基于栽培管理条件分析桔梗根分叉的原因

蔡晓洋，殷莉丽，王盼，李敏

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基于栽培管理条件分析桔梗根分叉的原因

蔡晓洋，殷莉丽，王盼，李敏

桔梗是一种药食两用的大宗中药材，在其栽培过程中经常出现根分叉的现象，不仅导致其性状质量严重下降，而且严重影响经济价值和商品价值。为解决这一问题，提高桔梗的药材品质，从栽培土壤、田间管理、种质特性等方面分析了根分叉的主要原因；栽培土壤、苗头数量等是影响根分叉的关键因素。在桔梗栽培过程中应该科学选地，保证种苗质量，严把每一个环节，以减少其叉根的形成，有利于提高药材质量，增加其经济价值。

桔梗；栽培；分叉

桔梗为桔梗科植物桔梗Platycodon Grandiflorum（Jacq.）A.DC.的干燥根。桔梗为多年生草本植物[1]，别名钟形花、铃铛花、道拉基、土人参等[2]，为著名的大宗中药材，具有宣肺，利咽，祛痰，排脓等功效，用于治疗咳嗽痰多，胸闷不畅，咽痛音哑，肺痈吐脓等[3]。桔梗既是一种资源植物又是一种药、食、观赏兼用的经济植物，素有南方人参的美誉[4-5]，其根可制成美味的菜肴，在我国东北地区及日、韩、朝等东亚国家，是一道名菜，深受广大人民喜爱。桔梗中还含有脂肪酸、软脂酸、亚油酸、硬脂酸、亚麻酸、油酸、棕榈酸等不饱和脂肪酸以及16种以上的氨基酸，具有降压降脂、抗动脉粥样硬化等多种作用，是一种很好的功能性食品[6-9]。

桔梗在我国大部分省区均有分布。东北、内蒙古野生产量较大；安徽、河南、湖北、河北、江苏、四川、浙江、山东栽培产量较大。随着桔梗药用价值、经济价值和观赏价值越来越被人所熟知，也使市场对其的需求量急剧增加，但野生的桔梗资源已不能满足市场急剧增加的需求，致使桔梗的栽培越来越普遍，所以桔梗的栽培技术研究也较多，但由于桔梗的栽培分布范围较广，目前所研究的栽培技术不能适用于其分布较广的地理差异。四川省广元、达州、巴中、绵阳等地区为发展当地经济，增加农民收入，以专业合作社的形式带动当地农民发展桔梗种植；随着各地桔梗种植的发展，发现桔梗的品质呈下降趋势，主要表现为桔梗叉根较多，导致药材产量和质量低下、外观品质性状不佳，此现象直接影响到桔梗的商品经济价值以及当地农民种植桔梗的积极性和桔梗生产发展的可持续性。桔梗目前的研究主要集中于高产栽培技术、化学成分研究及药理作用等方面，但对于桔梗根的分叉研究少有报道。桔梗栽培怎样才能达到无叉、质优、高产、增效，必须研究有叉桔梗的形成原因。因此，从栽培管理方面解决桔梗根的生物学形态、保证药材品质是需要亟待解决的问题。本研究通过产地调研结合文献查阅的方法对桔梗叉根的成因进行分析，最终为提高桔梗质量和品质提供参考依据。

1 产地调研和文献查阅

调查组于2014年9月--2015年11月走访了广元、达州、巴中、绵阳等地的桔梗种植区，向种植户、专业合作社以及相关企业对当地种植现状和桔梗药材品质进行了调查了解，并结合相关文献资料对根分叉的现象进行了查阅分析。

2 广元桔梗质量现状

桔梗商品以条肥大，色白，体质坚实，少叉根或无叉根者为佳。此种商品品质佳，具有较好的商品价值和经济价值，能够为种植户带来较好的经济收入。但是，以四川广元栽培的桔梗（见图1）为例，常有许多分叉，有二叉的、也有三叉的，甚至更多；有的主根粗短不到3厘米，但侧根和支根有3至4条，大大影响了其质量和产量，降低了桔梗的商品价值和经济价值，且增加了采收期人工刮皮的劳动成本，直接影响到了种植户的经济收入，也影响到当地专业合作社和农户种植桔梗的积极性以及当地桔梗生产发展的可持续性。

