瓦布貝母種子后熟處理技術(shù)優(yōu)化研究

余永貴，陳曉儀，馮正平，劉震東，胡 鵑，康圖強(qiáng)，范維強(qiáng)*

（1.阿壩藏族羌族自治州食品藥品檢驗(yàn)研究中心，四川 阿壩藏族羌族自治州 624000；2.四川松贊雪貝生物科技有限公司，四川 阿壩藏族羌族自治州 623300；3.銅川市土壤生態(tài)技術(shù)創(chuàng)研中心，陜西 銅川 727031）

川貝母是最具代表性的川產(chǎn)名貴道地藥材之一，馳名中外，是質(zhì)優(yōu)效佳的中醫(yī)臨床化痰止咳首選藥。但是由于其生長(zhǎng)對(duì)自然環(huán)境要求較高，成熟期長(zhǎng)，加之長(zhǎng)期無序的野外采挖和自然環(huán)境的破壞，野生川貝母資源已日趨減少，面臨著枯竭的危險(xiǎn)。國家為保護(hù)野生種質(zhì)資源，2022 年，川貝母被四川省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳《國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄（農(nóng)業(yè)類）》列為II 級(jí)保護(hù)物種。

目前，我國在川貝母種植方面的研究局限于育種擴(kuò)繁、施肥管理、采收加工等常規(guī)方面，但是在以藥業(yè)企業(yè)為主導(dǎo)的川貝母規(guī)模化現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)種植方面還缺乏全產(chǎn)業(yè)鏈高標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)性的研究，尤其是作為川貝母特有新品種在其種質(zhì)資源溯源清晰的前提下，瓦布貝母種子育苗之后熟處理技術(shù)存在良莠不齊的現(xiàn)象，導(dǎo)致育種擴(kuò)繁技術(shù)極不穩(wěn)定，大大制約了瓦布貝母人工栽培育苗技術(shù)的可復(fù)制性，影響了其規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

基于上述情況，阿壩藏族羌族自治州食品藥品檢驗(yàn)研究中心川貝母產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新科研小組，聯(lián)合四川松贊雪貝生物科技有限公司和陜西省銅川市土壤生態(tài)技術(shù)創(chuàng)研中心，針對(duì)多年來阿壩州境內(nèi)川貝母種植企業(yè)在瓦布貝母種子（有性繁殖）傳統(tǒng)后熟處理關(guān)鍵技術(shù)突破方面，深入地開展了成熟種子后熟優(yōu)化技術(shù)的創(chuàng)新研究，技術(shù)路線設(shè)計(jì)科學(xué)，試驗(yàn)方案具有可操作性，示范應(yīng)用成效顯著，極大地助力了阿壩州境內(nèi)瓦布貝母種植業(yè)態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展[1]。

1 瓦布貝母經(jīng)濟(jì)價(jià)值

瓦布貝母是由國內(nèi)著名川貝母權(quán)威專家唐心曜教授及其科研團(tuán)隊(duì)，在阿壩州茂縣三龍鄉(xiāng)富布寨村，經(jīng)過25 年持續(xù)不斷地科研試驗(yàn)與技術(shù)優(yōu)化，通過仿野生綠色生態(tài)栽培方式馴化成功的品種，為目前四川省川貝母人工栽培的主要品種之一。

川貝母為傳統(tǒng)名貴藥材品種，川貝母品牌聲譽(yù)遠(yuǎn)揚(yáng)，目前國內(nèi)以川貝母為組成成分的中成藥有200 多種，市場(chǎng)每年川貝母中藥材（飲片）原料量需求為350～400 t，而年均產(chǎn)出川貝母約120 t，市場(chǎng)缺口達(dá)2/3 以上，但因川貝母產(chǎn)量小、野生生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，長(zhǎng)期存在需求供給量不足的現(xiàn)狀。另外，目前已進(jìn)入后疫情時(shí)代，國內(nèi)外新冠患者對(duì)川貝母相關(guān)產(chǎn)品依賴較大，間接性導(dǎo)致川貝母原藥材市場(chǎng)價(jià)格持續(xù)走高。查閱2019 年1 月至2022 年2 月3 年來川貝母市場(chǎng)價(jià)格走勢(shì)可知，四川荷花池市場(chǎng)川貝母市場(chǎng)銷售價(jià)在3 000 元/kg 以上。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2018 年1 月至2023 年8 月，阿壩州境內(nèi)共有5 家藥業(yè)企業(yè)和6 家中藥材種植合作社種植瓦布貝母，向國內(nèi)中藥材市場(chǎng)供應(yīng)原藥材，主要銷售終端為中藥生產(chǎn)企業(yè)。瓦布貝母統(tǒng)貨商品年均產(chǎn)量約30 t，四川荷花池市場(chǎng)瓦布貝母銷售價(jià)格為1 800～2 200 元/kg，年均產(chǎn)值5 400 萬～6 600 萬元。

