太子参脱毒种参的繁育技术规程
2023-03-21李晓红胡雪华陈成弟
李晓红,胡雪华,李 利,陈成弟
(1.井冈山大学,江西 吉安 343009;2.吉安市青原区农业农村局,江西 吉安 343000;3.吉安市富荣生态农业有限公司,江西 吉安 343000)
太子参是石竹科(Caryophyllaceae)多年生草本植物异叶假繁缕(Pseudostellaria heterophylla(Miq)Pax ex Pax et Hoffm.)的干燥块根,又名孩儿参、童参、四叶参,是中国闻名的道地中药材。
太子参味甘、性平、微苦,具有补气益血、健脾、生津润肺之功效[1],临床常用于心悸自汗,体倦乏力,脾虚食少,气阴不足,肺燥干咳等症[2]。现代医学研究表明,太子参富含氨基酸[3]、多糖[4]、苷类、磷脂类[5]、环肽类[6-7]、挥发油等多种有效成分[8],具有增强机体、免疫促进、镇咳、抗菌、抗病毒等多种生物活性[9],广泛用于止咳、改善心肺功能、治疗糖尿病、抗疲劳、抗氧化等方面[10]。除此之外,太子参还具有增强免疫功能和抗疲劳、抗应激、延长寿命、清除超氧自由基的功效[11-12]。除食用、药用外,太子参在保健食品、化妆品等方面也有广泛应用[13]。
随着太子参应用不断被开发,市场需求量大大增加,太子参的种植面积也不断扩大,种植产量与质量成为占领市场的前提。太子参以人工栽培为主,由于太子参种子不易收集且有休眠现象,发芽率低,生产中通常采用块根进行无性繁殖,长期无性繁殖容易累积病毒,导致病毒病频发,太子参品种退化,产量和品质下降[14],生产成本增加,严重影响太子参种植收益,这已成为太子参产业发展的一道难题。
对于太子参病毒至今尚无有效的化学药剂进行防治,利用生物技术手段可对太子参进行种质脱毒改良、品种复壮、规模化育种。其中,组织培养就是其中一种快速有效的方法,具有周期短、脱毒率高、出苗整齐等优点。因此,建立脱毒种生产体系,生产脱毒种参,是去除太子参病毒最直接有效的手段。本规程规范太子参脱毒组培苗及脱毒种参的繁育技术,以进一步提升太子参种参质量,为太子参的种植提供优质种源,从而保障太子参种植产业健康发展。
1 范围
本规程规定了太子参脱毒组培苗规范化生产技术。
2 引用标准
《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)[15],《农田灌溉水质标准》(GB 5084—2021)[16],《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)[17],《绿色食品 肥料使用准则》(NY/T 394—2013)[18],《农药合理使用准则(九)》(GB/T 8321.9—2009)[19]。
3 太子参脱毒组培苗的培养
3.1 外殖体的处理与消毒
选择带健壮芽头、体肥个大的太子参,放置于1~4 ℃环境中冷藏,打破休眠,待太子参的芽头萌动后,切取萌发芽头作为外殖体。将萌发芽头用自来水冲洗干净后晾干,置于超净工作台上,依次用酒精浸泡30 s,0.1%升汞浸泡7~8 min,其间不断搅动,浸泡之后用无菌水冲洗4~5 次,然后转入无菌培养皿中的滤纸上备用。
3.2 太子参茎尖的诱导
将上述处理过的外殖体置于体视镜下,在无菌环境下,剥取大小为0.5 mm 左右的茎尖,并将茎尖接种于诱导培养基上培养,培养基为MS+0.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/LNAA+30 g/L 蔗糖+5.5 g/L 琼脂粉,pH 值为5.8。培养温度为(20±1)℃,光照强度为1 000 lx,光照周期为10 h/d,培养20~25 d 后,太子参茎尖萌发,再过10 d左右长出2~4 cm 组培苗。
