播種時期與育苗密度對當歸種苗質(zhì)量及其成藥產(chǎn)值的影響△

尚虎山，孫志蓉，王富勝，李亞杰，曹占鳳，楊小玉

1.定西市農(nóng)業(yè)科學研究院，甘肅 定西 743000；2.北京中醫(yī)藥大學，北京 102488；3.甘肅省經(jīng)濟作物技術(shù)推廣站，甘肅 蘭州 730030

當歸為傘形科植物當歸Angelicasinensis(Oliv.) Diels的干燥根，具有補血活血、調(diào)經(jīng)止痛、潤腸通便的功效，是常用中藥材之一[1]。當歸傳統(tǒng)農(nóng)事生產(chǎn)主要分為3個階段：第一年在海拔2300～2500 m林地邊緣墾荒育苗；第二年在海拔2000～2600 m山地移栽種苗收獲成藥；第三年在1800～2600 m山地移栽或選留成藥植株以結(jié)籽留種。其道地產(chǎn)區(qū)分布較為狹窄，主要為甘肅省岷縣、宕昌、漳縣等[2]。近年來，隨著人們的健康保健意識的增強，當歸需求量逐年增加，種苗的供求矛盾也逐漸凸顯。傳統(tǒng)的當歸育苗場地主要以開墾高海拔林草地為主，種植環(huán)境復(fù)雜苛刻，管理成本高，對植被破壞嚴重，加劇水土流失，種苗質(zhì)量和產(chǎn)量也難以保證，對當歸規(guī)范化、規(guī)?；N植及質(zhì)量控制極其不利。已有的文獻報道主要集中在當歸種苗規(guī)格、等級與早薹率及藥材質(zhì)量相關(guān)性研究[3-4]，但在實際生產(chǎn)中種苗分級利用的應(yīng)用較少。當歸熟地育苗技術(shù)一直是研究的重點，但熟地育苗伴隨的麻口病還未得到徹底解決[5-6]。研究發(fā)現(xiàn)，保護地育苗技術(shù)能夠克服當歸生荒地育苗和熟地育苗中存在的問題[7-8]。在人為可控的環(huán)境下育苗，能夠在一定程度上提高當歸種苗的質(zhì)量和產(chǎn)量。本研究聚焦甘肅定西較低海拔條件下的當歸保護地育苗技術(shù)，探究低海拔條件下運用保護地育苗技術(shù)繁育當歸種苗的可行性，通過研究播種時期和育苗密度對當歸種苗質(zhì)量、種苗移栽后抽薹率、成藥產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響，篩選適合當?shù)禺敋w保護地育苗的最佳播種時期和育苗密度，為當歸保護地育苗技術(shù)和方法的推廣應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持和參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為自然成熟的岷歸2號A.sinensis(Oliv.) Diels CV ‘Mingui-2’種子(批號：甘認藥2008001)，由甘肅省農(nóng)作物品種審定委員會提供，于2016年10月7日在岷縣閭井鎮(zhèn)采收，無蟲蛀，無霉變。

1.2 實驗區(qū)概況

當歸育苗實驗于2017年在甘肅定西市農(nóng)科院試驗基地的拱棚內(nèi)進行。拱棚中心高2.6 m，寬5 m。該地屬于中溫帶半干旱區(qū)(W 33°32′，E 104°42′，海拔為1920 m，平均氣溫為7.6 ℃，年平均日照時數(shù)為1500 h，無霜期為140～170 d)。實驗地為川地，土壤為黃綿土(0～25 cm土層土壤有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為11.26 g·kg-1、速效氮為0.76 g·kg-1、速效磷為8.97 g·kg-1，pH為8.21)，地勢平坦，具備微噴灌條件，前茬作物為馬鈴薯。播前精細整地，深耕20～25 cm。播種前每畝(1畝≈667.67 m2)施腐熟農(nóng)家肥3500 kg+磷酸二銨40 kg+硫酸鉀5 kg做底肥，配合整地每畝施多菌靈粉劑200 g+辛硫磷顆粒劑300 g。

