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安康吴茱萸良种选育与栽培技术研究

2021-12-17王海泽田毅均

农村科学实验 2021年33期
关键词:吴茱萸

王海泽 田毅均

(1.安康市林业技术推广中心,陕西 安康 725000;2.宁陕县林业局,陕西 安康 725000)

生物医药作为 21 世纪的“朝阳产业”和新经济增长点,近年来得到了党中央、国务院的高度重视。中药行业的现代化、国际化为“八山一水一分田”的安康中药产业崛起提供了新的发展机遇。随着科技发展和社会进步,以天然资源为原料生产的药物作为世界医药重要组成部分,国际认知度不断提高。生物医药、天然药物和中药产业已经成为最具发展空间的战略性产业。中医药已传入世界120多个国家和地区,并被许多国家列入医疗保险体系。“一带一路”的建设,更为中医药走向世界开辟了广阔的市场。为了推动中药现代化和生物医药产业的发展,国务院先后发布了《关于促进医药产业健康发展的指导意见》《医药工业发展规划指南》等一系列宏观政策文件。陕西省委、省政府把生物医药产业列入《<中国制造 2025>陕西实施意见》14 个重点产业之一。当前,安康市正处在工业化中期初级阶段,中药资源丰富,产业具有一定基础。特别是《丹江口库区及上游地区经济社会发展规划》明确提出安康市要加快建设“特色生物资源加工基地”。《安康市促进生物医药产业健康快速发展的实施意见》的通知,明确提出到 2020年,全市生物医药产业创新能力和核心竞争力显著提升,创新药物生物制品和重大药物产业化取得突破,绿色安全发展水平明显提升,产业规模进一步扩大,年均增长 12%以上,全产业链产值达到200亿元以上,其中规模医药工业产值100亿元以上。形成产业链完善、规模效应明显、核心竞争力较强的支柱产业。

吴茱萸(Tetradium ruticarpum)。又名吴萸、漆辣子、臭辣子树、左力纯幽子、米辣子等,系芸香科吴茱萸属落叶灌木或小乔木,以近成熟的果实供药用,是国家中医药管理局重点推荐发展的63种名贵中药材之一。吴茱萸味辛、苦、性温、有小毒。归肝、脾、胃、肾经,有散寒止痛,降逆止呕,助阳止泻等功能。用于厥阴、头痛、寒疝腹痛、寒湿脚气、经行腹痛,脘腹胀痛,呕吐吞酸,五更泄泻等疾病的治疗。近年来,随着中国中医药事业和科学技术发展,以及国际社会对中药疗效的重视,吴茱萸出口量和国内用量逐渐上升,价格一路上涨,2017年冬达到430元/kg,市场需求旺盛。

1.安康吴茱萸发展现状

安康地处陕西省东南部,北靠秦岭,南依巴山,汉江由西向东横贯其中。位于北纬31o42′-33o49′,东经108o01′-110o12′之间,属亚热带大陆性季风气候区北源。特殊的地理位置造就了特殊的气候条件,日照充足,雨量充沛,四季分明,无霜期长,土壤、气候条件优越,年平均气温15.7℃,极端最高气温41.7℃,极端最低气温-9℃,≥10℃积温4000-5000℃,无霜期210-270天,年降雨量800-1100mm,素有“八山一水一分田”之称。广阔的荒山荒地均是发展中药材的最佳区域。安康市得天独厚的自然条件和丰富多样的生物资源中药产业的发展奠定了良好基础。秦岭是我国自然地理南北分界线,秦巴山区地处南北方植物的交汇带。安康开发中药资源具有国内其它地区难以比拟的先天优势。特殊的自然条件和良好的生态环境,使安康成为我国的“天然药库”“生物资源基因库”和“中药材之乡”。现有各类中药材资源3000多种,其中《中国药典》收列的主要品种达500多种,常年收购经营的中药材300多种。丹参、山茱萸、绞股蓝、黄姜、秦艽、葛根、天麻、杜仲、猪苓、西洋参、柴胡等30多种中药材的种植面积、产量、品质在国内占有重要位置,部分品种在全国处于领先地位。

