黑膜移栽當歸生產(chǎn)力及其增長特征

李國業(yè)，張 良，龍 倩，高瑞琴

(1.隴南市農(nóng)業(yè)科學研究所，甘肅隴南 746000；2.隴南市武都區(qū)果蔬中心，甘肅隴南 746005；3.隴南市經(jīng)濟林研究院，甘肅隴南 746005)

當歸[Angelicasinensis(Oliv.)Diels]作為我國重要的傳統(tǒng)常用中藥之一，具有悠久的藥用歷史，始見于《神農(nóng)本草經(jīng)》，列為上品，為婦科圣藥，味甘、辛、微苦，性溫，具有補血活血、潤燥滑腸、調(diào)經(jīng)止痛、撫虛益損、破瘀生新的功效，素有“十方九歸”之稱[1]。當歸根含揮發(fā)油、有機酸、多糖、氨基酸、微量元素、維生素等生物活性，不僅用于治病，在美容、保健等方面具有重要的開發(fā)利用價值，是我國中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)出口創(chuàng)匯的主要藥材之一[2]。隨著人們生活水平的提高，康養(yǎng)理念得到社會的廣泛認同，滋補類藥材需求量日益增加。

甘肅作為優(yōu)質(zhì)當歸道地產(chǎn)區(qū)，質(zhì)優(yōu)物美的“岷歸”享譽海內(nèi)外，年栽培面積和總產(chǎn)量占全國90%以上，已有1 000多年的栽培歷史[3]。前人就當歸栽培技術(shù)進行了大量研究，研究結(jié)果表明，栽培方式[4-6]、海拔[7]、種苗大小[8]等因素均能影響當歸產(chǎn)量。適當?shù)纳叻N植海拔有利光合產(chǎn)物向根分配，進而提高當歸產(chǎn)量[9]。盡管在當歸產(chǎn)量形成等方面進行了大量的研究，但大多集中在產(chǎn)量高低的比較，有關(guān)當歸生產(chǎn)力及增長特征的研究鮮見報道。該研究探討黑膜移栽當歸產(chǎn)量及生產(chǎn)力增長機理，以期為當歸新品種選育及豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計試驗在甘肅省宕昌縣南河鄉(xiāng)八路川村隴南市農(nóng)業(yè)科學研究所中藥材試驗示范基地進行，該區(qū)屬高寒陰濕二陰區(qū)，海拔2 350 m，年平均氣溫5.3 ℃，≥10 ℃有效積溫1 750 ℃·d，無霜期120 d，年降水量500～600 mm，年日照時數(shù)2 000 h。春季回暖遲，秋季降溫快。土壤為黑壚土，地力中等，前茬作物為大豆。土壤有機質(zhì)32.16 g/kg，全氮4.98 g/kg，全磷1.00 g/kg，堿解氮117.54 mg/kg，速效磷15.10 mg/kg，速效鉀291.21 mg/kg，pH 7.2。

采用裂區(qū)設(shè)計,設(shè)覆黑膜移栽和露地移栽2個栽培方式,小區(qū)面積20 m2，重復(fù)3次。小區(qū)間筑埂隔離，并用塑料薄膜覆蓋埂體，以防小區(qū)間串水串肥，四周保護區(qū)寬2 m。施優(yōu)質(zhì)腐熟農(nóng)家肥45 000 kg/hm2，純氮90 kg/hm2、五氧化二磷65 kg/hm2、氧化鉀45 kg/hm2。農(nóng)家肥和磷、鉀肥作為底肥一次性施入，氮肥2/3作為底肥，1/3作為追肥，田間管理措施同當?shù)卮筇锷a(chǎn)。

2018年6月10日育苗，種苗規(guī)格為單根直徑0.50～0.55 cm，單根重0.8～1.3 g，2019年3月20日移栽，密度為13.3萬穴/hm2(25 cm×30 cm)，呈“品”字型錯開挖穴，穴深15～20 cm，每穴2株，芽頭覆土2～3 cm。年際間重復(fù)試驗于2019—2020年進行，2019年6月10日育苗，2020年3月27日移栽，種苗規(guī)格、栽培管理措施同2018—2019年。

1.2 取樣及測定方法

1.2.1干物質(zhì)生產(chǎn)。分別于苗期、移栽返青期、成藥期、采挖期，每小區(qū)取5穴，剪除根，用直尺測定植株高度并記錄葉片數(shù)，于105 ℃殺青30 min，然后保持80 ℃恒溫烘至恒重。

