播期和播種量對當歸熟地種苗及成藥產(chǎn)量與質(zhì)量影響

葛 慧,郭增祥,趙萬千,王惠珍, 王 盼,劉 東,趙 鑫,杜 弢

(1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)和政藥用植物園，甘肅臨夏 731100；2.岷縣當歸研究院，甘肅岷縣 748400； 3.甘肅省臨夏州農(nóng)業(yè)科學(xué)院，甘肅臨夏 731100)

0 引 言

【研究意義】當歸[Angelicasinensis(Oliv.)Diels]為傘形科2年生草本植物[1]。主要種植在海拔2 000～2 800 m的高寒陰濕地區(qū)[2]，甘肅的岷縣、漳縣、宕昌縣、卓尼縣和臨潭縣為當歸主產(chǎn)區(qū)[3]。當歸藥材的生產(chǎn)主要以育苗移栽為主,種苗質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響藥材產(chǎn)量和品質(zhì)[4-7]。近年來，當歸種苗需求激增[8]。當歸種苗繁育傳統(tǒng)生荒地育苗技術(shù)即第1年7、8月，在海拔2 800 m以上的高寒二陰區(qū)選擇土層深厚、質(zhì)地疏松的坡地開荒。冬季農(nóng)閑時，將草皮壘成草堆點燃。第2年5月底、6月初整地作畦，用“生灰”作底肥，在整好的畦面上均勻撒種后覆蓋薄土，覆麥草或遮陽網(wǎng)遮陰。9月下旬至10月初采挖，扎把運回后放置在陰涼通風處晾苗，當苗子含水量降至60%～70%時堆藏或窖藏，翌年春天移栽。生荒地育苗不占耕地且育成當歸種苗病蟲害少、產(chǎn)量高，增加了藥農(nóng)對生荒地育苗的主觀依賴性[9]。溫室效應(yīng)的加劇導(dǎo)致適宜當歸育苗區(qū)域愈加狹窄，育苗向更高海拔荒地延伸[10,11]。探尋可替代生荒地育苗的當歸熟地育苗技術(shù)成為亟需解決的關(guān)鍵問題?！厩叭搜芯窟M展】趙慶芳等[12]開展了當歸熟地育苗試驗研究，肯定了熟地育苗方式的可行性。武延安等[13,14]研究表明，日光溫室冬季熟地育苗可明顯抑制當歸早期抽薹，并總結(jié)出了當歸日光溫室冬季育苗技術(shù)，但因成本較高未進一步推廣。通過當歸熟地育苗試驗，選擇出適合當歸熟地育苗的黃芪、蠶豆茬口[15-19]?！颈狙芯壳腥朦c】但在實際生產(chǎn)中，當歸熟地育苗仍然存在著播期和播種量不明確、種苗產(chǎn)量低、移栽后抽薹率高等問題[10]。亟需研究播期和播種量對熟地育成當歸種苗及藥材的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】設(shè)置當歸熟地育苗試驗及種苗移栽比較試驗，比較不同播期和播種量條件下熟地育成當歸種苗在植株形態(tài)指標、產(chǎn)量間的差異及種苗移栽后抽薹率、藥材產(chǎn)量及阿魏酸含量間的差異，研究適合當歸熟地育苗的播期、播種量及田間管理技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

當歸熟地育苗試驗地和種苗移栽比較試驗地，均位于甘肅中醫(yī)藥大學(xué)和政藥用植物園，園內(nèi)海拔2 430 m，年均溫5.7℃，年降水量780 mm，無霜期110 d，最高溫29.0℃，最低溫-20.4℃，屬典型高寒陰濕區(qū)，土壤類型為黑壚土。2018年進行當歸熟地育苗試驗，前茬為柴胡；2019年用熟地育成當歸苗開展大田栽培試驗，前茬為菘藍。當歸育苗及成藥栽培期間用土壤溫濕度記錄儀對試驗地中心距地表10 cm處溫濕度自動記錄。表1

表1 試驗地基本信息Table 1 Basic information about the test site

當歸種子為2017年在甘肅岷縣生荒留種地3年生當歸種株采集的種子，種子采收后晾干貯藏備用，經(jīng)甘肅中醫(yī)藥大學(xué)杜弢教授鑒定為當歸(Angelicasinensis(Oliv.)Diels)種子。

