽中外，而質(zhì)量的特色又取決于宕昌獨特的地域環(huán)境。該環(huán)境下的自然氣候，土壤和獨特的栽培管理技術與宕昌黃芪質(zhì)量特色存在著密不可分的依存關系。因此本研究將黃芪的試驗授粉選擇在該縣進行。

（二）材料

2～3年生黃芪試驗田；20目尼龍紗網(wǎng)；8目尼龍紗網(wǎng)；蜜蜂授粉專用隔離架；中蜂；恒溫恒濕培養(yǎng)箱；培養(yǎng)皿；濾紙；天平等。

（三）研究方法

2019年5月上旬分別在拉沙、蘇都和下街等3個村黃芪種植連片區(qū)選取地勢平坦、長勢一致、2年生的黃芪試驗研究田各1塊，面積0.067hm2以上；在每個選定的2年生黃芪試驗田里設置蜜蜂昆蟲授粉試驗區(qū)3個（簡稱全授粉區(qū)）和無昆蟲授粉試驗區(qū)3個（簡稱不授粉區(qū)），3個村3塊試驗田共計18個樣方，用于蜜蜂授粉后鮮黃芪增產(chǎn)、成品黃芪增產(chǎn)及藥用成分變化試驗，每個樣方面積為2m×2m=4m2。2020年在上述三個村選定3年生黃芪試驗田，設置蜜蜂昆蟲授粉試驗區(qū)3個（簡稱全授粉區(qū)）和無昆蟲授粉試驗區(qū)3個（簡稱不授粉區(qū)），半授粉試驗區(qū)3個（用隔離網(wǎng)隔開不讓蜜蜂授粉），3個村3塊試驗田共計27個樣方，用于蜜蜂授粉影響黃芪種子增產(chǎn)及種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢試驗，每個樣方面積為2m×2m=4m2，所選樣方的黃芪長勢基本一致，各樣方隨機設置，盡量減少人為誤差。用長寬高為2m的蜜蜂授粉專用隔離架、隔離網(wǎng)，根據(jù)試驗方案分別進行不同的隔離處理：授粉區(qū)只在隔離架頂端進行用20目遮陽處理，四周不進行任何處理；不授粉用20目尼龍紗網(wǎng)進行全隔離；半授粉區(qū)用8目尼龍紗網(wǎng)進行全隔離。隔離架網(wǎng)搭建完成后，試驗田周邊擺放授粉蜂群，蜂群密度按0.067hm2/標準箱，5足框/標準箱擺放。開花基本結(jié)束后，授粉蜂群及時轉(zhuǎn)場，并拆除全部隔離架網(wǎng)。11月上旬分別進行采挖（授粉區(qū)和對照區(qū)各3塊共18個樣方）并統(tǒng)計根部藥用部分產(chǎn)量、理化指標等相關數(shù)據(jù)。

2020年黃芪（籽芪）種子成熟后進行收獲（授粉區(qū)、半授粉區(qū)和未授粉區(qū)各3塊共27個樣方）并統(tǒng)計種子產(chǎn)量、千粒重等相關數(shù)據(jù)。同時進行種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率試驗。采用培養(yǎng)皿紙床（TP）擺放培養(yǎng)，3個重復，分別為全授粉區(qū)、半授粉區(qū)和不授粉區(qū)，每個重復100粒種子。種子用水處理方法進行預處理，然后調(diào)溫25℃，第5d測發(fā)芽勢，第10d測發(fā)芽率。

二、結(jié)果與分析

（一）蜜蜂授粉對黃芪產(chǎn)量的影響

圖1 蜜蜂授粉對鮮黃芪、成品黃芪產(chǎn)量的影響

從圖1可以看出，授粉區(qū)的黃芪藥用部分的產(chǎn)量高于不授粉區(qū)。鮮黃芪產(chǎn)量授粉區(qū)較不授粉區(qū)提高6.25%，成品黃芪授粉區(qū)較不授粉區(qū)提高8.96%。