图1 广元分叉桔梗

图2 广元桔梗种植区土壤

3 分叉原因分析

3.1 土壤

3.1.1 土壤特性 广元市土壤主要是石灰性土壤，土壤粘性重，中性偏碱，pH大都在7.7左右[10]。因此，广元桔梗种植区土壤偏于黏重（见图2）。由于该种土壤透气性较差，土质坚硬，导致桔梗在黏重土壤中生长时容易受阻，易引起桔梗叉根的形成，故应重新选择种植地块。

3.1.2 土壤耕层 广元桔梗种植区土壤耕作层浅且地块坚硬，土壤中有碎石、瓦块、树根等坚硬物。桔梗直立根系在生长的过程中，伸长到犁底层，土壤的硬度及土壤中坚硬物，均能抑制根尖优势不能向下延伸生长，阻碍主根生长，促进了侧根生长的趋势，也容易产生分叉。

3.1.3 土壤温度 广元桔梗种植播种期一般在4月份，且种植区处于高山地区。适逢早春时节，在高山地区，气温、地温均低，特别是春季遇降雨，黏重土壤孔隙度降低，土层紧实，易形成冻土层，导致桔梗发芽后主根下扎不良，影响中、下部肉质根膨大，造成畸形根而分叉。

3.1.4 土壤水分 在桔梗生长到一定时期，直立主茎的生长较有优势，而地下的主根系也同时伸长，由于广元夏季降雨量较大，土壤水分充足，主根系的生长点，在水分满足的情况下，促进了侧根系的生长，这也就促使了桔梗叉根形成。

3.2 种质来源

广元桔梗栽培选用的种子多为市场购买，种子为陈年种且种源品质一般。因陈年种和种源品质一般的种子发芽率低、出苗慢，容易导致桔梗根弯曲率和叉根率增加。

3.3 播种

3.3.1 播种方式 在桔梗的播种过程中，有部分种植户采用先育苗再移栽的种植方式。在移栽过程中容易伤害到桔梗幼苗的主根，在其移栽后，常在断根处产生侧根，容易形成叉根。

3.3.2 播种深度 当地种植户，除少部分采用育苗移栽的种植方式外，其余种植户采用的播种方式为撒播。在桔梗撒播过程中，播种时覆土太浅。在农业上，已有研究报道根类蔬菜在幼苗“破肚”期后，由于耕作层太浅，土壤坚硬，阻碍了肉质根的的生长会造成分叉[11]。如此播种方法，在播种后种子不易发芽，即使能够发芽，幼苗出土后也易倒伏或胚根弯曲，也易形成叉根和弯曲根。

3.4 田间管理

在当地桔梗栽培过程中，田间管理较为粗放，栽培管理期间无间苗、选苗等田间管理措施，且种植区杂草较多，严重影响了桔梗的正常生长，导致桔梗叉根率的增加。

3.4.1 种植密度 由于当地农户多选用撒播的方式进行播种，致使桔梗播种密度不均匀，使得部分区域桔梗地上部分生长较旺盛，易引起多苗头的出现，间接地导致桔梗叉根的形成。

3.4.2 苗头过多 在当地桔梗种植过程中，无论是哪种播种方式，一株多苗的现象较为严重，尤其是第二年初春返青时节，在地上部分生长的过程中，易多发苗头，与一株一苗相比其叉根较多，这种一株多苗的现象使桔梗地上部分生长越茂盛，主根的生长就越受到影响，容易多发支根（见图3-4）。

