四川古藺縣西洋參引種栽培研究

吳晨，錢佳奇，張亞玉,2※

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，吉林 長春 130112；2.成都大學(xué)藥學(xué)院，四川 成都 610106）

西洋參在我國引種栽培40余年，發(fā)展至今已形成了極具規(guī)模的種植面積和產(chǎn)業(yè)市場，目前以吉林省、遼寧省以及山東威海、陜西漢中為主要產(chǎn)區(qū)，2019年我國西洋參出口額已達(dá)3 500萬美元，種植規(guī)模龐大，種植技術(shù)成熟。2018年衛(wèi)生部發(fā)布國衛(wèi)辦食品函〔2018〕278號(hào)將西洋參按照食藥物質(zhì)管理，實(shí)現(xiàn)食藥物質(zhì)試點(diǎn)工作，使其在保健品、食品和化妝品等方面呈現(xiàn)廣闊的應(yīng)用前景，對(duì)西洋參產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到積極作用，為當(dāng)?shù)孛撠毠?jiān)做出了一定貢獻(xiàn)。但由于西洋參具有忌地性，原產(chǎn)地產(chǎn)量已不能滿足市場需求，因此，選擇新的栽培產(chǎn)區(qū)是解決該難題的方法之一。西南山區(qū)和目前主產(chǎn)區(qū)漢中皆位于秦嶺以南，具有相似的氣候環(huán)境，理論上具有引種栽培西洋參的可能性，篩選適宜西洋參生長的氣候區(qū)域，明確當(dāng)?shù)夭『Φ陌l(fā)生規(guī)律和防治方法，建立本區(qū)西洋參的引種栽培技術(shù)，為當(dāng)?shù)匚餮髤⒌囊N栽培提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

古藺縣隸屬于四川省瀘州市，地處四川盆地南部，介于北緯27°41'~28°20'、東經(jīng)105°34'~106°20'之間，地處暖溫帶和亞熱帶交替地帶。全縣海拔300~1 843 m，立體氣候明顯；年平均溫度13~17.6℃，1月為最冷月，平均氣溫為0℃，7月為最熱月，其平均氣溫為27.5℃。年降雨量為700~1000mm，無霜期長，年平均在240 d[2-5]。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料

西洋參裂口種子和2年生西洋參苗。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 氣候信息數(shù)據(jù)采集 2018年初開展西洋參引種區(qū)域生態(tài)信息調(diào)查與分析，對(duì)引種區(qū)域土壤類型、海拔、積溫、降雨量及光照等信息進(jìn)行調(diào)查與分析，確定適宜引種區(qū)。

1.3.2 選地與整地 3月份整地做床，選擇區(qū)域內(nèi)地勢(shì)平緩的農(nóng)田用地，未經(jīng)改良前土壤基本理化性質(zhì)，見表1。前茬作物主要為大豆或未種植過作物的荒地，首先將土地經(jīng)過適當(dāng)?shù)胤s20 cm）整地，然后施基肥，發(fā)酵牛糞4 kg/m2、過磷酸鈣1.5 kg/m2、有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)≥45%）3 kg/m2，將肥料均勻撒于畦面上，用旋耕機(jī)翻入土層內(nèi)，耙平做床，床寬1.2~1.3 m，床高0.3~0.4 m。遮蔭管理根據(jù)移栽區(qū)域地勢(shì)采用多畦連棚，棚高約3 m，上覆透明農(nóng)膜遮擋降雨，下覆遮陽網(wǎng)，減弱光照。

表1 土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分狀況Table 1 The soil basic nutrients

1.3.3 田間管理 在遮陰棚里建設(shè)人工噴霧裝置，在降雨較少的月份或水分需求量大的生育期，采用管道噴灌方式及時(shí)補(bǔ)充所需水分，同時(shí)，挖好排水溝，保持排水通暢。為使西洋參安全越冬，防止凍害發(fā)生，在畦面上鋪稻草、秸稈等覆蓋物，厚度為1 cm左右。西洋參幼苗期植株小而株距疏，容易生長雜草，要注意除草，以人工除草的方式避免除草劑帶來的危害[6]。

1.3.4 不同海拔萌發(fā)實(shí)驗(yàn) 設(shè)置800 m以下、800~1 200m、1 200m以上3個(gè)海拔高度處理，每處理設(shè)3個(gè)小區(qū)，每個(gè)平行種植面積約2 m2，種植密度為10 cm 20 cm，移栽2年生西洋參苗，結(jié)果期后觀察移栽苗存活率。

