岷縣當(dāng)歸適宜性評價及影響因素分析

賈蕊鴻 崔增團(tuán) 頓志恒 張美蘭 董星晨 張麗 吳世蓉

摘要：為了解決當(dāng)歸連作障礙，促進(jìn)當(dāng)歸實現(xiàn)種植科學(xué)化、精細(xì)化。通過布設(shè)采樣點對岷縣當(dāng)歸產(chǎn)區(qū)水、熱、光等氣象資源和土壤資源進(jìn)行調(diào)查，利用SPSS 26.0、GS+軟件調(diào)查采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，用普通克里格插值法進(jìn)行插值處理，構(gòu)建岷縣當(dāng)歸評價指標(biāo)體系，通過利用特爾斐法建立岷縣當(dāng)歸層次分析模型進(jìn)行適宜性評價。結(jié)果表明，岷縣當(dāng)歸種植高度適宜區(qū)、適宜區(qū)和勉強(qiáng)適宜區(qū)的面積分別為664.27、175.53、29.87 km2，分別占全縣耕地總面積的76.4%、20.2%、3.4%；影響岷縣當(dāng)歸適宜性分布的主要因素為海拔、降水量、年平均溫度和零度積溫。

關(guān)鍵詞：岷縣；當(dāng)歸；適宜性；影響因素

中圖分類號：S567.23? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：2097-2172（2022）03-0291-04

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2022.03.020

Suitability Evaluation and Influencing Factors Analysis of

Angelica Sinensis in Min County

JIA Ruihong， CUI Zengtuan， DUN Zhiheng， ZHANG Meilan， DONG Xingchen， ZHANG Li， WU Shirong

（General Station of Gansu Cultivated Land Quality Construction and Protection， Lanzhou Gansu 730020， China）

Abstract： To address the issues in continuous cropping of Angelica sinensis， to promote the scientific and precision cultivation of Angelica sinensis， based on the climate and environment survey in Min County by collecting meteorological resource data such as water， heat， light and soil resource， the evaluation index system of characteristic superior agricultural products of Angelica sinensis in Min County was constructed by using SPSS 26.0 and GS and survey data， the index system was used to evaluate the suitability of Angelica sinensis origin in the whole county. The results show that the highly， moderately， and barely suitable areas for Angelica sinensis planting were 664.27 km2， 175.53 km2， and 29.87 km2， respectively， which occupied 76.4%， 20.2%， and 3.4% of farmland in the county， respectively. The main factors affecting the suitability distribution of Angelicae sinensis were altitude， precipitation， mean annual temperature and accumulated temperature ≥0℃.

Key words： Min County; Angelica sinensis; Suitability; Influence factor

當(dāng)歸［Angelica sinensis （Oliv.） Diels］為傘形科草本植物，其干燥根是一味傳統(tǒng)的中藥材［1 ］。當(dāng)歸不僅可以作為藥材，起到活血化瘀、調(diào)經(jīng)止痛、潤腸通便的功效。近年來也被廣泛地用于食品和保健品種，備受青睞［2 - 4 ］。據(jù)《神農(nóng)本草經(jīng)》《本草綱目》等多部古籍記載，作為中國傳統(tǒng)的中藥材之一，當(dāng)歸在我國的栽培歷史已有千年之久［5 ］。岷縣及其周邊區(qū)域的當(dāng)歸產(chǎn)量占全國的 80% 以上［6 - 7 ］。

當(dāng)歸是一種生長喜陰濕低溫長日照的草本科喜涼植物［8 - 9 ］，適宜在海拔較高、陰涼濕潤的黑土類和褐土類土壤中種植，幼苗期需避免陽光直射、成藥期需要雨量充足，根據(jù)其種植特性，影響當(dāng)歸種植的因素被廣泛研究。孫紅梅等［7 ］的研究表明在海拔、氣候、土壤類型對當(dāng)歸的生長發(fā)育影響明顯；邱黛玉等［10 ］和紀(jì)瑛等［11 ］在甘肅省岷縣、渭源縣、臨洮縣和漳縣4個當(dāng)歸栽培區(qū)的研究證明，不同海拔高度對當(dāng)歸品質(zhì)和產(chǎn)量均有不同程度的影響。

