不同密度對山西蒙古黃芪生長發(fā)育與產(chǎn)量的影響

樊良帥 李進瞳 曾燕 樊紅梅 王繼永

摘要? ［目的］分析不同密度對山西蒙古黃芪種子種苗出苗情況及蒙古黃芪生長發(fā)育與產(chǎn)量的影響，篩選出適合山西蒙古黃芪種子育苗密度及種苗移栽密度。［方法］采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計，蒙古黃芪種子育苗密度分3種方式（60、75、90 kg/hm2），蒙古黃芪一年生種苗移栽密度分3種方式（8 cm×25 cm、12 cm×25 cm、15 cm×25 cm），研究不同密度對山西蒙古黃芪的生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響，得出山西蒙古黃芪種子最適宜育苗密度和種苗最佳移栽密度。［結(jié)果］蒙古黃芪種子育苗密度試驗得出，60 kg/hm2密度最好，其種苗株高為16.10 cm，莖粗1.50 mm，功能葉片數(shù)16.93個，主根長27.34 cm，根粗為4.35 cm；蒙古黃芪種苗移栽密度試驗得出，12 cm×25 cm移栽密度最佳，其出苗率為90.67%，與8 cm×25 cm和15 cm×25 cm移栽密度相比，其一年生和二年生蒙古黃芪根系生長指標及種子藥材產(chǎn)量相比均有所提高。［結(jié)論］山西蒙古黃芪種子的最佳育苗密度為60 kg/hm2，山西蒙古黃芪種苗的最佳移栽密度為12 cm×25 cm。

關(guān)鍵詞? 育苗密度；移栽密度；山西蒙古黃芪；生長發(fā)育；產(chǎn)量

中圖分類號? S567.23? 文獻標識碼? A? 文章編號? 0517-6611（2024）01-0164-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.01.036

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Effects of Different Densities on the Growth and Yield of Astragalus membranaceus

FAN Liang-shuai1，LI Jing-tong1，ZENG Yan2 et al

（1.Chinese Medicine Seed Industry Co.，Ltd.，Beijing 100035;2.China Chinese Medicine Co.，Ltd.，Beijing 100195）

Abstract? ［Objective］To analyze the effects of different densities on the emergence of seed seedlings，growth and yield of Astragalus membranaceus，and to screen out the suitable seed seedling density and seedling transplanting density of Astragalus membranaceus.［Method］A randomized block experiment design was used.The seedling density of Astragalus membranaceus seed was divided into 3 ways （60，75，90 kg/hm2）.The transplanting density of annual Astragalus membranaceus seedlings was divided into 3 ways（8 cm×25 cm，12 cm×25 cm and 15 cm×25 cm）.The effects of different densities on the growth and yield of Astragalus membranaceus were studied，and the optimal seedling density and transplanting density of Astragalus membranaceus seeds were obtained.［Result］The seedling density experiment showed that 60 kg/hm2 was the best，with plant height of 16.10 cm，stem diameter of 1.50 mm，number of functional leaves of 16.93，primary root length of 27.34 cm，root diameter of 4.35 cm.The results of seedling density experiment showed that 12 cm×25 cm was the best planting density，and the seedling emergence rate was 90.67%.Compared with 8 cm×25 cm and 15 cm×25 cm，the root growth index and the yield of seeds of annual and biennial Astragalus membranaceus were all improved.［Conclusion］The optimal seedling density of Astragalus membranaceus was 60 kg/hm2，and the optimal transplanting density was 12 cm×25 cm.