1.3.5 不同基質(zhì)貯藏實(shí)驗(yàn) 設(shè)置沙土、腐殖土及農(nóng)田土壤3種基質(zhì)處理進(jìn)行種子貯藏過冬，來年開春播種，每處理設(shè)3個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)播種100粒，觀察種子的萌發(fā)情況，掌握種子的萌芽率。

1.3.6 病蟲害觀察記載 觀察記錄整個(gè)生育期內(nèi)病蟲害的發(fā)生情況和防治措施以及防治效果。

2 結(jié)果與分析

2.1 古藺縣氣候條件分析

我國目前引種地區(qū)和原產(chǎn)地氣候條件[7-9]相比較，見表2。原產(chǎn)地年平均溫度6~13℃，古藺縣年平均氣溫為15℃，兩者相近，同時(shí)古藺縣內(nèi)海拔高度差異大，可在中高海拔區(qū)域選擇溫度適宜的移栽區(qū)。原產(chǎn)地年降水量為1 000~1 200 mm，能滿足西洋參生長對(duì)水分的需求，古藺縣年均降雨量為750 mm，與我國東北、山東移栽區(qū)降雨量相似，可通過人工噴灌的方式補(bǔ)充作物需水。與其他產(chǎn)區(qū)相比，古藺縣無霜期更長，適宜作物生長期長，不會(huì)出現(xiàn)倒春寒等氣象自然災(zāi)害，且冬季無極寒氣溫出現(xiàn)，發(fā)生凍害概率低。古藺縣整體氣候環(huán)境滿足西洋參生長的基礎(chǔ)條件，說明在古藺縣適宜區(qū)域內(nèi)引種西洋參具有一定的可行性。

表2 古藺縣與適宜種植地區(qū)氣候條件比較Table 2 The comparison of climatic conditions between Gulin County and suitable planting areas

2.2 土壤改良結(jié)果

施肥改土后的土壤養(yǎng)分狀況見表3，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷和速效鉀含量分別增加了67.3%、20%、31.5%、5.1%、14.5%、540%和132%，磷肥和有機(jī)肥的施入明顯提高了土壤中速效養(yǎng)分的含量。根據(jù)土壤養(yǎng)分分級(jí)指標(biāo)，改土后的有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀的含量均處于極高或高水平。

表3 改土后土壤養(yǎng)分狀況Table 3 The soil nutrient contents after the soil improvement

2.3 適宜種植海拔高度選擇

古藺縣位于西南山區(qū)，全縣海拔高度差異較大，不同海拔區(qū)域的小氣候（如降雨、氣溫等）有所差異，不同海拔高度對(duì)于西洋參的生長發(fā)育存在影響。由表4可知，當(dāng)海拔高度大于800 m時(shí)，參苗能正常萌發(fā)，萌發(fā)率在85%以上。西洋參的萌發(fā)與溫度有關(guān)，地溫穩(wěn)定在10℃以上開始出苗，當(dāng)溫度過高時(shí)，萌發(fā)率下降。根據(jù)古藺縣氣象資料，古藺縣氣象站（海拔537.7 m）為17.6℃，龍山氣象哨（海拔825 m）為15.5℃，石寶氣象哨（海拔1 306 m）為12.9℃，在海拔800 m以上時(shí)，溫度適宜西洋參種苗的萌發(fā)。根據(jù)呂會(huì)霞[10]研究表明，陜西西洋參種植宜選海拔高度在1 000 m左右的天然深林區(qū)，溫、濕度符合其生長要求，病蟲害感染較少，其長勢(shì)良好。古藺地區(qū)緯度也低于原產(chǎn)地，因此種植區(qū)域海拔高于原產(chǎn)地時(shí)[11]，西洋參種苗能正常萌發(fā)，因此，引種區(qū)域選在古藺縣石寶鎮(zhèn)海拔1 000 m左右的區(qū)域。

表4 不同海拔高度對(duì)西洋參種苗萌發(fā)的影響Table 4 Effects of different altitudes on the germinationof American ginseng seedlings

