15份葛根種質資源在崇左地區的適應性評價

楊海霞，李恒銳，蘭 秀，梁振華，黃珍玲，莫周美

(廣西南亞熱帶農業科學研究所，廣西 崇左 532415)

0 引言

【研究意義】葛(PuerariaDC.)為豆科多年生落葉草質藤本植物，地下肥厚的塊根即為葛根[1]。葛根主要成分為淀粉，同時富含葛根素、黃酮、多糖等多種藥用成分，可用于鮮食(蒸煮、煲湯)、加工成葛根粉、葛面、葛茶、葛酒及葛飲料等[2]。葛根素具有生津止渴、解表退熱、滋養身體、養顏護膚、延緩衰老、改善骨質疏松、調節雌激素水平、清除體內垃圾等功效[3]。隨著人們對于綠色保健食品的需求日益增大，葛根產品越來越受到市場青睞。開展葛種質資源的調查與收集，進行適應性評價，篩選優良種質，對葛產業發展具有積極作用。【前人研究進展】范淑英等[4]從江西省15個縣市收集到32份野葛種質資源，觀察記載其植物學性狀、生物學特性及地上部生長量，結果表明，適合于提取葛粉的有大花葉大根型、大葉淺裂大根型、大葉深裂大根型，適合于作藥材用的為小葉小根型。陳元生等[5]通過野外采集和引種方式對36份葛種質資源進行相關研究，對其生物學性狀調查、淀粉含量和產量測定及藥用成分分析，篩選出2個優良藥用葛根品種。羅亞紅等[6]從廣西、湖南、江西等收集到7份葛根資源與貴州當地主栽品種(對照)進行比較試驗，對植物學特征、生物學特性及產量指標進行綜合評價，篩選出2個1年生品種和1個多年生品種。郝建平等[7]對山西境內12個產地野葛的生長環境及植物學性狀進行實地調查，山西省野葛種質資源主要分布于晉南的中條山區域和晉北的太行山區域，其群落組成較為單一，根據不同的生態環境，將山西野葛大致分為3種類型，分別為疏林灌木型、砂質土壤型和河道草地型。譚燕群等[8]對 8個葛種質的植物學性狀、營養成分和產量進行研究，對其飼用價值進行評價。尚小紅等[9]從廣西全區 50個縣市共收集到283份葛種質資源。對收集到的葛種質資源分布特點進行分析發現，廣西葛種質資源主要分布在山區較多的桂北、桂西和桂東南各地。在葛根遺傳多樣性方面，也有較成熟的研究[10-13]。【研究切入點】廣西崇左市地處北回歸線以南，屬亞熱帶季風氣候區，氣候溫和，雨量充沛，年平均日照時數1 200 h以上，日照充足，有利于葛根的生長發育，在相應發育期內，隨著光照強度增加，光合作用增強，光合產物也高，品質優異。崇左地區常年葛根種植面積315 hm2左右，但關于葛根在廣西崇左地區適應性篩選的研究鮮見報道，目前適宜崇左地區種質的葛種質資源相對較少。【擬解決的關鍵問題】對從江西、浙江、安徽及廣西等地收集的贛葛系、高新系、野生系及桂葛系等15份葛根種質資源進行區域適應性評價，篩選適宜廣西崇左地區種植的葛資源，以豐富當地葛種質資源，旨在為葛根雜交育種親本的選配提供參考，為崇左地區葛良種培育及應用推廣提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地處于桂西南地區崇左市龍州縣境內的廣西南亞熱帶農業科學研究所，海拔132 m，北緯22°21′，東經106°46′，年平均溫度在23.6℃以上，年降雨量在1 266.4 mm以上，全年日照約1 255 h，屬典型的南亞熱帶季風氣候。土壤為酸性紅壤土，pH5.2，全氮1.6 g/kg、有效氮32.65 mg/kg、有效磷6.72 mg/kg、速效鉀21.46 mg/kg、有機質 18.73 g/kg。土層深厚，肥力中等，地勢平坦，排灌良好，前茬作物為玉米。

1.2 材料

供試材料為分別從江西吉安、浙江衢州、安徽合肥、廣西梧州、廣西南寧、廣西崇左等地收集到贛葛系、桂葛系、高新系、野生系等15份葛根種質資源，葛根種質資源來源地氣候及生境基本情況見表1。