當歸種苗移栽成藥實驗于2018年在甘肅岷縣禾馱鎮(zhèn)安家山試驗地進行。實驗區(qū)屬于高寒陰濕區(qū)(W 34°49′，E 104°18′，海拔2519 m，年平均氣溫為4 ℃，年平均日照時數(shù)為2300 h，無霜期123 d)。實驗地類型為梯田地，土壤為高山草甸土(0～30 cm土層土壤有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為31.52 g·kg-1、全氮2.1 g·kg-1、水解氮16.2 g·kg-1、有效磷7.9 g·kg-1、速效鉀204 g·kg-1、pH為7.25)，前茬作物為燕麥。移栽前精細整地，深耕25～30 cm，每畝施腐熟農(nóng)家肥5000 kg+磷酸二銨25 kg+磷肥30 kg+硫酸鉀6 kg做底肥，配合整地每畝施多菌靈粉劑200 g+辛硫磷顆粒劑300 g。

1.3 試驗設(shè)計

育苗試驗采用兩因素裂區(qū)試驗設(shè)計，設(shè)播種時期(A)和育苗密度(B)2個因素，主區(qū)為A處理。播種時期設(shè)置7月1日(A1)、7月8日(A2)、7月15日(A3)、7月22日(A4)4個水平；育苗密度設(shè)置每畝5(B1)、10(B2)、15(B3)、20(B4) kg 4個水平，共16個處理，3次重復(fù)隨機區(qū)組排列。小區(qū)面積為1.5 m×2 m，小區(qū)間隔30 cm，四周設(shè)有保護行。采用人工撒播，播種后覆蓋蛭石0.5 cm，澆透水，后加蓋防蟲網(wǎng)及遮陽網(wǎng)，遮光率70%。在育苗初期，視苗床墑情及時灑水，田間持水量保持在60%，及時拔除雜草。苗床管理的中后期，葉面噴施50%辛硫磷1000倍液、25%溴菌多菌靈800倍液，預(yù)防病蟲害。2017年10月25日采挖種苗，每小區(qū)隨機取樣30株，測定根長、蘆頭粗度、側(cè)根數(shù)、百苗根鮮質(zhì)量，并將不同組合的當歸種苗運至岷縣禾馱鄉(xiāng)安家山進行貯藏。

2018年4月12日進行起壟覆黑膜雙苗移栽，壟面寬80 cm，株距20 cm，行距20 cm，小區(qū)面積4 m×3 m，小區(qū)間距20 cm，共51個小區(qū)，采用完全區(qū)組排列，3次重復(fù)。對照組(CK)為在海拔2613 m的生荒地，采用相同種子，于6月15日撒播，播后秸稈覆蓋，播種量為5 kg/畝，10月20日采挖，種苗移栽、田間管理和采收同其他試驗處理組。觀察田間移栽種苗返青情況，并在移栽后24 d開始每隔7 d統(tǒng)計1次返青數(shù)，直至返青結(jié)束。在生長旺季7月中旬觀測抽薹植株并及時拔除。秋季當歸地上部枯萎后，采挖植株，每小區(qū)隨機抽取30株，測定主根長、蘆頭粗，每畝當歸產(chǎn)量按3.5的折干率計算干質(zhì)量[9]，按照《七十六種藥材商品規(guī)格標準》測定一等品出成率，并計算產(chǎn)值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007進行整理，運用DPS統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。差異顯著性檢驗用新復(fù)極差(Duncan)法進行多重比較。