地处秦巴腹地的安康市,是国家南水北调中线工程重要水源涵养区和影响区、国家生态主体功能区和川陕革命老区,又是一个山地面积占国土面积91%、林业用地占国土面积81.6%、森林覆盖率达65%的山区林业大市。全年气候温和、雨量充沛、无霜期长,是吴茱萸最佳适生区之一。作为国家主体功能区中限制开发的重点生态区和南水北调中线工程水源涵养地,近年来,安康市上下牢固树立“绿水青山就是金山银山”的理念,充分开发利用丰富的山林资源,念好“山”字经,做足“林”文章。在此基础上,大力发展山林经济,助力打赢脱贫攻坚战,推进乡村振兴全面发展,一些乡土特色经济作物被大力发展,吴茱萸作为地方乡土中药材也处于大发展时期。

作为全国集中连片特困地区和林业大市,践行“绿水青山就是金山银山”,发展产业是贫困群众脱贫致富奔小康的根本途径。中药材作为全市的主导产业之一在全市乡村振兴战略中具有很重要的意义,中药材产业的大力发展是实现贫困农民长效脱贫、真脱贫的最有效方式之一。“良种良法”是中药材产业发展的重要法宝。吴茱萸作为一种方便管理、开发价值较高、经济效益明显的中药材,现阶段在我市还处于园区和农民自发发展阶段,全市现有面积仅有1000hm2。

2.研究目的

随着吴茱萸栽植面积在安康市逐年扩大,吴茱萸产业在全市农业产业发展进程中和乡村振兴中占有重要的作用。然而由于政策不重视、技术不到位等各方面原因,造成在发展过程中存在品种混杂、建园立地条件差、管理粗放、技术不到位等方面的问题。

本研究旨在推动吴茱萸的良种化、高效繁育和栽植技术发展,为吴茱萸的产业化大发展提供技术支持。

3.吴茱萸良种选育研究

3.1 选育目标

按照丰产、稳产、抗性强的原则。选出优良品种类型和株系,开展扦插繁育试验,扩大示范栽培,推动产业发展。主要指标有:

(1)树龄8a以上,树形完整,树冠开张,分枝均匀。

(2)结果冠幅大,丰产稳产性强,年均鲜果冠幅产量连续3年不低于0.8kg/m2,平均在1.2kg/m2以上,鲜果产量年均大于750kg/667m2,商品药材产量年均大于 150kg/ 667m2。

(3)符合《中国药典》中关于吴茱萸药用有效成分含量标准。

(4)抗性强,不易感染病虫害,适宜安康广大区域。

3.2 研究方法

在现有吴茱萸资源中,选择综合性状优良的品种类型。按照普选、复选、决选和终选的程序和方法。一是坚持田间调查选择与被选株专项调查选择相结合。查阅历史资料-走访群众-现场调查-选择生长健壮、树形整齐、丰产稳产的8年生以上吴茱萸树。二是用肉眼观察树形整齐、果实饱满、并测量吴茱萸产量和送样化验筛选相结合。三是试验示范栽培比较研究与大田栽培示范相结合。

3.3 研究技术路线

(1)初选。深入产地普查~大田选择确定入选树种、引种优良品种~无性繁育建立品种选育圃和试验示范圃;

(2)复选。观察调查开展复选~选择理想株系进行多点栽培试验示范;

(3)决选。确定优良品种类型(优良单株);

(4)终选。在继续扩大中试和比较试验示范的基础上确定优良品种;

(5)建设标准化管理体系:申请品种审定—建立品种示范园—研究形成丰产栽培技术,指导产业化发展。

3.4 研究结果

3.4.1 种质资源调查

吴茱萸种质资源调查与收集时注重不同地域、不同海拔高度、不同土壤类型、不同坡度、不同坡向等因素布局调查点,以保证种质具有广泛的代表性。种质资源调查与收集时要做好记录,标注各类型的原始来源,注意调查土壤类型、生态条件、施肥和管理状况等。

在全面调查的基础上,选择紫阳县吴茱萸原始分布区的高滩镇,采用全园现场踏查的方法,选取树势强、丰产性好、抗性强的单株为初选单株,编制序号、挂上标签、拍摄照片,填写“吴茱萸调查采集表”,同时和引进江西“中花”吴茱萸良种开展引种试验,初选出优良单株9株,详见下表。通过连续3年观察初选单株,对其物候期、丰产性、抗性等综合表现进行详细调查记载。确定了丰产性较好、鲜果以及商品药材吴茱萸碱和柠檬苦素含量高的优良单株2株。

