陕西南部紫云英资源考察报告

刘彩玲， 何春梅， 王 飞， 王利民， 余 涛2， 黄毅斌

(1.福建省农业科学院土壤肥料研究所， 福州 350013； 2.福建农林大学资源与环境学院， 福州 350002)

紫云英(AstragalussinicusL.)属于豆科黄芪属，也称为红花草、翘摇等。是我国稻区传统绿肥，已经有一千多年的栽培史。中国关于紫云英的记载最早，野生资源的分布也最为广泛，可以说是世界上紫云英的起源地[1]。因其与根瘤菌形成的共生体系具有固氮作用，在增加土壤养分、改良土壤结构、增加土壤微生物多样性等方面扮演着重要的角色。除了可作绿肥使用外，还可以作为花蜜、牧草、蔬菜的原料，种子及全草都可入药，具有补气固精、益肝明目、清热利尿等功效。以绿肥循环农业、有机农业、无公害农业为主题的今天，紫云英将成为南方稻区主栽的绿肥品种。传统上开展紫云英品种鉴定都是以生育期与形态特征为依据进行划分，但是紫云英属于异花授粉，异交率高，自然条件下杂交率达80%[1]，且不同地域、不同来源种质资源的相互交流，导致全国各地的紫云英栽培种在形态上很难有太大的区别，以传统的观察描述难以准确的鉴别品种。当前保存的或市场上主流的紫云英种质资源存在遗传多样性不足、种质变异较小等问题，一定程度上影响了新品种的选育。因此，寻找紫云英野生资源和野生近缘种十分必要。我国南方紫云英已广泛种植利用，存在野生紫云英的可能性较小，而陕西南部关于紫云英种植利用的记载较少，存在紫云英的野生资源的可能性较大。因此，于2018年5月15至20日在陕西南部开展调查。

1 背景概况

1.1 地理概况

陕西省位于中国西北部，介于东经105°29′～111°15′，北纬31°42′～39°35′之间，地跨北温带和亚热带，由于南北之间延伸较长，纬度跨越较大，南北间气候差异明显，多样的气候类型造就了陕西省分布着丰富的生物资源，被称之为“生物基因库”。1965年陕西省境内就建立了第一批自然保护区，预计到2030年共建立66个自然保护区[2]。

秦岭地区生态系统、物种以及遗传多样性是陕西省资源多样性的典型代表。秦岭是我国南北地理分界线，因为独特的地理位置，导致秦岭南北坡之间的气候、环境、植被的分布存在差异。秦岭南面为北亚热带湿润气候，受到东南季风的影响，气温较为温和，雨量丰富；北部为明显的暖温带半湿润季风气候，受到西北大陆性气候的影响，气温较低，雨量较少。除了气候变化幅度大，南北坡的地形也不相同，南坡山势较为平缓；北坡山势陡峭，河流长度较短、河谷狭窄。这些因素使得秦岭地区动植物资源丰富、山地森林植被分布多样，很多中国特有的珍稀濒危野生动植物物种，如大熊猫、金丝猴、羚牛、豹等国家一级保护动物，太白红杉、红豆杉、紫斑牡丹、水青树等珍稀树种得以在这片区域生存；坡面植被类型丰富多样，例如太白山由顶至山麓依次分布有高山灌丛草甸带、针叶林带、桦木林带等[3-5]。

陕南包括汉中、安康、商洛3个地市，大部分位于北亚热带和暖温带的过渡带，由于其特殊的地理环境和优越的自然条件，动植物分布表现出明显的南北交汇和过渡的区系特征。据调查，陕南有种子植物3 000余种，野生动物400多种。秦岭南坡中段，包括秦岭南坡至汉江以北的汉中市各县(区)以及与之相邻的凤县部分地区，该区段有种子植物约2 184种，占秦岭总种数的63.32%，包括国家保护植物31种[6]。而位于安康市宁陕县分布的种子植物数占秦岭总种数的38%，属国家重点保护的珍稀植物有27种；此外，野生动物资源种类繁多，包括两栖爬行类、鸟类、兽类等，其中两栖动物占全省总种数的50%，爬行动物占全省总种数的58.5%，还是秦岭大熊猫保护区群最优保护价值的保护区之一[7-8]。可以说陕南是秦岭地区生物多样性极为丰富的地区之一。