2 結(jié)果

2.1 不同處理對當歸種苗質(zhì)量性狀的影響

由表1可知，保護地當歸種苗根長均值為11.59～17.66 cm，標準差為0.53～1.98。在A1、A2一定時，隨著處理B的變化，種苗根長逐漸增加，標準差逐漸減小，說明根長加長且逐漸均勻。在A3一定時，處理B1、B2、B3的根長逐漸伸長，標準差逐漸減小，其中A3B3的標準差最小，為0.53，根長為16.63 cm。從處理A3B4開始，種苗的根長明顯縮短，標準差也增大，處理A4B4的根長僅為11.59 cm，屬于當歸小苗。在處理A不變的情況下，隨著B播種密度的增大，種苗蘆頭粗度逐漸變細，其中蘆頭最粗的處理是A1B1，為0.83 cm，最細的處理是A4B4，為0.28 cm。種苗側(cè)根數(shù)的變化趨勢和蘆頭粗度的變化基本一致，在處理A1、A2、A3一定時，隨著處理B的變化，種苗的側(cè)根數(shù)在減少，其中處理A3B3的側(cè)根數(shù)最少，A1B1的側(cè)根數(shù)最多。參試處理當歸種苗的百苗鮮質(zhì)量為153.33～349.51 g，在處理A1、A2、A4一定時，隨著B的變化，其苗根質(zhì)量逐漸減少。在處理A3不變的情況下，其百苗質(zhì)量隨著B的變化有所升高，A3B3的百苗質(zhì)量222.97 g，為該播期里的最大值，其標準差為6.4，是各處理中標準差的最小值，相對在各處理組合中表現(xiàn)較好且種苗大小較為均一。

表1 不同處理當歸種苗質(zhì)量指標

2.2 不同處理對種苗移栽后返青時間及返青率的影響

由圖1可以看出，當歸種苗移栽后，返青時間隨播種時期延后和播種量增加逐漸推后，最早返青與最遲返青處理組合間相差31 d，各個處理收獲種苗的根長與蘆頭粗度越大，移栽后返青的時間越早。A1B1和A1B2組合的種苗返青時間分別在4月22日和4月25日，較CK提早3～6 d，其余處理組合種苗返青時間均遲于CK，最遲的為A4B4處理，返青時間為5月23日，移栽后43 d返青，較CK延遲了25 d，處理A1B2、A1B3的返青時間與CK相差2 d。處理A2B2和A3B1的返青期相差1 d，較CK推遲9 d。處理組合A3B2、A3B3、A4B1、A4B2的返青期相差1 d，較CK推遲15 d。

圖1 不同處理當歸種苗返青時間

由圖2可知，處理A1B1的返青率為90.6%，與其他處理差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，A1B2、A2B1、A2B2返青率也高于CK，且與CK及其他處理差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，返青率達到80%以上；組合A3B1與CK的返青率一致。A1B3、A1B4、A2B3、A2B4、A3B2、A3B3返青率均低于CK，與CK差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，其返青率在70%以上。剩余組合相對返青率較低，最低的A4B4的返青率僅為44.7%。這與各個處理所收獲當歸種苗的大小有關(guān)，由于其他處理的生長期較短，種苗儲藏的能量相對較少，在自然天氣相對干燥的條件下其返青率大大的降低。

注：不同小寫字母表示P<0.05；下同。

2.3 不同處理對當歸抽薹率的影響

從圖3可知，處理組合A1B1、A1B2、A2B1、A1B3的抽薹率均值均高于CK，A1B1早薹率最高為17.4%，與CK差異有統(tǒng)計學意義，剩余處理下抽薹率在11.1%左右，與CK差異無統(tǒng)計學意義。參試組合A3B1、A1B4、A2B2、A2B3的早薹率與CK差異無統(tǒng)計學意義，剩余的處理的早薹率均低于CK。處理A3B3、A3B4、A4B2、A4B之間差異無統(tǒng)計學意義，A4B4抽薹率最低，為2.6%，這些處理與其他處理間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