岷縣位于甘肅省東南部，東經(jīng)103° 41′ 29″～104° 59′ 23″，北緯34° 07′ 34″～34° 45′ 45″。地處青藏高原、黃土高原和西秦嶺山脈的交匯處，海拔2 040～3 754 m，年降水量550 mm，年平均氣溫5.5 ℃，年均日照時數(shù)2 214.9 h。作為當(dāng)歸主產(chǎn)區(qū)，其獨特的地理環(huán)境及氣候資源為當(dāng)歸生長提供了有利條件［12 ］，近年來，岷縣當(dāng)歸種植面積不斷擴(kuò)大，當(dāng)歸種植存在栽培技術(shù)落后、藥材品質(zhì)下降等問題；同時，為追求經(jīng)濟(jì)效益，連年種植導(dǎo)致的連作障礙問題日益凸顯，影響了岷縣當(dāng)歸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為此，我們開展了當(dāng)歸種植區(qū)適宜性評價研究，以有效解決當(dāng)歸種植中存在的突出問題，避免連作障礙帶來的經(jīng)濟(jì)損失，促進(jìn)當(dāng)歸種植實現(xiàn)科學(xué)化、精細(xì)化。

1? ?材料與方法

1.1? ?數(shù)據(jù)來源

2021年在岷縣布設(shè)調(diào)查采樣點位117個，在當(dāng)歸種植區(qū)域增設(shè)加密樣點43個，共計采集土樣160個。每個采樣點均實地調(diào)查立地條件、氣象因素、農(nóng)田管理措施、生物多樣性等指標(biāo)，均檢測有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀、有效磷、pH、有效鐵、有效錳，有效鋅、有效銅、鉻、鎘、鉛、汞、砷等。年降水量、年平均氣溫、零度以上積溫等氣象數(shù)據(jù)從甘肅省氣象局獲得，海拔、坡度、坡向從30 m的DEM中獲得，省土類名稱、成土母質(zhì)、質(zhì)地、有效土層厚度從《岷縣土壤志》獲得。

1.2? ?研究方法

在收集岷縣相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，運用專家經(jīng)驗法選取適宜性評價指標(biāo)，利用ArcGIS 10.2將岷縣土壤圖與耕地利用類型圖進(jìn)行疊加，以圖斑“交集”生成耕地單元圖作為評價底圖，來保證評價對象的可比性。利用SPSS 26.0對2021年調(diào)查采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計和方差分析，利用GS+軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，確定空間插值的模型，然后用普通克里格插值法對調(diào)查樣點數(shù)據(jù)進(jìn)行插值。通過以下方法計算耕地單元適宜性綜合指數(shù)：

P=∑（Ci×Fi）

式中：P 為耕地適宜性綜合指數(shù)，Ci為第i個評價指標(biāo)的組合權(quán)重，F(xiàn)i為第i個評價指標(biāo)的隸屬度

按照從大到小的順序，在耕地單元適宜性指數(shù)曲線最高點到最低點間采用等距離法將耕地劃分為 4 個等級：高度適宜、適宜、勉強(qiáng)適宜和不適宜。評價框架如圖1所示。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?岷縣當(dāng)歸適宜性評價指標(biāo)體系

根據(jù)岷縣當(dāng)歸種植區(qū)域特點，遵循科學(xué)性、綜合性、主導(dǎo)性、可比性、可操作性原則，參考相關(guān)文獻(xiàn)，經(jīng)專家會商建議，建立岷縣當(dāng)歸適宜性評價指標(biāo)體系，并將指標(biāo)歸并到氣象因素、立地條件、剖面性狀3個準(zhǔn)則層（圖2）。

2.2? ?岷縣當(dāng)歸適宜性評價

利用特爾斐法建立岷縣當(dāng)歸適宜性評價層次分析模型，計算獲得各指標(biāo)組合權(quán)重，見表1；同時利用專家賦值法建立岷縣當(dāng)歸適宜性評價隸屬函數(shù)模型，見表2。

岷縣耕地的當(dāng)歸適宜性分為高度適宜、適宜和勉強(qiáng)適宜3個等級，見圖3。高度適宜區(qū)域分布在岷縣的中部、西南部和東部地區(qū)，主要集中在閭井鎮(zhèn)、麻子川鎮(zhèn)、馬塢鄉(xiāng)、蒲麻鎮(zhèn)、秦許鄉(xiāng)、十里鎮(zhèn)、寺溝鎮(zhèn)、梅川鎮(zhèn)、寺溝鄉(xiāng)、麻子川鄉(xiāng)、茶埠鎮(zhèn)、岷陽鎮(zhèn)等，此外中寨鎮(zhèn)、申都鄉(xiāng)、維新鄉(xiāng)、西江鎮(zhèn)、西寨鎮(zhèn)等部分區(qū)域有零星或帶狀分布。高度適宜耕地總面積約664.27 km2，占全縣耕地總面積的76.4%。適宜種植區(qū)域主要分布在禾馱鎮(zhèn)、清水鎮(zhèn)等，中寨鎮(zhèn)、申都鄉(xiāng)、維新鄉(xiāng)和茶埠鎮(zhèn)等部分區(qū)域也有零星或帶狀分布。適宜耕地總面積約175.53 km2，占全縣耕地總面積的20.2%。勉強(qiáng)適宜區(qū)域主要在維新鄉(xiāng)、西江鎮(zhèn)、中寨鎮(zhèn)、清水鄉(xiāng)、梅川鎮(zhèn)等，占全縣耕地總面積的3.4%，面積約有29.87 km2。