1.2 方 法

1.2.1 育 苗

2018年設(shè)置當歸熟地育苗試驗，采用二因素隨機區(qū)組設(shè)計，以播期(T1：6月15日、T2：6月28日、T3：7月13日)和播種量(B1：5 kg/667m2、B2：6 kg/667m2、B3：7 kg/667m2)為試驗因素分別設(shè)3個梯度，共9個處理，每個處理重復(fù)3次，共計27個小區(qū)，每小區(qū)面積7 m2。

試驗前結(jié)合翻地施磷酸二銨10 kg/667m2,深翻做壟，壟寬100 cm，壟高15 cm，壟間距30 cm。起壟后整平耙細壟面，撿去石塊、草根等雜物。播種前將拌好的毒土(多菌靈2 kg/667m2、硫酸亞鐵3 kg/667m2、15%毒辛顆粒劑2 kg/667m2，加15 kg細土拌勻)均勻撒施在地表，將當歸種子均勻撒播在壟面。用鐵網(wǎng)篩將土篩于壟面，種子覆土厚度約0.3 cm，以不見浮籽為度。播種完成后立即在離地面30 cm處搭蓋遮光度為50%的遮陽網(wǎng)。2018年10月10日，種苗采挖后拌鮮土扎把，運回后放置在陰涼通風處晾苗，苗子含水量降至60%～70%時堆藏，翌年春天移栽。

1.2.2 種苗移栽

2019年4月15日，設(shè)置當歸種苗大田栽培試驗。采用隨機區(qū)組設(shè)計，將2018年熟地育成當歸種苗按9個處理分別移栽，每個處理重復(fù)3次，共計27個小區(qū)，每小區(qū)面積10 m2。

移栽前結(jié)合翻地施三元復(fù)合肥40 kg/667m2。翻耕平整后起壟，壟面寬140 cm，高20 cm，壟間距30 cm,用黑色地膜覆蓋。選擇健康、無病斑的當歸種苗，按行株距30 cm×20 cm的栽植密度開穴移栽，每壟移栽4行，每穴栽苗2株，填土壓實，苗頭上覆土5～6 cm。田間管理措施與大田一致，根據(jù)生長狀況，適時除草。

1.2.3 指標測定

1.2.3.1 種苗形態(tài)及產(chǎn)量

2018年10月10日，田間采挖種苗時，每小區(qū)隨機取樣，調(diào)查當歸種苗形態(tài)指標：單根重(g)、根粗(mm)、根長(cm)、側(cè)根數(shù)(條)、小區(qū)產(chǎn)量(kg)。

1.2.3.2 種苗成活率和早期抽薹率

種苗移栽后按重復(fù)小區(qū)依次統(tǒng)計成活株數(shù)和早期抽薹株數(shù)，最后分別計算成活率和早期抽薹率。

成活率(%)=(移栽后成活株數(shù)/移栽總株數(shù))×100%；

早期抽薹率(%)=(早期抽薹株數(shù)/成活總株數(shù))×100%。

1.2.3.3 藥材形態(tài)指標及產(chǎn)量

2019年9月28日，當歸藥材生長期調(diào)查株高(cm)、株幅(cm)、葉片數(shù)(個)；11月3日，當歸藥材采挖后調(diào)查根長(cm)、蘆頭粗(mm)、單根鮮重(g)、側(cè)根數(shù)(條)及小區(qū)產(chǎn)量(kg)；晾干后測定干重(kg)，計算折干率(%)和單產(chǎn)(kg/667m2)。

1.2.3.4 阿魏酸含量

阿魏酸含量的測定參照2015版《中國藥典》方法[1]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS2 4.0統(tǒng)計軟件進行分析，用Excel 2019軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對當歸種苗形態(tài)指標及產(chǎn)量影響

