15份葛根种质资源在崇左地区的适应性评价

杨海霞，李恒锐，兰 秀，梁振华，黄珍玲，莫周美

(广西南亚热带农业科学研究所，广西 崇左 532415)

0 引言

【研究意义】葛(PuerariaDC.)为豆科多年生落叶草质藤本植物，地下肥厚的块根即为葛根[1]。葛根主要成分为淀粉，同时富含葛根素、黄酮、多糖等多种药用成分，可用于鲜食(蒸煮、煲汤)、加工成葛根粉、葛面、葛茶、葛酒及葛饮料等[2]。葛根素具有生津止渴、解表退热、滋养身体、养颜护肤、延缓衰老、改善骨质疏松、调节雌激素水平、清除体内垃圾等功效[3]。随着人们对于绿色保健食品的需求日益增大，葛根产品越来越受到市场青睐。开展葛种质资源的调查与收集，进行适应性评价，筛选优良种质，对葛产业发展具有积极作用。【前人研究进展】范淑英等[4]从江西省15个县市收集到32份野葛种质资源，观察记载其植物学性状、生物学特性及地上部生长量，结果表明，适合于提取葛粉的有大花叶大根型、大叶浅裂大根型、大叶深裂大根型，适合于作药材用的为小叶小根型。陈元生等[5]通过野外采集和引种方式对36份葛种质资源进行相关研究，对其生物学性状调查、淀粉含量和产量测定及药用成分分析，筛选出2个优良药用葛根品种。罗亚红等[6]从广西、湖南、江西等收集到7份葛根资源与贵州当地主栽品种(对照)进行比较试验，对植物学特征、生物学特性及产量指标进行综合评价，筛选出2个1年生品种和1个多年生品种。郝建平等[7]对山西境内12个产地野葛的生长环境及植物学性状进行实地调查，山西省野葛种质资源主要分布于晋南的中条山区域和晋北的太行山区域，其群落组成较为单一，根据不同的生态环境，将山西野葛大致分为3种类型，分别为疏林灌木型、砂质土壤型和河道草地型。谭燕群等[8]对 8个葛种质的植物学性状、营养成分和产量进行研究，对其饲用价值进行评价。尚小红等[9]从广西全区 50个县市共收集到283份葛种质资源。对收集到的葛种质资源分布特点进行分析发现，广西葛种质资源主要分布在山区较多的桂北、桂西和桂东南各地。在葛根遗传多样性方面，也有较成熟的研究[10-13]。【研究切入点】广西崇左市地处北回归线以南，属亚热带季风气候区，气候温和，雨量充沛，年平均日照时数1 200 h以上，日照充足，有利于葛根的生长发育，在相应发育期内，随着光照强度增加，光合作用增强，光合产物也高，品质优异。崇左地区常年葛根种植面积315 hm2左右，但关于葛根在广西崇左地区适应性筛选的研究鲜见报道，目前适宜崇左地区种质的葛种质资源相对较少。【拟解决的关键问题】对从江西、浙江、安徽及广西等地收集的赣葛系、高新系、野生系及桂葛系等15份葛根种质资源进行区域适应性评价，筛选适宜广西崇左地区种植的葛资源，以丰富当地葛种质资源，旨在为葛根杂交育种亲本的选配提供参考，为崇左地区葛良种培育及应用推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地处于桂西南地区崇左市龙州县境内的广西南亚热带农业科学研究所，海拔132 m，北纬22°21′，东经106°46′，年平均温度在23.6℃以上，年降雨量在1 266.4 mm以上，全年日照约1 255 h，属典型的南亚热带季风气候。土壤为酸性红壤土，pH5.2，全氮1.6 g/kg、有效氮32.65 mg/kg、有效磷6.72 mg/kg、速效钾21.46 mg/kg、有机质 18.73 g/kg。土层深厚，肥力中等，地势平坦，排灌良好，前茬作物为玉米。

1.2 材料

供试材料为分别从江西吉安、浙江衢州、安徽合肥、广西梧州、广西南宁、广西崇左等地收集到赣葛系、桂葛系、高新系、野生系等15份葛根种质资源，葛根种质资源来源地气候及生境基本情况见表1。

