豐產(chǎn)半夏種莖引種優(yōu)選試驗(yàn)與應(yīng)用研究

常建平 王永峰 劉俊儒 李文浩 姚桂芳 李 瑋 李紅梅

（1.清水縣科學(xué)技術(shù)局 甘肅清水741400；2.清水縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 甘肅清水741400；3.甘肅溫泉生物科技有限責(zé)任公司 清水741400）

清水縣地處隴東南半干旱山區(qū)， 屬中溫帶大陸季風(fēng)氣候，是國(guó)內(nèi)中藥材隴藥半夏生產(chǎn)主產(chǎn)縣之一。縣域內(nèi)從20 世紀(jì)90 年代初期開始人工種植半夏，年種植面積最多可達(dá)2 萬(wàn)畝， 年產(chǎn)值可達(dá)4 億元左右。 半夏產(chǎn)業(yè)經(jīng)30 年的發(fā)展，當(dāng)?shù)胤N源緊缺，種源雜亂，盲目選種的問(wèn)題日益突出。 從2014 年至今本課題組與相關(guān)大專院校合作共研， 對(duì)半夏種源進(jìn)行了調(diào)查篩選和品比試驗(yàn)研究， 初步對(duì)表現(xiàn)突出的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)種源品系的田間生長(zhǎng)表現(xiàn)、產(chǎn)量、質(zhì)量和穩(wěn)定性得到了相應(yīng)結(jié)論。 本試驗(yàn)旨在為當(dāng)?shù)睾碗]東南半夏產(chǎn)區(qū)引種、選種、育種工作提供參考。

1 種源現(xiàn)狀與試驗(yàn)總體思路

1.1 種源現(xiàn)狀

半夏種植通常以野生半夏地下塊莖為種子 （生產(chǎn)上稱種子， 本研究亦稱這種塊莖為種子或種莖），進(jìn)行無(wú)性繁殖生產(chǎn)。 清水縣半夏生產(chǎn)采用小拱棚畦栽栽培方式，20 世紀(jì)90 年代以采集當(dāng)?shù)匾吧胂淖鞣N源，因當(dāng)?shù)匾吧Y源枯竭，種源供應(yīng)轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi)不同產(chǎn)區(qū)的野生或家種半夏。 全縣境內(nèi)來(lái)自各省市半夏塊莖種子多達(dá)20 余種。 這些被引入種植的種子因長(zhǎng)期受各原產(chǎn)地不同氣候環(huán)境的影響， 形成了明顯的形態(tài)差異、適應(yīng)性差異，穩(wěn)定性和產(chǎn)量質(zhì)量也差別明顯。 盡管這些不同種源的半夏種子存在形態(tài)差別，但基本都是因環(huán)境條件影響， 以及變異的絕對(duì)性引起的，從種屬分類看，是半夏種內(nèi)的多樣性，為不同自然居群的半夏。 經(jīng)對(duì)照《半夏屬植物分種檢索表》檢索，不同半夏居群間有以下共同特征：葉片3 全裂，裂片長(zhǎng)圓形或披針形， 葉柄有珠芽。 故均屬半夏[Pinellia ternata（Thunb.）Breit.]，即天南星科半夏屬[1]。

1.2 總體思路

不同居群半夏種莖種子在清水半夏生產(chǎn)中的田間表現(xiàn)有明顯差異。 本試驗(yàn)將對(duì)在生產(chǎn)中種植頻率高、有代表性、前景可觀的塊莖種子，以產(chǎn)品產(chǎn)量品質(zhì)好，經(jīng)濟(jì)效益高為目標(biāo)，通過(guò)田間調(diào)查初選和篩選品比試驗(yàn)，從中選優(yōu)，得出結(jié)論和規(guī)律。 結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)氣候環(huán)境選出了適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)量和質(zhì)量?jī)?yōu)良、引種成本低、經(jīng)濟(jì)性狀好的種子。 本試驗(yàn)按生產(chǎn)需求總體分3 個(gè)階段：①不同居群半夏（塊莖）種子——初選試驗(yàn)（A 段）。②新種源半夏（塊莖）種子——豐產(chǎn)試驗(yàn)（B 段）。 ③豐產(chǎn)半夏（塊莖）種子——優(yōu)選試驗(yàn)（C 段）。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)地概況

