潞党参的种苗质量分级标准△
2020-12-16肖淑贤侯沁文蔡子平蔺海明雷振宏王旭峰王玉龙宋朝霞
肖淑贤,侯沁文,蔡子平,蔺海明,雷振宏,王旭峰,王玉龙*,宋朝霞
1.山西振东道地药材开发有限公司,山西 长治 047100;2.长治学院,山西 长治 047100;3.甘肃省农业科学院,甘肃 兰州 730070;4.长治市上党区农业农村局,山西 长治 047100
潞党参Codonopsispilosula(Franch.)Nannf.为桔梗科多年生植物,干燥根入药,性味甘、平,归脾、肺经,具有健脾益肺、养血生津的功能[1]。清代吴仪洛《本草从新》记载:“参须上党者佳”。党参作为山西道地药材的代表品种,药用价值和食用价值越来越受到广大消费者的认可,市场前景广阔。
优质种质是实现中药材规范化生产的物质基础,是中药材可持续发展的前提[2]。目前,中药材种质参差不齐,缺乏统一质量标准,严重影响中药材良性循环利用[3]。因此,制订相关质量标准是中药材产业化急待解决的课题[4]。潞党参栽培区管理粗放,农药、壮根灵不规范使用,严重降低了其品质。目前,药农依旧采用传统栽培模式培育种苗,存在缺乏科学的种苗分级标准、检验不规范等问题,严重制约了潞党参的产业发展。为此,本研究对道地产区潞党参种苗质量分级进行系统研究,旨在为潞党参的规范化生产提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料
潞党参种苗材料主要从其主产区采集。2018年3月在潞党参产区山西平顺县龙溪镇、杏城镇、东寺头和贵州毕节等地区收集的21份1年生潞党参种苗,直接从田间采挖,每份样品200株左右,放置阴凉处,假植备用。具体种苗来源和编号见表1。
表1 潞党参样品信息
1.2 方法
移栽前对收集的21份1年生潞党参种苗主要质量指标进行检测。每份样品随机选取50株,分别测量苗长、苗粗、芽体长、芽体数、单株鲜质量。采用直尺测定苗长(种苗主根基部至最长的须根末端的长度);采用游标卡尺测定苗粗(量取距种苗主根基部1 cm处的根茎直径);采用直尺测量芽体长(芽体顶端距离盘头的长度);芽体数即主根基部长度>0.5 cm的嫩芽数量。
将指标测定后的种苗移栽至大田,试验地位于平顺县路家口基地(E113.436 06°,N36.200 06°),海拔1204 m,温带大陆性季风气候,土质为沙质褐土,土壤肥力中等。试验采用完全随机区组,不设重复,株距8 cm,行距20 cm,小区面积为30 m2,每小区种植200株,试验总面积为600 m2。2018年4月10日定植,2018年10月下旬对根系参数进行调查,并对单位面积药材产量进行统计。
1.3 数据分析
采用 Excel 2019、SPSS 19.0统计软件进行数据分析整理。相关分析采用双变量(bivariate)法,聚类分析采用K-均值聚类分析法[5]。
2 结果与分析
2.1 潞党参种苗各质量指标测定结果
由表2知,不同产区的种苗苗长、苗粗、芽体长、芽体个数、单株鲜质量5项主要质量指标差异均具有统计学意义(P<0.05),说明这些指标均可作为潞党参种苗质量分级标准的主要依据。各质量指标变异幅度分别为苗长9.0~36.1 cm、苗粗1.19~11.13 mm、芽体长0~8.63 cm、芽体数0~7个、单株鲜质量0.60~6.78 g。
表2 潞党参种苗质量指标
由表3~4知,单株鲜质量与苗粗、芽体数量呈极显著正相关(P<0.01),与芽体长呈显著正相关(P<0.05),与苗长差异无统计学意义;苗粗与苗长、单株鲜质量、芽体长、芽体数量均呈极显著正相关(P<0.01);产地海拔高度与苗粗差异无统计学意义,与苗长、单株鲜质量、芽体长、芽体数量均呈极显著正相关,说明党参种植区海拔越高,种苗越长;芽体越长,芽体数量越多,越利于种苗鲜质量的增加。
表3 潞党参种苗质量指标描述统计和方差分析(n=210)
表4 潞党参种苗来源地海拔和种苗质量各指标间的相关分析(n=210)
2.2 潞党参种苗质量分级标准的制定