研究表明，不同播期和播種量對熟地育成當歸苗形態(tài)指標的影響顯著。隨著播期的延后，當歸苗的全株重、單根重、根長、根粗均有不同程度的降低。其中，全株重最大的處理為T2B3，達0.76 g，與第3播期的3個處理間差異極顯著(P<0.01)；全株重最低的處理為T3B1，僅0.29 g。單根重最高的處理為T1B1，達0.63 g，與第3播期的3個處理間差異極顯著(P<0.01)；單根重最低的處理為T3B2，僅0.21 g。根長最長的處理為T2B2，達12.36 cm，僅與根長最短的處理T3B2間差異極顯著(P<0.01)。根粗最粗的處理為T2B3，達4.22 mm；最細的處理為T3B1，僅2.89 mm，兩者間差異極顯著(P<0.01)。側(cè)根數(shù)各處理間雖有不同，但均未達到顯著水平(P>0.05)。第1播期下3個播種量的當歸苗產(chǎn)量均極顯著高于第2和第3播期(P<0.01)，其中處理T1B2產(chǎn)量最高，達60.19 kg/667m2，與第2、第3播期的其他處理間差異達顯著水平。產(chǎn)量最低的處理為T3B1，僅1.88 kg/667m2。同一播期下不同播種量的當歸苗產(chǎn)量間雖有差異，但差異性均未達到顯著水平(P>0.05)。表2

表2 不同播期和播種量下熟地育成當歸苗形態(tài)指標及產(chǎn)量變化Table 2 Effects of sowing date and sowing amount on morphological index and yield of A.sinensis seedlings grown in cultivated fields

2.2 不同處理對當歸種苗移栽成活率的影響

研究表明，播期和播種量對熟地育成當歸苗移栽成活率具有較大的影響。移栽后成活率最高的處理為T2B1，達57.99%，且與其他處理間差異顯著；成活率最低的處理為T3B2，僅為34.72%，兩者間差異極顯著(P<0.01)。圖1

注：不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05),不同大寫字母表示不同處理間差異極顯著(P<0.01)，下同

2.3 不同處理對移栽后地上部生長及早期抽薹率的影響

研究表明，不同播期和播種量對熟地育成當歸苗移栽后地上部的生長及早期抽薹率均有影響。株高最高的處理為T3B3，達34.07 cm，且與T1B2、T2B3、T3B13個處理間差異顯著(P<0.05)，株高最低的處理為T2B3，僅25.93 cm。各處理對株幅和葉片數(shù)有影響，但均未達到顯著水平(P>0.05)。其中，株幅最大的處理為T1B1，達63.47 cm，株幅最小的處理為T2B3，為53.20 cm；葉片數(shù)最多的處理為T3B1，達8.87個，最少的處理為T2B2，僅6個。早期抽薹率最高的處理為T1B1，達4.77%，其次為T2B3；抽薹率最低的處理為T1B2、T2B1、T3B1、T3B2以及T3B3，抽薹率均為0，與其他處理間差異極顯著(P<0.01)。表3

表3 不同播期和播種量下熟地育成當歸苗移栽后地上部生長及早期抽薹率變化Table 3 Effects of sowing date and sowing amount on the growth and early-bolting rate of A.sinensis plantings after transplanting

2.4 不同處理下對當歸種苗移栽后地下部的影響

研究表明，播期和播種量對熟地育成當歸苗移栽后地下部的影響顯著。其中，單根鮮重最高的處理為T1B1，達125.00 g，與T1B2、T2B3、T3B23個處理間差異極顯著(P<0.01)；單根鮮重最低的處理為T1B2，僅68.67 g，且與其他處理間差異極顯著(P<0.01)。各處理間根長和根粗雖有差異，但均未達到顯著水平，其中根長最長的處理為T3B2，達27.9 cm，根粗最粗的處理為T3B1，達31.55 mm。側(cè)根數(shù)最多的處理為T1B3，達9.80條；側(cè)根數(shù)最少的處理為T1B2，僅6.82條，兩者間差異顯著(P<0.05)。藥材干重產(chǎn)量最高的處理為T2B1，達283.07 kg/667m2，其次為處理T2B2和T2B1。產(chǎn)量最低的處理為T2B3，僅160.50 kg/667m2，與T2B1間差異極顯著(P<0.01)。表4

表4 不同播期和播種量下熟地育成當歸種苗移栽后地下部變化Table 4 Effects of sowing date and sowing amount on the underground part of A.sinensis seedlings from the cultivated fields

