岷县当归适宜性评价及影响因素分析

2022-02-11贾蕊鸿崔增团顿志恒张美兰董星晨张丽吴世蓉

甘肃农业科技 2022年12期

贾蕊鸿崔增团顿志恒张美兰董星晨张丽吴世蓉

摘要：为了解决当归连作障碍，促进当归实现种植科学化、精细化。通过布设采样点对岷县当归产区水、热、光等气象资源和土壤资源进行调查，利用SPSS 26.0、GS+软件调查采样数据进行统计分析，用普通克里格插值法进行插值处理，构建岷县当归评价指标体系，通过利用特尔斐法建立岷县当归层次分析模型进行适宜性评价。结果表明，岷县当归种植高度适宜区、适宜区和勉强适宜区的面积分别为664.27、175.53、29.87 km2，分别占全县耕地总面积的76.4%、20.2%、3.4%；影响岷县当归适宜性分布的主要因素为海拔、降水量、年平均温度和零度积温。

关键词：岷县；当归；适宜性；影响因素

中图分类号：S567.23 文献标志码：A 文章编号：2097-2172（2022）03-0291-04

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2022.03.020

Suitability Evaluation and Influencing Factors Analysis of

Angelica Sinensis in Min County

JIA Ruihong， CUI Zengtuan， DUN Zhiheng， ZHANG Meilan， DONG Xingchen， ZHANG Li， WU Shirong

（General Station of Gansu Cultivated Land Quality Construction and Protection， Lanzhou Gansu 730020， China）

Abstract： To address the issues in continuous cropping of Angelica sinensis， to promote the scientific and precision cultivation of Angelica sinensis， based on the climate and environment survey in Min County by collecting meteorological resource data such as water， heat， light and soil resource， the evaluation index system of characteristic superior agricultural products of Angelica sinensis in Min County was constructed by using SPSS 26.0 and GS and survey data， the index system was used to evaluate the suitability of Angelica sinensis origin in the whole county. The results show that the highly， moderately， and barely suitable areas for Angelica sinensis planting were 664.27 km2， 175.53 km2， and 29.87 km2， respectively， which occupied 76.4%， 20.2%， and 3.4% of farmland in the county， respectively. The main factors affecting the suitability distribution of Angelicae sinensis were altitude， precipitation， mean annual temperature and accumulated temperature ≥0℃.

Key words： Min County; Angelica sinensis; Suitability; Influence factor

當归［Angelica sinensis （Oliv.） Diels］为伞形科草本植物，其干燥根是一味传统的中药材［1 ］。当归不仅可以作为药材，起到活血化瘀、调经止痛、润肠通便的功效。近年来也被广泛地用于食品和保健品种，备受青睐［2 - 4 ］。据《神农本草经》《本草纲目》等多部古籍记载，作为中国传统的中药材之一，当归在我国的栽培历史已有千年之久［5 ］。岷县及其周边区域的当归产量占全国的 80% 以上［6 - 7 ］。

当归是一种生长喜阴湿低温长日照的草本科喜凉植物［8 - 9 ］，适宜在海拔较高、阴凉湿润的黑土类和褐土类土壤中种植，幼苗期需避免阳光直射、成药期需要雨量充足，根据其种植特性，影响当归种植的因素被广泛研究。孙红梅等［7 ］的研究表明在海拔、气候、土壤类型对当归的生长发育影响明显；邱黛玉等［10 ］和纪瑛等［11 ］在甘肃省岷县、渭源县、临洮县和漳县4个当归栽培区的研究证明，不同海拔高度对当归品质和产量均有不同程度的影响。

岷县位于甘肃省东南部，东经103° 41′ 29″～104° 59′ 23″，北纬34° 07′ 34″～34° 45′ 45″。地处青藏高原、黄土高原和西秦岭山脉的交汇处，海拔2 040～3 754 m，年降水量550 mm，年平均气温5.5 ℃，年均日照时数2 214.9 h。作为当归主产区，其独特的地理环境及气候资源为当归生长提供了有利条件［12 ］，近年来，岷县当归种植面积不断扩大，当归种植存在栽培技术落后、药材品质下降等问题；同时，为追求经济效益，连年种植导致的连作障碍问题日益凸显，影响了岷县当归产业的发展。为此，我们开展了当归种植区适宜性评价研究，以有效解决当归种植中存在的突出问题，避免连作障碍带来的经济损失，促进当归种植实现科学化、精细化。

1 材料与方法

1.1 数据来源

2021年在岷县布设调查采样点位117个，在当归种植区域增设加密样点43个，共计采集土样160个。每个采样点均实地调查立地条件、气象因素、农田管理措施、生物多样性等指标，均检测有机质、全氮、速效钾、有效磷、pH、有效铁、有效锰，有效锌、有效铜、铬、镉、铅、汞、砷等。年降水量、年平均气温、零度以上积温等气象数据从甘肃省气象局获得，海拔、坡度、坡向从30 m的DEM中获得，省土类名称、成土母质、质地、有效土层厚度从《岷县土壤志》获得。

1.2 研究方法

在收集岷县相关数据的基础上，运用专家经验法选取适宜性评价指标，利用ArcGIS 10.2将岷县土壤图与耕地利用类型图进行叠加，以图斑“交集”生成耕地单元图作为评价底图，来保证评价对象的可比性。利用SPSS 26.0对2021年调查采样数据进行描述性统计和方差分析，利用GS+软件进行统计分析，确定空间插值的模型，然后用普通克里格插值法对调查样点数据进行插值。通过以下方法计算耕地单元适宜性综合指数：

