播種時期與育苗密度對當歸種苗質量及其成藥產值的影響△

尚虎山，孫志蓉，王富勝，李亞杰，曹占鳳，楊小玉

1.定西市農業科學研究院，甘肅 定西 743000；2.北京中醫藥大學，北京 102488；3.甘肅省經濟作物技術推廣站，甘肅 蘭州 730030

當歸為傘形科植物當歸Angelicasinensis(Oliv.) Diels的干燥根，具有補血活血、調經止痛、潤腸通便的功效，是常用中藥材之一[1]。當歸傳統農事生產主要分為3個階段：第一年在海拔2300～2500 m林地邊緣墾荒育苗；第二年在海拔2000～2600 m山地移栽種苗收獲成藥；第三年在1800～2600 m山地移栽或選留成藥植株以結籽留種。其道地產區分布較為狹窄，主要為甘肅省岷縣、宕昌、漳縣等[2]。近年來，隨著人們的健康保健意識的增強，當歸需求量逐年增加，種苗的供求矛盾也逐漸凸顯。傳統的當歸育苗場地主要以開墾高海拔林草地為主，種植環境復雜苛刻，管理成本高，對植被破壞嚴重，加劇水土流失，種苗質量和產量也難以保證，對當歸規范化、規模化種植及質量控制極其不利。已有的文獻報道主要集中在當歸種苗規格、等級與早薹率及藥材質量相關性研究[3-4]，但在實際生產中種苗分級利用的應用較少。當歸熟地育苗技術一直是研究的重點，但熟地育苗伴隨的麻口病還未得到徹底解決[5-6]。研究發現，保護地育苗技術能夠克服當歸生荒地育苗和熟地育苗中存在的問題[7-8]。在人為可控的環境下育苗，能夠在一定程度上提高當歸種苗的質量和產量。本研究聚焦甘肅定西較低海拔條件下的當歸保護地育苗技術，探究低海拔條件下運用保護地育苗技術繁育當歸種苗的可行性，通過研究播種時期和育苗密度對當歸種苗質量、種苗移栽后抽薹率、成藥產量和產值的影響，篩選適合當地當歸保護地育苗的最佳播種時期和育苗密度，為當歸保護地育苗技術和方法的推廣應用提供數據支持和參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為自然成熟的岷歸2號A.sinensis(Oliv.) Diels CV ‘Mingui-2’種子(批號：甘認藥2008001)，由甘肅省農作物品種審定委員會提供，于2016年10月7日在岷縣閭井鎮采收，無蟲蛀，無霉變。

1.2 實驗區概況

當歸育苗實驗于2017年在甘肅定西市農科院試驗基地的拱棚內進行。拱棚中心高2.6 m，寬5 m。該地屬于中溫帶半干旱區(W 33°32′，E 104°42′，海拔為1920 m，平均氣溫為7.6 ℃，年平均日照時數為1500 h，無霜期為140～170 d)。實驗地為川地，土壤為黃綿土(0～25 cm土層土壤有機質質量分數為11.26 g·kg-1、速效氮為0.76 g·kg-1、速效磷為8.97 g·kg-1，pH為8.21)，地勢平坦，具備微噴灌條件，前茬作物為馬鈴薯。播前精細整地，深耕20～25 cm。播種前每畝(1畝≈667.67 m2)施腐熟農家肥3500 kg+磷酸二銨40 kg+硫酸鉀5 kg做底肥，配合整地每畝施多菌靈粉劑200 g+辛硫磷顆粒劑300 g。

當歸種苗移栽成藥實驗于2018年在甘肅岷縣禾馱鎮安家山試驗地進行。實驗區屬于高寒陰濕區(W 34°49′，E 104°18′，海拔2519 m，年平均氣溫為4 ℃，年平均日照時數為2300 h，無霜期123 d)。實驗地類型為梯田地，土壤為高山草甸土(0～30 cm土層土壤有機質質量分數為31.52 g·kg-1、全氮2.1 g·kg-1、水解氮16.2 g·kg-1、有效磷7.9 g·kg-1、速效鉀204 g·kg-1、pH為7.25)，前茬作物為燕麥。移栽前精細整地，深耕25～30 cm，每畝施腐熟農家肥5000 kg+磷酸二銨25 kg+磷肥30 kg+硫酸鉀6 kg做底肥，配合整地每畝施多菌靈粉劑200 g+辛硫磷顆粒劑300 g。

