柴胡品种资源抗病性鉴定
2022-03-26李玉春葛付存杜润孜张小静
赵 霞 李玉春 葛付存 杜润孜 张小静
(1.山东百味堂中药饮片有限公司 山东济南 250101;2.济南护理职业学院 山东济南 250101)
柴胡为多年生草本植物,以干燥根入药,为大宗常用中药材。近年来,随着柴胡种植面积的不断增加,重茬种植导致连作障碍现象逐年加重,根腐病、根结线虫病等土传病害发生严重。相关统计表明,重茬种植柴胡一般地块发病率在10%~20%,重茬种植3年以上地块,根腐病的发生率在50%以上,导致植株生长发育受阻,造成减产甚至绝收。加上生产中不合理使用化肥和化学农药,使得土壤及药材中的农药残留及有害元素含量超标,不仅危害环境和人类健康,而且大幅度降低药材的产量和产品质量,由此引发的药材产品安全问题已成为全社会关注的焦点。为有效解决柴胡栽培生产过程中出现的连作障碍难题,筛选培育优良抗病品种是最经济有效的方法。本研究对济南地区道地柴胡及国内引进的柴胡品种进行抗病性鉴定,筛选优良抗病品种,开展柴胡规范化高产种植技术研究,以期为柴胡无公害生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试菌样:采用济南市章丘区曹范乡感病的柴胡病株。鉴定材料:中柴1号、中柴2号、中柴3号(均为北柴胡)、川北柴1号、中红柴1号(狭叶柴胡)、川红柴1号(狭叶柴胡)、济柴 1号、济柴2号(仿野生)。其中,川北柴1号为感病对照(CK)。
1.2 试验处理
试验安排在济南市章丘区曹范山东百味堂中药饮片有限公司试验基地进行,选择种植2年以上地块,于2019年4月播种,随机区组设计,每个品种分别设置3次重复,采集自然生长的柴胡植株,于子叶展平期进行苗期人工接种抗病性鉴定。2019年8~9月在每个区组处,分别选取植株30株,测定植株高度,调查发病情况。
1.3 试验方法
1.3.1 苗期抗病性接种鉴定
(1)接种液的制备。从章丘曹范柴胡种植区田间,采集自然发病的早期病叶,置于陶瓷盘内,24℃左右室温保湿16 h。将培养的新鲜孢子在烧杯中制成孢子悬浮液,浓度为3 000~5 000个孢子/mL。接种前测定孢子活力,孢子萌芽率在70%以上为有效。
(2)接种方法。利用鉴别寄主,采用菌土置入法接种,每个供试柴胡品种接种30株,接种60 d后调查各品种发病情况。采用喷雾接种法,于3片真叶期接种。用手持小型喷雾器将接种液均匀地喷于柴胡的叶片上,移入室内温度22~25℃的温室内保湿12~16 h,后转入白天25~28℃、夜晚 18℃左右的温室内正常管理。
(3)苗期抗病性评价。接种10~15 d后待大部分品种发病进行第1次调查,以后隔天调查发病情况,以感病对照(川北柴1号)发病率50%以上为准,对供试柴胡品种进行苗期抗病性评价,每品种30株,调查发病情况,记录病叶数及病级。发病级别:0级,无病症;1级,接种点出现轻微坏死斑,直径小于0.5 cm; 2级,坏死斑明显,直径 0.5~1.0 cm;3级,坏死斑面积占叶面积的2/3以下;4级,坏死斑面积占叶面积的2/3以上以致变黄干枯。病情指数=∑(株数×病级数)/(总株数×最高级数)×100。
1.3.2 田间发病率调查 2019年8~9月在种植试验每个区组处,分别选取30株植株,测定植株高度,调查发病情况,测定发病率,筛选出抗病品种。发病率(%)=发病株数/调查总株数×100。
1.3.3 产量和品质比较 2020-2021年在济南历城区柳埠镇、章丘区曹范乡试验基地进行品种比较和生产试验,于当年4月中下旬分别播种济柴1号和中柴2号(CK),按照相同方法进行田间管理,第2年9~10月采收。每品种设置3次重复,随机选取30株,分别计算产量,测定药材品质。
2 结果与分析
2.1 苗期人工接种抗病性
2020年4月自章丘曹范试验基地采集菌源,接种发病后进行调查,以后隔天调查,记录病叶数及病级。由表1可知,济柴1号叶斑病病情指数为10.2;根结线虫病病情指数为10.7,表现为抗病;其他品种感病指数在20%以上。试验结果表明,济柴1号柴胡苗期抗病性强,具有高抗病能力。
表1 柴胡不同品种苗期叶斑病、根结线虫病抗性鉴定结果
2.2 田间发病率
由表2可知,济柴1号枯萎病发病率为6.67%,根腐病发病率为10%,其他品种发病率均在20%以上。试验结果表明,济柴1号生长期植株具有较强的抗病能力。
表2 柴胡品种田间病发率试验调查结果
2.3 产量品质比较
2020-2021年在济南章丘市曹范乡山东百味堂中药饮片公司试验基地进行春、秋季品种比较试验,2020年3月下旬播种济柴1号和川红柴1号(CK),2021年9月收获。试验随机区组排列,3次重复,每小区面积10 m2,每个品种分别种植30株,分别计算产量,测定药材品质(柴胡皂苷含量)。
由产量测定结果(表3)可知,2020年济柴1号平均亩产量273.7 kg,中柴2号平均亩产量223.9 kg,济柴1号比对照增产22.2%;2021年济柴1号平均亩产量292.4 kg,中柴2号平均亩产量215.3 kg,济柴1号比对照增产35.8%,增产效果显著。在山东省多点进行了区域试验和生产试验,济柴1号平均亩产量达到283.2 kg,产量和抗病性均高于当地常规种植柴胡品种。2021年经农业农村部食品药品质量监督检验测试中心(济南)检验,济柴1号柴胡皂苷a和柴胡皂苷d的含量分别达到0.57%和0.61%,高于对照中柴2号皂苷含量(0.32%),超过2015版《中国药典》规定的柴胡皂苷含量0.3%的标准。
表3 柴胡品种产量品质试验调查结果
3 结论与讨论
本试验引进的柴胡品种对柴胡主要病害均有一定的抗性,但不同品种的抗病性存在差异,经过苗期人工接种抗病性鉴定和田间病情发生率调查,结果表明,济柴1号苗期叶斑病病情指数为10.2%;枯萎病田间发病率为6.67%,其他品种发病率均在20%以上。品种比较和生产试验结果表明,济柴1号植株长势强,平均亩产量达到283.2 kg。因此,济柴1号植株生长旺盛,抗枯萎病、根腐病、根结线虫病能力强,产量及有效成分柴胡皂苷含量均高于国内其他柴胡品种,可作为山东省及济南地区柴胡抗病品种及绿色无公害优良品种生产推广种植。由于试验采集的样本较少,今后仍需继续收集引进国内优良柴胡品种资源进行鉴定筛选,为柴胡优良抗病品种的培育及绿色无公害中药材生产提供理论依据。