活體植物搭架對藥用黨參產(chǎn)量的影響

李麗 劉莉莉 尚虎山 曹占鳳 魏曉萌 秦飛

摘要：為了研究活體植物搭架對藥用黨參產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響及對根系病害的降低效應(yīng)，采用隨機區(qū)組設(shè)計，以常規(guī)不搭架和人工竹子搭架為對照，設(shè)蠶豆、油葵、谷子3種活體植物搭架方式，研究了活體植物搭架對黨參生長和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，活體植物搭架的黨參產(chǎn)量均高于人工竹子搭架和常規(guī)不搭架，且收獲的相應(yīng)活體植物蠶豆、油葵和谷子增收均在1 000元/hm2以上。黨參產(chǎn)量以蠶豆搭架最高，其次是油葵搭架，谷子搭架排第3，分別為6 119.2、5 985.8、5 865.5 kg/hm2；產(chǎn)值分別為48 953.6、47 886.4、46 924.0元/hm2。綜合性狀表明，蠶豆搭架的黨參地上部和根系農(nóng)藝性狀較好，增產(chǎn)作用大，經(jīng)濟純收益高，特級和一級品黨參的生產(chǎn)率高，根腐病發(fā)病率和病情指數(shù)低。因此，蠶豆搭架栽培有利于提高黨參的產(chǎn)量，適宜在高寒二陰區(qū)推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：黨參；活體植物；搭架；產(chǎn)量；影響

中圖分類號：S567? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2097-2172（2023）11-1046-005

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2023.11.013

Effects of Plant Scaffolding Cultivation on the Yields of

Medicinal Codonopsis pilosula

LI Li 1， LIU Lili 1， SHANG Hushan 1， CAO Zhanfeng 2， WEI Xiaomeng 2， QIN Fei 3

（1. Dingxi Academy of Agricultural Sciences， Dingxi Gansu 743000， China; 2. Gansu Economic Crop Technology Extension Station，Lanzhou Gansu 730000， China; 3. Gansu Weishuiyuan Pharmacy Technology Co.， Ltd.， Weiyuan Gansu 748200， China）

Abstract： In order to study the effects of plant scaffolding cultivation technique on yields， economic return and reduction of root diseases of medicinal Codonopsis pilosula， a randomized block design was used to design the scaffolding technology treatments with broad bean， oil sunflower and millet. The conventional non-scaffolding （CK1） and artificial bamboo scaffolding technology （CK2） were used as controls， and the effects of plant scaffolding on the growth and yield of Codonopsis pilosula were studied. Results showed that yields in plant scaffolding were all higher than these of the two controls and the harvest of scaffolding crop could all generate an extra income of over 1 000 Yuan/ha on average. Yield in broad bean scaffolding was the highest， followed by oil sunflower scaffolding and millet scaffolding， which were 6 119.2， 5 985.8 and 5 865.5 kg/ha， respectively， and the economic return was 48 953.6， 47 886.4 and 46 924.0 Yuan/ha， respectively. To sum up， the above ground and root agronomic characters of Codonopsis pilosula planted on broad bean were ideal， which showed large yield increase， high economic net income， high productivity of super grade and first grade Codonopsis pilosula， and low incidence rate and disease index of root rot. Therefore， the cultivation of broad bean scaffolding is beneficial for increasing the yield of Codonopsi spilosula， and is suitable for promotion and application in alpine humid regions.

Key words： Codonopsis pilosula （Franch.） Nannf; Living plant; Scaffolding; Yield; Influence

收稿日期：2022 - 10 - 24；修訂日期：2023 - 08 - 26

基金項目：國家自然科學(xué)基金（31960395）；甘肅省科技重點研發(fā)計劃（20YF8NJ166）；定西市重點技術(shù)攻關(guān)專項（DX2023AZ16）；定西市科技計劃項目（DX2023BZ89）。