1.3 試驗設計

育苗試驗采用兩因素裂區試驗設計，設播種時期(A)和育苗密度(B)2個因素，主區為A處理。播種時期設置7月1日(A1)、7月8日(A2)、7月15日(A3)、7月22日(A4)4個水平；育苗密度設置每畝5(B1)、10(B2)、15(B3)、20(B4) kg 4個水平，共16個處理，3次重復隨機區組排列。小區面積為1.5 m×2 m，小區間隔30 cm，四周設有保護行。采用人工撒播，播種后覆蓋蛭石0.5 cm，澆透水，后加蓋防蟲網及遮陽網，遮光率70%。在育苗初期，視苗床墑情及時灑水，田間持水量保持在60%，及時拔除雜草。苗床管理的中后期，葉面噴施50%辛硫磷1000倍液、25%溴菌多菌靈800倍液，預防病蟲害。2017年10月25日采挖種苗，每小區隨機取樣30株，測定根長、蘆頭粗度、側根數、百苗根鮮質量，并將不同組合的當歸種苗運至岷縣禾馱鄉安家山進行貯藏。

2018年4月12日進行起壟覆黑膜雙苗移栽，壟面寬80 cm，株距20 cm，行距20 cm，小區面積4 m×3 m，小區間距20 cm，共51個小區，采用完全區組排列，3次重復。對照組(CK)為在海拔2613 m的生荒地，采用相同種子，于6月15日撒播，播后秸稈覆蓋，播種量為5 kg/畝，10月20日采挖，種苗移栽、田間管理和采收同其他試驗處理組。觀察田間移栽種苗返青情況，并在移栽后24 d開始每隔7 d統計1次返青數，直至返青結束。在生長旺季7月中旬觀測抽薹植株并及時拔除。秋季當歸地上部枯萎后，采挖植株，每小區隨機抽取30株，測定主根長、蘆頭粗，每畝當歸產量按3.5的折干率計算干質量[9]，按照《七十六種藥材商品規格標準》測定一等品出成率，并計算產值。

1.4 數據處理

試驗數據采用Excel 2007進行整理，運用DPS統計軟件對數據進行統計分析。差異顯著性檢驗用新復極差(Duncan)法進行多重比較。

2 結果

2.1 不同處理對當歸種苗質量性狀的影響

由表1可知，保護地當歸種苗根長均值為11.59～17.66 cm，標準差為0.53～1.98。在A1、A2一定時，隨著處理B的變化，種苗根長逐漸增加，標準差逐漸減小，說明根長加長且逐漸均勻。在A3一定時，處理B1、B2、B3的根長逐漸伸長，標準差逐漸減小，其中A3B3的標準差最小，為0.53，根長為16.63 cm。從處理A3B4開始，種苗的根長明顯縮短，標準差也增大，處理A4B4的根長僅為11.59 cm，屬于當歸小苗。在處理A不變的情況下，隨著B播種密度的增大，種苗蘆頭粗度逐漸變細，其中蘆頭最粗的處理是A1B1，為0.83 cm，最細的處理是A4B4，為0.28 cm。種苗側根數的變化趨勢和蘆頭粗度的變化基本一致，在處理A1、A2、A3一定時，隨著處理B的變化，種苗的側根數在減少，其中處理A3B3的側根數最少，A1B1的側根數最多。參試處理當歸種苗的百苗鮮質量為153.33～349.51 g，在處理A1、A2、A4一定時，隨著B的變化，其苗根質量逐漸減少。在處理A3不變的情況下，其百苗質量隨著B的變化有所升高，A3B3的百苗質量222.97 g，為該播期里的最大值，其標準差為6.4，是各處理中標準差的最小值，相對在各處理組合中表現較好且種苗大小較為均一。

