史彥鵬 任麗均 王 梅 侯環(huán)珍
1.濮陽市農(nóng)業(yè)高新技術(shù)開發(fā)中心,河南 濮陽 457000;2.河南省農(nóng)業(yè)廣播電視學校濮陽市分校,河南 濮陽 457000;3.濟源市農(nóng)業(yè)科學院,河南 濟源 459002;4.國有濟源市南山林場,河南 濟源 459002
冬凌草是碎米椏[Rabdosia rubescens(Hemsl.)Hara]的俗名,為唇形科香茶菜屬植物,因其植株在霜降后會凝結(jié)薄如蟬翼、形態(tài)各異的蝶狀冰凌片而得名。冬凌草多生長于海拔100~2 800 m 的山坡、灌木叢、林地、礫石地及路邊向陽處?,F(xiàn)代醫(yī)學研究表明,冬凌草具有重要的藥用價值,其含有的主要化學成分對金黃色葡萄球菌、甲型鏈球菌等有較強的殺傷作用,故被稱為“中藥里的盤尼西林”。近年來,消費市場對冬凌草的需求量大幅上升,野生的冬凌草資源已滿足不了市場需求,人工栽培已成必然。鑒于此,筆者簡述冬凌草的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展、植物學特性及資源分布,而后從種苗繁育、合理施肥、植株再生、與其他作物間作及適宜采收期的確定等方面對其栽培技術(shù)研究進展進行總結(jié),并對其未來發(fā)展提出合理化建議,以期為冬凌草產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供參考。
二十世紀六七十年代,在大規(guī)模的中草藥群眾運動中,河南省醫(yī)學科學研究所張覃沐教授等人在王屋山發(fā)現(xiàn)了冬凌草。最早發(fā)現(xiàn)冬凌草可以入藥的是“藥王”孫思邈[1]。1977 年,濟源冬凌草被收錄入《中華人民共和國藥典》,并編入《全國中草藥匯編》[2]。2004年,濟源市“冬凌草有機栽培標準化及其加工技術(shù)研究”被列為河南省重大科技攻關(guān)項目[3]。2007年,濟源市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局成立了濟源冬凌草國家標準制定領(lǐng)導小組和起草工作組,開展了資料收集、標準起草、征求意見和專家審查等工作。歷時一年多,《地理標志產(chǎn)品濟源冬凌草》(GB/T 22744—2008)于2008年12月28日被批準發(fā)布,結(jié)束了濟源冬凌草無標生產(chǎn)、無序競爭的歷史[4]。
冬凌草為多年生草本植物或亞灌木,高30~100 cm;莖直立,基部近圓形,上部及分枝均為四棱形,呈紫紅色或褐色,密被小疏柔毛(幼枝被極密絨毛),質(zhì)硬而脆,斷面呈淡黃色;葉對生,有柄,葉片卵形或菱狀卵圓形,先端銳尖或漸尖,或先端一齒較長,基部寬楔形,驟然變狹下延成假翅,邊緣具粗圓齒狀鋸齒,沿葉脈密被小疏柔毛,葉背有白色絨毛,葉脈細小,氣微香;聚傘花序,花小,花萼筒狀鐘形(5 裂齒),花冠二唇形,花冠淡藍或紫紅色,雄蕊及花柱伸出;小堅果倒卵狀三棱形,褐色,無毛。花期8—10月,果期10—11月。
全世界唇形科香茶菜屬植物約有150 種,其中我國有90個種和21個變種[5-6],河南省有9個種和1個變種[7]。在我國,冬凌草廣泛分布于太行山區(qū)及王屋山區(qū),其中林州市、濟源市、鶴壁市等地分布較多[6]。
近年來,隨著市場對冬凌草需求量的增加,人們肆意采挖冬凌草,導致野生冬凌草資源瀕臨枯竭且品質(zhì)退化,嚴重影響了冬凌草產(chǎn)業(yè)發(fā)展。人工栽培的冬凌草性狀穩(wěn)定,與野生資源相比,其生物學、生態(tài)學特性及藥用價值無明顯差異[8]。在此背景下,有必要對冬凌草人工栽培技術(shù)開展深入研究。
