不同育苗措施对北苍术幼苗的影响

周 洋，陈 垣*，郭凤霞**，刘世海，焦旭升，魏军团

（1.甘肃农业大学农学院，甘肃兰州730070；2.甘肃省干旱生境作物学重点实验室，甘肃兰州730070；3.榆中本草中药材种植专业合作社，榆中县农业技术推广中心，甘肃榆中730100；4.甘肃本草元中药材有限公司，甘肃通渭743319）

北苍术［Atractylodes chinensis（DC.）Koidz.］为菊科多年生草本植物，是苍术的基原植物之一，有燥湿健脾、祛风、明目、增强机体免疫功能等功效［1-2］。除此之外，北苍术也是一种传统的山野菜，具有极高的营养价值［3］。北苍术喜凉爽、温和、耐寒性强，适宜生长温度15～22℃，高温易烧苗，水涝块根易腐烂［4］。自2003年“非典”爆发后，北苍术的市场需求量增大，价格上涨，野生资源蕴藏量日益减少［5］，人工栽培已成为解决药源供给的有效途径。

人工栽培苍术的繁殖方式有种子直播、种子育苗移栽和块根繁殖移栽。当前人工栽培刚起步，规模小，技术尚不成熟，经济效益低［6］。常规引种栽培北苍术面临种子发芽率和出苗率低（仅为50%左右）、出苗缓慢且不整齐等问题［5］。已有研究表明，播种深度、育苗基质和温度等条件影响苍术种子的萌发［7］，但涉及大田育苗的研究尚少见报道。因此，探寻北苍术大田育苗措施具有重要意义。本文通过研究不同育苗措施技术对北苍术幼苗的影响，探寻北苍术育苗技术，为人工栽培北苍术、保护野生资源提供理论依据和技术基础。

1 材料与方法

1.1 供试种子

供试北苍术种子于2019年10月采自甘肃省定西市通渭本草园专业合作社北苍术种植基地，种子千粒重6.077 g，由甘肃农业大学农学院陈垣教授鉴定为北苍术种子。

1.2 试验地

本试验于2020年5月在兰州邦夫达农业科技有限公司榆中县小康营杨家新庄示范基地进行。育苗基地位于35°48′2.79″N，104°10′24.27″E，海拔1 954 m，属于温带半干旱气候，年平均气温6.2℃，年平均日照时数1 747.9 h，年平均降雨量410 mm，无霜期139 d。

1.3 播种育苗方法

本试验于2020年5月10日播种育苗，共设10个处理（表1），试验设3次重复，共划分30个小区，小区面积2.2 m×4.4 m。穴播穴距为10 cm×10 cm，每穴点播3粒种子，沟播株行距为10 cm×3.3 cm，其他田间管理管理一致。

表1 北苍术种子育苗措施类型Table 1 Types of seed seedling raising measures of A.chinensis

1.4 测定项目

出苗率调查：于出苗期2020年6月3日统计田间种子出苗数，在每个小区内随机抽取3个小样方，即1.0 m×0.2 m小样方，统计出苗数，最后换算为1.0 m×1.0 m的样方面积。农艺性状调查：分别于2020年9月3日、立冬前2020年11月3日测定植株株高、株幅、叶长、叶宽、叶片数、根长等性状。

地上部分指标测定：株高，使用卷尺测定植株根部到植株顶端的自然高度；株幅，使用卷尺测定植株地上部分形成的最大宽度；叶长、叶宽，使用卷尺测定植株健康功能叶片（精确度0.1 cm）；叶片数，记录测定植株叶片数。

地下部分指标测定：块根长、块根粗、须根粗，使用数显游标卡尺测定（精确度0.01 mm）；须根长，使用卷尺测定（精确度0.1 cm）；须根数，记录测定植株须根数；块根鲜重、块根干重、须根鲜重、须根干重，使用分析天平称量（精确度0.001 g）。

出苗率＝出苗种子数/播种种子/数×100%

1.5 数据分析

试验数据用Microsoft Excel 2003进行数据整理，采用SPSS 26.0软件进行方差分析和主成分分析，采用隶属函数法综合评判。表中数据表示平均值±标准差（Mean±SD），图中数据点线表示平均数±标准误（Mean±SE）。