Key words? Seedling density;Transplant density;Shanxi Mongolian Astragalus membranaceus;Growth and development;Yield

基金項目? 山西省忻州市五寨縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局政府項目“山西五寨芪良種繁育示范基地建設(shè)及產(chǎn)業(yè)化推廣”；國家中醫(yī)藥管理局科技部科技助力經(jīng)濟項目“山西道地藥材黃芪制種及種子加工關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用示范”；國家中藥材產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系遺傳改良研究室建設(shè)項目（CARS-21）。

作者簡介? 樊良帥（1995—），男，甘肅慶城人，從事中藥材種子種衣劑研究。*通信作者，研究員，博士，從事中藥資源研究。

收稿日期? 2023-02-16

黃芪為豆科植物蒙古黃芪［Astragalus membranaceus （Fisch.） Bge.var mongholicus （Bge.） Hsiao］的干燥根，具有補氣固表、利尿托毒、斂瘡生肌等功效［1-2］，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》［3］，主要分布在山西渾源、五寨，內(nèi)蒙古、甘肅、陜西和青海等產(chǎn)地。蒙古黃芪作為十大晉藥和40種常用大宗藥材、使用頻率最高品種之一［4］，近年來由于黃芪國內(nèi)、國際市場廣闊，需求量不斷增加，而野生黃芪瀕臨滅絕，目前山西境內(nèi)商品芪主要是仿野生［5-6］和栽培品［7］。隨著中醫(yī)藥的快速發(fā)展，傳統(tǒng)依靠野生蒙古黃芪的模式已經(jīng)不能滿足市場需求［8］，人們就開始大規(guī)模種植黃芪，如今種植區(qū)域逐漸擴大，并形成山西、內(nèi)蒙古、甘肅三大主產(chǎn)區(qū)［9］。

目前，蒙古黃芪栽培技術(shù)（如施肥［10-11］、露頭栽培［12］、覆膜露頭［13］等）的科學(xué)研究主要集中于道地產(chǎn)區(qū)或主產(chǎn)區(qū)［14］，對于溫差較大的種植區(qū)域［15］的栽培研究鮮見報道。王曉飛等［16］研究得出不同密度與蒙古黃芪株高、莖粗、根粗呈現(xiàn)負相關(guān)，與根長呈正相關(guān)；王玲玲等［17］研究得出隨著種植密度的減小，植株個體指標測量值增加，黃芪群體產(chǎn)量整體呈現(xiàn)下降趨勢；藺海明等［18］研究得出黃芪種植密度過大直接影響黃芪的產(chǎn)量和藥材品質(zhì)。目前山西省五寨縣在國家中醫(yī)藥管理局的支持下，黃芪仿野生及無公害栽培發(fā)展迅速，出現(xiàn)百畝、千畝的大規(guī)模種植現(xiàn)象，山西省忻州市五寨縣作為國家中醫(yī)藥管理局認定的黃芪新產(chǎn)區(qū)［19］。該研究以山西五寨縣為依托，借助國家中醫(yī)藥管理局定點扶貧專項計劃，開展黃芪良種繁育技術(shù)研究，按照山西五寨現(xiàn)有栽培方式，設(shè)置蒙古黃芪種子種苗的不同密度試驗，以此建立系統(tǒng)的種植技術(shù)，達到蒙古黃芪藥材穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的目的，提高藥農(nóng)經(jīng)濟收入，為藥材質(zhì)量評價和產(chǎn)地技術(shù)推廣提供參考。

1? 材料與方法

1.1? 試驗儀器

人工氣候培養(yǎng)箱（QHP-150BE，上海力辰儀器科技有限公司）；FA2004電子天平（上海津平科學(xué)儀器有限公司）；智能型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（HT-600B，上海朗軒實驗設(shè)備有限公司）；種子凈度工作臺（TJD-800，杭州綠博儀器有限公司）；高速多功能粉碎機（RHP-100型，浙江榮浩工貿(mào)有限公司）。

1.2? 種子來源

蒙古黃芪種子來源于山西省忻州市五寨縣，為栽培的2.3～2.5 mm粒徑的蒙古黃芪種子；蒙古黃芪種苗來源于山西省忻州市五寨縣，為一年生蒙古黃芪種苗。由中國中藥有限公司王繼永研究員鑒定為蒙古黃芪（Astragalus membranaceus val.mongholicus）的種子種苗。