表1 15份葛根種質資源來源地的氣候及生境基本情況

1.3 方法

1.3.1 葛根種質收集與種植 2019年9—11月通過野外踏查法和引種的方式從江西吉安、浙江衢州、安徽合肥、廣西梧州、廣西南寧、廣西崇左等地收集葛根種質，記錄采集地的經緯度及氣象生態等基本信息。將收集的葛種質扦插于營養袋中，每份種質扦插60余株置于蔭棚中培育過冬，1袋種植1株。植株成活后于2020年2—3月移栽到葛根種質資源圃。葛根種植分為3個區組，隨機區組設計，每份種質20株。葛根苗移栽前適當修剪，每株留2個枝條，側枝保留長度為15 cm。移栽基肥為有機肥1 000 kg/667m2+尿素10 kg/667m2。單行起壟，穴種，行距1.3 m，穴距0.8 m。

1.3.2 種質資源圃管理 移栽30 d后搭建架子，按3 m×3 m規格打樁立3 m高竹竿，鐵線連接，再用細小竹條斜插交叉成排，連成一片以便爬藤。返青后結合中耕除草追施復合肥50 kg/667m2。生長盛期澆適量水及施適量磷肥和鉀肥以促進根部生長，按鈣鎂磷肥50 kg/667m2+硫酸鉀20 kg/667m2施用，藤長約1.5 m時修剪，每株留2根粗壯的藤條作主藤，留住主藤離地面1.2 m以上側芽，其余枝條全部剪掉。主藤長約3 m時抹去頂芽以控制莖藤生長。

1.4 測定項目

1.4.1 生物學特性 當葛根藤蔓生長至約1.5 m時，每小區每個品種選取10株進行壓條育苗試驗，每株壓10個芽點，20 d后統計葛根芽點生根情況和成苗率。生根標準：挖開土面，壓條的枝條長出根的視為生根苗；成苗標準：生根后將藤蔓斷開,之后能獨立成苗的視為成苗。成苗株數與生根株數之比即為成苗率。

1.4.2 植物學性狀 在葛根生長中期(6—7月)調查記錄嫩莖的茸毛、葉斑、葉片形狀、葉緣形狀(裂缺)、裂口大小、葉長、葉寬、葉柄粗、葉柄長、蔓藤長及莖蔓特征(包括莖蔓強度及顏色)等。

1) 葛蔓長度。每份葛種質選取10株長勢良好的植株用直尺測量葛蔓長度，即葛根主莖從根部至梢頭之間的長度。

2) 葛葉定量指標測量。每份葛種質選取長勢良好的10株，每蔸選取3張完全展開葉片，用直尺測量葉片的長度和寬度及葉柄長，用游標卡尺測量葉柄粗，長為葉端到葉基的距離，寬為兩邊葉緣之間最長的距離，葉柄粗為葉柄最粗處的直徑。

3) 葛葉定性指標觀測。選取長勢良好植株，通過外部形態鑒定法調查記錄葛葉形狀、葉色及葉緣形狀。

1.4.3 葛產量 收獲期即種植當年 12月至翌年1月，葛根葉子脫落時，每小區隨機挑選10株正常的植株，挖取葛薯，稱取單株薯塊的重量，計算平均值，再稱取10株總重量，最后根據小區面積折算出單位面積產量。

1.5 數據處理

試驗數據用Microsoft Excel Version 2010處理，用DPS 7.05進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 15份葛根種質種源地的生境條件

收集到的葛根種質主要分布區域為22°47′08.05″N～32°92′97. 57″N，105°23′57. 35″E～119°69′71.44″E，跨緯度8°45′79.52″N，跨經度14°46′14. 09″E，垂直分布區域海拔48～388 m。在沙壤土和溪水旁的疏松土壤環境下生長的葛根比較旺盛，密集度相對較高，在砂石和灌木叢環境下生長的葛根相對稀疏。

2.2 15份葛根種質的葉片特征

從表2看出，15個葛根種質的葉片特征在崇左地區存在差異。 小葉花紋：種質LZ02小葉花紋明顯，LZ01、LZ03和LZ10種質小葉花紋表現淡色，其余種質沒有小葉花紋。主葉性狀：15個葛根種質的主葉柄長為14.3～26.5 cm，以LZ14最長，LZ01最短；葉柄粗為1.24～3.08 mm，以LZ02最粗，LZ05最細。頂生小葉性狀：14個葛根種質的裂口數均為3個，僅LZ14種質的頂生小葉無裂口；葉長為10.4～24.5 mm，以LZ02最長，LZ03最短；葉寬為8.1～22.5 mm，以LZ01最寬，LZ06最窄；葉形指數1.05～1.55，以LZ09最大，LZ01最小。側生小葉性狀：9個葛根種質的側生小葉裂口數為2個，2個種質裂口數為3個，其余種質側生小葉無裂口；葉長為8.6～20.9 mm，以LZ01最長，LZ12最短；葉寬為 6.3～15.5 mm，以LZ01最寬，LZ06最窄；葉形指數1.18～1.62，以LZ09最大，LZ14最小。