表1 不同處理當歸種苗質量指標

2.2 不同處理對種苗移栽后返青時間及返青率的影響

由圖1可以看出，當歸種苗移栽后，返青時間隨播種時期延后和播種量增加逐漸推后，最早返青與最遲返青處理組合間相差31 d，各個處理收獲種苗的根長與蘆頭粗度越大，移栽后返青的時間越早。A1B1和A1B2組合的種苗返青時間分別在4月22日和4月25日，較CK提早3～6 d，其余處理組合種苗返青時間均遲于CK，最遲的為A4B4處理，返青時間為5月23日，移栽后43 d返青，較CK延遲了25 d，處理A1B2、A1B3的返青時間與CK相差2 d。處理A2B2和A3B1的返青期相差1 d，較CK推遲9 d。處理組合A3B2、A3B3、A4B1、A4B2的返青期相差1 d，較CK推遲15 d。

圖1 不同處理當歸種苗返青時間

由圖2可知，處理A1B1的返青率為90.6%，與其他處理差異有統計學意義(P<0.05)，A1B2、A2B1、A2B2返青率也高于CK，且與CK及其他處理差異有統計學意義(P<0.05)，返青率達到80%以上；組合A3B1與CK的返青率一致。A1B3、A1B4、A2B3、A2B4、A3B2、A3B3返青率均低于CK，與CK差異有統計學意義(P<0.05)，其返青率在70%以上。剩余組合相對返青率較低，最低的A4B4的返青率僅為44.7%。這與各個處理所收獲當歸種苗的大小有關，由于其他處理的生長期較短，種苗儲藏的能量相對較少，在自然天氣相對干燥的條件下其返青率大大的降低。

注：不同小寫字母表示P<0.05；下同。

2.3 不同處理對當歸抽薹率的影響

從圖3可知，處理組合A1B1、A1B2、A2B1、A1B3的抽薹率均值均高于CK，A1B1早薹率最高為17.4%，與CK差異有統計學意義，剩余處理下抽薹率在11.1%左右，與CK差異無統計學意義。參試組合A3B1、A1B4、A2B2、A2B3的早薹率與CK差異無統計學意義，剩余的處理的早薹率均低于CK。處理A3B3、A3B4、A4B2、A4B之間差異無統計學意義，A4B4抽薹率最低，為2.6%，這些處理與其他處理間差異有統計學意義(P<0.05)。

圖3 不同處理當歸早薹率

2.4 不同處理種苗移栽后對當歸產量及產值的影響

以2018年8月岷縣當歸城交易市場的當歸價格為依據計算當歸產值。不同播期和育苗密度組合下，當歸種苗移栽成藥的產量和產值的變化見表2。抽樣調查成藥鮮藥根個體質量，從主根長和蘆頭粗指標分析，各處理間差異有統計學意義(P<0.05)。成藥主根最長的處理組合為A3B3，達到31.58 cm，與其他處理間差異有統計學意義。根長大于CK的處理組合依次為A2B4>A3B4>A1B4>A1B3>A2B3>A3B2>A2B2，其他處理的主根長均低于CK，A4B4根長最短，為21.47 cm。

A1B1處理組合成藥當歸的蘆頭粗度為39.66 mm，與其他處理間的差異有統計學意義。蘆頭粗度大于CK的處理組合依次為A1B1>A2B1>A1B2>A2B2>A3B1，其余處理的蘆頭粗均小于CK(P<0.05)。推測此結果與移栽的密度相關，種植越稀其藥用部位的蘆頭越粗。各處理藥材一等品出成率最高的是A1B1，為39.25%；其次是A1B2，為38.93%；其余處理組合的一等品出成率均低于CK，說明傳統的育苗移栽方式在藥材一等品出成率方面相對有優勢。

各處理中以A3B3的產量最高，達851.4 kg，其后依次為A3B2>A3B1>A3B4>A4B1>A4B2，與對照相比差異有統計學意義(P<0.05)，其他處理組合均低于CK。按2018年10月份岷縣當歸城交易當歸干品的市場價格，一等品54元/kg、統貨40元/kg來計算，各處理組合的產值見表2。其中，播種時期對當歸產值的影響較大，A3各個播種密度均高于CK，尤其是A3B3組合的產值達到13 055.57元/畝，較CK高13.9%；其次A3B4，產值為12 686.15元/畝，較CK高11.39%；組合A3B2，產值為12 482.55元/畝，較CK高9.95%；處理A3B1、A4B1產值也高于CK，其他組合產值均低于CK。