2.4 種子貯藏方式

西洋參留種貯藏時(shí)，貯存于4℃的室溫條件下。對(duì)比摻和適當(dāng)比例的沙土、腐殖土及農(nóng)田土壤3種基質(zhì)貯藏種子后的萌發(fā)率，見表5。種子在不同的儲(chǔ)藏基質(zhì)中都能夠萌發(fā)，但是以沙藏種子的萌發(fā)率最高，見表5。

表5 不同種子貯藏方式對(duì)西洋參種子萌發(fā)的影響Table 5 Effects of different seed storage methods on the germination of American ginseng seeds

2.5 古藺引種參物候期與病害情況

在古藺鎮(zhèn)石寶村栽培引種栽培參苗于3月中旬開始出苗，枯萎期在10月中下旬，生育周期長于東北等產(chǎn)地，見表6。

表6 2020年物候期調(diào)查Table 6 The phenological survey in 2020

古藺縣之前未種植過西洋參或人參，前茬作物為大豆或者荒地，土壤中導(dǎo)致西洋參病害的病原體細(xì)菌少，且在發(fā)病前期通過一些農(nóng)藥防治手段，及時(shí)拔除植株，進(jìn)行深埋或焚燒處理，并用生石灰對(duì)發(fā)病區(qū)域的土壤進(jìn)行消毒處理就可以有效改善植株的病害情況，防治效果好。目前古藺西洋參已發(fā)生的病害包括西洋參立枯病、西洋參黑斑病、西洋參銹腐病和西洋參根腐病4種。

西洋參立枯病是西洋參苗期的主要病害，主要發(fā)生在1~2年生植株，移栽苗為2年生西洋參苗。古藺縣西洋參病害發(fā)生時(shí)間開始于4月下旬，與東北地區(qū)相比發(fā)病時(shí)間提早1個(gè)月，可能由于古藺縣氣溫高于東北地區(qū)，環(huán)境條件符合病害發(fā)生要求。同時(shí)可能由于種苗消毒不徹底，帶有部分致病菌，立枯病發(fā)病較重。發(fā)病初期使用3%的甲霜 噁霉靈水劑800倍液灌根，同時(shí)拔除病株，加強(qiáng)苗床管理，注意合理通風(fēng)，防止傳染。

古藺西洋參黑斑病發(fā)生于5月下旬至6月下旬，葉面起褐斑，逐漸擴(kuò)大，直至整株枯萎?？稍诎l(fā)病初期用25%的戊唑 異菌尿懸浮劑3 000倍液噴施，用克菌丹可濕性粉劑1 000倍液灌根。

西洋參銹腐病是西洋參種植中的重要病害之一，初侵染源主要是帶菌土壤和參苗，古藺縣為西洋參新栽種區(qū)域，其病菌可能來源于參苗自帶。銹腐病發(fā)生于5月下旬至6月上旬，集中暴發(fā)，較為嚴(yán)重；初期可用50%的多菌靈可濕性粉劑1 000倍液進(jìn)行灌根，發(fā)現(xiàn)病株及時(shí)拔除。

西洋參根腐病在東北地區(qū)主要發(fā)生于7~8月份的高溫多雨季節(jié)，發(fā)病程度與土壤溫、濕度和降雨量有密切關(guān)系，在古藺縣開始發(fā)生于6月初，南方進(jìn)入夏季，氣溫升高，降雨變多，可能是導(dǎo)致發(fā)病時(shí)間前移的原因。發(fā)病初期可用3%的甲霜·噁霉靈水劑1 000倍液灌根，用氯溴異氰尿酸可溶性粉劑1 500倍液噴施。

2.6 皂苷含量

2019年引種栽培西洋參經(jīng)過年生長，含人參皂苷Rg1、人參皂苷Re和人參皂苷Rb1的總量為2.79%，2020版《中國藥典》規(guī)定含量為不得少于2%，符合藥典規(guī)定。李俊飛[12]研究表明，山東威海4年生西洋參Rg1含量在0.65~2.57 g kg-1，Re含量在8.57~35.29 g kg-1，Rb1含量在8.39~41.79 g kg-1，總皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.62~79.44 g kg-1；張菊[13]研究測(cè)得吉林靖宇和撫松4年生西洋參Rg1含量在0.56~3.10 g kg-1，Re含量在7.20~8.26 g kg-1，Rb1含量在9.89~39.21 g kg-1，總皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.62~79.44 g kg-1；賈嬋[14]測(cè)得加拿大、黑龍江、陜西、美國、吉林、北京和山東7產(chǎn)地4年生西洋參Rg1含量在1.17~2.29 g kg-1，Re含量在11.18~18.52 g kg-1，Rb1含量在11.09~25.92 g kg-1，Rc含量在1.05~1.80 g kg-1，Rd含量在1.05~2.40 g kg-1。古藺縣引種的西洋參皂苷含量符合藥典標(biāo)準(zhǔn)，相較于原產(chǎn)國和我國主產(chǎn)地含量未出現(xiàn)降低。