P=∑（Ci×Fi）

式中：P 为耕地适宜性综合指数，Ci为第i个评价指标的组合权重，Fi为第i个评价指标的隶属度

按照从大到小的顺序，在耕地单元适宜性指数曲线最高点到最低点间采用等距离法将耕地划分为 4 个等级：高度适宜、适宜、勉强适宜和不适宜。评价框架如图1所示。

2 结果与分析

2.1 岷县当归适宜性评价指标体系

根据岷县当归种植区域特点，遵循科学性、综合性、主导性、可比性、可操作性原則，参考相关文献，经专家会商建议，建立岷县当归适宜性评价指标体系，并将指标归并到气象因素、立地条件、剖面性状3个准则层（图2）。

2.2 岷县当归适宜性评价

利用特尔斐法建立岷县当归适宜性评价层次分析模型，计算获得各指标组合权重，见表1；同时利用专家赋值法建立岷县当归适宜性评价隶属函数模型，见表2。

岷县耕地的当归适宜性分为高度适宜、适宜和勉强适宜3个等级，见图3。高度适宜区域分布在岷县的中部、西南部和东部地区，主要集中在闾井镇、麻子川镇、马坞乡、蒲麻镇、秦许乡、十里镇、寺沟镇、梅川镇、寺沟乡、麻子川乡、茶埠镇、岷阳镇等，此外中寨镇、申都乡、维新乡、西江镇、西寨镇等部分区域有零星或带状分布。高度适宜耕地总面积约664.27 km2，占全县耕地总面积的76.4%。适宜种植区域主要分布在禾驮镇、清水镇等，中寨镇、申都乡、维新乡和茶埠镇等部分区域也有零星或带状分布。适宜耕地总面积约175.53 km2，占全县耕地总面积的20.2%。勉强适宜区域主要在维新乡、西江镇、中寨镇、清水乡、梅川镇等，占全县耕地总面积的3.4%，面积约有29.87 km2。

2.3 岷县当归适宜种植区域特征

岷县当归主产地的地形对当归生产的有利影响是位于阳坡，光照充足；位于山坡，利于排水；海拔较高，夏季气温低；地处夏季风迎风坡，降水多；坡度较小，便于种植。当归为低温长日照作物，宜高寒凉爽气候，在海拔1 500～3 000 m均可栽培。在低海拔地区栽培抽薹率高，不易越夏。幼苗期喜阴，透光度为10%，忌烈日直晒；成株能耐强光。宜土层深厚、疏松、排水良好、肥沃富含腐殖质的砂质壤土栽培，不宜在低洼积水或者易板结的粘土和贫瘠的砂质土栽种，忌连作。岷县当归高度适宜区土壤类型主要为草甸土、高山草甸土、亚高山草甸土、林灌草甸土、黑垆土、黑钙土。土壤pH为7.93，耕层含有机质28.30 g/kg、全氮1.73 g/kg、有效磷47.98 mg/kg、速效钾165.00 mg/kg、碱解氮146.50 mg/kg。年平均气温7.1 ℃，年极端最高气温28.1 ℃，年极端最低气温-13.9 ℃，年降水量807.5 mm，≥0 ℃积温2 924.7 ℃，≥10 ℃积温2 273.4 ℃。

3 讨论与结论

通过对岷县当归种植区适宜性评价分析发现，选取的评价因子中，权重较大的指标依次为海拔、年降水量、年平均气温、零度以上积温，解释度分别为26%、16%、14%、11%。气象因素在岷县当归适宜性评价中起了主导因素。通过评价分析表明，岷县当归种植高度适宜区、适宜区和勉强适宜区的面积分别为664.27、175.53、29.87 km2，分别占全县耕地总面积的76.4%、20.2%、3.4%；高度适宜区域海拔在2 050～2 500 m，年降水量为450～800 mm，年平均温度在5.5～16.0 ℃。邓振镛等［8 ］和严辉等［13 ］的研究均发现海拔对当归分布的影响最为显著，2 000～3 000 m的海拔是我国当归种植最适海拔，海拔过高或过低均会对当归生长和有效成分积累产生影响［14 - 15 ］，这些均与本研究结论一致。本研究的另一结果表明，除海拔因素对当归生长的影响外，降水量是另一个主要影响因素，降水量通过改变土壤水分含量，继而影响当归生长和植株对药用成分的积累，这与徐晓琼等［16 - 17 ］的研究结果相似。通过对当归适宜性区域分析，寻找出影响当归种植的主要因素，得出当归种植的最适宜条件，为在甘肃省内探寻适合岷县当归种植的更大区域提供了数据支撑。

参考文献：

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［7］孙红梅，张本刚，齐耀东，等. 当归药材资源调查与分析［J］. 中国农学通报，2009，25（23）：437-441．

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［9］孙红梅. 当归药材资源调查与品质特征的研究［D］. 北京：北京协和医学院，2010.

［10］邱黛玉，蔺海明，陈垣，等. 经纬度和海拔对当归成药期植株长势和早期抽薹的影响［J］. 草地学报，2010（6）：838-843.