播种期对当归种苗生理指标及质量的影响_葛慧.pdf

GRASSLAND AND TURF（2022）Vol.42 No.6 播种期对当归种苗生理指标及质量的影响葛慧1，赵鑫1，王盼1，郭增祥2，赵万千3，杨荣洲4，陈红刚1，5，曾翠云1，5，杜弢1，5*（1.甘肃中医药大学和政药用植物园，甘肃 和政 731200；2.岷县当归研究院，甘肃 岷县 748400；3.甘肃省临夏州农业科学院，甘肃 临夏 731100；4.定西市农业科学研究院，甘肃 定西 743000；5.甘肃中医药大学西北中藏药协同创新中心，甘肃 兰州 730000）摘要：开展当归不同播种期育苗试验，探究播种期所对应气候因子对当归种苗生理指标及质量的影响，寻找当归育苗的最佳气候条件。试验结果显示，各气候因子与种苗单根重、根粗、产量、一级苗比例、成活率和早期抽薹率之间均存在显著或极显著正相关关系，平均地温、平均气温、10 有效积温及降水量与丙二醛（MDA）含量呈显著负相关关系，与过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性呈显著正相关关系。6月 20日（第 2播种期）播种的种苗产量分别比 6月 10日、6月 30日播种的种苗产量高 11.96%、65.63%，MDA 含 量 分 别 低 2.02%和 29.44%，超 氧 化 物 歧 化 酶（SOD）、过 氧 化 物 酶（POD）活性较高，药材产量达 1 691.2 kg/hm2。综合种苗生理指标及产量，6月 20日（第 2播种期）播种的种苗抗逆性强，早期抽薹率低，药材产量高，可作为适宜播种期，其对应的气象因子可作为适宜气候条件。关键词：播种期；气候因子；质量；生理指标中图分类号：S567.23+9 文献标志码：A 文章编号：1009-5500（2022）06-0056-07 DOI：10.13817/ki.cyycp.2022.06.008中药当归为伞形科当归属植物当归（Angelica sinensis）的干燥根。其性温，味甘、辛，归肝、心、脾经，具有补血活血、调经止痛、润肠通便的功效，因补血、调经功效显著，有“妇科调经要药”、“血中之圣药”之称，是我国传统大宗中药材之一1。长期以来，当归种苗的繁育以生荒地育苗为主，即在海拔 2 800 m 以上的高寒二阴山区开荒育苗。这种育苗方式严重破坏了高山草甸，导致水土流失严重，生态环境日益恶化，不利于当归产业的可持续发展和生态环境的保护2。为解决产业发展与生态环境保护之间的矛盾，广大科技人员进行了不懈的探索，并取得初步成效。武延安等3-4通过开展日光温室冬季熟地育苗研究，总结出当归日光温室冬季育苗技术。郭凤霞等5-10开展了作物茬口特性的研究，筛选出适合当归熟地育苗的豌豆-黄芪双豆科茬口。但关于播种期及对应的气象因子对当归熟地苗的影响，目前还鲜有报道。因熟地较生荒地海拔低，光热资源丰富，养分充足，如果按照传统的 5月下旬至 6月初育苗，则当归苗生长充分，往往形成大苗，移栽后早期抽薹率高，从而严重影响药材产量及质量。有研究表明，播期对直播当归药材产量和品质均影响显著11-12。播种期的早晚决定了当归育苗期间的气候因子，从而影响当归种苗质量。单根重、根粗、一级苗比例、成活率和早期抽收稿日期：2021-12-18；修回日期：2022-10-11基金项目：国家中药材产业技术体系建设专项资金（CAR S-21）；甘肃省科技创新基地和人才计划项目资助（18JR2TA017）；甘肃中医药大学脱贫攻坚扶贫科技专项（2019PFZX-6）；甘肃省高校中（藏）药化学与质量研究省级重点实验室开放课题（zzy-2019-022）；甘肃省中医药研究中心开放课题（zyzx-2020-30）；甘 肃 省 药 品 科 研 项 目（2020GSMPA031）作者简介：葛慧（1997-），女，甘肃张掖人，硕士研究生。E-mail：*通信作者。E-mail：56第 42 卷 第 6 期草 原 与 草 坪 2022 年薹率直接反映了种苗质量的优劣。