白花前胡早期抽薹的影响因素及减少措施探析

2022-05-30刘家水宋丽雅王如怡徐发文张成舟

南方农业·上旬 2022年8期

刘家水宋丽雅王如怡徐发文张成舟

摘要早期抽薹会导致白花前胡产量和质量明显降低。影响白花前胡早期抽薹的因素较多，主要包括种子的选择与储存、种植时间和环境、种植模式和方法、施肥种类和方式、除草和打顶、抽薹开花基因和分子调控及植株生理生化变化等。分析白花前胡早期抽薹原因，结合实地考察白花前胡种植情况，提出种子的选择和储存、种植时间和环境、种植模式、施肥方式和田间管理等方面的优化措施，以减少或延缓白花前胡早期抽薹。

关键词白花前胡;早期抽薹;人工栽培;预防措施

中图分类号：S567.239 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.15.018

白花前胡（Peucedanum praeruptorum Dunn）为伞形科前胡属多年生草本植物，药用部位为根部，在冬季至次年春季茎叶枯萎或未抽花茎时采挖，并晒干或低温干燥，首载于《名医别录》，具降气化痰，散风清热之功效[1-2]。白花前胡主产于浙江、安徽、江西、四川、重庆和湖北等省（自治区、直辖市），目前野生白花前胡资源不足，市场流通药材主要来源于人工栽培，其中安徽省宁国市产的“宁前胡”获得国家农产品地理标志认证[3-4]。在第四次全国中药资源普查中发现，安徽省宁国市、池州市、黄山市等地的白花前胡种植面积较大，但存在白花前胡早期抽薹问题，抽薹后白花前胡根纤维化速度加快，前胡中的有效成分（白花前胡甲素和白花前胡乙素）含量大大降低，不能入药，严重时早期抽薹率达60%，影响了前胡药材的产量和质量，经济效益明显降低，从而打击了药农的种植积极性[5]。

因此，分析白花前胡生长发育特性和早期抽薹对白花前胡的影響，深入剖析影响白花前胡早期抽薹的宏观因素和微观因素，提出减少、延缓白花前胡早期抽薹的预防措施，为优化白花前胡的栽培技术、提高药材产量和质量提供参考。

1 白花前胡生长发育过程和早期抽薹影响

1.1 白花前胡生长发育过程

安徽省栽培的白花前胡一般在2年内完成生长发育，第1年是种子繁育期和营养生长期，第2年为生殖生长期[6]。第1年1月中旬至2月底直播育苗，3月为幼苗期，4月以后进入营养生殖期，冬季选取未抽薹植株采挖根部药用，第2年几乎所有植株都会进入生殖生长期。早期抽薹植株一般在第1年5月下旬至7月进入生殖生长期，8—9月开花，10—11月果实成熟。中药资源普查时发现多数野生白花前胡第1年主要是营养生长，早期抽薹率相对栽培白花前胡要低，在第2～3年进入生殖生长，较栽培白花前胡生殖生长期晚1～2年，这可能也是栽培的白花前胡药材香豆素类成分含量没有野生白花前胡高的原因[7]。

1.2 早期抽薹对白花前胡的影响

抽薹是由于节间伸长进入生殖生长的丛生型植物的茎，受到温度和日照长度等环境变化的刺激，随着花芽分化开始迅速伸长，导致植株变高的现象，普遍存在于植物界，多发生于多年生、长日照植物，抽薹是进入生殖生长的形态标志。而早期抽薹是植株在受到内在和外在因素影响时，营养体未充分生长就开始出现抽薹，抽薹后植物势必会降低根及根茎中的养分供给，将大部分营养集中供给花芽发育，促进生殖生长[8]。早期抽薹对白花前胡根部结构及香豆素类成分含量影响较大，抽薹后白花前胡根部的次生木质部横切面积大幅度增大，存在大量木纤维和导管，中柱鞘、薄壁组织和韧皮部横切面面积急剧减少，香豆素类成分含量显著降低，抽薹后的白花前胡根往往因为香豆素类成分达不到药典标准而不能入药，严重影响了白花前胡药材的产量和质量[5]。