（二）蜜蜂授粉對黃芪種子產(chǎn)量、千粒重的影響

圖2 蜜蜂授粉對黃芪千粒重的影響

圖3 蜜蜂授粉對黃芪種子產(chǎn)量的影響

從圖2、圖3可以看出，黃芪在全授粉區(qū)的千粒重高于半授粉區(qū)和不授粉區(qū)，全授粉區(qū)較半授粉區(qū)千粒重增加14.16%，較不授粉增加25.84%，半授粉區(qū)較不授粉區(qū)千粒重增加10.23%。黃芪在全授粉區(qū)的產(chǎn)量高于半授粉區(qū)和不授粉區(qū)，全授粉區(qū)較半授粉區(qū)產(chǎn)量增加1.44倍，較不授粉增加4.03倍，半授粉區(qū)較不授粉區(qū)產(chǎn)量增加2.79倍。

（三）蜜蜂授粉對黃芪藥用成分黃芪甲苷和毛蕊花異黃酮葡萄糖苷的影響

從圖4可以看出，授粉區(qū)和未授粉區(qū)黃芪甲苷和毛蕊花異黃酮葡萄糖苷的含量都高于《中國藥典》規(guī)定，但授粉區(qū)和未授粉區(qū)兩者的含量無明顯變化，所以蜜蜂授粉對黃芪根部藥用成分含量變化影響不明顯。

（四）蜜蜂授粉對黃芪種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響

圖5 蜜蜂授粉對黃芪種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響

從圖5可以看出，蜜蜂授粉對黃芪種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率有明顯的影響。3塊試驗田全授粉區(qū)的種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率明顯高于半授粉區(qū)和不授粉區(qū)，而半授粉區(qū)又高于不授粉區(qū)。

三、討論

第一，黃芪種植發(fā)芽率比較低，硬實種子是發(fā)芽率低的主要原因。試驗種子用水處理的方法解決硬實現(xiàn)象，試驗發(fā)芽溫度設置為25℃，5d測定發(fā)芽勢，10d測發(fā)芽率。從研究結(jié)果來看，利用蜜蜂為黃芪授粉所生產(chǎn)的種子其發(fā)芽勢和發(fā)芽率均有明顯程度的提高。

第二，通過蜜蜂為黃芪授粉試驗，掌握了宕昌黃芪初花時間、花期和種子成熟時間等相關生物學特性。宕昌黃芪5月下旬開始進入初花期，花期25～30d左右，開花結(jié)束后30d左右種子成熟，留種用籽一般在開花結(jié)束30d開始分批采收。

第三，宕昌黃芪一般是2年生采收根部，3年生采收種子（籽芪），2年生黃芪開花數(shù)量遠少于3年生黃芪的開花數(shù)量，所以一般采收3年生黃芪種子產(chǎn)量遠高于2年生。從研究結(jié)果來看，蜜蜂授粉對黃芪藥用部分產(chǎn)量的影響變化不明顯，黃芪根部產(chǎn)量的高低與地塊的土質(zhì)、肥力、田間管理、輪作倒茬等有密切關系。

第四，黃芪種子收獲時，要注意因其結(jié)莢成熟期不一，有落粒性，故收獲種子的時期應為70%～80%莢果變?yōu)辄S色、種子呈褐色時分批采收為宜。

第五，《中國藥典》2015版規(guī)定，黃芪甲苷成分不得少于0.04%，毛蕊花異黃酮葡萄糖苷成分不得少于0.02%，從試驗結(jié)果來看，授粉區(qū)和未授粉區(qū)黃芪甲苷和毛蕊花異黃酮葡萄糖苷的含量都高于《中國藥典》規(guī)定，但授粉區(qū)和未授粉區(qū)兩者的含量無明顯變化，所以蜜蜂授粉對黃芪根部藥用成分含量變化影響不明顯，分析原因其藥用成分的含量是否與黃芪生長周期、區(qū)域及氣候條件等有關系，此問題還有待進一步研究。