表1 15份葛根种质资源来源地的气候及生境基本情况

1.3 方法

1.3.1 葛根种质收集与种植 2019年9—11月通过野外踏查法和引种的方式从江西吉安、浙江衢州、安徽合肥、广西梧州、广西南宁、广西崇左等地收集葛根种质，记录采集地的经纬度及气象生态等基本信息。将收集的葛种质扦插于营养袋中，每份种质扦插60余株置于荫棚中培育过冬，1袋种植1株。植株成活后于2020年2—3月移栽到葛根种质资源圃。葛根种植分为3个区组，随机区组设计，每份种质20株。葛根苗移栽前适当修剪，每株留2个枝条，侧枝保留长度为15 cm。移栽基肥为有机肥1 000 kg/667m2+尿素10 kg/667m2。单行起垄，穴种，行距1.3 m，穴距0.8 m。

1.3.2 种质资源圃管理 移栽30 d后搭建架子，按3 m×3 m规格打桩立3 m高竹竿，铁线连接，再用细小竹条斜插交叉成排，连成一片以便爬藤。返青后结合中耕除草追施复合肥50 kg/667m2。生长盛期浇适量水及施适量磷肥和钾肥以促进根部生长，按钙镁磷肥50 kg/667m2+硫酸钾20 kg/667m2施用，藤长约1.5 m时修剪，每株留2根粗壮的藤条作主藤，留住主藤离地面1.2 m以上侧芽，其余枝条全部剪掉。主藤长约3 m时抹去顶芽以控制茎藤生长。

1.4 测定项目

1.4.1 生物学特性 当葛根藤蔓生长至约1.5 m时，每小区每个品种选取10株进行压条育苗试验，每株压10个芽点，20 d后统计葛根芽点生根情况和成苗率。生根标准：挖开土面，压条的枝条长出根的视为生根苗；成苗标准：生根后将藤蔓断开,之后能独立成苗的视为成苗。成苗株数与生根株数之比即为成苗率。

1.4.2 植物学性状 在葛根生长中期(6—7月)调查记录嫩茎的茸毛、叶斑、叶片形状、叶缘形状(裂缺)、裂口大小、叶长、叶宽、叶柄粗、叶柄长、蔓藤长及茎蔓特征(包括茎蔓强度及颜色)等。

1) 葛蔓长度。每份葛种质选取10株长势良好的植株用直尺测量葛蔓长度，即葛根主茎从根部至梢头之间的长度。

2) 葛叶定量指标测量。每份葛种质选取长势良好的10株，每蔸选取3张完全展开叶片，用直尺测量叶片的长度和宽度及叶柄长，用游标卡尺测量叶柄粗，长为叶端到叶基的距离，宽为两边叶缘之间最长的距离，叶柄粗为叶柄最粗处的直径。

3) 葛叶定性指标观测。选取长势良好植株，通过外部形态鉴定法调查记录葛叶形状、叶色及叶缘形状。

1.4.3 葛产量 收获期即种植当年 12月至翌年1月，葛根叶子脱落时，每小区随机挑选10株正常的植株，挖取葛薯，称取单株薯块的重量，计算平均值，再称取10株总重量，最后根据小区面积折算出单位面积产量。

1.5 数据处理

试验数据用Microsoft Excel Version 2010处理，用DPS 7.05进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 15份葛根种质种源地的生境条件

收集到的葛根种质主要分布区域为22°47′08.05″N～32°92′97. 57″N，105°23′57. 35″E～119°69′71.44″E，跨纬度8°45′79.52″N，跨经度14°46′14. 09″E，垂直分布区域海拔48～388 m。在沙壤土和溪水旁的疏松土壤环境下生长的葛根比较旺盛，密集度相对较高，在砂石和灌木丛环境下生长的葛根相对稀疏。

2.2 15份葛根种质的叶片特征

从表2看出，15个葛根种质的叶片特征在崇左地区存在差异。 小叶花纹：种质LZ02小叶花纹明显，LZ01、LZ03和LZ10种质小叶花纹表现淡色，其余种质没有小叶花纹。主叶性状：15个葛根种质的主叶柄长为14.3～26.5 cm，以LZ14最长，LZ01最短；叶柄粗为1.24～3.08 mm，以LZ02最粗，LZ05最细。顶生小叶性状：14个葛根种质的裂口数均为3个，仅LZ14种质的顶生小叶无裂口；叶长为10.4～24.5 mm，以LZ02最长，LZ03最短；叶宽为8.1～22.5 mm，以LZ01最宽，LZ06最窄；叶形指数1.05～1.55，以LZ09最大，LZ01最小。侧生小叶性状：9个葛根种质的侧生小叶裂口数为2个，2个种质裂口数为3个，其余种质侧生小叶无裂口；叶长为8.6～20.9 mm，以LZ01最长，LZ12最短；叶宽为 6.3～15.5 mm，以LZ01最宽，LZ06最窄；叶形指数1.18～1.62，以LZ09最大，LZ14最小。