2 影响白花前胡早期抽薹的因素分析

影响栽培白花前胡早期抽薹的因素较多，如种子选择和储存、种植时间和环境、种植模式和方法、施肥种类和方式、除草和打顶，同时抽薹开花基因和分子调控、植物生理生化变化等因素也可能造成白花前胡提前抽薹。宏观因素受人为影响较大，可以通过优化宏观因素、调控微观因素，降低早期抽薹率，延缓早期抽薹，提高白花前胡药材产量和质量。

2.1 种子选择和储存

优良的种子是保障白花前胡成药质量和产量的前提，在种植基地考察中发现，选择种植第2年才抽薹的白花前胡种子育苗后，第1年抽薹率比选择早期抽薹种子（“火药籽”）的抽薹率要低，这可能是因为控制白花前胡抽薹的开花基因具有遗传保守性[9]。在考察中还发现，使用八成熟的种子（饱满、色绿）进行育苗比使用老熟种子（饱满、色褐）进行育苗，第1年抽薹率相对要低，具体原因尚未明确，值得继续深入研究，但八成熟种子和老熟种子只要都是饱满的，在1个月内的发芽率差别不大[10]。白花前胡饱满的种子在5～9 ℃低温条件下储藏不超过2年，发芽时给予正常光照和15～20 ℃的温度条件，发芽率可以在80%左右。常温储存1年的种子全部丧失活性，应引起注意，避免因种子储存不当造成损失[10]。

2.2 种植时间和环境

白花前胡种植时间一般在每年1月中旬到2月底，1月上旬及其之前播种的白花前胡早期抽薹率在50%以上，2月播种抽薹率在15%～25%，3月及其之后播种的抽薹开花率在10%以下，但1—2月播种产量较高，3月以后播种产量逐渐降低[11-12]。

栽培白花前胡药材的质量往往与土壤、温度、湿度、光照和海拔等环境因素有关。种植土壤需选择土层较厚、疏松、肥沃、弱碱性、光照充足和排水性好的地块，不宜选择土壤板结、易旱易涝、贫瘠和背阴面处的地块。土层较浅不利于根及根茎类药材的生长;弱碱性土壤偏褐色，腐殖质相对较多;酸性土壤容易板结，土壤偏黄色，有机质相对较少，一般不适宜种植根及根茎类药材。经纬度相差较大的产地因其土壤、温度、湿度和光照等自然条件差异较大，导致香豆素类成分差异较大[13-14];经纬度相差不大的不同产地，其香豆素类成分差异不大[15]。不同海拔对白花前胡药材中香豆素类成分含量影响较大，同一区域高海拔地区白花前胡药材中香豆素类成分含量高于低海拔地区，可能与高海拔处的山地温度比低海拔处的山地温度要低，抽薹时间相对较晚，营养生长时间相对较长，次生代谢积累时间长等因素有关[16]。

2.3 种植模式和方法

目前，白花前胡主要有仿野生种植、山地种植和农田种植等种植模式，主流商品以农田种植为主。野生白花前胡因生长周期相对较长，香豆素类成分含量高于栽培品[7]。仿野生种植因种植时间稍长，抽薹相对较晚，品质优于农田种植[17]。山地种植类似于仿野生种植，需尝试并检测其质量[18]。农田种植因肥力足、种植周期短（一般一年采收），药材质量经常达不到药典标准[7]。白花前胡种植一般采用种子直播的单种模式;还可以采用套种模式，有利于改善土壤环境，提高土地利用率[19];亦可以采用覆盖地膜和漂盘育苗移栽等种植方式，均可有效提高白花前胡藥材的产量和质量[20]。各地可以根据实际环境条件采取不同的种植模式和方法。

2.4 施肥种类和方式

施肥种类、施肥方法对白花前胡药材的产量品质影响较为显著。肥料种类主要有氮磷钾单质肥和有机肥，其中使用单质肥需注意不要盲目、过量地偏施某种肥料，否则不仅会增加农户的成本投入，造成土壤氮肥和磷肥的累积，使土壤酸化，还会使白花前胡提前进入生殖生长期，早期抽薹，降低药材产量品质[21]。一般白花前胡种植中施肥2～3次，种植时施基肥，7月中旬至9月在除草后根据植株生长情况和根的发育情况适当追肥，以有机肥为主。施肥时注意不能伤及叶、根，5月下旬至7月上旬不宜追肥，容易造成白花前胡早期抽薹[21]。