对种苗苗长、苗粗、单株鲜质量、芽体长度、芽体个数5项主要指标的测定结果进行3类聚类分析(见表5)。
表5 潞党参种苗质量聚类中心值
由表6可知,单株鲜质量、苗长、苗粗、芽体长度、芽体个数5个指标均有统计学意义(P<0.05)。F值从大到小依次为苗长>苗粗>芽体个数>单株鲜质量>芽体长度,可见苗长、苗粗、芽体个数、单株鲜质量4项对种苗的质量影响有统计学意义。为了生产实践便于操作,将指标划分为苗长、苗粗、单株鲜质量3项。此3项指标作为潞党参种苗的主要分级指标。
表6 潞党参种苗分级指标的方差分析
由表7可知,第二类和第一类聚类间中心距离最大,第一类和第三类中心距离最小,说明山西不同来源潞党参种苗可划分为3个质量等级,第二类种苗属一级种苗,第三类种苗属于二级种苗,第一类种苗属于三级种苗。
表7 潞党参种苗质量指标最终聚类各类间中心距离
根据最终聚类中心值和方差分析结果并结合潞党参生产实际,划分出潞党参种苗质量等级标准(见表8)。以种苗单株鲜质量、苗长、苗粗3项指标作为分级标准,在21份种苗观测样本中,三级种苗所占种苗份数比率最大,为60%,有12份,一级种苗所占份数比率最小,为5%,有1份;二级种苗居中为40%,有8份。
表8 潞党参种苗质量分级参考标准
2.3 种苗质量级别对党参根部形态和返青率的影响
由表9可知,定植1年后单株增质量比随着种苗级别呈依次增加的趋势,说明党参种苗越小,生长速率越快。二级种苗主根长、根粗、药材单株质量显著高于一级、三级种苗。一级苗由于过多消耗地上部分养分,地下部分根质量有所减少。结果显示,潞党参种苗按照不同等级移栽可以不同程度地提高种苗的根长、根粗和根质量,返青率随种苗级别降低呈先增加后减小的趋势,二级苗返青率最大,一级苗最小。
表9 不同级别潞党参种苗根部形态和返青率
由表10可知,种苗用量和种苗投入随着种苗等级呈递减的趋势,药材产量和药材投入随着种苗等级呈先增加后递减趋势,产投比随着种苗等级呈递增的趋势。二级种苗药材鲜根产量显著高于三级、一级种苗。二级种苗药材收入显著高于三级,三级显著高于一级。
表10 不同等级潞党参种苗药材产投对比
通过以上验证实验,对种苗等级划分进行调整,将三级调整为二级,将原有二级调整为一级,为了生产实践中便于操作,将党参种苗划分为3个等级,党参种苗质量标准见表11。
表11 潞党参种苗质量分级标准
3 结论与讨论
通过试验表明,潞党参种苗分级移栽后,返青率和产量随着种苗等级呈先增加后降低趋势。通过控制播种量和种苗的占比率,潞党参种苗经过分级移栽,产量增加。可见分级标准与田间综合表现基本一致,分级标准合理可行。将党参种苗划分为3个等级:一级种苗苗长21.0~29.0 cm,苗粗5.0~8.0 mm,单株鲜质量2.0~3.0 g;二级种苗苗长15.0~20.9 cm,苗粗4.7~4.9 mm,单株鲜质量1.6~1.9 g;三级种苗苗长10.0~15.0 cm,苗粗3.7~4.7 mm,单株鲜质量1.5~1.6 g。从潞党参药材产量、返青率及投入成本综合分析,建议在大面积实际生产中采用调整后的一级或二级种苗。
本研究将种苗的苗长、苗粗、单株鲜质量3项指标作为潞党参种苗的主要分级指标,既直观、容易测量,又简化了分级流程,在生产中具有一定的可操作性。实际生产中应将种苗分级标准和感官指标相结合,选择发育均匀、分叉少、皮色正、无破损、无病虫危害的种苗做栽培用。潞党参种苗生长情况不仅与种子质量有关,还与生态环境、育苗模式、田间管理等因素有关。建议生产过程中使用优质种子,按照适宜播量进行育苗,采用规范的育苗技术和田间管理,适时采收,保证种苗质量,生产优质高产中药材。
目前中药材种苗质量标准研究的主要品种有素花党参、大黄等20余种[5-10],该项研究已经取得了一定的成果,但绝大多数中药材种苗尚未制订相应的标准。优质种苗是提高中药材产量和品质的基础。潞党参种苗质量分级标准的制订,既可规范潞党参种苗市场,还可提高其种苗质量,为大面积、规范化推广生产提供可靠依据,也为其他中药材种子种苗标准制订提供参考。