1.2.2葉綠素含量測定。葉綠素含量測定采用丙酮乙醇提取法[10]。

1.2.3測產(chǎn)。地上部分開始枯萎時采挖，采挖前割去地上部分，留3～5 cm的短茬，洗凈泥土稱重，按小區(qū)實際收獲產(chǎn)量計產(chǎn)，并記錄麻口病株數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)分析2018和2019年當歸育苗試驗，2019和2020年移栽試驗結(jié)果年際間差異不顯著，結(jié)果分析以2018、2019年數(shù)據(jù)為主。試驗數(shù)據(jù)運用SPSS 16.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培方式當歸生產(chǎn)力特征從表1可以看出，栽培方式對當歸產(chǎn)量具有顯著影響，以覆黑膜移栽當歸根莖產(chǎn)量最高。2019、2020年黑膜移栽當歸根莖產(chǎn)量分別達到4 530、4 510 kg/hm2，較露地移栽分別提高24.72%和27.11%，說明覆黑膜移栽能顯著提高當歸的生產(chǎn)力。

表1 不同栽培模式下當歸根莖產(chǎn)量

2.2 不同栽培方式當歸干物質(zhì)積累量從表2可以看出，地上部分干物質(zhì)積累量隨生育進程呈先增加后下降的趨勢，至成藥期干物質(zhì)積累量達到最大值，隨后下降。苗期、移栽返青期，黑膜移栽、露地移栽地上部分干物質(zhì)積累量差異不顯著。成藥期、采挖期，黑膜移栽地上部分干物質(zhì)積累量較露地移栽分別提高39.67%和23.81%，差異均達到顯著水平，說明覆黑膜栽培可以顯著提高當歸成藥期地上部分干物質(zhì)積累量。從各個生長階段來看，苗期至移栽返青期，黑膜移栽、露地移栽地上部分干物質(zhì)積累量差異不顯著。移栽返青期至成藥期，黑膜移栽地上部分干物質(zhì)積累量較露地移栽提高47.37%，表明地膜覆蓋能有效提高當歸移栽返青期至成藥期地上部分干物質(zhì)積累量。成藥期至采挖期，黑膜移栽地上部分干物質(zhì)積累量較露地移栽提高44.37%，表明黑膜移栽能夠延長當歸地上部分干物質(zhì)積累時間。相關(guān)分析表明，成藥期、移栽返青期至成藥期地上部分干物質(zhì)積累量與當歸根莖產(chǎn)量呈極顯著或顯著正相關(guān)(n=4)，相關(guān)系數(shù)(r)分別為0.958、0.950，說明覆膜當歸移栽返青后地上部分較高的干物質(zhì)積累量是當歸生產(chǎn)力提高的關(guān)鍵因素。

表2 不同栽培模式當歸各生育期的地上部分干物質(zhì)積累量

2.3 不同栽培方式當歸農(nóng)藝性狀從表3可以看出，黑膜移栽顯著提高當歸的株高、單株葉片數(shù)、葉片直徑。黑膜移栽株高、單株葉片數(shù)及葉片直徑分別為1.54 m、7.2片、31.0 cm，較露地移栽分別提高14.93%、12.50%和23.51%。黑膜移栽當歸抽薹率略高于露地移栽，差異不顯著。

表3 不同栽培模式當歸農(nóng)藝性狀

2.4 不同栽培方式當歸葉片光合色素光合色素在光合作用中參與吸收、傳遞光能或引起原初光化學反應(yīng)。從表4可以看出，葉綠素總量、葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素均呈現(xiàn)出黑膜移栽>露地移栽。黑膜移栽當歸葉綠素總量、葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素較露地移栽分別提高68.00%、54.46%、92.06%和70.00%，差異均達到顯著水平。黑膜移栽葉綠素a/葉綠素b的值小于露地移栽，說明露地移栽當歸葉片類囊體的垛疊程度降低，葉綠體的捕光能力和能量傳遞速率降低。

表4 不同栽培模式當歸葉片光合色素含量

2.5 不同栽培方式對當歸等級和麻口病的影響當歸等級與當歸產(chǎn)值呈正相關(guān)，生產(chǎn)中提高特級、一級當歸出產(chǎn)率是提高當歸產(chǎn)值的重要途徑之一。從表5可以看出，黑膜移栽當歸的特級、一級產(chǎn)出率較露地移栽分別提高31.87%和57.69%，說明黑膜移栽能夠提高特級、一級當歸出產(chǎn)率，尤其是一級歸的出產(chǎn)率提高作用更為顯著。麻口病是當歸生產(chǎn)中的主要病害之一，由表5可知，黑膜移栽當歸麻口病發(fā)病普遍率、病情指數(shù)均高于露地移栽當歸，但差異均不顯著。