1.3? 試驗地概況

試驗樣地位于山西省忻州市五寨縣硯城鎮(zhèn)大胡會村（38.91°N，111.82°E），平均海拔1 400 m，氣候?qū)儆趤喓畮Т箨憵夂?，冬季長而寒冷，夏季短而無酷暑，常年風(fēng)沙大，雨雪少［16］。年平均氣溫4～8 ℃，≥10 ℃積溫1 800～2 500 ℃·d，無霜期100～130 d。

1.4? 試驗方法

1.4.1? 蒙古黃芪種子育苗密度試驗。

挑選山西五寨新產(chǎn)蒙古黃芪種子500 g，無酸處理，并通過B4種衣劑包衣處理，備用。

設(shè)3個密度梯度（60、75、90 kg/hm2），采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計，每個梯度設(shè)3個重復(fù)，共15個小區(qū)，每個小區(qū)3 m×3 m。待2021年10月份生長周期結(jié)束時，每個處理隨機采挖25株，并測定其地上指標（株高、莖粗、芽頭數(shù)、功能葉片數(shù)）和地下指標（主根長、根粗、側(cè)根數(shù)、小區(qū)種苗產(chǎn)量）。

1.4.2? 蒙古黃芪種苗移栽密度試驗。準備山西省五寨縣2021年自產(chǎn)蒙古黃芪種苗，挑選主根健康、無病害的種苗，備用。

試驗采用隨機區(qū)組，預(yù)先準備的蒙古黃芪種苗分8 cm×25 cm、12 cm×25 cm、15 cm×25 cm 3種處理，每個處理3個重復(fù)，待長出3片葉時，視為出苗結(jié)束，統(tǒng)計出苗數(shù)。待2021年10月份半個生長周期結(jié)束時，每個處理隨機采挖25株，并測定其地上指標（株高、莖粗、莖分支、功能葉片數(shù)、芽頭數(shù)、莖葉折干率）和地下指標（主根長、根粗、側(cè)根數(shù)）。待2022年7月中旬，采集每個處理蒙古黃芪種子，對種子大小、含水量、千粒質(zhì)量和發(fā)芽率進行質(zhì)量檢驗；待2022年10月整個生長周期結(jié)束，每個處理隨機采挖25株，并測定生長指標（主根長、根粗、側(cè)根數(shù)、小區(qū)藥材鮮質(zhì)量、小區(qū)藥材干質(zhì)量、折干率）。

1.5? 數(shù)據(jù)分析

運用WPS 2019和SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和方差分析，分析各處理之間的差異。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 蒙古黃芪種子育苗密度試驗

從表1可以看出，3種黃芪種子育苗密度對種苗地上指標的影響有一定差異，其中60 kg/hm2條件下，可提高蒙古黃芪株高、莖粗和功能葉片數(shù)指標，與75、90 kg/hm2相比，株高分別提高了3.24、4.49 cm，莖粗分別提高了0.21、0.58 mm，功能葉片數(shù)分別提高了4.73、5.13個，且60 kg/hm2與90 kg/hm2之間差異顯著（P＜0.05）。因此60 kg/hm2條件下對蒙古黃芪地上指標作用顯著。

從表2可以看出，60 kg/hm2條件下育苗蒙古黃芪種子效果最顯著，與75、90 kg/hm2相比，其主根長分別提高了10.26、11.77 cm，差異顯著（P＜0.05）；根粗分別提高了0.12、1.40 mm；其側(cè)根數(shù)均降低了1.06個，差異顯著（P＜0.05）；其小區(qū)種苗鮮質(zhì)量分別提高了12.30、11.30 g，差異顯著（P＜0.05）。因此，60 kg/hm2條件下對蒙古黃芪地下指標作用顯著。

2.2? 蒙古黃芪種苗移栽密度試驗

2.2.1? 移栽密度對一年生蒙古黃芪種苗的影響。

2.2.1.1? 種苗出苗。試驗結(jié)果表明，3種蒙古黃芪種苗移栽密度條件下，以12 cm×25 cm的出苗率最高（90.67%），其次為15 cm×25 cm（88.33%），8 cm×25 cm出苗率最低（81.33%），三者之間差異不顯著。