2.3? ?岷縣當(dāng)歸適宜種植區(qū)域特征

岷縣當(dāng)歸主產(chǎn)地的地形對當(dāng)歸生產(chǎn)的有利影響是位于陽坡，光照充足；位于山坡，利于排水；海拔較高，夏季氣溫低；地處夏季風(fēng)迎風(fēng)坡，降水多；坡度較小，便于種植。當(dāng)歸為低溫長日照作物，宜高寒涼爽氣候，在海拔1 500～3 000 m均可栽培。在低海拔地區(qū)栽培抽薹率高，不易越夏。幼苗期喜陰，透光度為10%，忌烈日直曬；成株能耐強(qiáng)光。宜土層深厚、疏松、排水良好、肥沃富含腐殖質(zhì)的砂質(zhì)壤土栽培，不宜在低洼積水或者易板結(jié)的粘土和貧瘠的砂質(zhì)土栽種，忌連作。岷縣當(dāng)歸高度適宜區(qū)土壤類型主要為草甸土、高山草甸土、亞高山草甸土、林灌草甸土、黑壚土、黑鈣土。土壤pH為7.93，耕層含有機(jī)質(zhì)28.30 g/kg、全氮1.73 g/kg、有效磷47.98 mg/kg、速效鉀165.00 mg/kg、堿解氮146.50 mg/kg。年平均氣溫7.1 ℃，年極端最高氣溫28.1 ℃，年極端最低氣溫-13.9 ℃，年降水量807.5 mm，≥0 ℃積溫2 924.7 ℃，≥10 ℃積溫2 273.4 ℃。

3? ?討論與結(jié)論

通過對岷縣當(dāng)歸種植區(qū)適宜性評價分析發(fā)現(xiàn)，選取的評價因子中，權(quán)重較大的指標(biāo)依次為海拔、年降水量、年平均氣溫、零度以上積溫，解釋度分別為26%、16%、14%、11%。氣象因素在岷縣當(dāng)歸適宜性評價中起了主導(dǎo)因素。通過評價分析表明，岷縣當(dāng)歸種植高度適宜區(qū)、適宜區(qū)和勉強(qiáng)適宜區(qū)的面積分別為664.27、175.53、29.87 km2，分別占全縣耕地總面積的76.4%、20.2%、3.4%；高度適宜區(qū)域海拔在2 050～2 500 m，年降水量為450～800 mm，年平均溫度在5.5～16.0 ℃。鄧振鏞等［8 ］和嚴(yán)輝等［13 ］的研究均發(fā)現(xiàn)海拔對當(dāng)歸分布的影響最為顯著，2 000～3 000 m的海拔是我國當(dāng)歸種植最適海拔，海拔過高或過低均會對當(dāng)歸生長和有效成分積累產(chǎn)生影響［14 - 15 ］，這些均與本研究結(jié)論一致。本研究的另一結(jié)果表明，除海拔因素對當(dāng)歸生長的影響外，降水量是另一個主要影響因素，降水量通過改變土壤水分含量，繼而影響當(dāng)歸生長和植株對藥用成分的積累，這與徐曉瓊等［16 - 17 ］的研究結(jié)果相似。通過對當(dāng)歸適宜性區(qū)域分析，尋找出影響當(dāng)歸種植的主要因素，得出當(dāng)歸種植的最適宜條件，為在甘肅省內(nèi)探尋適合岷縣當(dāng)歸種植的更大區(qū)域提供了數(shù)據(jù)支撐。

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收稿日期：2022 - 10 - 25

作者簡介：賈蕊鴻（1989 — ），女，甘肅慶陽人，農(nóng)藝師，碩士，研究方向為耕地質(zhì)量監(jiān)測與評價。Email：450449255@qq.com。

通信作者：崔增團(tuán)（1963 — ），男，陜西華陰人，推廣研究員，研究方向為土肥水技術(shù)推廣及應(yīng)用。Email：gssggz0931@163.com。