表1 初选良种分布表 单位:株

3.4.2 建立种质资源圃

对初选出的9个株系,通过扦插繁育在汉滨区瀛湖镇建立种质资源圃。海拔在500米左右,土壤为沙壤土,土壤疏松,地势平坦,肥力中等偏上,灌溉有保障。种质圃定植行距4米,株距3米。每个株系栽植一行,每行7株。资源圃内所有种质定期进行统一的管理和生理生态学调查观测。

3.4.3 优选结果分析

(1)物候期

所选本地优株萌芽期为3月中旬,展叶期为3月下旬至4月上旬,现蕾期为4月中旬至下旬,始花期6月上旬,结果期8月中下旬,采摘期9月底或10月上旬,种子成熟期10月中下旬,落叶期11月下旬,冬眠期12月上旬至次年2月下旬。气候原因造成各年物候期之间有5天左右差异。

引进优株萌芽期为3月上旬,展叶期为3月中旬至3月下旬,现蕾期为4月上旬至中旬,始花期5月下旬,结果期8月上旬,采摘期9月底或10月上旬,种子成熟期10月中下旬,落叶期11月下旬,冬眠期12月上旬至次年2月下旬。气候原因造成各年物候期之间有5天左右差异。

(2)果实

经鉴定,本地良种为小花吴茱萸。树势旺盛,自然开心型,树高1.8m,地径5.1cm,奇数羽状复叶,叶片5—9片,果实较小,果实直径小于3.5mm,外皮略粗糙,颜色绿豆色。顶端呈五角星状,无裂隙。宿萼较小,果柄较细,外表有稀少灰白色柔毛。气芳香浓郁,味辛辣,微苦。顶端叶间有明显红腺。根白色,折而即断,声音清脆。

引进中花吴茱萸,树势旺盛,自然开心型,树高1.3m,地径2.3cm,奇数羽状复叶,叶片5—9片果实单个或数个聚集在一起,呈球形或略呈五角状扁球形,直径大约3mm~6mm。表面褐色,粗糙,有多个点状突起或凹下油室。顶端稍下凹,可见五角星状裂隙。中央有花柱残留物,基部有黄棕色花萼及短小果柄。

(3)吴茱萸果实产量及理化成分

本地品种经过连续测产,年均鲜果产量达1.5kg/m2,干果吴茱萸碱和次碱含量≥0.59%,柠檬苦素含量≥3.1%(2010版《中国药典》吴茱萸商品药材标准:吴茱萸碱和次碱≥0.3%,柠檬苦素≥1.0%)。

引进品种经过连续测产,年均鲜果产量达1.3kg/m2,干果吴茱萸碱和次碱含量≥0.82%,柠檬苦素含量≥4.1%(2010版《中国药典》吴茱萸商品药材标准:吴茱萸碱和次碱≥0.3%,柠檬苦素≥1.0%)。

(4)抗性调查

从2016年分别对9个单株母树开展了冬季冻害和日常病虫害调查,发现入选优良单株吴茱萸整体抗性较好,未发现冻害,病虫害等危害,长势良好。

3.4.4 优选结论

初选出的9个优良单株从产量、有效成分和抗性来对比都符合优选标准,本地优选单株B—1表现最突出,引进单株Y—1-1表现突出,可以作为优选单株,开展繁育和区域试验。

基因是决定吴茱萸品质的最关键因素,另外环境也对吴茱萸的品质有一定的影响,产业化需要良种的同时也需要科学管理。吴茱萸属于雌雄,因此在开展示范园建设时一定要选择合适授粉树,研究最适宜搭配比例。产业化就需要大肥大水,必然面临病虫害增加等不利因素,加之吴茱萸在进化过程中受环境、天然杂交等因素影响,个体差异显著。没有授粉的种子无法发芽,因此一般不选择种子实生育苗。