3.3 病毒检测
将上述茎尖诱导出的组培苗叶片,提取出RNA,利用RT-PCR 法检测病毒,去除带病毒的幼苗,将无病毒苗进行扩增培养。
3.4 组培苗的增殖培养
将检测无毒的组培苗接种于增殖培养基上进行培养,培养基为MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/LNAA+30 g/L蔗糖+5.5 g/L 琼脂粉,pH 值为5.8。培养温度为(20±1)℃,光照强度为2 000~2 500 lx,光照周期为12 h/d,待太子参苗长至6~8 cm 后,将其切成4~5 段,再转接于上述增殖培养基中,重复以上增殖步骤,直至获得足够数量的组培苗。
4 组培苗驯化
炼苗:由于太子参很容易生根,增殖苗已长出大量根,因此可将长至6~8 cm 的增殖苗直接进行瓶内炼苗。先将瓶苗进行部分遮光,移至温度(25±1)℃的洁净环境中,然后逐步提高光强,15 d 后松开瓶盖1~2 d,再半打开瓶盖1~2 d,最后完全打开瓶盖放置3~4 d,期间滴入符合上述标准的灌溉水,以防干燥,然后取出组培苗,放入清水盆中,小心洗去植株根部残留的培养基,栽种于苗床,进行瓶外炼苗。
瓶外炼苗环境条件符合《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)、《农田灌溉水质标准》(GB 5084—2021)以及《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)。栽种基质选用保水保肥力强、透气性好的弱酸性基质,如草碳和蛭石按体积比为2∶1 或草炭和珍珠岩3∶1 配制,用800~1 000 倍液的甲基托布津或95%敌克松300~500 倍液喷雾杀菌,1 d 后淋透水。苗床搭成塑料拱棚,以保温保湿,外面还可搭建遮阳网和防虫网,防强光直射和防虫。温度保持在15~25 ℃,期间同时注意通风。在苗床上培养60 d,即可移植至大田种植。
5 组培苗移栽及种参的繁育
5.1 种植基地的选择
太子参为多年生草本,一个生长周期为120 d 左右,一般秋天播种,冬天生根,春天发芽,夏天枯苗采收。喜温暖湿润气候,适宜温度为10~25 ℃,较为耐寒,忌夏日高温和强光暴晒,气温高于30 ℃,植株生长停滞,不耐旱涝。喜肥沃疏松、含有丰富腐殖质、弱酸性砂质土壤,忌黏土,耕作层宜在30 cm 左右。选地需考虑以上太子参的生长特性,选择排水良好、土壤肥沃疏松的阴湿环境。同时,为避免病毒传染,周围不能种植花叶病毒寄主,如烟草、番茄、白菜等十字花科类植物,所选地块最好进行水旱轮作,改善土壤的理化性状,消除有毒物质,增加肥力。
太子参脱毒种的扩繁,环境条件除要符合以上生长习性外,还要远离市区,周围10 km 无污染源,空气、水质和土壤同时也要符合以下标准:《环境空气质量标准》(GB3095—2012),《农田灌溉水质标准》(GB 5084—2021),《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)。
5.2 整地、施基肥
先将所选地块深翻两次,整成宽1.5 m、高30 cm的畦,开排水沟宽30 cm,长畦中间开沟断开,利于操作和排水。在整地过程中喷洒敌克松可湿性粉剂600 倍液进行土壤消毒。在栽种前撒施基肥,基肥以有机肥为主,施腐熟厩肥22 500 kg/hm2、碳酸氢铵600 kg/hm2、氮磷钾复合肥450 kg/hm2左右。