2.5 除草和打顶

田间管理还应注意及时除草和抽薹打顶，除草和打顶对提高药材产量和质量均有影响。除草以人工除草为主，机械除草容易伤根，除草剂除草有农药残留，对药材生长有影响。一般除草2～3次，在幼苗长至5 cm左右进行第1次除草，第2次除草在6月中旬至7月上旬，第3次除草一般在7月下旬至8月上旬，合理除草有助于植株正常生长，促进植株根部发育。抽薹打顶很重要，当白花前胡出现花茎时需要对不断出现抽薹的植株进行打顶，以降低开花率，减少植株的营养损耗，促进营养生长，减缓根纤维化速度，提升药材产量和质量[4]。

2.6 抽薹开花的生理生化特征及分子机制

目前，白花前胡抽薹开花的生理生化特征及分子机制尚不明确，但与白花前胡同科同药用部位的当归抽薹生理生化特征及开花分子机制研究有一定进展：当归抽薹后植物体内可溶性糖和蛋白质含量降低，而游离氨基酸、过氧化物酶和多酚氧化酶活性升高[22]。有研究采用RNA-seq技术筛选出调控当归抽薹的56条候选基因，这56条候选基因有可能参与调控当归抽薹相关分子机制，对进一步研究当归及其同科的白花前胡抽薹相关基因有一定的参考价值[23]。

3 降低抽薹率、延缓抽薹的措施

有研究表明，开花抽薹基因往往受上游的光依赖通路、春化通路、温度通路、赤霉素通路、年龄通路和自主通路的影响，整合基因将这些复杂的调节因子整合后传递到下游的花分生组织，启动开花[24]。从影响开花的上游通路信号和下游的开花整合基因入手，对降低白花前胡早期抽薹率提出以下5种措施。1）种子选择和储存。选择晚抽薹植株的种子和八成熟的种子，避免用“火药籽”作为下一代种子。种子在5～9 ℃下储存，尽量在1年内完成播种，留种时间不应超过2年。2）种植时间和环境。种植时间一般在1—3月，不宜太早也不宜太晚，太早容易导致抽薹，太晚容易影响产量。种植土壤选择弱碱性土壤，酸性土壤易板结，不利于根部的生长发育，且种植地块要有一定坡度，便于排水。种植地块要光照适宜，避免强光照射或过于荫蔽，海拔在200～1 500 m较好，可以延缓抽薹时间。3）种植方式。种植方式以仿野生直播种植和山地直播种植为主，也可以采用田间套种或单种，种植密度要适当。4）施肥方式。合理使用农家肥，避免使用化肥或过量使用肥料，5—7月不宜施肥，土壤肥力过大易促进提前抽薹。5）田间管理。随时关注植株的生长发育情况，发现抽薹植株应及时打顶，减少营养物质向花茎转移。做好病虫害防治工作，减少高毒农药的使用，尽量采用生物农药。做好田间杂草管理，及时除草，避免使用化学除草剂，人工除草时注意不要损伤植株根系，以免影响药材产量。

4 结语

通过分析可以看出，白花前胡早期抽薹受人为因素、自然环境和开花调控基因等诸多因素影响，在种植时可以采取必要的措施，深入挖掘利用优质、高产和晚抽薹的白花前胡种质资源，实施白花前胡栽培规范标准，降低早期抽薹率，延缓抽薹时间。目前，关于白花前胡早期抽薹的研究还主要集中在宏观层面，对影响白花前胡早期抽薹的调控基因还不明确，调控通路还不清晰，预防措施还不精准，后期可围绕影响白花前胡早期抽薹的调控基因开展深入研究，探究白花前胡早期抽薹的调控基因和关键生态因素之间的关系，筛选晚抽薹品种，以提高白花前胡种植产量和品质。

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