本試驗(yàn)在清水縣川塬區(qū)進(jìn)行。 清水縣位于北緯34.32°～34.58°、東經(jīng)105.45°～106.30°，平均海拔1 750 m，年平均氣溫4.8℃，年日照時(shí)間2 076.9 h，無(wú)霜期169 d，年平均降水量 574.3 mm[2]。 A 段：不同居群半夏（塊莖）種子引種初選試驗(yàn)于2014 年10 月至2015 年8 月在清水縣秦亭鎮(zhèn)曹河村進(jìn)行，試驗(yàn)地為海拔1 649 m的川地。 B 段：新種源半夏（塊莖）種子豐產(chǎn)試驗(yàn)于2017 年10 月至2018 年9 月在清水縣永清鎮(zhèn)西關(guān)村進(jìn)行，試驗(yàn)地為海拔1 367.4 m 的川塬區(qū)。 C 段：豐產(chǎn)半夏（塊莖）種子優(yōu)選試驗(yàn)于2019 年9 月至2020 年9 月在清水縣白沙鎮(zhèn)湯浴村川塬區(qū)進(jìn)行，試驗(yàn)地海拔1 443.9 m。 各試驗(yàn)點(diǎn)基本情況見表1。

表1 試驗(yàn)點(diǎn)基本情況

2.2 試驗(yàn)材料

2.2.1 供試種子及種源 A 段使用11 個(gè)居群半夏塊莖作種子；B 段使用4 個(gè)居群半夏塊莖作種子；C 段使用4 個(gè)居群半夏塊莖作種子。 A、B、C 段塊莖平均種莖直徑1 cm，含水量40%。

2.2.2 肥料 用有機(jī)肥、復(fù)合肥作底肥，尿素作接苗肥， 葉面適時(shí)適量噴 KH2PO4。 A、B、C 段施肥量、時(shí)間、規(guī)格基本保持一致，種植方式采用小拱棚畦栽方式和管理模式。

2.2.3 白色塑料膜及竹片 聚乙烯農(nóng)用膜， 規(guī)格0.1 mm，白色透明。 新竹片，無(wú)霉變，規(guī)格 3.2 m，寬5 cm，兩頭削尖。

2.2.4 試驗(yàn)工具 分析天平（精度0.000 1 g），恒溫干燥箱，PDS-溫濕度儀，YaXin-1241 葉面積儀，數(shù)顯式游標(biāo)卡尺(精度 0.01 mm)，托盤天平（精度 0.01 g），電子臺(tái)秤（精度0.01 kg）等。

2.3 試驗(yàn)方法與設(shè)計(jì)

2.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 各居群半夏塊莖種子均以隨機(jī)分布排列種植，無(wú)性繁殖生產(chǎn)或試驗(yàn)，每樣設(shè)3 個(gè)重復(fù)，按小拱棚畦栽方式作業(yè)，每畦為一個(gè)小區(qū)，內(nèi)徑3.8 m×1.8 m。 種植深度13 cm。 4 月初用農(nóng)用膜和竹片搭建小工棚增溫。共澆水 5～6 次，用水量 300 m3/畝[2]。每畝用種量350 kg/畝。A、B、C 段試驗(yàn)按生產(chǎn)需求而設(shè)計(jì)，各段內(nèi)為同一條件比較； 試驗(yàn)中各段均以縣域內(nèi)使用頻率最高、 多年穩(wěn)產(chǎn)的山東荷澤半夏居群作對(duì)照比較。

2.3.2 測(cè)定項(xiàng)目和方法 小區(qū)采樣按照 “5 點(diǎn)釆樣法”，每點(diǎn)設(shè)5 個(gè)重復(fù)，在生長(zhǎng)穩(wěn)定的中期內(nèi)同步測(cè)量植株形態(tài)指標(biāo)， 植株莖葉指標(biāo)均用卡尺測(cè)量。 葉長(zhǎng)、葉寬均為葉的最大長(zhǎng)和寬[2]。 葉面積測(cè)量使用葉面積儀和系數(shù)校正法[3]。 產(chǎn)品含量、水分測(cè)定參考《中國(guó)藥典》（2015 版），總酸以琥珀酸（C4H6O4）計(jì)[4]。 折干率按水分測(cè)定結(jié)果計(jì)算。 生產(chǎn)指標(biāo)按實(shí)際調(diào)查結(jié)果計(jì)入試驗(yàn)。