2.2.1.2? 地上指標。從表3可以看出，3種蒙古黃芪種苗移栽密度對黃芪地上指標的影響有一定差異，其中12 cm×25 cm株高最高，與8 cm×25 cm相比提高了10.28 cm，差異顯著與15 cm×25 cm相比提高了1.71 cm，差異不顯著（P>0.05）；其莖粗與8 cm×25 cm相比提高了1.18 mm，與15 cm×25 cm相比降低了0.52 mm，差異不顯著（P>0.05）；其莖分支數(shù)與8 cm×25 cm、15 cm×25 cm相比分別提高了0.14、0.47個，差異不顯著（P>0.05）；其功能葉片數(shù)與8 cm×25 cm相比提高了8.80個，差異顯著（P＜0.05），與15 cm×25 cm相比降低了1.66個，差異不顯著（P>0.05）；芽頭數(shù)和莖葉折干率均差異不顯著。因此，12 cm×25 cm和15 cm×25 cm密度條件下移栽蒙古黃芪種苗效果較好，12 cm×25 cm密度移栽蒙古黃芪種苗最好。

2.2.1.3? 地下指標。

從表4可以看出，3種蒙古黃芪種苗移栽密度對黃芪地下指標的影響有一定差異，其中12 cm×25 cm主根長與8 cm×25 cm相比提高了7.21 cm，差異顯著（P＜0.05），與15 cm×25 cm相比降低了1.57 cm，差異不顯著（P>0.05）；其根粗與8 cm×25 cm相比提高了2.24 mm，差異顯著（P＜0.05），與15 cm×25 cm相比提高了0.29 mm，差異不顯著（P>0.05）；其側(cè)根數(shù)與8 cm×25 cm、15 cm×25 cm相比分別降低了0.14、1.54個。因此，12 cm×25 cm和15 cm×25 cm密度條件下移栽蒙古黃芪種苗效果較好。

2.2.2? 移栽密度對二年生蒙古黃芪種苗的影響。

2.2.2.1? 種子產(chǎn)量。從表5可以看出，12 cm×25 cm移栽密度條件下單位面積產(chǎn)量最高，預(yù)估產(chǎn)量達到155.85 kg/hm2，與8 cm×25 cm相比，單位面積產(chǎn)量增加了5.47 g/m2，預(yù)估產(chǎn)量增加了54.70 kg/hm2；與15 cm×25 cm相比，單位面積產(chǎn)量增加了7.77 g/m2，預(yù)估產(chǎn)量增加了77.66 kg/hm2。

2.2.2.2? 種子質(zhì)量。

從表6可以看出，移栽密度對蒙古黃芪種子質(zhì)量的影響有一定差異，12 cm×25 cm密度條件下種子最大，含水量和發(fā)芽率最高；其千粒質(zhì)量為6.014 6 g，與8 cm×25 cm差異不顯著（P>0.05），與15 cm×25 cm差異顯著（P＜0.05）；其含水量為10.00%，與8 cm×25 cm和15 cm×25 cm相比差異顯著（P＜0.05）；其發(fā)芽率為85.60%，與8 cm×25 cm相比提高了3.38%，差異不顯著（P>0.05），與15 cm×25 cm相比提高了13.83%，差異顯著（P＜0.05）。因此，12 cm×25 cm密度移栽最好。

2.2.2.3? 根系生長指標。從表7可以看出，12 cm×25 cm移栽密度條件下蒙古黃芪根系生長指標表現(xiàn)最優(yōu)，其主根長為30.77 cm，與8 cm×25 cm相比提高了5.31 cm，差異顯著（P＜0.05），與15 cm×25 cm相比提高了0.56 cm，差異不顯著（P>0.05）；其根粗為15.85 mm，與8 cm×25 cm相比提高了3.11 mm，差異顯著（P＜0.05），與15 cm×25 cm相比提高了1.96 mm，差異不顯著（P>0.05）；其側(cè)根數(shù)為2.53個，與8 cm×25 cm相比減少了0.94個，差異不顯著（P>0.05），與15 cm×25 cm相比減少了1.60個，差異顯著（P＜0.05）。因此，12 cm×25 cm密度移栽最好。

