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中药羌活人工栽培关键技术再认识

2013-04-29俞科贤等

中国保健营养·下旬刊 2013年6期
关键词:羌活发芽率人工

俞科贤等

【关键词】 羌活;人工栽培技术

羌活来源于伞形科羌活属羌活(背翅芹)Notopterygium incisum Ting ex H.T.Chang和宽叶羌活Notopterygium forbesii Boiss.的根茎及根,是一种常用中药材,具有散寒祛风、除湿止痛之功能,用于风寒感冒、头痛、风湿痹痛、肩背酸痛等症[1]。青海、四川、甘肃是羌活的三大传统主产区,近年来由于过度采挖,加之乱砍滥伐,生态环境破坏,羌活的分布面积不断缩小,资源蕴藏量急剧下降,1987年被国务院《中国野生药材资源保护管理条例》列为Ⅱ级保护植物,2005年被收入中国濒危物种红色名录。随著中医药产业的快速发展,羌活的需要量大幅增加,其人工栽培自然显得更为迫切。

人工栽培是对诸多中药材资源进行保护、扩大、可持续利用最有效的手段。目前,为保护生态环境和羌活药材野生资源,加之羌活的野生种人工驯化和规范化栽培技术研究工作滞后,本课题组通过三年的田间试验研究,在羌活资源分布、种植基地选择、种子处理、播种技术、田间管理等方面的技术操作进行了全面研究,对羌活药材的成功栽培起到了关键作用。鉴于此,为进一步提高羌活人工栽培的成活率,很有必要重新认识其人工栽培的关键技术。

1 羌活生境调查

羌活有两个种即宽叶羌活和羌活。本课题组对青海羌活分布的地区开展了羌活野生资源的调查,结果显示:青海省羌活和宽叶羌活主要分布在果洛、玉树、黄南、海南、海北、海东等地区。

羌活喜高寒、凉爽、湿润的气候,怕强光,分布在玉树、称多、曲麻莱、达日、班玛、久治、玛沁、泽库、河南、兴海、共和、同德、贵南、湟中、乐都、民和、祁连、门源等地,生长在高山草甸、高山丛林草甸及林下,分布海拔范围在2700-4200m,适宜在土层深厚、疏松、排水良好、含腐殖质多的土壤中生长。但在没有枯枝落叶层和腐殖质层的土壤中很少见羌活分布。野外实地调查和访问药农均证实了在自然状态下阳山、阳坡没有发现羌活的分布,腐殖质层发育差并没有枯枝落叶层的环境条件下没有羌活分布。[2]

宽叶羌活分布的自然环境一般植被稀疏,植被郁闭度较低和人为扰动较少,生长于稀灌丛草地上,或热量较好的、开阔的、溪沟边疏林下的冲积土上。青海省内分布于班玛、玛沁、同仁、泽库、河南、兴海、同德、贵德、大通、湟源、湟中、循化、乐都、民和、互助、门源等地,生长在高山灌木草甸、灌丛、林下、林缘,海拔范围在2300-3900m,土壤有机质含量1.0%-3.0%;土壤相对含水量平均值在70%以上;生长适温2℃-13℃;光强平均值21000-28000lx,是自然光照的19%-21%。宽叶羌活根系发育较好,分布较深,可以在较深、较广泛的范围内吸收水分和养分,它以种子繁殖的方式,可能比羌活更容易进行异地繁殖、人工繁殖和集约化栽培。自然分布和生长习性的诸多特点提示:栽培研究选择宽叶羌活,最适宜从高山地带采集种子。

根据野生羌活的分布范围以及青海可耕区的自然条件,确定羌活的种植适宜地区在海拔1650m-3800m的河滩、水渠边的农耕地上。

2 种子萌发特性及处理技术研究

2.1 休眠及萌发机理研究 在自然条件下,羌活种子需经一年才能萌发。有研究表明,当年自然发芽率仅为0.52%。其原因是:羌活种子为胚后熟休眠类型,种子属于双重休眠,即种胚未成熟伴随种子未完成后熟。种胚的形态后熟又包括胚的发育不完全和胚的分化不完全。种子的发芽需完成种子和种胚的后熟阶段。羌活种子发芽出苗对环境条件要求十分严格,野生幼苗多生长在伴生植物的根际、禾草间、苔藓等湿润、疏松、腐殖质含量高的特定环境中。

2.2 种子萌发试验 为促进种子和胚的后熟以及打破休眠等,进行了系列试验和研究,主要方法有:①变温层积:秋收的种子用10倍的湿河沙混合,先堆积3个月(9月-11月),再转入低温3个月(12月-次年2月),通过从高温至低温(自然温度)转变阶段,前期暖温可促进种子后熟和胚的发育,后期低温打破休眠,创造了萌发成苗的条件。②生长调节剂处理:用不同浓度的赤霉素与萘乙酸的混合液和硫酸铜与高锰酸钾混合液处理后的种子再行混沙层积堆放。试验结果显示用外源性激素处理种子可以促进种子萌发,如配合变温层积效果会更好,羌活种子发芽率可以达到10%-21%。杨植松等[3]研究发现,室内干藏用赤霉素处理24h的发芽率最高,其中用200mg/L的比用500mg/L的高,但二者差异不明显;室内干藏后再放冰箱冷藏的次之,其他处理间发芽率增减不显著。