表2 不同来源葛根种质资源的叶片特征

2.3 15份葛根种质的生物学特征

从表3看出，15个葛根种质的生物学特征在崇左地区存在差异。嫩叶茸毛颜色：呈黄褐色、白色和浅黄色，3种呈色葛资源各占1/3左右。茸毛密度：LZ10种质表现为中等，其余14个种质表现为稀和密的各有7个。茸毛直立程度：表现为直立、紧贴及倾斜，其中以倾斜居多，占60%。茎蔓强度与呈色：强度表现中和弱的各有7个种质，LZ02茎蔓表现为强；除种质LZ02和LZ15茎蔓表现色深外，其余种质的茎蔓表现色浅。花：6个葛种质开蓝紫色花；9个种质不开花，有利于营养物质向地下转运。冬季叶片脱落性：表现为全脱落、半脱落和不脱落，其中以半脱落的种质居多，占67%。块根膨大性：11个种质为粗短型膨大块根，占73.3%；4个种质为细长型膨大块根。

表3 15份葛根种质的生物学特征

2.4 15份葛根种质的繁殖特性及抗病虫性

从表4可看出，15份葛根种质在崇左地区的繁殖特性及抗病虫性存在差异。

2.4.1 繁殖特性 15份葛根种质中，芽点生根率达100%的有2份，分别为LZ06、LZ07；95%～100%的有5份，分别为LZ01、LZ02、LZ08、LZ09、LZ15；90%～95%的有6份，分别为LZ03、LZ04、LZ05、LZ11、LZ12、LZ13；85%～90%的有2份，分别为LZ10、LZ14。压条成苗率达100%的有5份，分别为LZ02、LZ03、LZ05、LZ07、LZ15；95%～100%的有3份，分别为LZ01、LZ06、LZ12；90%～95%的有4份，分别为LZ04、LZ08、LZ11、LZ13；85%～90%的有2份，分别为LZ09、LZ10；80%～85%的有1份，为LZ14。综合看，芽点生根率和压条成苗率均达95%以上的种质有LZ01、LZ02、LZ06、LZ07、LZ15，说明这些种质无性繁殖能力非常强；LZ10、LZ14种质的繁殖能力较弱，其芽点生根率和压条成苗率都在89%以下；其余种质的繁殖能力处于中等水平。

2.4.2 抗病性 锈病、拟锈病和根腐病是葛根常见病害。15份葛种质中，LZ05、LZ09和LZ10感锈病，LZ03、LZ08、LZ13感拟锈病，LZ04、LZ10、LZ14感根腐病，其余种质对3种常见病表现为中抗或抗，无高感和高抗的种质资源。综合看，LZ01、LZ02、LZ06、LZ07、LZ11、LZ12和LZ15在抗病性上表现较好。

2.4.3 抗虫性 地老虎、蟋蟀和金龟子是葛根常见虫害。15份葛种质中，对地老虎表现为不抗的有5份，十分抗的1份；对蟋蟀表现为不抗的5份，十分抗的1份；对金龟子表现为不抗的有6份，其余种质表现为抗，无十分抗的种质。综合看，LZ02、LZ06、LZ07、LZ12和LZ15在抗虫性上表现较好。