图3 单苗头桔梗

图4 多苗头桔梗

3.4.3 施肥不当 当地种植户在栽培过程中，施用过未腐熟、不细碎的有机肥、农家肥等肥料。周建元等从施肥方面探讨了施用未腐熟堆肥、牲畜粪尿等农家肥或浓度过大的尿素、碳酸氢铵等肥料引起春萝卜根畸形[12]，这是由于有机肥、浓度较大的牲畜尿液或化肥在土壤中发酵分解释放的热量损伤了主根的生长点，使其不能继续伸长生长，这种情况下，侧根就由吸收根变为贮藏根，从而引起根弯曲或分叉。另外，基肥施得不均匀，造成局部浓度过高，也同样会阻碍主根伸长而产生畸形根。施肥方法不当，如将肥料直接施于种子下面而伤及主根，种子播在粪块上或与化肥直接接触而使主根生长点受到损伤等，均可引起根分叉。此外，根膨大期追施氮素化肥过多，造成叶丛繁茂，不利于肉质根的膨大，也容易使侧根膨大或主根弯曲，形成叉根或弯曲根。

3.4.4 土壤缺乏微量元素 通过查阅文献资料得知，土壤微量元素缺乏时容易导致肉质根发育不良，形成畸形[13]。种植地块缺硼时，表现为根系不发达，生长点死亡，根外部变黑，易形成短根、叉根等畸形根；缺钙时，表现为营养生长受阻，形成木质根，发育不良、品质下降。

3.4.5 地下虫害 种植区土壤中地下害虫较多，如蚯蚓、拟地甲、蛴螬等咬伤直根及其根尖，抑制了直根生长，引起侧根膨大，也易产生叉根。

3.4.6 除草剂 除草剂药害的症状根据作物受害表型和结果分为植株畸形、叶片褪绿、植株茎叶焦枯、叶色深绿、植株矮化、减产或绝产[14]。在桔梗的栽培过程中，由于当地种植区杂草较多，在桔梗生长过程中使用过除草剂等，也会影响桔梗根的正常生长。

3.5 花期影响

桔梗花期较长，长达4个月，开花对养分消耗相当大，导致根部易萌发侧枝。祝丽香[15]等研究了桔梗开花后植株体内可溶性糖和淀粉的分配特性，发现开花后，植株地上部分制造的有机物向根部供应，促进根部发育。

4 预防措施

4.1 土壤

4.1.1 土壤特性（科学合理选地） 桔梗的药用部位为根，根据桔梗药用部位的特殊性，它的生长要求土壤疏松、透气性好，所以土壤是导致桔梗分叉的先天因素。为给桔梗根的生长创造良好条件，应选择以沙土、沙壤土、壤土或腐殖土为佳，此类土壤孔隙度大、渗水快、透气性好。黏重土壤中的桔梗，由于透气性较差，生长容易受阻，尽量不要在土质黏重的土地及低洼地种植。

4.1.2 土壤耕层的选择 土壤耕层也是导致桔梗分叉主要的先天原因。在桔梗的栽培过程中，应选择土质疏松、土层深厚、土壤中杂物较少且排水良好的土地进行种植。

4.1.3 土壤温度的调控 在播种前的一个月，可先扣好棚膜造温，耕层深翻提墒，播后浇足水，覆好地膜，以保证种子在发芽或幼苗生长过程中对温度的需求，这样可减少由于土壤温度的变化导致叉根形成的机会。

4.1.4 保持土壤水分 在桔梗的生长过程中，应注意保持土壤水分。在雨季到来时，应及早的进行排水沟的开挖或疏通，避免地块积水或水分过量对桔梗生长所造成的不利影响。

4.2 优良的种质

桔梗栽培应选用适合当地栽培的优良品种及当年经过筛选的粒大、饱满、发育完全、生活力强的新种子播种。如用陈种子，应该先进行发芽率试验及种子生活力测定进行种子筛选，防止因发芽率低、出苗慢导致桔梗根弯曲率和叉根率增加。

4.3 合理播种

4.3.1 播种方式 广元栽培桔梗的播种方式为直播和育苗移栽并存，直播与育苗移栽相比，以选种直播为宜，前者根系分叉少，后者分叉多。所以，不宜采用育苗移栽，宜采用直播。

4.3.2 播种深度 在桔梗栽培过程中，播种时应进行适当的覆土并镇压，以促进种子的正常发芽及发芽后的正常生长，以避免叉根的形成。

4.4 田间管理

桔梗栽培过程中的田间管理以直播桔梗的管理较难，应合理密植。栽培管理期间要多次间苗、选苗。在除草、松土、间苗过程中要小心操作，以免伤害主根，造成分叉，影响桔梗商品的规格质量。