2.3 羌活种子萌发温度条件 羌活种子在15℃条件发芽率和发芽势较高,发芽所需时间较短;10℃条件发芽率也较高,但发芽势较低,发芽所需时间较长;20℃和25℃条件的发芽率和发芽势相差不大,25℃条件发芽所需时间较短。数据统计分析显示,10℃与15℃条件下的发芽率平均值之间,及20℃与25℃条件下的发芽率平均值之间均无显著差异,然而,10℃、15℃条件下与20℃、25 ℃条件下的发芽率之间的差异极显著,表明低温有助于羌活种子的萌发。

3 种植及田间管理技术研究

为了获取羌活栽培技术的正确方法和规范的措施,进行了以下相关试验研究。经过几年的田间试验,羌活种子经不同处理播种后,当年出苗率仍十分低,大部分均在翌年方能出苗,课题组王祖训教授率先将播种当年称为“待苗期”。为避免“待苗期”田地荒芜,采用羌活与农作物套种,既解决了当年的经济收益问题,又符合羌活种子的萌发规律。

此外,先后在西宁多巴、湟中上新庄种植试验基地对播种量、施肥量、田间管理等方面进行了试验,探索出进行大田种植可行的方法和措施。

3.1 施肥试验 在基施有机肥料30T/hm2–45T/hm2(2000-3000kg/0.067hm2)的基础上,在湟中县多巴试验基地对两年生羌活实生苗进行了氮、磷、钾施肥量小区试验。在第一年出苗的羌活田追施磷酸二铵,设4个处理①0kg;②7kg;③14kg;④21kg(均为每0.067hm2施肥量),追肥时间为第二年5月22日,三次重复,小区面积3m×4m=12m2,行距30cm,每小区10行,株距30cm。课题组于2009年9月12日测定结果表明,随着氮、磷、钾肥料施用量的增加,羌活生长量也随之增加,其株高、叶长、根长、根干重和单位面积产种量均随之增加。试验说明,羌活磷酸二铵的施用量以0.23T/hm20.30T/hm2(15-20kg/0.067hm2)为宜。

3.2 播量试验 2006年4月2日在湟中县多巴羌活试验基地进行羌活播量试验,播种量设为①2.5kg/0.067hm2;②5kg/0.067hm2;③7.5kg/0.067hm2;④10kg/0.067hm24个处理,三次重复,小区面积3m×4m=12m2,行距30cm,播深2cm-3cm。2007年5月2日测定出苗数、2008年5月6日测定返青苗数,2008年9月21测定种子产量、2009年9月22测定种子结果显示:羌活播种量以5kg/0.067hm2-7.5kg/0.067hm2为宜。

3.3 留苗密度试验 2008年5月2日在2007年出苗的羌活田间设不同密度的试验,行距设定为30cm,分别以株距30cm、20cm、10cm三个处理间苗、定苗,在缺苗地段或行段移栽补苗,二次重复,小区面积13.6×4=54.4m2,分别于2008年10月份、2009年10月份测定种子产量,每小区取3个样方(每样方0.5m2),试验结果见表1。

表1结果表明:留苗密度不同,羌活的种子产量各不相同。其中2年生苗的產量以处理3为最高,3年生苗的产量以处理2为最高。原因是2年生苗的开花率不高,而密度大的处理发育相对较快,开花植株较多,而3年生苗植株个体已充分发育,处理1密度太小、而处理3由于密度偏大、单株发育比处理2差所致。由此可见,种子田定苗密度为1.0-1.2万株/0.067hm2。

从上面实验结果可见,青海西宁周边人工栽培中药羌活时,磷酸二铵的施用量以0.23-0.30T/hm2(15-20kg/0.067hm2)为宜,羌活播种量以5-7.kg/0.067hm2为宜,种子田定苗密度为1.0-1.2万株/0.067hm2。其他可耕区可根据气候和生态坏境,在此基础上确定羌活人工栽培中施肥量、播种量、密度等诸多关键技术因素。

总之,羌活作为常用野生药材,是不可缺少的宝贵资源,但由于其对生长环境要求苛刻、生长周期较长,加之近年来市场需求量的急剧上升,最终出现羌活市场供不应求价格逐年上涨的现状,由野生资源向人工规模化种植转变的要求迫在眉睫,在此所进行的栽培实践将对与青海省羌活可耕区生境相近地区的羌活人工栽培具有指导意义。

参考文献

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国要点(一部)[S].北京:化学工业出版社,2010.

[2] 蒋舜媛,孙辉,黄雪菊,等.羌活和宽叶羌活的环境土壤学研究[J].中草药,2005,36(6):917-921.

[3] 杨植松,尚文艳,黄荣利.羌活种子贮藏和处理方法的研究,中草药,2006,37(10):1578-1579.

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