表4 15份葛根种质的芽点生根率和压条成苗率

2.5 15份葛根种质的产量性状及产量

从表5看出，15份葛根种质根长在21.4～66.2 cm，其中，种质LZ01、LZ02、LZ07、LZ12、LZ15表现较好。根径3.7～16.9 cm，种质LZ01、LZ02、LZ07、LZ12、LZ15表现较好。主根鲜重在0.15～1.43 kg，其中，LZ01～LZ05种质的主根鲜重在0.15～0.40 kg，这5份种质葛薯地下根分叉较多，薯形不规则，细长型，无明显主根； LZ06～LZ15主根鲜重在0.87～1.43 kg，10份种质葛薯的地下根很少分叉，薯形较规则，粗短型，有明显主根。单株块根总鲜重在0.44～3.16 kg，产量为366.4～2 012.3 kg/667m2，细长型葛薯产量366.4～522.7 kg/667m2，其中LZ02、LZ04产量较高；粗短型葛薯产量1 248.5～2 012.3 kg/667m2，其中LZ07、LZ09、LZ15产量较高。产量达1 500 kg/667m2以上的有7份种质，分别是LZ06、LZ07、LZ09、LZ10、LZ11、LZ14、LZ15。

表5 15份葛根种质的产量性状及产量

3 讨论

葛为多年生藤本落叶植物，常成片生长于海拔 100～2 000 m向阳坡面的森林边缘或河溪边灌木丛中，全世界约有20种，我国有11种，除新疆和西藏以外的各省市区均有分布[14-15]，包括野葛、食用葛、三裂叶葛、云南葛、思茅葛、峨嵋葛、狐尾葛、萼花葛、掸邦葛 9个种和粉葛、越南葛2个变种[16]，其中野葛Puerarialobata(Willd) Ohwi和粉葛PuerariathomsoniiBenth 分布最广、产量最高，也是最重要的2个种。

近年来，随着现代食品加工、保健品开发不断深入，药食同源的葛根越来越受到重视，广西葛根产业也逐渐向深度与广度发展，具备广阔的发展前景。然而，不科学的采挖使葛根资源遭到严重破坏，葛资源日渐萎缩，一些优良的葛根资源正在减少和消失[17-18]。另外，因种植品种单一，资源保护、品种选育研究滞后，导致病虫害增加、种性退化、品质、抗性以及产量都不断下降，商品率及产品等级也在下滑；而且因产地、气候和生态环境等因素影响，不同葛种质资源甚至相同种质在不同地方栽培会表现出不同的适应性。本研究从南宁、梧州、桂平、浙江、江西等区内外收集、引进15份葛根种质，引种试种过程中，调查统计其植物学及生物学相关性状，评价其适应性和抗性，分析其地下部生长量和产量，综合评价筛选出3份适合崇左地区种植的优良种质，分别是LZ02、LZ07和LZ15。LZ02芽点生根率、压条成苗率分别为98.33%和100%，抗病害(锈病、拟锈病、根腐病)级别为R、MR、R，抗虫害(地老虎、蟋蟀、金龟子)程度为+++、++、++；根长66.2 cm，根径3.7 cm，葛薯产量为522.7 kg/667m2，此类细长型葛根的葛根素含量较高，可用于中药材的开发。LZ07芽点生根率、压条成苗率都为100%，抗病害(锈病、拟锈病、根腐病)级别为R、MR、R，抗虫害(地老虎、蟋蟀、金龟子)程度为++、++、++；根长31.2 cm，根径16.5 cm，葛薯产量为2 012.3 kg/667m2。LZ15芽点生根率、压条成苗率分别为97.78%和100%，抗病害(锈病、拟锈病、根腐病)级别为R、MR、MR，抗虫害(地老虎、蟋蟀、金龟子)程度为++、+++、++；根长27.3 cm，根径15.3 cm，葛薯产量为1 824.9 kg/667m2，此类粗短型葛根淀粉含量较高，可用于食品开发。

4 结论

研究筛选出的优良葛根种质LZ02系崇左野生种，无性繁殖能力较强，病虫害抗性级别都为中抗以上，葛薯产量522.7 kg/667m2，为不规则细长型葛薯，葛根素含量较高，适宜中药材开发；LZ07从广西南宁引进，无性繁殖能力非常强，病虫害抗性级别均为中抗以上，葛薯产量2 012.3 kg/667m2，为粗短型葛薯，淀粉含量较高，适宜食品开发。LZ15从安徽合肥引进，无性繁殖能力较强，病虫害抗性级别为中抗以上，葛薯产量1 824.9 kg/667m2，为粗短型葛薯，淀粉含量较高，适宜食品开发。这些优良种质的推广种植，将辐射带动葛根种植业，促进区内葛根品种更新换代，在满足人们对营养和保健食品需求的同时也为葛根杂交育种亲本的选配提供参考，对促进葛根产业可持续发展具有重要现实意义。