蜜蜂授粉對黃芪產量品質和理化性狀的影響研究

黃 斌，張世文，田自珍，劉曉鵬

甘肅省養蜂研究所，甘肅 天水 741020

黃芪是豆科植物，蒙古黃芪和膜莢黃芪干燥的根可入藥，生藥稱黃芪，性微溫，味甘，功能補氣升陽，益衛固表，利水消腫，托瘡生肌，是臨床各科應用較廣的中藥之一。黃芪是甘肅省最主要的大宗中藥材當家品種之一，同時還因其花期長達一個月，蜜源旺盛而成為優良的蜜源植物，對甘肅省藥材種植區蜂群的繁殖和蜜蜂產量的提高起到了至關重要的作用，而蜜蜂通過采集黃芪的花朵更好地完成了異花傳粉授粉的目的，使黃芪產量增加、品質提升。因此，黃芪與蜂業是一種互惠互利、互相促進的共生關系。為了研究蜜蜂授粉對黃芪產量品質的提高和理化性狀的影響，大力推廣蜜蜂為黃芪授粉增產，2018—2020年筆者在甘肅省宕昌縣開展了蜜蜂授粉對黃芪產量品質和理化性狀的影響研究試驗，基本掌握了蜜蜂授粉對黃芪產量品質的提高和理化性狀的影響，以及授粉黃芪種子的增產效果。

一、試驗區概況與研究方法

（一）試驗區概況

宕昌中藥材資源豐富，自古就有“千年藥鄉”“天然藥庫”之美譽，是甘肅省藥材種植第一大縣，各類藥材的種植面積一直維持在2.67萬hm2左右，其中黃芪種植面積0.53萬hm2左右。而宕昌縣的黃芪是各類藥材中的精品之一，是真正的道地藥材。由于宕昌的氣候陰涼濕潤，光照充足，境內山高坡陡，地貌復雜，植被多樣且繁茂，除岷江流域的河谷地帶以外全縣其他地方均能種植黃芪。宕昌黃芪的質量特色享譽中外，而質量的特色又取決于宕昌獨特的地域環境。該環境下的自然氣候，土壤和獨特的栽培管理技術與宕昌黃芪質量特色存在著密不可分的依存關系。因此本研究將黃芪的試驗授粉選擇在該縣進行。

（二）材料

2～3年生黃芪試驗田；20目尼龍紗網；8目尼龍紗網；蜜蜂授粉專用隔離架；中蜂；恒溫恒濕培養箱；培養皿；濾紙；天平等。

（三）研究方法

2019年5月上旬分別在拉沙、蘇都和下街等3個村黃芪種植連片區選取地勢平坦、長勢一致、2年生的黃芪試驗研究田各1塊，面積0.067hm2以上；在每個選定的2年生黃芪試驗田里設置蜜蜂昆蟲授粉試驗區3個（簡稱全授粉區）和無昆蟲授粉試驗區3個（簡稱不授粉區），3個村3塊試驗田共計18個樣方，用于蜜蜂授粉后鮮黃芪增產、成品黃芪增產及藥用成分變化試驗，每個樣方面積為2m×2m=4m2。2020年在上述三個村選定3年生黃芪試驗田，設置蜜蜂昆蟲授粉試驗區3個（簡稱全授粉區）和無昆蟲授粉試驗區3個（簡稱不授粉區），半授粉試驗區3個（用隔離網隔開不讓蜜蜂授粉），3個村3塊試驗田共計27個樣方，用于蜜蜂授粉影響黃芪種子增產及種子發芽率、發芽勢試驗，每個樣方面積為2m×2m=4m2，所選樣方的黃芪長勢基本一致，各樣方隨機設置，盡量減少人為誤差。用長寬高為2m的蜜蜂授粉專用隔離架、隔離網，根據試驗方案分別進行不同的隔離處理：授粉區只在隔離架頂端進行用20目遮陽處理，四周不進行任何處理；不授粉用20目尼龍紗網進行全隔離；半授粉區用8目尼龍紗網進行全隔離。隔離架網搭建完成后，試驗田周邊擺放授粉蜂群，蜂群密度按0.067hm2/標準箱，5足框/標準箱擺放。開花基本結束后，授粉蜂群及時轉場，并拆除全部隔離架網。11月上旬分別進行采挖（授粉區和對照區各3塊共18個樣方）并統計根部藥用部分產量、理化指標等相關數據。