冬凌草種苗培育是促進冬凌草產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的一項工作,也是影響冬凌草產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要一環(huán)。
4.1.1 播種育苗
馬朝喜等[9]研究表明,不同育苗基質(zhì)對冬凌草種子的出苗率影響不大,但對幼苗生長、假植苗生長、假植苗成活率有較大影響;其中,長春壯苗泥炭科技有限公司和北京福萬家生物科技有限公司生產(chǎn)的育苗基質(zhì)對幼苗與假植苗的株高、次生根數(shù)量及假植苗的成活率均有顯著影響,可于生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。馬朝喜等[10]研究表明,冬凌草育苗以采用128 孔穴盤為最佳選擇,其次是105孔穴盤,每穴播種量為25~30粒,苗齡控制在25~35 d;假植苗首選50 孔穴盤,72 孔穴盤次之,每穴種植1株苗,苗齡控制在20~25 d。
4.1.2 組織培養(yǎng)育苗
組織培養(yǎng)育苗是指在實驗室、無菌操作條件下,將種子、莖或葉片等離體組織,放置于適宜的培養(yǎng)基上,通過人工控制溫度、濕度、光照等條件,使離體組織生長為一株完整植株的過程。羅曉錚[11]等研究發(fā)現(xiàn),冬凌草種子在白光下長勢最好,葉片較多;在紅光下長勢稍弱,但株高增長最快;在黃光、綠光、藍光下長勢較差;在黑暗條件下長勢最差,植株發(fā)黃。陳麗等[12]的研究表明,用冬凌草種子進行組織培養(yǎng)的最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA1.2 mg/L+NAA0.4 mg/L+2,4-D 0.6 mg/L,能夠在較短時間內(nèi)繁殖種苗,達到快速、高效育苗的目的。
4.1.3 扦插育苗
扦插是快速繁殖苗木的方式之一,截取植株的根、莖、葉等器官或組織,并將其插入疏松潤濕的育苗基質(zhì)中,使之生根抽枝生長為新的植株。孔四新等[9]研究發(fā)現(xiàn),人工種植可使冬凌草扦插生根率達到90.5%。陳麗等[13]研究發(fā)現(xiàn),冬凌草扦插繁殖比播種繁殖快、成活率高、穩(wěn)定性好。
在冬凌草栽培中,為了追求經(jīng)濟效益最大化,加之缺乏科學指導,農(nóng)民往往重施氮肥,忽略了磷、鉀肥的合理配施,導致冬凌草植株矮小、莖葉黃化、根系死亡等。只有科學合理施肥,才能保障冬凌草的藥效成分。王龍等[14]研究提出,在每667 m2施用有機肥120~300 kg作為基肥的基礎(chǔ)上,初春施用純氮4.0~6.0 kg、純磷4.2~6.6 kg,在快速生長期前追施純氮2.0~3.0 kg、純鉀3.0~4.0 kg,冬凌草可實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。在施肥過程中,應(yīng)注重肥、水結(jié)合,以保證肥料被充分吸收利用。董誠明等[15]研究發(fā)現(xiàn),葉面噴施0.10%鋅肥,冬凌草的生物產(chǎn)量增加16.5%、冬凌草甲素含量提高40.28%。
冬凌草莖葉收割后,增施氮肥(尿素、餅肥或人畜糞尿等)可促使其下部的隱(側(cè))芽萌發(fā)。董誠明等[16]研究發(fā)現(xiàn),培養(yǎng)基中不同蔗糖質(zhì)量分數(shù)及NO3-/NH4+比例對冬凌草再生植株的生長和次生代謝物的合成有明顯的影響;其中,3%蔗糖有利于冬凌草再生植株的生長和冬凌草甲素的積累,5%蔗糖有利于迷迭香酸的積累;NO3-/NH4+比例過高或過低均不利于再生植株的生長和次生代謝產(chǎn)物的積累,二者比例為2∶1 時,再生植株生長和次生代謝產(chǎn)物積累最佳。曹利華等[17]研究發(fā)現(xiàn),稀土元素鈰能顯著改善冬凌草再生植株的農(nóng)藝性狀,而鑭對冬凌草生長的促進作用不顯著。