5.3 移栽
在2 月中下旬,土温达到15 ℃以上,经驯化后的组培苗可以移栽到整好的田地。移栽时,将驯化苗根系包裹着基质一并放入种植穴中央,覆土和基质齐平,压实,株距12 cm,行距15 cm,最后轻洒定根水,以防冲倒幼苗。
6 田间管理
6.1 中耕锄草
采用人工除草,严禁使用除草剂。生长期除草3次,第一次于3 月上旬待移栽成活后,用铲子松土,深度3 cm,破除板结,铲除杂草;第二次锄草于4 月中旬,浅锄表土,防止动根伤苗;第三次锄草于5 月中旬,封垄前拔除大草,畦面停止除草,防止伤害苗和块根,同时在封垄前拔除病株、弱株,并烧毁。
6.2 肥水管理
太子参喜湿怕涝,在整个生长期内,雨季到来时应时刻关注排水沟,确保雨水通畅排出。遇干旱时要合理浇灌,若土壤含水量低,不利于中根生长,因此要及时浇水促进根系生长和膨大。太子参喜肥,除施基肥之外,还要追肥两次,追肥符合《绿色食品 肥料使用准则》(NY/T 394—2013)。
第一次追肥在3 月上旬,结合中耕除草进行,沿太子参的行间均匀地将肥料撒于行内,用小锄头轻轻松土,将肥料盖入土内,注意不要把肥料撒在叶片上,避免灼伤叶片,选择在早晨露水干后为宜。第二次追肥在4 月中下旬,块根膨大期,用磷酸二氢钾75 kg/hm2,配成0.5%溶液进行叶面喷施,7~10 d 喷施1 次,一般2~3 次即可,早晚喷施。
6.3 病虫害防治
太子参主要病害有叶斑病、病毒病、白绢病、紫纹羽病和根腐病。病毒病是主要病害,但因种苗经过组培脱毒已经不带病毒,只要在种植管理方面做好消毒和隔离,基本不会感染病毒病。其他几种病害由各种菌类引起,可选用低毒、无残留的农药防治。用药符合《农药合理使用准则(九)》(GB/T 8321.9—2009),保证药材重金属含量、有机氯含量不超标,并且以预防为主。例如发生病虫害可以选用适量低毒、无残留的农药,最好采用生物防治。
太子参虫害有蛴螬、蝼蛄、地老虎等,幼虫会为害块根或咬断根茎。防治可用灯光诱杀,用桐子饼+生物农药制成毒饵诱杀,也可用顺式氯氰菊酯兑水1 000倍进行喷洒。
除用药防治病虫害外,还应合理进行地肥水管理,保持土壤湿润,但不积水;生长期增施磷钾肥提高植株抗病能力;及时地清理焚烧病株、残株和杂草,保持田畦干净;深翻土壤、做好土壤消毒;采取建立隔离带以及生物防治等措施,都能够很好地预防和控制病虫害发生。
7 采挖
一般商品参在6 月下旬至7 月初采挖,在植株高温枯萎、块根停止生长时即可收获。种参一般在10 月底采挖,选择晴天采收,用四齿钯细心挖起,深度一般为10 cm 左右,不宜过深,抖掉泥土,去除茎叶,注意不要碰伤芽头,保持参体完整。采挖后的脱毒种参稍晾干,在11 月初就可作种种下去。
8 结束语
经后期用脱毒组培苗繁育得到的种参和自留种参在同样条件下种植,试验对比发现:脱毒种参苗期的生长势旺,叶片碧绿伸展,无病斑,高温枯萎期推后,参体均匀肥大,色泽金黄。自留种苗期叶片卷缩,病斑严重,植株矮小,夏季早早枯萎,并且参体大小不均,细长无光泽。经随机取样测产,脱毒种参比自留种参所产商品参产量高出50%以上,而生产成本可以节约30%,大大提高了种植收益,以上各方面都突显出脱毒种的优势。
脱毒种应用对太子参生产和生态环境的保护以及食品安全方面意义非凡。随着绿色产业兴起,脱毒种的推广应用势在必行,不仅是太子参,其他农作物一样。太子参脱毒种参繁育技术规程的建立引领着健康科技产业发展。