由此可見，瓦布貝母原產(chǎn)地藥材生產(chǎn)方式以種子繁育（有性繁殖，屬異花授粉類型）為主，具有較高的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，川貝母相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)及生產(chǎn)蘊(yùn)藏著巨大的商業(yè)價(jià)值。

2 瓦布貝母種子后熟處理傳統(tǒng)技術(shù)

由于瓦布貝母種子具有后熟特性，即種子采收后，種胚尚未成熟，需要在適宜的條件下完成形態(tài)后熟和生理后熟2 個(gè)階段。后熟階段實(shí)質(zhì)是種子完全成熟過程的延續(xù)，種子內(nèi)部貯存物質(zhì)的組成比例、分子結(jié)構(gòu)、存在狀態(tài)等方面將發(fā)生很大的變化。隨著后熟的逐漸完成，種子中的可溶性物質(zhì)不斷減少，而淀粉、蛋白質(zhì)與脂肪等高分子物質(zhì)與含磷化合物持續(xù)積累，總體酸度降低，酶的活性變?nèi)?，水解作用活躍，內(nèi)源激素平衡發(fā)生變化（ABA 量下降，IAA 量增加），發(fā)芽力由弱轉(zhuǎn)強(qiáng)[2]。

瓦布貝母種子經(jīng)過后熟階段，其發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率不斷提高的情況下，在實(shí)際生產(chǎn)中才能被認(rèn)為是真正成熟的種子，后續(xù)輔以規(guī)范合理的育苗擴(kuò)繁技術(shù)以實(shí)現(xiàn)正常發(fā)芽出苗。

2.1 種子采收標(biāo)準(zhǔn)

瓦布貝母種子的最佳采收時(shí)間因人工種植環(huán)境不同而有差異。仿野生栽培的瓦布貝母種子最佳采收時(shí)間為7 月中旬至8 月初，溫室大棚種植的瓦布貝母種子最佳采收時(shí)間為7 月下旬至8 月中旬，主要判定標(biāo)準(zhǔn)是種果殼變?yōu)闇\棕色至棕褐色。

瓦布貝母優(yōu)良種子質(zhì)量指標(biāo)為種果大，種果平均長(zhǎng)度≥3.3 cm，寬≥0.4 cm，種果殼內(nèi)種籽≥220 顆且飽滿，平均千粒重≥4.2 g。

2.2 后熟處理傳統(tǒng)技術(shù)要點(diǎn)

對(duì)瓦布貝母種子采取變溫層積后熟處理的方法，在室內(nèi)用紅磚塊搭建一個(gè)長(zhǎng)1.5 m、高0.6 m、寬0.8 m的層積穴，取溫室大棚種植土和細(xì)粒河沙按1:1 混合均勻，保持土壤濕度70%～80%，作為種子后熟處理基質(zhì)。取瓦布貝母優(yōu)良種子，晾干7 d 后，用0.5%赤霉素溶液浸泡72 h，用基地灌溉水沖洗干凈，控干多余的水分，備用。按照1 層種子覆蓋1 層后熟處理基質(zhì)進(jìn)行規(guī)范操作，控制溫度為4～12 ℃，保持60 d，完成種胚的形態(tài)后熟階段。0～5 ℃的低溫環(huán)境中保持120 d，完成種胚的生理后熟階段。整個(gè)過程保持室內(nèi)通風(fēng)良好，同時(shí)實(shí)施防治鼠害等管理措施，后熟階段共6 個(gè)月。第2 年春季土壤解凍后進(jìn)行溫室大棚撒播育苗。傳統(tǒng)后熟技術(shù)處理的瓦布貝母種子于春季播種擴(kuò)繁出苗率為65%。

3 瓦布貝母種子后熟處理技術(shù)的優(yōu)化研究

3.1 后熟處理技術(shù)優(yōu)化方法

瓦布貝母種胚發(fā)育不全，屬于低溫萌發(fā)型種子，堅(jiān)持遵循變溫層積后熟處理的原則。1)選擇瓦布貝母優(yōu)良種子，使用質(zhì)量濃度最適宜的赤霉素溶液以促進(jìn)瓦布貝母種子細(xì)胞生長(zhǎng)，打破種子的休眠。2)對(duì)種子后熟基質(zhì)進(jìn)行不同土肥配方與比例調(diào)整，確保N、P、K、有機(jī)質(zhì)、微量元素的含量以及土著微生物群種類平衡。3)有效控制種子后熟基質(zhì)的濕度為65%～75%、溫度為5～15 ℃、層積時(shí)間為90 d，尤其注重過程中基質(zhì)土壤的O2載量為5%，保證種胚繼續(xù)分化。4)選擇深秋時(shí)節(jié)（土壤未凍之前）撒播育苗，直至開春前，覆蓋林下松針類腐殖質(zhì)或農(nóng)作物秸稈類或遮陽網(wǎng)等，但在出苗前必須揭去畦面多余的農(nóng)作物秸稈或遮陽網(wǎng)，以增加畦面的通透性[3]。