從表8可以看出，12 cm×25 cm移栽密度條件可提高蒙古黃芪的單株鮮質(zhì)量、單株干質(zhì)量，降低折干率，其單株鮮質(zhì)量為39.96 g，與8 cm×25 cm相比提高了17.23 g，差異顯著（P＜0.05），與15 cm×25 cm相比提高了5.47 g，差異不顯著（P>0.05）；其單株干質(zhì)量為16.22 g，與8 cm×25 cm相比提高了7.58 g，差異顯著（P＜0.05），與15 cm×25 cm相比提高了3.19 g，差異不顯著（P>0.05）。因此，12 cm×25 cm密度移栽最好。

3? 結(jié)論與討論

該試驗確定的3種種子育苗密度方式和種苗移栽密度方式以生產(chǎn)為基礎(chǔ)，結(jié)合市場經(jīng)濟發(fā)展，系統(tǒng)評價密度方式對蒙古黃芪種苗及產(chǎn)量的影響。蒙古黃芪種子育苗密度試驗得出，60 kg/hm2育苗密度條件下對蒙古黃芪種苗地上指標作用明顯，黃芪種植密度應(yīng)保持適當(dāng)，密度過大反而影響種苗產(chǎn)量和藥材品質(zhì)［20］。因此，生產(chǎn)中建議采用60 kg/hm2密度育苗蒙古黃芪最好。

蒙古黃芪種苗移栽密度試驗得出，12 cm×25 cm移栽密度條件下的出苗率最高，其次為

15 cm×25 cm移栽密度，8 cm×25 cm移栽密度出苗率最低。通過3種移栽密度種苗地上指標數(shù)據(jù)分析，12 cm×25 cm密度條件下移栽蒙古黃芪種苗效果最好，其指標整體高于其他株行距的指標，即隨著株距的減小，植物個體主根長、根粗、預(yù)估產(chǎn)量等性狀指標減少，因個體間具有相同的生長習(xí)性和資源需求，當(dāng)資源（光照、水分等）有限時，鄰體之間發(fā)生競爭就會導(dǎo)致同種個體生物量下降，長勢較弱［21］，與8 cm×25 cm和15 cm×25 cm移栽密度相比，可有效提高蒙古黃芪種子質(zhì)量及品質(zhì)，提高莖葉對光合能量的吸收，保證蒙古黃芪生殖器官的有機物質(zhì)積累［22］。

通過3種移栽密度蒙古黃芪種苗地下指標數(shù)據(jù)分析，12 cm×25 cm密度條件下移栽蒙古黃芪種苗效果最好。關(guān)于地下指標的考量，不同密度種苗移栽對蒙古黃芪藥材生產(chǎn)影響不一致，植物營養(yǎng)成分積累不同，藥材外觀品質(zhì)受營養(yǎng)元素的分配影響［22-25］，適宜的移栽密度可有效提高蒙古黃芪的藥材產(chǎn)量及品質(zhì)。因此，結(jié)合產(chǎn)量、生產(chǎn)投入成本和其他指標得出，山西蒙古黃芪種苗在生產(chǎn)中建議以15 cm×25 cm密度移栽最好。

參考文獻

［1］

國家藥典委員會.中華人民共和國藥典：2020年版 一部［S］.北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2020：88.

［2］王棟，李安平，王玉龍，等.蒙古黃芪種子質(zhì)量分級標準研究［J］.中國現(xiàn)代中藥，2014，16（9）：745-750，754.

［3］崔玲.神農(nóng)本草經(jīng)［M］.天津：天津古籍出版社，2009：111-113.

［4］張瑛.黃芪藥材產(chǎn)地初加工方法與質(zhì)量評價研究［D］.蘭州：甘肅中醫(yī)藥大學(xué)，2018.