北苍术药材综合评价方法参照金彦博等［8］方法进行，即首先在主成分分析基础上取初始特征＞1的各指标主成分值，计算各指标的权重（Wj），然后计算隶属函数值，最后估算综合指数Comprehensive index（CI）。

式中，Cl，j表示第j个指标的第l主成分值，VPl表示第l主成分方差的百分率，Wj表示第j个指标的权重值，i表示不同育苗措施处理，j表示测定指标，R（Xij）表示i不同育苗措施处理下j指标的隶属函数值，RR（Xij）表示i不同育苗措施处理下j指标的反隶属函数值，Xij表示i不同育苗措施处理j指标的平均观测值，Xjmin表示所有不同育苗措施处理中j指标的最小值，Xjmax所有不同育苗措施处理中j指标的最大值，CIj为第i处理j个指标的累计综合指数。

2 结果与分析

2.1 不同育苗措施对北苍术出苗的影响

由图1可知，不同育苗措施条件下北苍术出苗率由大到小顺序为T7＞T5＞T8＞T2＞T4＞T9＞T3＞T1＞T6＞CK。处理T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9出苗率较CK分别提高75.95%、200.00%、75.95%、192.01%、259.97%、43.99%、315.98%、243.99%、84.02%。处理T5、T7、T8出苗率与CK均有极显著差异（P＜0.01），处理T2、T4出苗率与CK均有显著差异（P＜0.05），处理T1、T3、T6、T9出苗率与CK差异均未达到显著水平（P＞0.05）。处理T7出苗率最高，为57.78%，其次为处理T5和T8，为50.00%和47.78%。

图1 不同育苗措施对北苍术出苗的影响Fig.1 Effects of different seedling raising measures on emergence of A.chinensis

2.2 不同育苗措施对北苍术地上部分生长性状的影响

2020年9月3日和2020年11月3日对各处理北苍术种子生长后期植株的株高、株幅、叶长、叶宽、叶片数进行了调查。由图2.1～图2.5可知，不同育苗措施处理方法对北苍术后期植株的株高、株幅、叶长、叶宽、叶片数等生长性状的影响很大。2020年9月3日，株高、株幅、叶长、叶片数以处理T7最大，处理T7对北苍术株高、株幅、叶长、叶片数的影响与处理CK、T1、T2、T3、T4、T6、T9均有极显著差异（P＜0.01），株高、株幅、叶长、叶片数分别较CK增加69.09%、27.19%、27.32%、12.07%。处理T5、T8的株高、株幅、叶长与CK差异均达到极显著水平（P＜0.01）；处理T1、T2、T3、T4、T6、T9的株高与CK差异均未达到显著水平（P＞0.05）。处理T1、T2、T3、T4、T9株幅、叶长、叶宽、叶片数均小于CK。2020年11月3日，株高、株幅、叶长、叶宽以处理T7最大，处理T7对北苍术各处理株高、株幅、叶长、叶宽的影响与处理CK、T1、T2、T3、T4、T5、T6、T8、T9均有极显著差异（P＜0.01），处理T7对北苍术叶片数的影响与处理CK、T1、T2、T3、T4、T6、T8、T9均有极显著差异（P＜0.01）。株高、株幅、叶长、叶宽分别较CK增加136.13%、102.47%、114.22%、120.78%。处理T5的株高、株幅、叶长、叶宽、叶片数与CK差异均达到极显著水平（P＜0.01）；处理T8的叶长、叶宽与CK差异均达到显著水平（P＜0.05）；处理T9的株高、株幅、叶宽、叶片数与CK差异均达到极显著水平（P＜0.01）；从图2.1-图2.5各处理植株地上部分生长性状显著性分析可看出，处理T7最好。

图2.1 不同育苗措施对北苍术株高的影响Fig.2.1 Effects of different seedling raising measures on plant height of A.chinensis

图2.2 不同育苗措施对北苍术株幅的影响Fig.2.2 Effects of different seedling raising measures on plant width of A.chinensis

图2.3 不同育苗措施对北苍术叶长的影响Fig.2.3 Effects of different seedling raising measures on leaf length of A.chinensis

图2.4 不同育苗措施对北苍术地上部分生长性状的影响Fig.2.4 Effects of different seedling raising measures on leaf width of A.chinensis

图2.5 不同育苗措施对北苍术地上部分生长性状的影响Fig.2.5 Effects of different seedling raising measures on leaf number of A.chinensis