圖3 不同處理當歸早薹率

2.4 不同處理種苗移栽后對當歸產(chǎn)量及產(chǎn)值的影響

以2018年8月岷縣當歸城交易市場的當歸價格為依據(jù)計算當歸產(chǎn)值。不同播期和育苗密度組合下，當歸種苗移栽成藥的產(chǎn)量和產(chǎn)值的變化見表2。抽樣調(diào)查成藥鮮藥根個體質(zhì)量，從主根長和蘆頭粗指標分析，各處理間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。成藥主根最長的處理組合為A3B3，達到31.58 cm，與其他處理間差異有統(tǒng)計學意義。根長大于CK的處理組合依次為A2B4>A3B4>A1B4>A1B3>A2B3>A3B2>A2B2，其他處理的主根長均低于CK，A4B4根長最短，為21.47 cm。

A1B1處理組合成藥當歸的蘆頭粗度為39.66 mm，與其他處理間的差異有統(tǒng)計學意義。蘆頭粗度大于CK的處理組合依次為A1B1>A2B1>A1B2>A2B2>A3B1，其余處理的蘆頭粗均小于CK(P<0.05)。推測此結(jié)果與移栽的密度相關(guān)，種植越稀其藥用部位的蘆頭越粗。各處理藥材一等品出成率最高的是A1B1，為39.25%；其次是A1B2，為38.93%；其余處理組合的一等品出成率均低于CK，說明傳統(tǒng)的育苗移栽方式在藥材一等品出成率方面相對有優(yōu)勢。

各處理中以A3B3的產(chǎn)量最高，達851.4 kg，其后依次為A3B2>A3B1>A3B4>A4B1>A4B2，與對照相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，其他處理組合均低于CK。按2018年10月份岷縣當歸城交易當歸干品的市場價格，一等品54元/kg、統(tǒng)貨40元/kg來計算，各處理組合的產(chǎn)值見表2。其中，播種時期對當歸產(chǎn)值的影響較大，A3各個播種密度均高于CK，尤其是A3B3組合的產(chǎn)值達到13 055.57元/畝，較CK高13.9%；其次A3B4，產(chǎn)值為12 686.15元/畝，較CK高11.39%；組合A3B2，產(chǎn)值為12 482.55元/畝，較CK高9.95%；處理A3B1、A4B1產(chǎn)值也高于CK，其他組合產(chǎn)值均低于CK。