作者簡介：李? ?麗（1990 — ），女，甘肅隴西人，助理研究員，碩士，主要從事藥用植物選育栽培方面的研究。Email： 1007807015@qq.com。

通信作者：尚虎山（1981— ），男，甘肅安定人，副研究員，主要從事道地中藥材新品種選育及旱地作物栽培工作。Email： 94789137@qq.com。

藥用黨參Codonopsis pilosula（Franch.）Nannf是常用大宗中藥材之一，常用于脾肺氣虛、食少倦怠、咳嗽虛喘、面色萎黃等癥，具有健脾益肺、養(yǎng)血生津的功效［1 ］。甘肅省定西市是全國藥用黨參藥材的主要產(chǎn)區(qū)，產(chǎn)量居全國之首，種植面積約1.7萬hm2［2 - 3 ］。以渭源縣為核心的區(qū)域自然環(huán)境高寒陰濕，所產(chǎn)黨參以“條直、體胖、色白、質(zhì)好”而著稱，被中國農(nóng)學(xué)會特產(chǎn)之鄉(xiāng)組委會正式命名為“中國黨參之鄉(xiāng)”。但生產(chǎn)上黨參對光照較敏感，幼苗期喜陰，光照過強會抑制幼苗生長，成株期需充足光照來滿足其生長需求［4 - 5 ］。黨參在生產(chǎn)中因群體藤蔓（莖）匍匐在地表，造成地表白天局部大氣CO2濃度過低、地面通透性差、光照不充分等問題，致病害加重，有效光合效率、質(zhì)量、產(chǎn)量下降［6 ］。張立軍等［7 ］、陳玉武等［8 ］研究表明，黨參人工搭架可顯著提高黨參鮮根重，保證田間透光，增加光照面積。但人工搭架使黨參試驗田受到嚴重踐踏，且費工費力，高產(chǎn)出需要高投入，因此，需要探索更符合實際生產(chǎn)的搭架方式。宋玉梅［9 ］研究表明，使用活體植物搭架能保障黨參自動掛蔓，也能保護田地不被破壞，同時增加種植效益。

間、混、套作是我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的精髓，在增加農(nóng)田單元的生物多樣性［10 - 11 ］、增加產(chǎn)量的穩(wěn)定性、控制田間病蟲草害等方面取得了較多研究成果［12 ］。間、混、套作能合理分配植物生長所需的光熱水肥資源［13 ］，并減輕中藥材種植連作障礙［14 - 15 ］。為此，我們選用蠶豆、油葵和谷子3種高稈作物與黨參進行了套種，并用套種的高稈作物作為黨參活體支架進行研究，以期為促進定西市道地中藥材黨參產(chǎn)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)指導(dǎo)。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗地概況

試驗設(shè)在甘肅渭水源藥業(yè)科技有限公司試驗基地（北緯35° 13′，東經(jīng)104° 26′），海拔1 908 m，年平均日照時數(shù)2 412 h，年平均氣溫5.8 ℃，≥10 ℃有效積溫 2 179 ℃，無霜期120 ～150 d，境內(nèi)年均降水量507 mm，年蒸發(fā)量達1 126 mm，屬典型的高寒陰濕農(nóng)業(yè)區(qū)。試驗所選地是川地，土壤類型為黃壤土，肥力適中，地力中等，光照水熱資源均衡；耕層土壤含有機質(zhì)17.7 g/kg、全氮0.71 g/kg、銨態(tài)氮1.26 mg/kg、硝態(tài)氮9.51 mg/kg、全磷0.78 mg/kg、速效磷42.1 mg/kg、全鉀18.78 g/kg、速效鉀143.2 mg/kg，pH為7.3。近幾年輪作倒茬較好，2018 — 2020年前茬作物依次為小麥、馬鈴薯和玉米。

1.2? ?供試材料

指示黨參品種為渭黨1號，由定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院中藥材研究所提供。選擇生長健壯、無病害、無損傷、莖徑1.0 cm左右的黨參苗。供試蠶豆品種為青蠶14號（該品種幼苗直立，幼莖淺綠色，主莖綠色、方型，葉姿上舉，株型緊湊）；油葵品種為矮大頭BW567（該品種葉肥大，葉柄短，莖稈粗壯，節(jié)間短，抗強風(fēng)、抗冰雹，抗倒伏能力強）均由酒泉三保種業(yè)有限責(zé)任公司提供；谷子品種為隴谷13號，由定西辰源農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供。