表2 不同來源葛根種質資源的葉片特征

2.3 15份葛根種質的生物學特征

從表3看出，15個葛根種質的生物學特征在崇左地區存在差異。嫩葉茸毛顏色：呈黃褐色、白色和淺黃色，3種呈色葛資源各占1/3左右。茸毛密度：LZ10種質表現為中等，其余14個種質表現為稀和密的各有7個。茸毛直立程度：表現為直立、緊貼及傾斜，其中以傾斜居多，占60%。莖蔓強度與呈色：強度表現中和弱的各有7個種質，LZ02莖蔓表現為強；除種質LZ02和LZ15莖蔓表現色深外，其余種質的莖蔓表現色淺。花：6個葛種質開藍紫色花；9個種質不開花，有利于營養物質向地下轉運。冬季葉片脫落性：表現為全脫落、半脫落和不脫落，其中以半脫落的種質居多，占67%。塊根膨大性：11個種質為粗短型膨大塊根，占73.3%；4個種質為細長型膨大塊根。

表3 15份葛根種質的生物學特征

2.4 15份葛根種質的繁殖特性及抗病蟲性

從表4可看出，15份葛根種質在崇左地區的繁殖特性及抗病蟲性存在差異。

2.4.1 繁殖特性 15份葛根種質中，芽點生根率達100%的有2份，分別為LZ06、LZ07；95%～100%的有5份，分別為LZ01、LZ02、LZ08、LZ09、LZ15；90%～95%的有6份，分別為LZ03、LZ04、LZ05、LZ11、LZ12、LZ13；85%～90%的有2份，分別為LZ10、LZ14。壓條成苗率達100%的有5份，分別為LZ02、LZ03、LZ05、LZ07、LZ15；95%～100%的有3份，分別為LZ01、LZ06、LZ12；90%～95%的有4份，分別為LZ04、LZ08、LZ11、LZ13；85%～90%的有2份，分別為LZ09、LZ10；80%～85%的有1份，為LZ14。綜合看，芽點生根率和壓條成苗率均達95%以上的種質有LZ01、LZ02、LZ06、LZ07、LZ15，說明這些種質無性繁殖能力非常強；LZ10、LZ14種質的繁殖能力較弱，其芽點生根率和壓條成苗率都在89%以下；其余種質的繁殖能力處于中等水平。

2.4.2 抗病性 銹病、擬銹病和根腐病是葛根常見病害。15份葛種質中，LZ05、LZ09和LZ10感銹病，LZ03、LZ08、LZ13感擬銹病，LZ04、LZ10、LZ14感根腐病，其余種質對3種常見病表現為中抗或抗，無高感和高抗的種質資源。綜合看，LZ01、LZ02、LZ06、LZ07、LZ11、LZ12和LZ15在抗病性上表現較好。

2.4.3 抗蟲性 地老虎、蟋蟀和金龜子是葛根常見蟲害。15份葛種質中，對地老虎表現為不抗的有5份，十分抗的1份；對蟋蟀表現為不抗的5份，十分抗的1份；對金龜子表現為不抗的有6份，其余種質表現為抗，無十分抗的種質。綜合看，LZ02、LZ06、LZ07、LZ12和LZ15在抗蟲性上表現較好。