3 討論

優(yōu)質(zhì)種苗是中藥材質(zhì)量和產(chǎn)量的基礎(chǔ)保證[10]。目前，已有研究人員研究了種苗根直徑大小對當歸抽薹率及產(chǎn)量的影響，明確了種苗的長短、粗細、分支數(shù)及百苗質(zhì)量等形態(tài)是反映種苗質(zhì)量的關(guān)鍵指標[11-12]。當歸種苗質(zhì)量的優(yōu)劣主要以種苗根長、蘆頭粗、側(cè)根數(shù)、百苗質(zhì)量等指標進行綜合評價[13-14]，這些性狀的優(yōu)劣是移栽成藥后當歸產(chǎn)量和質(zhì)量水平的重要因素。處理A3B3獲得的種苗，其蘆頭粗度符合甘肅省地方標準中藥材當歸種苗規(guī)定的范圍[15]，且生產(chǎn)的種苗大小均一，省去了在移栽時對大苗和弱小苗挑揀的過程，減少用工，提高了移栽效率。研究表明，蘆頭粗和側(cè)根數(shù)均隨播種時期延后和播種量增加出現(xiàn)明顯降低的趨勢，4個播種時期均以B1處理的種苗蘆頭粗度和側(cè)根數(shù)最大。隨著播種時期延后和播種量增加，百苗質(zhì)量也逐漸減少，早播種和適當?shù)挠缑芏扔欣诿缙诋a(chǎn)量的提高，通過個體競爭來控制種苗的大小。在苗齡趨于100 d或大于100 d時，隨著播種量的增加，種苗的根長增加，蘆頭粗度減小，這與保護地條件下水肥有保障，而受到密度脅迫有關(guān)系。在苗齡<100 d時，有效的光合作用減小，地上部出現(xiàn)葉面積縮小，葉莖伸長，甚至出現(xiàn)“徒長”現(xiàn)象，使得地下根部變小，種苗的均勻度有所減少。種苗變小，雖然減少了抽薹率，但其返青時間和返青率明顯降低，影響了成藥田的產(chǎn)量。在較低海拔保護地條件下，當歸種苗的抽薹率隨著播期延后和播種密度增加呈降低的趨勢。種苗較大且側(cè)根多的情況下，種苗儲存的能量多，移栽后能及時返青，且返青率較高，但是在6月左右極易發(fā)生早薹。本研究在苗期通過控制播期和密度，且保護地條件下能更好地保障水肥和防治病蟲害，在各試驗處理中，以A3B2、A3B3組合獲得的種苗移栽后，當歸藥材的產(chǎn)量和產(chǎn)值較高，而A3B3組合綜合比較最優(yōu)。在7月15日播種，播種量10、15 kg/畝，生長100 d后采挖，當歸種苗的根長、蘆頭粗、側(cè)根數(shù)、百苗質(zhì)量等指標較優(yōu)，且種苗均一。移栽后，播種量10、15 kg/畝的處理，苗子返青率、早薹率、畝產(chǎn)量、畝產(chǎn)值等各項指標較優(yōu)。當歸成藥期的根長、根粗和特一等品出成率為產(chǎn)后初加工及產(chǎn)值的形成奠定了基礎(chǔ)。處理A3B3的當歸根最長，處理A1B1的根最粗，且特一等品出成率最高，說明傳統(tǒng)育苗手段其種苗移栽后有一定優(yōu)勢，但是早薹率較高，拔薹后，剩余的植株光合作用和養(yǎng)分吸收充分，所以單株根較粗，但是畝產(chǎn)量低于CK處理，更明顯低于A3B3處理。而A3B2在播種量上較A3B3具有優(yōu)勢，節(jié)約用種量。綜合分析，在7月15日播種，播種量10～15 kg/畝時，產(chǎn)出的當歸種苗移栽成藥后，獲得的產(chǎn)量和產(chǎn)值最多。

表2 不同處理對當歸產(chǎn)量及產(chǎn)值的影響

4 結(jié)論

通過3年的實驗研究，在較低海拔1920 m且基礎(chǔ)設(shè)施條件具備的情況下，當歸每畝播種量為10～15 kg，苗齡控制在100 d左右，采挖的當歸種苗質(zhì)量優(yōu)良，移栽后雖一等品出成率不及傳統(tǒng)育苗移栽方式，但有效降低了早薹的發(fā)生，每畝藥材產(chǎn)量和產(chǎn)值均高于傳統(tǒng)育苗移栽方式。此外，較低海拔保護地苗田移栽成藥田的比例在1∶15(即1畝苗田的種苗可移栽15畝當歸成藥田)，較傳統(tǒng)育苗技術(shù)移栽比增加約1倍。

傳統(tǒng)的高海拔生荒地育苗移栽，由于產(chǎn)地地勢陡峭，人力成本和運輸成本極高；長期的開荒育苗破壞了產(chǎn)區(qū)生態(tài)環(huán)境，導致泥石流等自然災(zāi)害頻發(fā)。在低海拔條件下，采用保護地方式育苗，有利于掌握水肥供給，有效控制病蟲害發(fā)生，可以避開災(zāi)害性天氣，在示范基地推廣中逐漸被產(chǎn)區(qū)藥農(nóng)所接受。雖然較低海拔保護地方式育出的苗移栽后，較常規(guī)方式育出的苗在前期長勢相對較弱，藥材一等品的出成率較低，但這種育苗方式能節(jié)約成本，有效提高生產(chǎn)產(chǎn)值。本研究結(jié)果為新技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了試驗數(shù)據(jù)參考，增強了實際生產(chǎn)中應(yīng)用的可行性和可操作性。