2020年黃芪（籽芪）種子成熟后進行收獲（授粉區、半授粉區和未授粉區各3塊共27個樣方）并統計種子產量、千粒重等相關數據。同時進行種子發芽勢和發芽率試驗。采用培養皿紙床（TP）擺放培養，3個重復，分別為全授粉區、半授粉區和不授粉區，每個重復100粒種子。種子用水處理方法進行預處理，然后調溫25℃，第5d測發芽勢，第10d測發芽率。

二、結果與分析

（一）蜜蜂授粉對黃芪產量的影響

圖1 蜜蜂授粉對鮮黃芪、成品黃芪產量的影響

從圖1可以看出，授粉區的黃芪藥用部分的產量高于不授粉區。鮮黃芪產量授粉區較不授粉區提高6.25%，成品黃芪授粉區較不授粉區提高8.96%。

（二）蜜蜂授粉對黃芪種子產量、千粒重的影響

圖2 蜜蜂授粉對黃芪千粒重的影響

圖3 蜜蜂授粉對黃芪種子產量的影響

從圖2、圖3可以看出，黃芪在全授粉區的千粒重高于半授粉區和不授粉區，全授粉區較半授粉區千粒重增加14.16%，較不授粉增加25.84%，半授粉區較不授粉區千粒重增加10.23%。黃芪在全授粉區的產量高于半授粉區和不授粉區，全授粉區較半授粉區產量增加1.44倍，較不授粉增加4.03倍，半授粉區較不授粉區產量增加2.79倍。

（三）蜜蜂授粉對黃芪藥用成分黃芪甲苷和毛蕊花異黃酮葡萄糖苷的影響

從圖4可以看出，授粉區和未授粉區黃芪甲苷和毛蕊花異黃酮葡萄糖苷的含量都高于《中國藥典》規定，但授粉區和未授粉區兩者的含量無明顯變化，所以蜜蜂授粉對黃芪根部藥用成分含量變化影響不明顯。

（四）蜜蜂授粉對黃芪種子發芽勢和發芽率的影響

圖5 蜜蜂授粉對黃芪種子發芽勢和發芽率的影響

從圖5可以看出，蜜蜂授粉對黃芪種子的發芽勢和發芽率有明顯的影響。3塊試驗田全授粉區的種子發芽勢和發芽率明顯高于半授粉區和不授粉區，而半授粉區又高于不授粉區。

三、討論

第一，黃芪種植發芽率比較低，硬實種子是發芽率低的主要原因。試驗種子用水處理的方法解決硬實現象，試驗發芽溫度設置為25℃，5d測定發芽勢，10d測發芽率。從研究結果來看，利用蜜蜂為黃芪授粉所生產的種子其發芽勢和發芽率均有明顯程度的提高。

第二，通過蜜蜂為黃芪授粉試驗，掌握了宕昌黃芪初花時間、花期和種子成熟時間等相關生物學特性。宕昌黃芪5月下旬開始進入初花期，花期25～30d左右，開花結束后30d左右種子成熟，留種用籽一般在開花結束30d開始分批采收。

第三，宕昌黃芪一般是2年生采收根部，3年生采收種子（籽芪），2年生黃芪開花數量遠少于3年生黃芪的開花數量，所以一般采收3年生黃芪種子產量遠高于2年生。從研究結果來看，蜜蜂授粉對黃芪藥用部分產量的影響變化不明顯，黃芪根部產量的高低與地塊的土質、肥力、田間管理、輪作倒茬等有密切關系。

第四，黃芪種子收獲時，要注意因其結莢成熟期不一，有落粒性，故收獲種子的時期應為70%～80%莢果變為黃色、種子呈褐色時分批采收為宜。

第五，《中國藥典》2015版規定，黃芪甲苷成分不得少于0.04%，毛蕊花異黃酮葡萄糖苷成分不得少于0.02%，從試驗結果來看，授粉區和未授粉區黃芪甲苷和毛蕊花異黃酮葡萄糖苷的含量都高于《中國藥典》規定，但授粉區和未授粉區兩者的含量無明顯變化，所以蜜蜂授粉對黃芪根部藥用成分含量變化影響不明顯，分析原因其藥用成分的含量是否與黃芪生長周期、區域及氣候條件等有關系，此問題還有待進一步研究。