播种期对干旱半干旱区栽培板蓝根产量和质量的影响

蔡子平，王宏霞，米永伟，武伟国，王国祥＊

1.甘肃省农业科学院经济作物与啤酒原料研究所，甘肃 兰州 730070；

2.甘肃省农业科学院中药材研究所，甘肃 兰州 730070；

3.甘肃省中药材种质改良与质量控制工程实验室，甘肃 兰州 730070

板蓝根为十字花科两年生植物菘蓝（Isatis indigotica Fort.）的干燥根，其叶称为大青叶。板蓝根与大青叶均为我国常用的中药材[1]。我国大多数地区均有分布，主要栽培区为河北、安徽、甘肃和黑龙江等地[2]，而以甘肃和黑龙江的产量较大[3]。甘肃省为板蓝根主产区，占全国种植面积的50%左右，常年稳定在15～18万亩，张掖市民乐县被称为“板蓝根之乡”，常年种植面积在10万亩左右，现已成为当地主要经济作物之一。

近年来，禽流感、病毒性病害的频繁发生极大促进了板蓝根的市场需求量，带动了菘蓝人工种植业的迅速发展，也促进了板蓝根栽培技术的研究。大量学者对板蓝根播种期对产量构成进行了系统研究，叶青等[4]研究表明，播期对板蓝根籽粒产量的形成存在差异。陈宇航等[5]研究了安徽阜阳地区不同播期对板蓝根形态学特征、产量及质量的影响。秦梦等[6]研究了河北产板蓝根综合比较不同播期下板蓝根总核苷类含量、（R，S）-告依春含量和产量的动态变化。何玉杰[7]对陕西汉阴地区板蓝根适宜播期进行了研究。这些研究对板蓝根标准化栽培播种期提供了依据，但由于这些研究均在各自不同的生态区域进行，受气候条件的影响，板蓝根种植时期均有差异。因此，特定产区适宜播期的选择显得尤为重要，是决定产量和品质的主要因素之一。甘肃省中部干旱半干旱区春季雨水少，倒春寒易发生，对板蓝根适宜播种期的系统研究尚少见报道，生产上播种缺乏科学依据，在播期的选择上较为盲目，严重影响栽培成效。因此，甘肃中部干旱半干旱区代表性区域榆中县进行板蓝根播期研究具有重要意义。本研究通过设置不同播种期试验，以期明确播种时期对板蓝根生长动态、产量、主要药效累积的影响，提出适合甘肃中部干旱半干旱区板蓝根种植的最佳播种时期，为制定板蓝根标准化栽培操作规程，建立规范化栽培基地提供科学依据。

一、材料与方法

试验设在榆中县连搭乡，其位于榆中县城西北约1km，地势南高北低，三面环山，中间平坦，平均海拔1 900m，平均气温6.6℃，年降雨量450mm，无霜期140d。试验地土壤有机质含量16.1g/kg，全氮0.81g/kg，全磷0.98g/kg，全钾26.73g/kg，速效钾152mg/kg，速效磷24.72mg/kg，碱解氮65mg/kg。试验田前茬为玉米，试验用种为当地购买农户种子。

二、试验设计

试验前结合整地一次性施入基肥，于4月中旬土壤解冻后播种。每个处理设5个水平，每10天播一次，4月15日（BQ1）开始，4月25日（BQ2）、5月5日（BQ3）、5月15日（BQ4）、5月25日（BQ5）。3个重复，15个小区。小区面积3.5m×5m=17.5m2，田间随机排列，条播75.0kg/hm2，行距为20cm，走道50cm。采用随机去组设计，三次重复，共15个小区，试验区总面积20m×17m=340m2。

三、样品采集及数据收集

（一）生长动态测定

播种40d后每隔15d取样测定。取样时，依据“S”型取样法，在各小区选取长势均匀一致的健康植株5株，分别测定株高、功能叶片数、主根粗、主根长等指标。共取样7次。

（二）产量测定

收获时先将地上部分齐地面取下，去除干枯叶进行叶片鲜重的称量。同时，植株地下的根，抖净土带回试验室用水冲洗干净，晾干水分后即可称取根重，即得各小区板蓝根鲜产量。鲜重称完将二者置于干燥通风处自然晾干，按照小区测定干产量，折算产量。

（三）品质测定

板蓝根自然风干后，去样品用粉碎机粉碎，并装于试剂瓶中待用。含水量采用烘干称重法测定。总灰分、酸不溶性灰分及浸出物的测定依据2015版《中华人民共和国药典》四部通则中的2302、2201项中的方法进行测定。