表4 15份葛根種質的芽點生根率和壓條成苗率

2.5 15份葛根種質的產量性狀及產量

從表5看出，15份葛根種質根長在21.4～66.2 cm，其中，種質LZ01、LZ02、LZ07、LZ12、LZ15表現較好。根徑3.7～16.9 cm，種質LZ01、LZ02、LZ07、LZ12、LZ15表現較好。主根鮮重在0.15～1.43 kg，其中，LZ01～LZ05種質的主根鮮重在0.15～0.40 kg，這5份種質葛薯地下根分叉較多，薯形不規則，細長型，無明顯主根； LZ06～LZ15主根鮮重在0.87～1.43 kg，10份種質葛薯的地下根很少分叉，薯形較規則，粗短型，有明顯主根。單株塊根總鮮重在0.44～3.16 kg，產量為366.4～2 012.3 kg/667m2，細長型葛薯產量366.4～522.7 kg/667m2，其中LZ02、LZ04產量較高；粗短型葛薯產量1 248.5～2 012.3 kg/667m2，其中LZ07、LZ09、LZ15產量較高。產量達1 500 kg/667m2以上的有7份種質，分別是LZ06、LZ07、LZ09、LZ10、LZ11、LZ14、LZ15。

表5 15份葛根種質的產量性狀及產量

3 討論

葛為多年生藤本落葉植物，常成片生長于海拔 100～2 000 m向陽坡面的森林邊緣或河溪邊灌木叢中，全世界約有20種，我國有11種，除新疆和西藏以外的各省市區均有分布[14-15]，包括野葛、食用葛、三裂葉葛、云南葛、思茅葛、峨嵋葛、狐尾葛、萼花葛、撣邦葛 9個種和粉葛、越南葛2個變種[16]，其中野葛Puerarialobata(Willd) Ohwi和粉葛PuerariathomsoniiBenth 分布最廣、產量最高，也是最重要的2個種。

近年來，隨著現代食品加工、保健品開發不斷深入，藥食同源的葛根越來越受到重視，廣西葛根產業也逐漸向深度與廣度發展，具備廣闊的發展前景。然而，不科學的采挖使葛根資源遭到嚴重破壞，葛資源日漸萎縮，一些優良的葛根資源正在減少和消失[17-18]。另外，因種植品種單一，資源保護、品種選育研究滯后，導致病蟲害增加、種性退化、品質、抗性以及產量都不斷下降，商品率及產品等級也在下滑；而且因產地、氣候和生態環境等因素影響，不同葛種質資源甚至相同種質在不同地方栽培會表現出不同的適應性。本研究從南寧、梧州、桂平、浙江、江西等區內外收集、引進15份葛根種質，引種試種過程中，調查統計其植物學及生物學相關性狀，評價其適應性和抗性，分析其地下部生長量和產量，綜合評價篩選出3份適合崇左地區種植的優良種質，分別是LZ02、LZ07和LZ15。LZ02芽點生根率、壓條成苗率分別為98.33%和100%，抗病害(銹病、擬銹病、根腐病)級別為R、MR、R，抗蟲害(地老虎、蟋蟀、金龜子)程度為+++、++、++；根長66.2 cm，根徑3.7 cm，葛薯產量為522.7 kg/667m2，此類細長型葛根的葛根素含量較高，可用于中藥材的開發。LZ07芽點生根率、壓條成苗率都為100%，抗病害(銹病、擬銹病、根腐病)級別為R、MR、R，抗蟲害(地老虎、蟋蟀、金龜子)程度為++、++、++；根長31.2 cm，根徑16.5 cm，葛薯產量為2 012.3 kg/667m2。LZ15芽點生根率、壓條成苗率分別為97.78%和100%，抗病害(銹病、擬銹病、根腐病)級別為R、MR、MR，抗蟲害(地老虎、蟋蟀、金龜子)程度為++、+++、++；根長27.3 cm，根徑15.3 cm，葛薯產量為1 824.9 kg/667m2，此類粗短型葛根淀粉含量較高，可用于食品開發。

4 結論

研究篩選出的優良葛根種質LZ02系崇左野生種，無性繁殖能力較強，病蟲害抗性級別都為中抗以上，葛薯產量522.7 kg/667m2，為不規則細長型葛薯，葛根素含量較高，適宜中藥材開發；LZ07從廣西南寧引進，無性繁殖能力非常強，病蟲害抗性級別均為中抗以上，葛薯產量2 012.3 kg/667m2，為粗短型葛薯，淀粉含量較高，適宜食品開發。LZ15從安徽合肥引進，無性繁殖能力較強，病蟲害抗性級別為中抗以上，葛薯產量1 824.9 kg/667m2，為粗短型葛薯，淀粉含量較高，適宜食品開發。這些優良種質的推廣種植，將輻射帶動葛根種植業，促進區內葛根品種更新換代，在滿足人們對營養和保健食品需求的同時也為葛根雜交育種親本的選配提供參考，對促進葛根產業可持續發展具有重要現實意義。