冬凌草屬陽性耐陰植物,適合與果樹等間作或套作。常東東等[18]研究發(fā)現(xiàn)將核桃與冬凌草同年栽植,有利于合理利用空間,可提升植株對土地、光照、水等資源的利用率;當年間作當年見效,第2 年行間覆蓋度在0.90%以上,4 年投入產(chǎn)出比為1.00∶3.58,4 年累計純增收89 070 元/hm2,第5 年核桃進入盛果期,效益可達106 500元/hm2。
當藥材中有效成分含量達顯著的高峰期,且藥用部分的質(zhì)量變化不顯著時即為適宜采收期,也就是有效成分含量高峰期。人工規(guī)?;N植冬凌草時,確定適宜的采收期至關(guān)重要,不僅關(guān)乎冬凌草的品質(zhì),還關(guān)乎冬凌草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
李洋等[19]研究發(fā)現(xiàn),冬凌草甲素含量相對較大值在9月下旬出現(xiàn);冬凌草乙素含量最大值在6月下旬出現(xiàn),相對較大值在9 月下旬出現(xiàn);迷迭香酸含量最大值在6 月下旬出現(xiàn),相對較大值在8 月下旬出現(xiàn);因而冬凌草適宜采收期為9 月下旬。魯彥毫等[20]研究發(fā)現(xiàn),冬凌草葉和莖中的冬凌草甲素質(zhì)量分數(shù)分別約為0.55%和0.025%,平均回收率為97.45%。吳嬌等[21]研究發(fā)現(xiàn),冬凌草的適宜采收期為開花前,在引種地武漢市宜于6月采收,引種地廣水市宜在6—7月采收,原產(chǎn)地河南省淇縣宜在6—8月采收。
有關(guān)部門可通過以下途徑合理開發(fā)和利用冬凌草資源。第一,深入調(diào)查研究冬凌草資源的分布,并對其生物學特性等進行系統(tǒng)研究,并及時建立種質(zhì)資源圃。第二,充分利用豐富的野生種植資源,不斷挖掘利用優(yōu)良性狀,輔以科學的培育手段,培育品質(zhì)優(yōu)良和可穩(wěn)定遺傳的品系。例如,2021—2022 年,濟源市農(nóng)業(yè)科學院通過對冬凌草野生種質(zhì)資源的研究與利用,成功培育出兩個優(yōu)良品種,即“濟農(nóng)冬凌草一號”和“濟農(nóng)冬凌草二號”。第三,合理密植。種植密度是影響冬凌草栽培產(chǎn)量的重要因素之一。種植密度過小,易造成光、溫、土地資源浪費,產(chǎn)量降低;種植密度過大,通風透氣性差,易造成葉片嚴重脫落,導致產(chǎn)量低,效益差。因此,農(nóng)民應(yīng)合理調(diào)節(jié)群體與個體間的關(guān)系,充分利用水、肥、氣、熱、光等資源,使群體與個體間相互協(xié)調(diào),從而達到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的。第四,加快種苗繁育,縮短馴化進程,從而滿足市場需求。第五,積極研究應(yīng)對異常天氣的技術(shù)措施。冬凌草在生長過程中經(jīng)常受到不良天氣的影響,例如,在冬凌草早春萌芽期,若氣溫低于7 ℃,冬凌草植株基本停止生長,低于5 ℃則會出現(xiàn)冷害;夏季高溫干旱時,土壤含水量若低于4%,冬凌草葉片會出現(xiàn)失水枯萎等現(xiàn)象。第六,推廣“藥企+合作社+農(nóng)戶”發(fā)展模式,促進種植規(guī)模的擴大,帶動農(nóng)民增收致富,助力鄉(xiāng)村特色產(chǎn)業(yè)振興。