李國業(yè)張良龍倩潘水站劉敏艷張小玉
(1.隴南市農業(yè)科學研究所,甘肅 武都 746000;2.武都區(qū)蔬菜果樹技術服務中心,甘肅 武都 746005)
當歸(Angelica sinensis(Oliv)Diels)為傘形科多年生草本植物,以其干燥根莖入藥,味甘、辛、微苦,性溫,具有補血活血、潤燥滑腸、調經止痛、撫虛益損、破瘀生新的功效[1]。當歸根含揮發(fā)油、微量元素、維生素等多種生物活性,在治病防病、美容保健等方面具有重要的利用價值[2]。甘肅當歸質優(yōu)物美享譽海內外,年栽培面積和總產量占全國90%以上[3]。研究表明,栽培方式[4,5]、海拔高度[6]、種苗大小[7]等因素均能影響當歸根莖產量。適當升高種植海拔有利于光合產物向根分配,進而提高當歸根莖產量[9]。黑膜移栽能顯著提高當歸根莖產量[8]。盡管在當歸根莖產量形成等方面做了大量的研究,但隨著栽培品種的更替,藥農對栽培技術的革新提出了更高的要求,“岷歸2號”具有抗病性強、豐產、穩(wěn)產性好的特點,在甘肅岷縣、隴南宕昌等地廣泛栽植,針對覆膜移栽“岷歸2號”產量形成特征鮮見報道。因此,本文以露地移栽為對照,重點研究地膜覆蓋當歸產量形成特征,以其探明當歸根莖產量形成的機理機制,為當歸新品種選育及豐產優(yōu)質栽培提供科學依據。
“岷歸2號”。
試驗于2019—2020年在甘肅省宕昌縣南河鄉(xiāng)八路川村隴南市農業(yè)科學研究所中藥材試驗示范基地進行。該地地處高寒陰濕二陰區(qū),海拔2350m,年平均氣溫5.3℃,≥10℃的有效積溫1750℃,無霜期120d,年平均降水量500~600mm,日照時數2000h。春季回暖遲,秋季降溫快。土壤為黑壚土,地力中等,前茬作物為大豆。土壤有機質32.16g·kg-1,全氮4.98g·kg-1,全磷1g·kg-1,堿解氮117.54mg·kg-1,速效磷15.1mg·kg-1,速效鉀291.21mg·kg-1,pH值7.2。
采用隨機區(qū)組試驗,設覆膜移栽和露地移栽2種栽培模式。小區(qū)面積20m2,重復3次。小區(qū)間筑埂隔離,并用白色塑料薄膜覆蓋埂體,以防小區(qū)間串水串肥,四周保護區(qū)寬2m。施優(yōu)質腐熟農家肥45000kg·hm-2,純氮90kg·hm-2,五氧化二磷65kg·hm-2,氧化鉀45kg·hm-2。農家肥和磷、鉀肥作為底肥一次性施入,氮肥2/3作為底肥,1/3作為追肥,田間管理措施同于當地大田生產。
移栽分別于2019年3月24日、2020年3月20日進行,移栽密度為13.3萬穴·hm-2(25cm×30cm),呈品種形錯開挖穴,穴深15~20cm,每穴2株,芽頭覆土2~3cm。
1.3.1 干物質生產
分別于苗期、移栽返青期、成藥期、采挖期,每小區(qū)取5穴,剪除根,用直尺測定植株高度并記錄葉片數,于105℃殺青30min,保持80℃恒溫烘至恒重。
1.3.2 葉綠素含量測定
葉綠素含量測定采用丙酮乙醇提取法[10]。
1.3.3 測產
地上部分開始枯萎時采挖,采挖前割去地上部分,留3~5cm的短茬,洗凈泥土稱重,按小區(qū)實際收獲產量計產。
2a試驗結果基本一致,本文主要對2019年數據進行分析。試驗數據運用SPSS 16.0軟件進行統(tǒng)計分析。
從表1可知,覆膜移栽可以顯著提高當歸根莖產量,2019年、2020年,覆膜移栽較露地移栽分別提高了11.3%和12.15%,表明覆膜移栽能有效提高當歸根莖的生產潛力。2019年、2020年年度間當歸根莖產量差異不顯著,見表1,說明“岷歸2號”豐產、穩(wěn)產性好。
表1 當歸根莖產量
由表2可知,地上部分干物質積累量隨著生育進程的推進呈先增加后下降的趨勢,至成藥期達到最大值,隨后開始顯著降低。苗期、移栽反青期,“岷歸2號”地上部部分干物質積累量處理間差異不顯著。成藥期、采挖期覆膜移栽地上部分干物質積累量較露地移栽分別提高了22.04%和16.12%,差異均達到顯著水平,說明覆膜移栽可以顯著提高當歸成藥期地上部分干物質積累量,在生育后期也具有較高的物質積累能力。從表2看各個生育階段,苗期至返青期,地膜覆蓋干物質累量、積累比例處理間差異不顯著;移栽返青期至成藥期覆膜移栽干物質積累量、積累比例較露地移栽分別提高24.66%和11.22%,差異達到顯著水平;成藥期至采挖期,地膜移栽地上部分干物質減少量及積累減少比例較露地移栽分別提高23.78%和10.18%。相關分析表明,成藥期、移栽返青期至成藥期的地上部干物質積累量及返青期至成藥期積累比例與當歸根重呈極顯著或顯著正相關關系(n=4),相關系數r分別為0.912、0.903和0.813。