3.5 吴茱萸标准化栽培体系建设

没有标准化就没有农业的产业化和现代化。建立吴茱萸标准化技术体系是衡量吴茱萸生产规范的指标和尺度,也是实现“良种良法”,提质增效,推进现代吴茱萸产业发展的根本途径。围绕吴茱萸园丰产栽培、病虫害防治、示范基地建设开展了吴茱萸标准化栽培技术体系研究工作,形成一套吴茱萸标准化栽培管理技术体系。

3.5.1 研究的方法

参照国内外最新技术成果,结合当地技术进步现状,在充分调查研究的基础上,从吴茱萸苗木繁育、丰产示范园管护、病虫害防治等逐项开展试验示范、现地测量观测和对比分析。通过多重对比试验,建立标准化技术体系。

3.5.2 研究的技术路线

坚持调查研究与试验示范相结合,坚持现场观测与实验室分析相结合,坚持个人智慧与团队合作相结合。逐项开展技术攻关,多重示范,研究建立科学先进的当地特色吴茱萸良种标准化栽培技术体系。

3.5.3 研究主要内容

(1)吴茱萸苗木繁育技术研究

根插繁育:根插是利用吴茱萸根系较强的发芽能力进行繁殖,材料选择4年以上根系发达、树势旺盛的优良单株为母树。在每年2月初进行繁育。首先,距离主根20cm挖开周边土壤,选择侧枝较多粗度为0.8cm左右方向进行选材,把侧根切成15cm长插条备用。苗床以沙壤土为好,按照密度15cm×10cm的株行距进行扦插,按照生理学方向扦插,上端稍微露白即可,扦插完后覆土压实,及时浇水和覆草遮阴,施入腐熟农家肥人粪尿。苗高达到5cm后,及时松土除草。再次,施入腐熟农家肥人粪尿。第二年春季即可移栽出圃。大田栽植密度为株行距2m×3m,即111株/667m2,栽植肯大小为长×宽×深等于60cm×60cm×50cm,施入腐熟农家肥10kg,栽植苗木后,压实浇足定根水。

枝插繁育:材料选择要求无病虫害,发育健壮的1-2年生良种优树枝条,以中间段为主截取长度20cm左右,同时保留3个以上芽眼,插土下端截成斜面,上端截平,注意截断处少伤皮以免有病害侵染。扦插时先进行前处理,下端斜面处插入浓度为1ml/L的吲哚丁酸溶液中,浸泡30min。苗床以沙壤土为好,按照密度10cm×20cm的株行距进行扦插,扦插深度为插穗的2/3为宜,最忌倒插。扦插完后覆土压实,及时浇水和遮阴。根据试验枝插一般2个月左右生根,地上牙抽发新枝,扦插繁育一般第二年即可移栽大田。

分蘖繁育:吴茱萸根系分蘖能力较强,可以加以利用。在每年冬季12月中下旬,距离母树50cm远刨侧根,向外每隔10cm用刀划破皮层,覆盖熟土,表面铺上一层草或秸秆。到来年3月便会抽发很多根系滋生幼苗,揭开覆盖草或者秸秆,可填埋处理做基肥,当苗高达30cm时可以进行移栽。

对比分析:从经济性和生产实用性分析,现阶段吴茱萸栽植主要以枝插繁殖为主。

(2)吴茱萸丰产栽培与管理技术

1)地块选择

通过观测长势较好的吴茱萸园地理条件可以得出,吴茱萸丰产园要求:在海拔1200m以下的浅山、丘陵中,选择背风向阳,土层60cm以上,土壤较肥沃,水源方便,排水良好,土壤中性、微酸性或微碱性的荒坡或平地中栽植。

2)整地

穴状整地。沿等高线放线挖坑,穴的长×宽×深为60cm×60cm×50cm。穴挖好后,每穴回填杂草,秸秆、农家肥等有机物10kg以上,配施磷肥0.5kg,先回填表层熟土再回填深层生土,回填至高出地面5cm左右,待栽植。

3)栽植时期

春、秋两季均可栽植,以秋季栽植为宜。春季栽植以2月下旬到3月上旬为宜;秋季栽植以叶子变黄开始脱落时为宜,时间11月下旬至12月上旬。

4)栽植密度

通风透光有利于增加吴茱萸受光面积和果树管理、预防病害。

株行距要求行间要宽,株间要窄,宜采用4m×3m。

5) 栽植

苗木栽植时,修剪苗木根系,剪除过长根、损伤根。在已挖好回填待栽植的坑中央,将苗木根系放入穴中央,保持苗正根展,按照“三埋两踩一提苗”的技术要求,保持苗木直立,填土踩实、轻提苗木踏实,壅土至苗木原土痕处,并在苗木周围做直径约80cm,外高内低的树盘,浇足定根水。