3 結(jié)果與分析

3.1 11 種不同居群半夏（塊莖）種子引種初選試驗(yàn)（A 段）

由表2 可知，A 段試驗(yàn)中， 不同來(lái)源半夏生長(zhǎng)差異較大，甘肅康縣、甘肅成縣半夏長(zhǎng)勢(shì)最高，分別為15.69 cm、15.50 cm。 甘肅康縣半夏小區(qū)產(chǎn)量最高，平均為12.19 kg；其次為河南盧氏半夏，但此種子在清水縣種植面積占比很小；甘肅華亭、甘肅成縣小區(qū)產(chǎn)量都大于10.00 kg。 從商品率看，山東荷澤半夏商品率最高,全縣種植面積最大，產(chǎn)量穩(wěn)，較受歡迎；甘肅康縣、甘肅華亭、甘肅成縣與甘肅清水半夏商品率均較高。 對(duì)折干率而言，甘肅華亭半夏最高，達(dá)0.448，其次為甘肅康縣、甘肅成縣與甘肅清水，半夏折干率均大于0.400。 11 種半夏總酸含量均大于0.25%的標(biāo)準(zhǔn)，均為合格品。 綜合分析A 段試驗(yàn)，用甘肅康縣、甘肅華亭、甘肅成縣半夏作種子，產(chǎn)量和商品率高。 山東荷澤半夏產(chǎn)品產(chǎn)量中等，產(chǎn)品顆粒均勻，商品率最高,很受歡迎。以上4 種種源種子均可在生產(chǎn)中應(yīng)用。

表2 11 種不同居群半夏引種試驗(yàn)測(cè)試（A 段）

根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果，我們對(duì)田間生產(chǎn)、市場(chǎng)購(gòu)種和產(chǎn)品銷售進(jìn)行調(diào)查， 群眾的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和本試驗(yàn)結(jié)論基本一致。 2014－2018 年進(jìn)行引種培訓(xùn)指導(dǎo)，群眾對(duì)甘肅康縣、 甘肅華亭、 甘肅成縣、 山東荷澤半夏種源更加認(rèn)可， 消除了疑慮， 引種有了目的性， 這些種源在生產(chǎn)中發(fā)揮了很大作用。 A 段試驗(yàn)也為尋找豐產(chǎn)新種源向周邊縣區(qū)延伸提供了新方向和新思路。

3.2 新種源半夏豐產(chǎn)試驗(yàn)（B 段）

根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的需求和A 組試驗(yàn)啟示， 將尋找新種源的方向又向毗鄰縣域或省外半夏生長(zhǎng)區(qū)推進(jìn)。本組仍以山東荷澤種莖作對(duì)照進(jìn)行品比試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見表3、表4。

表3 幾種半夏居群試驗(yàn)生長(zhǎng)形態(tài)（B 段）

表4 半夏引種試驗(yàn)不同居群半夏種植產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性狀（B 段）

B 段試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)， 甘肅秦州半夏居群種莖在生產(chǎn)中，平均小區(qū)產(chǎn)量以22.9 kg 遙遙領(lǐng)先，相比山東菏澤種子凈增半夏鮮重712.8 kg/畝，增效可觀。 植株形態(tài)較高，莖部粗壯，尤其是葉面積大，在同樣下種量下，株苗密度適中，利于光合作用。 產(chǎn)品種粒飽滿，有機(jī)酸含量達(dá)到0.9%，實(shí)現(xiàn)了豐產(chǎn)選優(yōu)效果。B 段試驗(yàn)中，江西半夏居群也表現(xiàn)良好，產(chǎn)量與山東荷澤對(duì)照相當(dāng)，規(guī)定含量測(cè)定也比較高，具有生產(chǎn)利用價(jià)值。

3.3 豐產(chǎn)半夏（塊莖）種子優(yōu)選試驗(yàn)（C 段）

在A、B 段試驗(yàn)之后，發(fā)現(xiàn)了2 個(gè)現(xiàn)象：一是清水縣毗鄰地區(qū)半夏仍有優(yōu)良居群半夏， 很有必要再納入試驗(yàn)中。 二是有的半夏居群二代在清水表現(xiàn)好于同種一代種子。 半夏種子的適應(yīng)性對(duì)選種很重要,于是開展C 段試驗(yàn)。 本試驗(yàn)仍讓山東荷澤居群作對(duì)照。試驗(yàn)結(jié)果見表5～表7。