［5］胡明勛，郭寶林，周然，等.山西渾源仿野生栽培蒙古黃芪的質(zhì)量研究［J］.中草藥，2012，43（9）：1829-1834.

［6］閆歡，秦雪梅，王夢亮，等.山西仿野生黃芪根腐病病株和健株土壤微生物菌群的比較分析［C］∥彭友良，王琦.中國植物病理學(xué)會2018年學(xué)術(shù)年會論文集.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2018：517.

［7］雒陽陽，張璇，張福生，等.仿野生與平栽蒙古黃芪中黃芪甲苷含量差異的分子機制研究［J］.中國中藥雜志，2022，47（13）：3463-3474.

［8］李洪，王彧超，王瑞軍，等.黃芪種質(zhì)資源研究與利用［J］.安徽農(nóng)學(xué)通報，2020，26（20）：34，57.

［9］秦雪梅，李震宇，孫海峰，等.我國黃芪藥材資源現(xiàn)狀與分析［J］.中國中藥雜志，2013，38（19）：3234-3238.

［10］趙亞蘭，代立蘭，王崳德，等.不同基肥及其施肥量對黃芪產(chǎn)量和質(zhì)量的影響［J］.中藥材，2018，41（12）：2741-2747.

［11］宋慶燕.氮磷鉀配施對黃芪產(chǎn)量和質(zhì)量的影響［D］.北京：北京中醫(yī)藥大學(xué)，2017.

［12］劉潤萍，曹占鳳，郎建軍，等.高寒陰濕區(qū)黃芪新品種西芪1號露頭栽培技術(shù)［J］.甘肅農(nóng)業(yè)科技，2021，52（3）：92-94.

［13］代立蘭，王崳德，趙亞蘭，等.旱地覆膜露頭栽培對土壤水熱及黃芪產(chǎn)量的影響［J］.中藥材，2017，40（9）：1997-2001.

［14］劉德旺，谷彩梅，楊慶珍，等.內(nèi)蒙古地區(qū)道地藥材蒙古黃芪資源調(diào)查及產(chǎn)地適宜性［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2016，27（3）：838-844.

［15］楊少杰，樊良帥，晉小軍，等.生長年限對蒙古黃芪質(zhì)量的影響［J］.中國野生植物資源，2021，40（1）：60-64.

［16］王曉飛，魏國江，關(guān)向軍，等.密度與環(huán)境因子對蒙古黃芪育苗影響研究［J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2020，36（15）：43-47.

［17］王玲玲，楊路存，熊豐，等.不同栽培密度和采收期對蒙古黃芪生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響［J］.分子植物育種，2019，17（23）：7962-7968.

［18］藺海明，郭曄紅，賈恢先，等.黃芪不同種植密度的耐鹽抑鹽效應(yīng)研究［J］.草業(yè)學(xué)報，2005，14（5）：48-53.

［19］國文.國家中醫(yī)藥管理局召開山西五寨定點幫扶工作專題會［J］.中醫(yī)藥管理雜志，2021，29（10）：233.

［20］晉北黃芪 五寨縣道地中藥材［J］.中醫(yī)健康養(yǎng)生，2019，5（2）：82.

［21］郭曄紅.黃芪在不同栽培條件下的耐鹽及抑鹽效應(yīng)研究［D］.蘭州：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004.

［22］祝燕，米湘成，馬克平.植物群落物種共存機制：負密度制約假說［J］.生物多樣性，2009，17（6）：594-604.

［23］柯宇輝，姜南翔，侯爽，等.栽培密度對烏腺金絲桃地上部分生物量及形態(tài)變化的影響［J］.中藥材，2016，39（1）：21-23.

［24］劉靖，陳虎彪，杜新剛，等.不同來源中藥黃芪的質(zhì)量評價［J］.中國藥學(xué)，2009，18（1）：14-19.

［25］馬世震，陳志國，李毅，等.隴西栽培黃芪不同生長期甲甙含量變化研究［J］.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2005，23（3）：174-176.