3 討論

優質種苗是中藥材質量和產量的基礎保證[10]。目前，已有研究人員研究了種苗根直徑大小對當歸抽薹率及產量的影響，明確了種苗的長短、粗細、分支數及百苗質量等形態是反映種苗質量的關鍵指標[11-12]。當歸種苗質量的優劣主要以種苗根長、蘆頭粗、側根數、百苗質量等指標進行綜合評價[13-14]，這些性狀的優劣是移栽成藥后當歸產量和質量水平的重要因素。處理A3B3獲得的種苗，其蘆頭粗度符合甘肅省地方標準中藥材當歸種苗規定的范圍[15]，且生產的種苗大小均一，省去了在移栽時對大苗和弱小苗挑揀的過程，減少用工，提高了移栽效率。研究表明，蘆頭粗和側根數均隨播種時期延后和播種量增加出現明顯降低的趨勢，4個播種時期均以B1處理的種苗蘆頭粗度和側根數最大。隨著播種時期延后和播種量增加，百苗質量也逐漸減少，早播種和適當的育苗密度有利于苗期產量的提高，通過個體競爭來控制種苗的大小。在苗齡趨于100 d或大于100 d時，隨著播種量的增加，種苗的根長增加，蘆頭粗度減小，這與保護地條件下水肥有保障，而受到密度脅迫有關系。在苗齡<100 d時，有效的光合作用減小，地上部出現葉面積縮小，葉莖伸長，甚至出現“徒長”現象，使得地下根部變小，種苗的均勻度有所減少。種苗變小，雖然減少了抽薹率，但其返青時間和返青率明顯降低，影響了成藥田的產量。在較低海拔保護地條件下，當歸種苗的抽薹率隨著播期延后和播種密度增加呈降低的趨勢。種苗較大且側根多的情況下，種苗儲存的能量多，移栽后能及時返青，且返青率較高，但是在6月左右極易發生早薹。本研究在苗期通過控制播期和密度，且保護地條件下能更好地保障水肥和防治病蟲害，在各試驗處理中，以A3B2、A3B3組合獲得的種苗移栽后，當歸藥材的產量和產值較高，而A3B3組合綜合比較最優。在7月15日播種，播種量10、15 kg/畝，生長100 d后采挖，當歸種苗的根長、蘆頭粗、側根數、百苗質量等指標較優，且種苗均一。移栽后，播種量10、15 kg/畝的處理，苗子返青率、早薹率、畝產量、畝產值等各項指標較優。當歸成藥期的根長、根粗和特一等品出成率為產后初加工及產值的形成奠定了基礎。處理A3B3的當歸根最長，處理A1B1的根最粗，且特一等品出成率最高，說明傳統育苗手段其種苗移栽后有一定優勢，但是早薹率較高，拔薹后，剩余的植株光合作用和養分吸收充分，所以單株根較粗，但是畝產量低于CK處理，更明顯低于A3B3處理。而A3B2在播種量上較A3B3具有優勢，節約用種量。綜合分析，在7月15日播種，播種量10～15 kg/畝時，產出的當歸種苗移栽成藥后，獲得的產量和產值最多。

表2 不同處理對當歸產量及產值的影響

4 結論

通過3年的實驗研究，在較低海拔1920 m且基礎設施條件具備的情況下，當歸每畝播種量為10～15 kg，苗齡控制在100 d左右，采挖的當歸種苗質量優良，移栽后雖一等品出成率不及傳統育苗移栽方式，但有效降低了早薹的發生，每畝藥材產量和產值均高于傳統育苗移栽方式。此外，較低海拔保護地苗田移栽成藥田的比例在1∶15(即1畝苗田的種苗可移栽15畝當歸成藥田)，較傳統育苗技術移栽比增加約1倍。

傳統的高海拔生荒地育苗移栽，由于產地地勢陡峭，人力成本和運輸成本極高；長期的開荒育苗破壞了產區生態環境，導致泥石流等自然災害頻發。在低海拔條件下，采用保護地方式育苗，有利于掌握水肥供給，有效控制病蟲害發生，可以避開災害性天氣，在示范基地推廣中逐漸被產區藥農所接受。雖然較低海拔保護地方式育出的苗移栽后，較常規方式育出的苗在前期長勢相對較弱，藥材一等品的出成率較低，但這種育苗方式能節約成本，有效提高生產產值。本研究結果為新技術的推廣應用提供了試驗數據參考，增強了實際生產中應用的可行性和可操作性。