2.5 不同處理下對藥材阿魏酸含量的影響

研究表明，不同處理下播期和播種量對熟地育成當歸苗移栽后阿魏酸含量影響顯著。阿魏酸含量最高的處理為T3B1,達0.107%，且與其他處理間差異極顯著(P<0.01)。阿魏酸含量最低的處理為T1B3，僅0.068%。圖2

圖2 不同處理下阿魏酸含量比較Fig.2 Comparison of FA concent in A.sinensis

2.6 當歸苗單根重及成藥各指標的相關(guān)性

研究表明，種苗單根鮮重與早期抽薹率間呈顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.770),種苗單根重越高越容易抽薹。產(chǎn)量與成活率、株高均呈顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.717、r=0.667),成活率越高產(chǎn)量越高，且地上部分的生長與地下產(chǎn)量的增加相一致。阿魏酸含量與單根鮮重、早期抽薹率、葉片數(shù)和根粗間呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.251、r=0.164、r=0.200、r=0.167)；與成活率、株高、單根重、根長及產(chǎn)量間呈負相關(guān)關(guān)系(r=-0.133、r=-0.333、r=-0.283、r=-0.067、r=-0.200、r=-0.567)。表5

表5 當歸種苗單根鮮重與成藥的相關(guān)性Table 5 Correlation analysis of single root fresh weight of A.sinensis seedlings and patent medicine

3 討 論

土壤作為植物生長的載體, 對植物生長有著重要的影響[20]。土壤環(huán)境可影響植物的生長和生產(chǎn)力[21-22]。熟地和生荒地在養(yǎng)分、土壤理化性質(zhì)和土壤微生物多樣性等方面均存在差異。熟地較生荒地養(yǎng)分充足，在育苗過程中當歸苗生長充分，易形成大苗，移栽后容易導(dǎo)致早期抽薹現(xiàn)象的發(fā)生；且熟地病蟲害較多，育苗及貯藏過程中爛苗現(xiàn)象嚴重[10]。推遲熟地育苗時間以及增大播種量可有效控制當歸種苗的質(zhì)量，預(yù)防早期抽薹。而在育苗及貯藏期間做好病蟲害的防治工作則是防止爛苗的有效手段。

播期不同，對應(yīng)的育苗期環(huán)境因子及生長期均不同，育成當歸種苗的質(zhì)量及產(chǎn)量也不同。目前，生產(chǎn)上多用單根重0.4～0.8 g、根粗3～5 mm的當歸種苗。研究發(fā)現(xiàn)，小種苗抽薹率低但生活力弱、產(chǎn)量低，大種苗生活力強但抽薹率高，故在實際生產(chǎn)中唯中等苗最有價值[23]。研究中，第1播期和第2播期育成當歸苗均符合生產(chǎn)要求，而第3播期育成當歸苗則因后期溫度降低、生長期縮短，導(dǎo)致種苗過小。而播期對當歸苗產(chǎn)量的影響主要表現(xiàn)在影響生長期，播期早的當歸苗生長時間長，苗子單根重增加，產(chǎn)量增加。但研究發(fā)現(xiàn)，苗子產(chǎn)量明顯低于實際生產(chǎn)，可能為育苗地前茬作物為柴胡，與當歸均屬傘形科，有連作障礙，影響了出苗及根系發(fā)育狀況，影響了當歸苗產(chǎn)量。當歸熟地育苗在6月下旬進行，且應(yīng)避免當歸、柴胡等傘形科茬口。除播期和播種量外，當歸熟地育苗還受產(chǎn)地氣候因子、土壤因子、肥料、茬口等因素的影響，有關(guān)不同產(chǎn)區(qū)及環(huán)境因子對當歸熟地育苗的影響，還需進一步研究。

4 結(jié) 論

播期和播種量對當歸苗的影響較大，且最終會影響藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量。播期過早，育成當歸種苗較大、早期抽薹率高，導(dǎo)致產(chǎn)量降低；播期過遲，所得種苗移栽后雖有效降低了早期抽薹率，但成活率較低。在當歸主產(chǎn)區(qū)，選擇海拔2 400 m左右的地區(qū)進行當歸熟地育苗，在6月下旬播種，播種量控制在5～6 kg/667m2，苗齡控制在110 d，獲得的當歸苗較為符合生產(chǎn)需求。