(3)园区管理

1)整形修剪

栽植前三年要轻剪枝,根据树势尽量保留侧枝,加速树冠形成。一般三年进入挂果初期后,要精细化管护,去劣留优,去掉影响光照的内膛徒长枝、病虫枝、重叠枝和过细枝。前期为了促进树势,减少养分消耗,在每年夏季开展抹芽和摘心工作,以减少养分消耗,促进多发分枝。

2)土壤管理

①深翻扩穴。栽植后逐年深翻扩穴,熟化土壤,从定植穴逐年向外扩展,开挖深度20-30cm,直至株行间翻通为宜。深翻秋、冬季进行,扩穴结合除草进行。

②中耕除草。为了更好地改善土壤条件,提高墒情,要及时开展中耕。在生长期或采果后进行,每年中耕2-3次,深度10-20cm,近根茎处宜浅,行间渐深,中耕要求里面浅外面深,注意中耕中不要破坏根系。除草坚持除早、除小、除了,保持园内清洁卫生。

3)施肥

5年以内的幼树,每株年施入有机肥10kg,按2:1:1比例年施入氮、磷、钾复合肥100-150g。

6年—10年以内的初果树,每株年施入有机肥20kg,按2:1:1比例年施入氮、磷、钾复合肥200-300g。

10年以上的盛果树,每株年施入有机肥30kg以上,按2:1:1比例年施入氮、磷、钾复合肥1-2kg。

①施肥方式

环状沟施肥

在树冠外缘投影处开环状沟施肥。随着树冠扩大可逐年向外扩大环状沟施肥。如果梯地果园的梯面较窄,可采取半圆形环状沟施肥。沟深以达到根系分布密集层为度,且逐年加深。

放射状沟施肥

适用于成年树施肥。从树冠外围开始,选择方向侧根平行,开挖5条25cm深壕沟,内浅外深,将肥料施入。可隔年或隔次更换施肥部位。

条沟施肥

可以机械化操作,选择树冠外围,沿园区行间距或者株间距,深挖壕沟施入肥料后覆平。

穴状施肥

适用成年园区。具体操作是在以单株为单位沿树盘周围开挖长条形小坑,坑深25cm左右,然后施入肥料,加土覆盖。

②施肥种类及时期

基肥在每年冬季11月果实采收后结合深翻施入,主要以有机肥为主,占年施肥量的30%;追肥年施肥2次。春季3月中旬吴茱萸萌芽前进行第一次施肥,主要以速效氮肥为主,占年施肥量的30%;夏季6月-7月下旬花期至果实膨大期进行二次施肥,施肥种类主要是磷钾肥,同时加入适量氮肥,占年施肥量的40%。

(4)病虫害防治

发展区域气候湿度较大,加之吴茱萸为阔叶矮乔木或灌木,作为吴茱萸产业示范园重吴茱萸树势旺盛,枝繁叶茂,枝叶鲜嫩,比较容易发生病虫害。防治病虫害坚持“预防为主,生物防治”。常见的病害有锈病、煤污病,虫害有褐天牛、凤蝶、地老虎等。防治适期一般选择在发病初期,晴天上午或者下午,可以有效提高防治效率,降低管护成本。防治用药一般选择高效、低毒、无残留、广谱的生物制剂,减少对环境污染。发病较严重时,要全园统防统治,提高效果。

(5)采收

科学管理的吴茱萸示范园,2年后开始挂果,4年即可进入丰产期,稳定经济产出可达30年作业。吴茱萸果实采收要注意时节,不宜过早也不能过晚,过早采收果实太小影响产量也会降低有效成分含量,过熟后采收也会影响药效,从而影响经济价值。安康地区采收时间一般在9月中旬至10月中旬,此时果实由绿转黄、变为茶褐色、心皮尚未分离。采收后及时晾干或者烘干,揉搓后去除果柄和其他杂质,用防水塑料袋包装存放在干燥通风处。

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