根系超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性则能反映当归种苗 根 系 抗 氧 化 能 力，是 判 定 种 苗 抗 逆 性 的 生 理 指标13-14。因此，通过不同播种期育苗试验，进而探究气候因子对种苗质量的影响，对当归熟地育苗有着重要的指导意义。1材料和方法1.1试验区概况试验地位于甘肃中医药大学和政药用植物园。园 内 海 拔 2 430 m，年 均 温 5.1 ，年 均 降 水 量 660 mm，无 霜 期 110 d，最 高 气 温 29.0 ，最 低 气 温-20.4，属典型高寒阴湿区。土壤类型为黑垆土，前 茬 为 豆 科 植 物 蒙 古 黄 芪（Astragalus membranaceus）。播种前 020 cm 土壤有机质含量 39.9 g/kg，全氮含量 189 mg/kg，有效钾含量 93.2 mg/kg，有效磷含量 11.0 mg/kg。1.2供试材料试验用当归种子来源于岷县禾驮镇山沟村，2019年采集于 3 年生当归植株上，经甘肃中医药大学杜弢教授鉴定为当归（Angelica sinensis），种子采收后晾干贮藏备用。1.3试验设计试验采用单因素完全随机设计，以不同播种期为试验处理：第 1 播种期 6 月 10 日（T1）、第 2 播种期 6 月20 日（T2）、第 3 播种期 6 月 30 日（T3），共 3 个处理，每个处理重复 3次，共计 9个小区，小区面积 4 m2。2019 年 10 月黄芪采挖后将地翻耕整平。2020 年6 月按播期育苗，播种量 105 kg/hm2。播种完成后立即在离地面 30 cm 处搭盖遮光度为 50%的遮阳网，后期管理同大田，当归种苗均生长 110 d采挖（即分别于9月 30日、10月 10日和 10月 20日采挖）。采挖后拌鲜土扎把，运回后放置在阴凉通风处晾苗，苗子含水量降至 6070%时堆藏，翌年春天移栽。1.4测定指标与方法1.4.1气象数据气象数据来源于甘肃中医药大学和 政 药 用 植 物 园 气 象 站（Onset 公 司，批 号：20297866）。每 30 min自动记录 1次数据，记录数据包括：10 cm 土壤温度、10 cm 土壤湿度、空气温度、空气湿度、降水量等，通过计算可获得平均气温等气象数据。最热月（7 月）平均气温 16.21，最冷月（1 月）平均气温-7.11，早晚温差大。由表 1可知，不同播种期对应气候因子均有一定差异。在当归种苗有效生长期内，平均气温、最低气温、平均地温、最低地温、10 有效积温和降水量均随播种期的推迟而降低，土壤平均湿度和空气平均湿度则随播种期的推迟而升高。1.4.2种苗质量标准采挖时每小区随机取样 10株测定当归种苗单根鲜重及根粗，用天平称取单根鲜重，用游标卡尺测量根头部最粗位置直径。取 200 株按照当归种苗标准15及相关文献16-18分级，分级标准见表 2。1.4.3种苗抗逆指标田间采挖种苗时对各小区随机取样 20株，每个处理共取样 60株，立即清洗干净放入液氮保存，可溶性糖、可溶性蛋白质（TP）、过氧化氢酶（CAT）、丙二醛（MDA）含量及过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性，均使用南京建成生物工程研究所试剂盒测定。上述指标每个小区重复测定 3次。表 1不同播种期对应气候因子Table 1 Climate factors corresponding to different sowing date气候因子平均气温/最低气温/平均地温/最低地温/空气平均湿度/%土壤平均含水量/%10 有效积温/降水量/mm第 1播期13.643.14（9月 18日）16.1510.66（9月 26日）81.4825.361 918.01377.1第 2播期12.86-0.56（10月 7日）15.717.31（10月 7日）82.8725.851 803.06350.8第 3播期11.42-4.25（10月 19日）14.834.58（10月 19日）83.6726.221 646.70278.457GRASSLAND AND TURF（2022）Vol.42 No.6 1.4.4种苗成活率和早期抽薹率的测定2021 年 4月中旬按不同播种期分别移栽种苗，出苗结束后调查成活株数，计算成活率。