2.3 不同育苗措施对北苍术单株重的影响

2020年11月3日对各处理北苍术生长后期植株的单株重进行了调查。由图3可知，不同育苗措施条件下对北苍术后期植株的单株重影响很大。各处理单株重值由大到小顺序为T7＞T5＞T8＞T3＞T4＞T6＞T9＞T1＞CK＞T2，处理T7的北苍术单株重指标均高于其他处理，其次为处理T5和T8。处理T7、T5和T8单株重分别较CK增加955.76%、439.80%和303.64%。其中，处理T7对北苍术单株重的影响与处理CK及其他8个处理均有极显著差异（P＜0.01）；处理T5、T8对北苍术单株重的影响与CK均有极显著差异（P＜0.01）；处理T1、T2、T3、T4、T6、T9对北苍术单株重的影响与CK差异不显著（P＞0.05）。

图3 不同育苗措施对北苍术单株重的影响Fig.3 Effects of different seedling raising measures on individual plant weight of A.chinensis

2.4 不同育苗措施对北苍术地下部分生长性状的影响

不同育苗措施条件下北苍术地下部分各生长性状差异显著性分析结果见表2～3。由表2～3可知，处理T7的北苍术块根长、块根粗、块根鲜重、块根干重、须根长、须根数、须根鲜重、须根干重指标均高于其他处理，其次为处理T5和T8。其中，除须根粗外，处理T7对北苍术块根长、块根粗、须根数、块根鲜重、块根干重的影响与处理CK及其他8个处理均有极显著差异（P＜0.01）；对北苍术须根长的影响与处理CK、T1、T2、T3、T6、T8、T9均有极显著差异（P＜0.01），与处理T4有显著差异（P＜0.05）；对北苍术须根鲜重、须根干重的影响与处理CK、T1、T2、T3、T4、T6、T8、T9均有极显著差异（P＜0.01）；各处理块根长值由大到小顺序为T7＞T8＞T5＞T4＞T3＞T9＞T6＞T2＞T1＞CK，较CK分别增加118.07%、53.43%、34.70%、27.84%、22.82、20.71%、16.89%、6.60%、6.33%；各处理块根鲜重值由大到小顺序为T7＞T8＞T5＞T4＞T3＞T6＞T9＞T1＞T2＞CK，较CK分 别 增 加1 258.75%、353.13%、303.13%、170.63%、122.50%、115.63%、108.75%、17.50%、1.88%。从表2～3各处理植株地下部分生长性状显著性分析可看出，不同育苗措施处理方法对北苍术地下部分生长性状的影响很大。特别是对苍术药用部位块根的生长影响很大，以处理T7最好，其次为处理T5和T8。

表2 不同育苗措施对北苍术地下部分生块根生长性状的影响Table 2 Effects of different seedling raising measures on growth characteristics of A.chinensis

表3 不同育苗措施对北苍术地下部分须根生长性状的影响Table 3 Effectsof different measures on the fibrous root growth of A.chinensis

2.5 不同育苗措施对北苍术种苗个体生长指标的综合因子分析

基于不同育苗措施条件下北苍术各项指标的主成分分析表明，特征值＞1的主成分1～2，其贡献率分别为81.21%和11.10%，累计贡献率达92.27%。故提取1～2主成分矩阵值与各特征值的贡献率计算各指标的权重值，再计算不同育苗措施北苍术各指标的隶属函数值。根据各指标隶属函数值与权重值，通过加乘法则进行合成运算得到各育苗措施综合指数，并依据大小进行排序，见表4。不同育苗措施条件下北苍术药材各项指标综合指数按育苗措施依次分别为0.165 2、0.117 6、0.127 9、0.330 1、0.340 1、0.588 0、0.241 0、0.858 9、0.358 0、0.159 3，综合排序依次为T7＞T5＞T8＞T4＞T3＞T6＞CK＞T9＞T2＞T1。分析结果可知，北苍术种子育苗采用处理T7（沟播+蛭石）、T5（沟播+无纺布+覆遮阳网）和T8（沟播+蛭石+覆遮阳网）措施综合因子及药材各项指标较优异。见表5。

表4 不同育苗措施对北苍术各项指标的主成分和权重分析Table 4 Principal component and weight analysis of indexes of A.chinensis with different seedling raising measures