3.2 后熟處理關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)

1)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑質(zhì)量濃度調(diào)整與浸種時(shí)間。取瓦布貝母優(yōu)良種子，待暗紫貝母果實(shí)變黃未失水分時(shí)進(jìn)行采摘、脫粒、挑選，及時(shí)在25 mg/L 赤霉素溶液中浸泡36 h。赤霉素溶液質(zhì)量濃度過高反而抑制種胚的生長(zhǎng)，縮短浸種時(shí)間更有利于種子出芽。

2)種子后熟基質(zhì)進(jìn)行不同土肥配方與比例調(diào)整。取種子4 倍量林下疏松濕潤(rùn)的腐殖質(zhì)土，與種子2 倍量富活素碳基營養(yǎng)改良劑充分混勻。

3)利用原生態(tài)自然環(huán)境實(shí)施變溫層積。在海拔3 000 m 左右的基地附近林地或高原灌叢的自然環(huán)境周圍，選擇陰陽交界處通風(fēng)良好的地帶，建立標(biāo)準(zhǔn)的種子后熟溝穴進(jìn)行層積。

4)撒播前補(bǔ)充土壤微量元素。瓦布貝母種子第1 階段形態(tài)后熟完成后，于深秋撒播時(shí)均勻噴施1/2 MS-F1 專用營養(yǎng)液，提供種子生長(zhǎng)必需的微量元素，保證營養(yǎng)成分的供給，保障生理后熟充分完成。

4 瓦布貝母種子育苗擴(kuò)繁技術(shù)

4.1 發(fā)芽育苗操作規(guī)范

1)種源要求。以后熟技術(shù)優(yōu)化處理的瓦布貝母優(yōu)良種子為育苗擴(kuò)繁材料。

2)播種時(shí)間。選擇適宜的戶外仿野生栽培自然環(huán)境，于11 月初至中旬（土壤未凍之前）進(jìn)行育苗。

3)播種量。播種量為3 400 萬粒/hm2。

4)播種方式。在整理好的廂面（寬1.2 m，呈瓦背形拱面）上采用人工撒播，保持后熟基質(zhì)與種子均勻下種，覆蓋基地附近林下疏松濕潤(rùn)的腐殖土肥厚度2.5 cm，然后再覆蓋1.0 cm 左右的農(nóng)作物秸稈類或遮陽網(wǎng)等[4]。

4.2 出苗期田間管理

瓦布貝母后熟種子苗前15 d，一定要揭去畦面多余的農(nóng)作物秸稈或遮陽網(wǎng)，保持畦面具有良好的通透性，利于陽光直接照射。注重畦面水分的管理，多雨的天氣要隨時(shí)增加避水措施，并保障畦間小溝排水通暢。為預(yù)防川西北高原倒春寒或冰雹等突發(fā)的惡劣天氣對(duì)一年生幼苗的破壞性影響，應(yīng)采取應(yīng)急處理措施，在基地育苗畦面搭建保溫并防冰雹拱棚[5]。

5 種子出苗效果

瓦布貝母種子后熟處理技術(shù)優(yōu)化后總體發(fā)芽出苗率達(dá)90%，較傳統(tǒng)技術(shù)出苗率提升了25%，效果優(yōu)良。

一年生瓦布貝母和二年生瓦布貝母幼苗主要質(zhì)量參數(shù)統(tǒng)計(jì)見圖1 與表1。

圖1 一年生瓦布貝母和二年生瓦布貝母種苗質(zhì)量指標(biāo)參數(shù)實(shí)測(cè)值

表1 一年生瓦布貝母和二年生瓦布貝母株高、單粒質(zhì)量、直徑數(shù)據(jù)

二年生瓦布貝母各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)如株高、單粒質(zhì)量和直徑數(shù)據(jù)均高于一年生瓦布貝母，其中二年生瓦布貝母單粒質(zhì)量為459.8 mg，而一年生瓦布貝母為45.5 mg，二年生瓦布貝母單粒質(zhì)量為一年生瓦布貝母單粒質(zhì)量的10 倍。

6 結(jié)束語

瓦布貝母因具有清熱潤(rùn)肺、化痰止咳等功效，中藥材市場(chǎng)需求量巨大。然而當(dāng)前瓦布貝母產(chǎn)量較低，無法滿足市場(chǎng)需求。瓦布貝母種子后熟處理技術(shù)的優(yōu)化調(diào)整，有利于提高種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率，為繁育高品質(zhì)瓦布貝母奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，研究瓦布貝母種子后熟處理技術(shù)有利于促進(jìn)中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提高中藥材經(jīng)濟(jì)效益，帶動(dòng)我國醫(yī)藥行業(yè)向著高質(zhì)量發(fā)展方向前進(jìn)。