1.2 历史概况

紫云英性喜温暖湿润环境，有一定耐寒能力，并且适应较高海拔，一般认为其生于海拔400～3 000 m间的山坡、溪边及潮湿处。《秦岭植物志》中记载：紫云英产秦岭南坡陕西的宁陕、石泉等地，生于海拔400～3 000 m的山坡路旁林下及河旁，分布于33°N～34°N的陕西(南部)、浙江、福建等[9]。《中国紫云英》中根据我国本地品种具有较强的越冬性及适应较高海拔等特点，推测其发源地是在秦岭以南的中国中部山间河谷地带，然后再往东和往南扩展。在建国以前，紫云英的种植主要集中在长江中下游各省份地区，北界在淮河、秦岭以南，野生资源主要分布在33°N左右一线；新中国成立后，紫云英种植面积得到了大规模的发展，南至广东、广西；北至河南、江苏；西至四川；东至福建、上海[1,10-11]。植物百科网站标示了自1910年以来在我国采集的1 000多个紫云英标本，分布在21个省区140多处采集地，绝大多数分布在南方，在秦岭南部的陕西安康的宁陕县、石泉县、平利县、岚皋县，陕西汉中的西乡县、城固县，以及湖北十堰的竹溪县都标示有紫云英分布。而陕南的汉中、安康自然条件方面具有明显的南方地区特征，主要栽种水稻，适宜紫云英的生长。由此可以推测紫云英的发源地可能是在秦岭以南的中部山间河谷地带，再继续向南或向东扩展，受限于秋冬气候干旱、水稻田少、病虫害多等原因种植范围无法向西或向北扩展。

2 考察与收集方法

本次考察为期1周，先后考察了安康市的汉阴县、宁陕县、石泉县以及汉中市，行程约400 km。考察方式主要有2种：第一种主要参照植物百科网站标示的标本采集地和文献资料中记载的产地、主要栽培种植地作为重点考察地；第二种是向当地农业部门工作人员、当地农户了解紫云英野生及栽培资源的历史发展情况及现状，包括具体的种植分布范围、栽培面积、种子来源和产量等信息，并前往历史上曾种植过的村落现场考察。对发现的紫云英种质资源记录其具体地点、时间、地形、种植海拔和经纬度等，并拍摄图片，同时现场采集种子、挖取活体植株以及让当地农户或农业工作人员采收。

根据紫云英性喜湿润而排水良好的土壤等生长特性，以及传统上习惯与稻田进行套播的耕作方式，本次考察主要以乡镇和村落为中心，特别是溪边、河滩边、以及海拔较高，稻田较多的村落为重点。本次考察共收集了2个紫云英种质资源，位于北纬32°96′～33°30′，东经106°81′～108°38′，海拔544～868 m。

3 考察结果

3.1 生态环境

紫云英性喜湿润而排水良好的土壤，传统耕作上习惯与稻田套作。陕南地区属于温暖湿润的北亚热带气候区，是陕西省主要的水稻生产基地。此外，除了文献中记载陕南是紫云英发源地外，植物百科中也标示大量标本来自陕南地区。但在考察过程中发现，目前陕南地区农业生态环境、耕作方式已经发生较大的改变，难以发现成片的稻田或已无水稻栽培，基本不种植紫云英。因此，文献资料中标示和记载的紫云英原产地和采集地已难以发现野生种质资源或当地种。

3.2 资源现状

通过这次考察发现，陕南地区已无大面积紫云英种植，原有种质已流失。沿途发现在河滩边、路边、田边分布有其他多种绿肥资源，包括小巢菜、毛叶苕子、箭筈豌豆、白三叶、天蓝苜蓿、多花木蓝、白花草木樨等。特别是苕子，由于多年前道路绿化进行播撒，如今已逸生并广泛分布。

此次共实地考察陕西省4个县市，共收集了2份紫云英种质资源，分别位于宁陕县贾营村和汉中市南郑区新集镇许营村和两河镇野炉村。对本库中保存的紫云英品种进行株高、茎粗、千粒重和种子长度测定，其均值分别为68 cm、0.65 cm、3.4 g和3 mm，由表1可见，此次采集的资源各项指标均低于此值。此外，与常见的紫云英品种不同，这2个品种在5月中下旬还有部分处于花期。一般情况下，5月中旬左右紫云英种子已经成熟，即使是迟熟品种也已进入收种阶段，例

表1 收集紫云英种质资源情况

编号采集地地理分布纬度(N)经度(E)海拔/m生物学特性 1宁陕县城关镇贾营村33°18'108°23'8682汉中市新集镇许营村32°99'106°82'521两河镇野炉村32°96'106°81'544植株细小、矮,株高28cm,茎粗0.33cm,花色淡粉,千粒重1.3g,种子长度1.5mm,处于花期,部分为青荚期。植株较矮,株高35～38cm,茎粗0.42～0.45cm,花色紫红,千粒重3.2～3.3g,种子长度2.0mm,处于黑荚期,部分为花期。

如浙紫5号、宁波大桥、平湖种等[13-17]。据宁陕县农业技术人员介绍，宁陕县在20世纪七八十年代短暂推广过紫云英种植，近30年未再种植，种子具体来源无详细记载，已经无法追溯。而贾营村这片紫云英得以保存是因为该地早已弃耕，并且当地冬季气温低达-8～-7 ℃。由此推断这个紫云英资源具有耐寒性且生育期长的特点，在现有纪录中位于最北端，是个有价值的资源。与宁陕县不同的是，汉中地区的紫云英种植面积正在恢复，目前种植面积约有0.67万hm2，属农户自发的行为。种子自留自繁，品种及来源已不可考。汉中地区习惯将紫云英称之为“洋苕子”，可推断该品种可能是外引种。