表5 幾種半夏居群試驗(yàn)生長(zhǎng)形態(tài)（C 段）

表7 不同居群半夏引種優(yōu)選試驗(yàn)產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益分析（C 組）

C 段試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，清水縣毗鄰區(qū)的甘肅麥積半夏居群，平均小區(qū)產(chǎn)量19.7 kg，再次刷新試驗(yàn)記錄，超過(guò)甘肅秦州區(qū)半夏居群表現(xiàn)。 甘肅麥積半夏形態(tài)表現(xiàn)為植株高大、壯實(shí)，尤其葉面積更大，與其他半夏居有鮮明特征區(qū)別，生產(chǎn)前景好，與甘肅秦州半夏居群同屬豐產(chǎn)半夏,與山東菏澤一代比較，這2 種種子每畝可增加效益1 萬(wàn)元以上。 山東二代的各指標(biāo)和表現(xiàn)好于山東一代， 比一代種子畝增效1 645.6 元，山東菏澤半夏居群，經(jīng)多年試驗(yàn)，產(chǎn)量穩(wěn)定。C 段試驗(yàn)也達(dá)到了優(yōu)選的目的。

表6 半夏引種試驗(yàn)不同居群半夏種植產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性狀（C 段）

4 結(jié)論與討論

（1）通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同居群半夏種莖播種后，植株生長(zhǎng)特征、產(chǎn)品產(chǎn)量差別明顯，種子適應(yīng)性對(duì)選種相當(dāng)重要。 在清水縣半夏產(chǎn)區(qū)，甘肅麥積、甘肅秦州半夏居群種莖種植，所產(chǎn)半夏植株生長(zhǎng)旺盛，適應(yīng)性強(qiáng)，產(chǎn)品產(chǎn)量顯著提高，有豐產(chǎn)優(yōu)勢(shì)；甘肅康縣、甘肅華亭、 甘肅成縣等省內(nèi)周邊邊遠(yuǎn)地區(qū)半夏居群種莖種植仍有明顯生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)；山東荷澤半夏種莖種植，在清水產(chǎn)區(qū)多年來(lái)產(chǎn)品產(chǎn)量穩(wěn)定，顆粒均勻，成品率高；山東荷澤二代半夏種莖適應(yīng)性更強(qiáng)，產(chǎn)量表現(xiàn)高于第一代。

（2）在繁種育種條件暫不具備時(shí)，引種解決了種源不足的問(wèn)題。 因生產(chǎn)結(jié)果受農(nóng)藝氣候環(huán)境變化等客觀多變因素影響，有些種源及表現(xiàn)也在變化中，種源也需要多樣性； 當(dāng)然更需要在試驗(yàn)示范生產(chǎn)實(shí)踐中多探索， 對(duì)適應(yīng)性和性狀表現(xiàn)差的種子要盡可能淘汰；以縣域?yàn)榻绲牡乩憝h(huán)境，或更小的區(qū)域環(huán)境，形成的半夏居群性狀和田間表現(xiàn)，有明顯區(qū)別，這為半夏引種繁種育種工作提供了參考和線索。

（3）試驗(yàn)中，第二代種莖引種后，產(chǎn)量高于第一代的現(xiàn)象，在試驗(yàn)中多次發(fā)現(xiàn)，這對(duì)引種繁種育種有重要作用；隨半夏產(chǎn)業(yè)變化，引種力度加大，半夏居群相混雜，野生半夏和人工種植半夏，土著半夏和被引種半夏，已經(jīng)很難區(qū)分認(rèn)定，這對(duì)引種純化和生產(chǎn)種子識(shí)別加大了難度； 同時(shí)不同半夏居群的集中引進(jìn)又為新的居群形成創(chuàng)造了條件， 使半夏性狀更加多樣性； 優(yōu)質(zhì)半夏種源的鑒別保護(hù)， 引種育種等問(wèn)題，有必要進(jìn)一步探討實(shí)踐。