表7 古藺引種栽培西洋參皂苷含量Table 7 The contents of the saponins of American ginseng in Gulin （g/kg）

3 討論

西洋參在我國多地引種栽培成功，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，其產(chǎn)業(yè)已具有較大規(guī)模，我國是世界上西洋參的三大主產(chǎn)國之一，并且我國是西洋參的主要消費(fèi)群體，因此，西洋參產(chǎn)業(yè)在我國極具前景。引種栽培應(yīng)遵循“原產(chǎn)地與引種地生態(tài)環(huán)境盡可能相近的原則”[15]，通過對(duì)西洋參主產(chǎn)區(qū)和引種地四川古藺縣的氣候?qū)Ρ?，表明古藺縣的氣候條件適宜西洋參的生長，在某些環(huán)境條件有差異的地方，如降雨不足，可通過人工噴灌的方式補(bǔ)充；土壤養(yǎng)分不適，可通過施加有機(jī)肥改良土壤養(yǎng)分結(jié)構(gòu)的方式使當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境更有利于西洋參的引種栽培。由于古藺縣內(nèi)海拔差異大，因此，在海拔800 m以上的區(qū)域適宜西洋參的引種栽培，劉華等[16]研究表明，在皖西山區(qū)相對(duì)較高的海拔有利于西洋參的生長和物質(zhì)積累，但是海拔不宜超過1 300 m；陜西漢中地區(qū)西洋參栽培海拔約在1 000 m，我國西洋參往南方引種，適宜的栽培海拔均高于東北等產(chǎn)地，同時(shí)不同的海拔高度對(duì)西洋參的內(nèi)在品質(zhì)也有影響，尹文仲等[17]研究表明，高海拔地區(qū)栽培竹節(jié)參根莖中人參皂苷含量略高于低海拔地區(qū)的根莖，張秀麗等[18]研究表明，在吉林省集安、琿春及撫松地區(qū)，西洋參中人參總皂苷的含量隨海拔的升高而升高，可見不同海拔高度不僅對(duì)西洋參的生長有影響，還可能影響其內(nèi)在品質(zhì)。西洋參的繁殖途徑主要是播種繁殖，因此種子的合理儲(chǔ)存尤為重要，在古藺縣，沙藏后西洋參種子的萌芽率最高，西南地區(qū)冬季相對(duì)北方更濕潤溫暖，因此沙藏能更好地保持種子的生命活力。王秀琴[19]研究表明，沙藏鐘萼木種子出苗率最高，沙藏條件下保證了種子的生命力；薛襟祺等[20]研究表明，沙藏金果欖種子的發(fā)芽率均超過85%，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為一致；龍成燕等[21]研究表明，4℃沙藏法為珠芽蓼珠芽最適宜的貯藏方法，可知某些藥用植物種子經(jīng)沙藏處理后的萌發(fā)率高。在古藺縣，目前西洋參的病害發(fā)生較少，且治理效果較好，發(fā)生時(shí)間較東北提前，可能由于西南氣溫回暖早于東北地區(qū)，環(huán)境條件適于病害發(fā)生的時(shí)間提前。

4 結(jié)論

四川省古藺縣的氣候環(huán)境適宜西洋參的引種栽培。在西南地區(qū)引種栽培西洋參這一特色作物，不僅可以推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)也有利于西南山地農(nóng)業(yè)的多樣化。而中藥的品質(zhì)與生長環(huán)境、種質(zhì)資源、采收的時(shí)間和方法以及生長年限等均有關(guān)系，這些問題有待今后進(jìn)一步研究，再證明四川古藺縣能成功引種栽培西洋參，且能保證其品質(zhì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境因素和經(jīng)濟(jì)政策條件，建立更適宜該區(qū)域西洋參高質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)模式。