3.3 考察体会

陕南地区处于南北交界带，气候多样，生境复杂，且文献中标示陕南地区是紫云英的可能起源地，野生种、近缘种的分布应该较多。但是考察过程中发现，陕南地区目前已经很少种植有紫云英，部分是农户自发种植，呈星散分布，少的地方不过几株，绝大多数是种植在房前屋后以及路边田地中。管理也十分粗放，主要是为抑制冬闲田的杂草生长。在整个陕南地区，紫云英的种植在整个农业中占有的份额很小。分析其原因，一是农村城镇化的建设对紫云英的生境造成一定的破坏，直接导致了种植面积的减少和种质资源的流失；二是耕作方式的改变，农户已逐渐放弃精耕细作的水田种植，选择耕作、管理较方便、经济效益较高的旱地耕作，严重影响了优良品种的种植与推广。三是缺乏对资源的保护意识，导致很多资源已经丢失，即使还保有当地种，但来源地与品种名因无记载，已无从知晓。

本次考察范围较小，时间较为仓促，没有开展深入全面考察，可能还有许多地方种未发现，遗漏较多。关于陕南地区紫云英种质资源的考察范围应进一步扩大，纳入更多县市；除了溪边、河滩边和水稻田边，还可以尽量前往偏远的村落，可能还存在野生资源。此外，考察时间最好选择在2—4月份之间，此时紫云英还处于花期，便于发现与观察，也有利于挑选和记载。

4 小结与展望

种质资源是育种研究的基础材料，要培育新品种就必需掌握具有特殊性状的种质材料，陕南地区生态环境多样，物种资源丰富，发掘并利用这些资源对实现新品种选育有重要的价值。通过整理发现，不仅仅是紫云英，其他包括豆科作物野生大豆资源[18-20]、果树种质资源[21-23]、药用植物资源[24-28]等也存在种植资源流失、生存环境遭受破坏、分布面积在急剧减少的问题，因此开展考察和收集种质资源材料是一项非常必要的工作。紫云英种质资源已经面临濒危或已经消失，但是目前开展针对紫云英种质资源的收集、种植推广、新品种研发工作较少，需要多方的共同努力。

4.1 政策支持，调动农民积极性

政府应该针对目前存在农户种植紫云英积极性较差，紫云英利用方式单一，只是作为绿肥使用，直接经济效益较低等问题，应出台针对秋冬种植紫云英相应的扶持和倾斜政策，例如增加投入、拨发农户种植补贴、补贴农机具等，提高农户利用冬闲田恢复种植紫云英的积极性，进而保护其种质资源。还应积极开拓市场，开发紫云英农副产品，延长产业链，增加其附加值，提高经济效益。其次需要加强对资源的管理与保护，开展宣讲、培训或者竞赛等形式广泛宣传，积极组织技术人员下乡现场指导、咨询、服务等活动，使广大农户真正认识到种植绿肥作物的重要性，提高积极性与自觉性。资源的收集和抢救是一项长期持久的工作，最好发动当地农民或农业相关工作人员参与到种质资源的保护与抢救工作中来。

4.2 加强种质资源的收集与保存，建立资源共享平台

针对目前紫云英种质资源遗失，保有的原原种出现品种退化、损失严重的问题，需尽早建立紫云英种质资源圃。对生态环境保护较完善的地方开展原位保护，对零星分布的资源，应加强资源的考察收集和异位保护。通过资源圃将有价值的种质资源及时进行提纯复壮并开展评价鉴定，不仅可以保护种质资源的多样性，还能通过采集的特性数据，筛选出优异种质资源，为育种工作做准备。种质资源收集与保存目的在于利用，应建立资源信息共享平台，将全国紫云英种植、利用、销售等产业信息整合，更好地为资源的收集、保存、利用提供支持。

4.3 加强人才队伍建设，加大资源研发力度

目前从事紫云英研究的相关科研单位和科研人员较少，特别是从事育种方面的研究更少，人才缺乏是其种质资源研究出现断层的主要原因，因此加强人才队伍的建设很有必要。可以采用人才引进的方式，或者对已有的科研人员开展交流培训，从而拓宽紫云英的研究方向。相关技术人员应针对目前生产中的实际问题，例如品种混杂、管理粗放、栽培技术相对落后或者不规范、抗逆性资源和新品种缺乏等问题，加强对紫云英育种和栽培技术创新方面的研究，培育出新的优良品种以供生产利用。此外，还应积极开展紫云英综合利用技术研究，开发以紫云英绿肥为主的绿色有机农产品，以及加大针对紫云英耕作配套设施研究，减少劳动力投入，提高劳动效率，并以此带动紫云英种植推广。

表1 27个供试品种

熟期 穗型 品种 熟期 穗型 品种 熟期 穗型 品种 狼山462太原3164大白黍 散穗千沟黄糜子 散穗白黍子 散穗B85-68 Jan-55 吐鲁番糜 个个糜 内糜8号外引黍4号伊选大红糜早熟 密穗土黄糜中熟 密穗品糜1号晚熟 密穗赤黍8号 00004271 杭后小青黍 黄罗黍 宁城直黄黍黄糜子赤黍1号 侧穗00004272 侧穗黄旗糜子 侧穗准旗酱黄黍00004279灶黑白白笊篱头