表5 不同栽培模式當歸等級和麻口病

3 討論

3.1 當歸生產(chǎn)力與生長發(fā)育特征在不影響品質(zhì)的前提下，穩(wěn)產(chǎn)、豐產(chǎn)是保障中藥材產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的基礎(chǔ)。當歸作為甘肅省重要的道地藥材，其產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展對實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興具有重要的實踐意義和現(xiàn)實意義。該試驗研究表明，2019和2020年覆黑膜移栽根莖產(chǎn)量較露地移栽分別提高24.72%和27.11%，差異達到顯著水平，表明覆膜更能發(fā)揮當歸的最高生產(chǎn)力，這與藺海明等[11]、薛潤光等[12]的研究結(jié)果基本一致。覆膜移栽當歸的植株高度、葉片數(shù)、葉片直徑均顯著高于露地移栽，這可能是由于地膜覆蓋具有增溫、節(jié)水、保墑、增加光合作用與土壤微生物數(shù)量、抑制雜草的作用[13]，說明覆膜移栽在一定程度上可以改善當歸的農(nóng)藝性狀。

產(chǎn)量的高低與干物質(zhì)積累量及積累動態(tài)密不可分，光合產(chǎn)物的積累量是影響產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，光合產(chǎn)物積累量越大，產(chǎn)量越高。該試驗研究表明，從各個生育時期來看，2種栽培方式，苗期、移栽返青期地上部分干物質(zhì)積累量差異不顯著，成藥期地上部分干物質(zhì)積累量黑膜移栽顯著高于露地移栽，說明覆膜移栽能夠顯著提高成藥期地上部分干物質(zhì)積累量，這可能與覆膜移栽延長了地上部分干物質(zhì)積累的時間有關(guān)[11]。從不同生育階段來看，苗期至移栽返青期，地上部干物質(zhì)積累量處理間差異不顯著。移栽返青期至成藥期，地上部分干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為黑膜移栽>露地移栽，相關(guān)分析表明，成藥期、移栽返青期至成藥期地上部分干物質(zhì)積累量與當歸根莖產(chǎn)量呈極顯著或顯著正相關(guān)(n=4)，相關(guān)系數(shù)(r)分別為0.958、0.950。說明地膜覆蓋產(chǎn)量潛力提高的關(guān)鍵是提高了成藥期、移栽返青期至成藥期干物質(zhì)積累量。

光合色素是植物進行初級生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，能夠間接反映植被的健康狀況和光合能力，葉綠色的增加能明顯提高植物的光合能力，增加產(chǎn)量[14]。該試驗結(jié)果表明，地膜覆蓋葉綠色a、葉綠色b、類胡蘿卜素均表現(xiàn)為黑膜移栽高于露地移栽，這可能是由于直播當歸吸收土壤中N、P元素等能力較弱，造成光合色素合成途徑受到抑制，進而導致光合作用受阻[15-17]。

3.2 當歸品質(zhì)及麻口病商品品質(zhì)是保障當歸產(chǎn)值的重要指標之一，尤其是特級、一級歸出產(chǎn)率高可以顯著提高當歸的產(chǎn)值。該試驗研究表明，黑膜移栽當歸的特級、一級出產(chǎn)率高于露地移栽，特別是一級歸產(chǎn)出率提高作用更為明顯，說明黑膜移栽能夠改善當歸的商品品質(zhì)。

研究表明，當歸莖線蟲引起的當歸麻口病是影響當歸產(chǎn)量和品質(zhì)的一個重要因素[18]。土壤溫度和濕度越高，線蟲活躍越明顯，地膜覆蓋在一定程度上增加了土壤濕度和溫度。該試驗研究表明，地膜覆蓋當歸麻口病發(fā)病普遍率和病情指數(shù)略高于露地移栽，差異不明顯，這可能與栽培管理措施、品種抗病性等有關(guān)，其有關(guān)機理機制還有待進一步研究。

4 結(jié)論

當歸作為我國常用中藥材，具有數(shù)千年的栽培歷史，該試驗研究表明，黑膜移栽顯著提高當歸根莖產(chǎn)量，改善當歸品質(zhì)，尤其是提高了一級歸的產(chǎn)出率。黑膜移栽能夠改善植株農(nóng)藝性狀、延長光合物質(zhì)的積累時間，提高成藥期、移栽返青期至成藥期的地上部分干物質(zhì)積累量。成藥期、移栽返青期至成藥期干物質(zhì)積累量是地膜移栽當歸生產(chǎn)力增長的關(guān)鍵因素。