1.3? ?試驗方法

試驗共設(shè)5個處理，包括蠶豆、油葵、谷子3個活體植物搭架栽培及常規(guī)不搭架（CK1）和人工竹子搭架（CK2）。采用隨機區(qū)組設(shè)計，重復(fù)3次，小區(qū)面積50 m2，四周設(shè)保護行。試驗地土壤質(zhì)地疏松，移栽前基施中藥材專用肥（甘肅鼎瑞農(nóng)業(yè)有限公司生產(chǎn)） 937.5 kg/hm2，采用噴溝技術(shù)施30%甲霜惡霉靈1 200～1 500倍液以防菌害，用5%噻蟲胺顆粒劑與土按體積比1∶5的比例拌毒土防治蟲害，毒土用量37.5 kg/hm2。同時施入腐熟有機肥45 000 kg/hm2、磷酸二銨375 kg/hm2、尿素225 kg/hm2。

黨參和活體植物均于2021年3月30日播種，黨參按傳統(tǒng)密度（行距20 cm、株距3 cm）進行移栽，活體植物按照行距75 cm、株距35 cm的方式種植。其他田間管理措施各處理保持一致。

1.4? ?測定項目與方法

于2021年7月11日（旺盛生長期）測定黨參植株地上部株高、莖蔓長、葉長、葉寬等指標(biāo)；于10月29日（采挖期）在田間分小區(qū)各取樣10株，觀測黨參地下部根系單根鮮重、主根長、蘆頭徑粗、根腐病發(fā)病率和病情指數(shù)等指標(biāo)［16 ］。成熟后各小區(qū)等量收獲中間面積單收計產(chǎn)［17 ］。折合產(chǎn)量按各小區(qū)實際收獲的鮮根產(chǎn)量折算。

1.5? ?數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 20.0軟件對試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，Graph Pad Prism 7繪圖。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?活體植物搭架對黨參地上部株高、莖、葉的影響

由表1可知，蠶豆、油葵、谷子3種活體植物搭架比CK1顯著提高了黨參的株高，CK2黨參的株高高于CK1黨參的株高，但差異不顯著?；铙w植物搭架顯著提高了黨參的莖蔓長，其中蠶豆為搭架的黨參莖蔓長較CK1、CK2分別提高9.4%、3.0%。以蠶豆為搭架的黨參葉長顯著高于CK1，但相對于CK2，黨參的葉長差異不顯著。搭架對黨參葉寬無影響?？梢?，黨參在實際生產(chǎn)中用活體植物搭架更有利于黨參的生長，同等條件下，蠶豆搭架的效果優(yōu)于油葵搭架、谷子搭架和人工竹子搭架。

2.2? ?活體植物搭架對黨參根系性狀的影響

由表2可知，活體植物搭架栽培顯著提高了黨參的主根長和蘆頭徑粗，其中蠶豆搭架、油葵搭架、谷子搭架后黨參主根長分別較CK1提高14.9%、10.4%、9.4%；蘆頭徑粗分別較CK1提高17.7%、15.2%、17.2%?；铙w植物搭架后黨參單根鮮重均高于CK1，但蠶豆、油葵、谷子搭架均與CK2差異不顯著。可見，利用蠶豆、油葵、谷子搭架的黨參的主根長、蘆頭徑粗、單根鮮重差異不顯著。

2.3? ?活體植物搭架對黨參根腐病的影響

由圖1可知，搭架方式對黨參根腐病的發(fā)病率和病情指數(shù)的影響各異。蠶豆搭架、油葵搭架、谷子搭架后黨參的根腐病發(fā)病率分別為3.9%、4.1%、4.0%，病情指數(shù)分別為4.1、4.7、4.3。黨參根腐病發(fā)病率和病情指數(shù)均以蠶豆搭架栽培最低，其次是谷子搭架栽培。

2.4? ?活體植物搭架對黨參特級、 一級品生產(chǎn)率的影響

由圖2可知，CK1、CK2、蠶豆搭架、油葵搭架、谷子搭架后，黨參特級品生產(chǎn)率分別為10.3%、11.9%、14.7%、13.2%、13.0%，一級品生產(chǎn)率分別為22.3%、24.5%、30.1%、26.8%、25.2%。搭架方式對黨參特級、一級品生產(chǎn)率的影響均表現(xiàn)為蠶豆搭架 > 谷子搭架 > 油葵搭架 > CK2 > CK1?？梢姡罴芫商岣叩狞h參特級、一級品的生產(chǎn)率，其中以蠶豆搭架效果最好。