（四）（R，S）-告依春含量采用高效液相色谱法测定

所采用试验仪器为Agilent 1260型高效液相色谱仪；色谱条件设定为Gemini-C18、色谱柱（4.6×250mm，5µm）；流动相：甲醇-0.02%磷酸溶液（7:93），流速1.0mL·min-1；采用自动进样器进样，设定进样量10µL；检测波长：245nm。所用试剂为（R，S）-告依春对照品（含量测定以99.9%计算）；试验中采用甲醇为色谱纯，水为超纯水，其他试剂均为分析纯。

四、结果与分析

（一）播期对板蓝根生长发育进程的影响

图1 播期对板蓝根根粗变化的影响

图2 播期对板蓝根株高变化的影响

由图1可以看出，不同播种时间对板蓝根的生长发育有较大的影响。在各播期生长期内，板蓝根根粗呈“慢—快—慢”生长的趋势，在8月中旬到9月中下旬为板蓝根快速生长期。图2表明，株高在7月中旬以前，均表现为快速生长期，在7月下旬以后，由于老叶部分黄化干掉，株高均有缓慢下降的趋势。图3表明，大青叶片数均成缓慢增加的趋势，随着播期的延长，叶片数逐渐增加。

图3 播期对板蓝根叶片数变化动态的影响

图4 播种期对板蓝根产量的影响

（二）播期对板蓝根产量的影响

不同的播种时间对板蓝根的产量有显著影响，对大青叶的产量也有影响。图4表明，从最早的播期BQ1基础上，随着播期的推后，大青叶的产量基本呈上升趋势，在播种时间较早的情况下，大青叶早期的叶片逐渐黄化干掉，所以造成后期大青叶的产量高于前期的。随着播期的推后，板蓝根的产量呈先增后减的变化趋势，在BQ2（4月25日）亩产量达到最大1 082.24kg。综合考虑，若以收获大青叶为主的，以BQ5（5月25日）为最佳播期，若以收获板蓝根为主的，以BQ2（4月25日）为板蓝根的最佳播期。

（三）播期对板蓝根品质的影响

按照药典规定，板蓝根药材中总灰分＜9%，酸不溶性灰分＜2%，浸出物＞25%；含量测定按干燥品计算，（R，S）-告依春（C5H7NOS）含量应不低于0.02%。播种时间对板蓝根品质的影响见表1。由表1可以看出，各播种时间对板蓝根药材的含水量、浸出物和总灰分含量的影响不明显，各处理间差异不显著（P＞0.05），但都达到药典规定的最低标准。酸不溶性灰分和（R，S）-告依春含量受到播种时间的影响较大，并各处理间差异显著（P＜0.05）。随着播种时间的推迟，酸不溶性灰分的含量有逐渐增加的趋势，并且以5月25日播种的含量最高，4月15日的最低；而（R，S）-告依春含量则表现为早播和晚播都较低，最高含量为4月25日播种，最低含量为5月25日播种，4月25日、5月5日和5月15日三个播期差异不显著（P＞0.05）。

五、结论与讨论

表1 不同播期对板蓝根品质的影响

大量研究表明，播种期对水稻[6]、玉米[7]、大豆[8]、马铃薯[9]生育进程均有影响，并且随着播种期的推迟作物生育期缩短。但在甘肃中部地区，过早播种会因倒春寒或春季干旱影响板蓝根成苗率。同时，大量研究表明，播种期对作物产量也有较大的影响。由于播种期的推迟，夏玉米的穗行粒数减少，百粒重减轻，最终导致产量降低[10]。在油菜的不同播种时间的研究中发现，适时的早播相比迟播增产达14.94%[11]。而在本研究中，不同的播期大青叶和板蓝根的产量均造成较大的影响，并且播种期对大青叶和板蓝根产量的时间点也不同。在研究不同播期对烤烟[12]和青蒿[13]的化学成分含量的影响时发现，二者的化学成分含量均随播期延迟呈现下降趋势。而在本研究中也表明，不同的播种时间下，板蓝根的品质指标存在较大的变化。随着播期的延迟，酸不溶性灰分的含量有逐渐增加的趋势，而（R，S）-告依春含量则表现为早播和晚播都较低。

由此可见，甘肃中部地区板蓝根不宜早播，但也不宜晚播，综合考虑，在甘肃中部干旱半干旱区，人工栽培菘蓝的最佳播期应选择4月下旬至5月初，此期播种，才能获得产量高，品质优的板蓝根药材。