6 月初开始，每隔 15 d 调查 1次早期抽薹株数，直至地上部分枯萎，计算早期抽薹率。成活率（%）=（移栽成活株数/移栽总株数）100%早期抽薹率（%）=（早期抽薹株数/移栽成活株数）100%1.4.5当归药材产量及质量2021年 10月 20日，当归药材采挖后，用电子秤测定小区产量（kg），晾干后测定干重(kg)，换算为每公顷产量(kg/hm2)；根据 中国药典 方法1测定阿魏酸和藁本内酯含量。1.5数据分析采用 SPSS 24.0和 Excel 软件处理数据并绘图。2结果与分析2.1种苗质量比较不同播期育成当归种苗质量差异显著（图 1，表3）。种苗单根重随播期的推迟逐渐减小，T1种苗单根重最大，分别比 T2和 T3高出 23.33%和 57.44%，且与T3间差异显著（P0.05）。根粗 T1比 T2、T3分别高出0.24%和 21.40%，与 T3间差异显著（P0.05）。二级苗比例亦随播期的推迟逐渐降低，T1二级苗比例最高，达 6.13%，分别比T2和 T3高 出 92.16%和 638.55%，且 差 异 显 著（P7单根重/g0.450.730.741.380.300.440.30或1.39损伤程度无损伤、无病害、无分叉无损伤、无病害、无分叉轻微损伤损伤分叉严重图 1不同播种期当归的种苗质量Fig.1Seedling quality of A.sinensis at effects of different sowing dates注：不同小写字母表示处理间差异显著（P0.05）。T3根系 CAT、SOD 和 POD 活性均较弱，CAT 和 POD 与 T1间 差 异 显 著（P0.05）。T1 CAT 活性分别比 T2和 T3高 31.52%和 39.13%，且差异显著（P0.05）。T2 SOD 活性最高，但与 T1和 T3间差异不显著。T3 POD 活性较低，比 T1及 T2分别降低 24.65%和 22.68%，且差异显著（P0.05）。2.4种苗移栽成活率和早期抽薹率比较不同处理种苗移栽后成活率和早期抽薹率差异显著（图 4）。随着播期的推迟，种苗移栽后成活率逐渐降低，T1成活率最高，达 71.86%，分别比 T2、T3高出图 2不同播种期当归种苗可溶性蛋白和可溶性糖含量Fig.2Soluble protein and soluble sugar contents of A.sinensis seedlingsin at different sowing date表 3不同播种期当归种苗产量及各等级比例Table 3A.seedling yield and the proportion of each grade in different sowing periods处理T1T2T3产量/（kghm-2）2 301.1575.04a2 576.29150.08b1 525.7675.05c各等级比例/%一级66.082.59a65.252.13a58.390.64b二级6.130.64a3.191.37b0.830.35c三级16.530.25b15.582.26b25.061.53a废弃苗11.871.57b15.992.55a15.720.98a注：不同小写字母表示处理间差异显著（P0.05）。下同图 3不同播种期当归种苗根系 MDA含量 CAT、SOD和 POD活性Fig.3MDA content and CAT、SOD、POD activities in roots of A.sinensis seedlings in different sowing periods59GRASSLAND AND TURF（2022）Vol.42 No.6 22.82%和 248.95