2.5? ?活體植物搭架對黨參和活體作物產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響

由表3可知，不同搭架對黨參產(chǎn)量的影響不同?；铙w植物搭架的黨參產(chǎn)量均高于CK2和CK1。其中黨參產(chǎn)量以蠶豆搭架最高（為6 119.2 kg/hm2），鮮黨參以8.0元/kg計算，產(chǎn)值為48 953.6元/hm2；其次是油葵搭架，產(chǎn)量為5 985.8 kg/hm2，產(chǎn)值為47 886.4元/hm2；蠶豆搭架產(chǎn)值為46 924.0 kg/hm2。蠶豆、油葵、谷子的產(chǎn)量分別為1 067.2、883.8、833.4 kg/hm2，鮮蠶豆以1.7元/kg、鮮油葵以4.1元/kg、鮮谷子以5.0元/kg計算，其中蠶豆搭架的黨參和蠶豆經(jīng)濟總收益為50 767.8元/hm2，油葵搭架的黨參和油葵經(jīng)濟總收益為51 510.0元/ hm2、谷子搭架的黨參和谷子經(jīng)濟總收益為51 091.0元/hm2。

3? ?討論與結(jié)論

搭架栽培技術(shù)已廣泛應(yīng)用在南五味子、粉葛、三七、鐵皮石斛等中藥材的實際生產(chǎn)上［18 - 21 ］，搭架技術(shù)能充分發(fā)揮作物的增產(chǎn)潛力而獲得高產(chǎn)。黨參適宜的搭架栽培方式具減輕黨參藤蔓（莖）葉片相互遮陰、改善黨參植株間的光照條件、增加通風(fēng)透氣性等作用，從而有效提高植株的光合作用，促進其根部的生長和膨大，提高黨參籽粒的產(chǎn)量［22 ］。但人工傳統(tǒng)的黨參搭架技術(shù)不僅耗時費力，而且搭架過程中會對黨參幼苗造成傷害。本研究中活體植物搭架技術(shù)實質(zhì)是應(yīng)用作物的套種模式，既能明顯增加經(jīng)濟效益，又能充分利用光熱資源、提高復(fù)種指數(shù)，增加田間的通風(fēng)透氣性。蠶豆根為圓錐根系，主要根群分布在距地表20 cm以內(nèi)的耕層內(nèi)，屬于淺根系作物，與黨參套種可形成深根系和淺根系的合理搭配。蠶豆的莖稈直立，呈四棱形，莖上有節(jié)。油葵莖直立，高1～2 m，粗壯，被白色粗硬毛，不分枝或有時上部分枝，莖外部堅硬且結(jié)節(jié)較多，可對黨參藤蔓（莖）的攀爬提供場所和附著點。油葵、谷子屬于須根系作物，與黨參套種符合作物間的套種原理。另外，蠶豆主根和側(cè)根上有根瘤菌共生，具有很好的固氮作用，可給黨參提供部分氮素營養(yǎng)［23 ］。而谷子的株高在1.3 m，千粒重3～4 g，種子較小。

本試驗研究結(jié)果表明，不同搭架技術(shù)對黨參產(chǎn)量的影響不同。活體植物搭架的黨參產(chǎn)量高于人工竹子搭架和常規(guī)不搭架。其中黨參產(chǎn)量均以蠶豆搭架最高，為6 119.2 kg/hm2；其次是油葵搭架，為5 985.8 kg/hm2，蠶豆為5 865.5 kg/hm2，產(chǎn)值分別為48 953.6、47 886.4、46 924.0 元/hm2。對綜合性狀分析表明，黨參栽培時采用蠶豆搭架，不但能提高藥用黨參地上部和根系農(nóng)藝性狀、特級和一級品的生產(chǎn)率，增加產(chǎn)量，而且可以較好地降低根腐病發(fā)病率和病情指數(shù)。在黨參旺盛生長期借助活體植物搭架是一項增產(chǎn)有效的栽培手段，不但提高了黨參的產(chǎn)量，也能收獲一部分活體作物產(chǎn)量，其原因與不同作物間、套作后光照資源優(yōu)劣及土壤微生物種類有關(guān)?？梢娦Q豆搭架更有利于提高黨參藥用品相、產(chǎn)量，適宜在高寒二陰區(qū)推廣應(yīng)用。本試驗旨在研究不同活體植物搭架技術(shù)對黨參生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響。通過篩選出最適合黨參的搭架栽培技術(shù)，可以更好地實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)增收，為定西市優(yōu)勢藥用作物黨參的高產(chǎn)高效栽培提供技術(shù)支撐。

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