表2 2019年當歸各生育期的地上部分干物質積累量
由表3可知,地膜移栽當歸的株高、單株葉片數、葉片直徑較露地移栽分別提高了11.39%、14.33%和9.96%,差異均達到顯著水平。從表3還可知,地膜移栽當歸早抽薹率均高于露地栽培,但差異不顯著。
表3 2019年當歸農藝性狀
光合色素在光合作用中參與吸收、傳遞光能或引起原初光化學反應。從表4可知,葉綠素總量、葉綠素a、葉綠色b、類胡蘿卜素均表現(xiàn)為地膜移栽高于露地移栽。覆膜移栽當歸葉綠素總量、葉綠素a、葉綠素b含量、類胡蘿卜素含量較露地移栽分別提高了20.35%、20.42%、20.23%和26.83%,差異均達到顯著水平,表明覆膜移栽能夠提高當歸光合色素含量。葉綠素a/葉綠素b含量覆膜移栽與露地移栽差異不顯著,說明露地移栽當歸葉片類囊體的垛疊程度降低,葉綠體的捕光能力和能量傳遞速率降低,見表4。
表4 2019年當歸葉片光合色素含量
高產、優(yōu)質、高效、生態(tài)是作物栽培領域永恒的話題。中藥材為我國傳統(tǒng)中醫(yī)藥的健康發(fā)展提供了豐富的物質基礎。當歸作為傳統(tǒng)中藥之一,具有數千年的栽培歷史,明代栽培當歸成為中藥當歸的主要來源。當歸作為甘肅省重要的道地藥材,總產量和種植面積占全國90%以上,當歸產業(yè)的健康發(fā)展對實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興具有重要的實踐意義和現(xiàn)實意義。本試驗研究結果表明,覆膜移栽當歸根莖產量達到4022kg·hm-2,較露地移栽提高11.59%,差異達到顯著水平,說明覆膜移栽能夠顯著提高當歸生產潛力,這與藺海明[8]、薛潤光等[11]研究結果基本一致。2019年、2020年年度間當歸根莖產量差異不顯著,表明“岷歸2號”豐產、穩(wěn)產性好。研究表明,地膜覆蓋具有增溫、節(jié)水、保墑、增加光合作用與土壤微生物數量、抑制雜草的作用[12]。本試驗研究結果表明,當歸植株高度、葉片數、葉片直徑均顯著高于露地移栽,說明覆膜移栽在一定程度上可以改善當歸的農藝性狀,塑造優(yōu)質群體。
當歸根莖產量的高低與地上部分干物質積累量及積累動態(tài)息息相關,地上部分干物質積累量是影響根莖產量的關鍵因素,地上部干物積累量越大,根莖產量越高。本試驗研究表明,從各個生育時期來看,苗期、移栽返青期地膜覆蓋地上部分干物質積累量與露地移栽差異不顯著。成藥期、采挖期,覆膜移栽地上部分干物質積累量均顯著高于露地移栽,分別提高22.04%和16.12%,說明覆膜移栽能夠顯著提高成藥期地上部分干物質積累量,這是由于覆膜移栽延長了地上部分干物質積累的時間[8]。從不同生育階段來看,苗期至移栽返青期地膜移栽地上部干物質積累量及積累比例與露地移栽差異不顯著。移栽返青期至成藥期,地上部分干物質積累量及積累比例均表現(xiàn)為地膜移栽>露地移栽。移栽返青期至成藥期地上部分干物質積累量及積累比例較露地移栽分別提高了24.66%和11.22%。成藥期采挖期,地上部干物質減少量表現(xiàn)為地膜移栽>露地移栽。地膜移栽地上部分干物質減少量及積累減少比例較露地移栽分別提高23.78%和10.18%。相關分析表明,成藥期、移栽返青期至成藥期的地上部干物質積累量及返青期至成藥期積累比例與當歸根重呈極顯著或顯著正相關關系(n=4),相關系數r分別為0.912、0.903和0.813。表明地膜覆移栽當歸根莖產量潛力提高的關鍵是提高了成藥期、移栽返青期至成藥期干物質積累量及積累比例。光合色素是綠色植物進行初級生產的物質基礎,間接反映植物的健康狀況和光合能力,葉綠素含量的增加能明顯提高植物的光合能力,從而增加產量[14]。本試驗還發(fā)現(xiàn),地膜移栽葉綠素總量、葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量均顯著高于露地移栽,這可能是由于露地移栽當歸吸收土壤中N、P元素等能力較弱造成光合色素合成途徑受到抑制,進而導致光合作用受阻[13-16]。
當歸根莖作為婦科圣藥,具有數千年的栽培歷史,本試驗研究結果表明,地膜移栽能夠顯著提高當歸根莖產量,改善植株農藝性狀、延長光合物質的積累時間,提高成藥期、移栽返青期至成藥期的地上部分干物質積累量及積累比例。成藥期、移栽返青期至成藥期干物資積累量及積累比例是當歸根莖產量形成的關鍵。