表5 不同育苗措施对北苍术各项指标的隶属度与综合评价指数Table 5 Membership degree and comprehensive evaluation index of indexes of A.chinensis with different seedling raising measures

3 讨论

目前，北苍术市场供需量增大，野生资源匮乏，人工种植北苍术存在结实率低，种子发芽率低，成苗率低，数量扩增慢，生产周期比较长，繁育难度较大等问题［9］。杨迪等［10］对就不同覆盖物对茅苍术出苗率及幼苗生长状况的影响进行研究，发现使用枯落松针作为覆盖物，可以提高茅苍术出苗率，同时也可达到壮苗的标准。朴锦等［11］通过研究在不同温度条件下，土壤基质、覆土厚度对关苍术出苗及幼苗质量的影响发现，粉壤土中培育的关苍术种子出苗率和总存活率最高。张舒娜等［12］通过研究发现，温度是影响北苍术种子出苗的主要因素，覆盖处理通过改变土壤温度能明显影响出苗。王艾绒［13］、杨迪［10］、张舒娜［12］等人的研究结果表明，温度是影响北苍术种子出苗的主要因素，温度主要是通过一系列控制种子萌发的过程来影响其萌发［14］，采用覆盖地膜、松针可显著提高种子的出苗率，但采用覆盖地膜的种植方式存在残膜，会显著影响了土壤的理化性质、抑制作物的生长，造成了严重的农业面源污染［15］。本试验设10个处理，研究了不同育苗措施对北苍术种子出苗的影响。结果表明：不同育苗措施条件下北苍术出苗率由大到小顺序为T7＞T5＞T8＞T2＞T4＞T9＞T3＞T1＞T6＞CK，以 处理T7（沟播+蛭石）最好，出苗率为57.78%，加入蛭石后的土壤疏松透气、透水保温作用很好，有利于北苍术种子出苗，其次为处理T5（沟播+无纺布+覆遮阳网）和T8（沟播+蛭石+覆遮阳网）。出苗率较CK（露地穴播）分别提高了315.98%、259.97%和243.99%。含有稻草覆盖处理T1、T2、T3、T4、T6、T9北苍术种子出苗率较CK均有差异，但都低于其他3个处理。这说明温度是影响北苍术种子出苗的主要因素，稻草覆盖保温效果差，不利于北苍术种子出苗，该结果与张舒娜［12］的研究结果一致。

植物种子一旦出苗，幼苗能否定植主要依赖于根系的生长［16］，壮实的根部可以使植物在苗期就能深入到土壤中积极汲取养分和水分，从而更利于促进植物地上部分的生长［17］。戴第伟等［18］研究发现土壤墒情差，造成出苗率低，出苗时间推迟。土壤湿度的变化直接受降水的影响，榆中县地处西北，作为我国的典型半干旱地区，气候干燥、降水稀少、日照充足、日温差大［19-20］，采用蛭石+黑色遮阳网覆盖方式可达到优质育苗、高效节水的目的［21］。北苍术根茎是衡量幼苗发育的重要指标，是衡量个体质量优异的重要因素。本研究中，不同育苗措施对北苍术个体生长指标有极显著影响。处理T7的北苍术个体单株重、块根长、块根粗、块根鲜重、块根干重、须根长、须根数、须根鲜重、须根干重指标均高于其他处理，其次为处理T5和T8。这说明不同育苗措施条件有效改善了土壤墒情，各处理北苍术根茎幼苗发育指标较CK均有明显变化，处理T7（沟播+蛭石）、T5（沟播+无纺布+覆遮阳网）和T8（沟播+蛭石+覆遮阳网）效果最为明显。

4 结论

本试验通过对不同处理幼苗的各项指标测定，处理T7（沟播+蛭石）、T5（沟播+无纺布+覆遮阳网）和T8（沟播+蛭石+覆遮阳网）出苗率较CK（露地穴播）分别提高了315.98%、259.97%和243.99%。各项指标综合排序依次为T7＞T5＞T8＞T4＞T3＞T6＞CK＞T9＞T2＞T1，由此得出，处理T7（沟播+蛭石）育苗效果最好，其次为处理T5（沟播+无纺布+覆遮阳网）和T8（沟播+蛭石+覆遮阳网）。采用此类育苗方法，具有透水保温的效果，有利于北苍术出苗和壮苗。