4.4.1 适当密植 在播种时，应适当密植，不要缺苗太多，保持适当密度，地上部分的生长就不会过旺，地下根也可以顺直生长，必要时可进行打顶处理。

4.4.2 保证“一株一苗” 无论是采用哪种播种方式，栽培时要尽量做到一株一苗。因此，应随时剔除多余苗头，尤其是第二年返青时最易出现多苗头现象，应特别注意，把多余的苗头切除，保持一株一苗，可有效防止桔梗叉根的形成。

4.4.3 合理施肥 在桔梗的栽培过程中，可通过土壤养分分析仪器对其需肥规律进行动态监测，确保合理施肥。不施用未腐熟、不细碎的有机肥、农家肥或浓度过大的尿素、碳酸氢铵等肥料。以免有机肥、浓度较大的牲畜尿液或化肥在土壤中发酵分解释放的热量损伤了主根的生长点，导致桔梗叉根的形成。

4.4.4 土壤微量元素的调控 可通过土壤养分分析仪器及相关微量元素检测设备，对种植区土壤中微量元素的可利用程度进行检测分析，并进行相关的补充，以避免因土壤微量元素的缺乏而导致桔梗根的发育不良。

4.4.5 地下害虫的防治 在桔梗的栽培过程中应注意地下害虫的防治，对于地下害虫的防治可采用药剂拌种、根部灌药、撒施毒土、人工捕捉、诱杀成虫、地面施药、植物施药等[16]，以避免地下害虫的危害所引起的桔梗根分叉。

4.4.6 合理使用除草剂 在桔梗栽培的田间管理过程中，应注意除草剂的使用，尽量采用人工除草或者桔梗专用除草剂，以避免滥用除草剂对桔梗正常生长的不利影响。

4.5 摘花

在桔梗栽培区的非留种区域，花期应尽量摘除花蕾。因此，摘花是提高桔梗产量的一项重要措施。

5 讨论和结论

桔梗栽培的目的不仅仅是满足市场需求，而且要提高和稳定桔梗的产量和质量，而在桔梗根的质量评价过程中，侧根的数量起着重要的作用。在采收加工过程中，需要对多余的须根和侧根进行清理，以保证桔梗品质。所以，通过减少侧根数量增加产量要比通过提高桔梗单根重来增加产量较容易，所以通过增加主根长度和质量，减少侧根数量来提高质量。

桔梗主根的形成需要良好的土壤条件、栽培技术与气候条件等相结合，而桔梗根分叉或弯曲主要是由于桔梗主根生长点受到破坏或主根生长受阻而诱发侧根生长所致，所以根的分叉和弯曲属于生理性反应。桔梗叉根形成的原因是多方面的，如土壤条件、种质、播种方式不当、移栽、种植密度不合理、田间管理不当、施肥不当、土壤温度和水分等因素均可引起根的分叉和弯曲[17]。因此，为提高桔梗的产量和品质，就必须在生产中减少产生叉根、弯曲根的各种不利因素。在栽培桔梗的过程中要分析栽培中的每一个过程，把好每一环节，准确实施执行每一个技术环节，以提高桔梗的品质和产量，为农民群众的增收带来希望。

通过对四川桔梗分叉原因的分析发现，在桔梗栽培过程中，尤其要重视种植区土壤的选择和种苗质量。在桔梗生长过程中，要对田间管理各个环节严格把关。通过科学选地、种苗筛选和合理的田间管理可有效解决桔梗叉根问题，提高桔梗产量和质量，从而提高其药用价值、经济价值和商品价值。

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（责任编辑：胡慧玲）

Analysis of the reason of root branching for Jiegeng based on the cultivation and management conditions/

CAI Xiao-yang, YIN Li-li , WANG Pan, LI Min//(School of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine; Key Laboratory of Standardization for Chinese Herbal Medicine, Ministry of Education; National Key Laboratory Breeding Base of Systematic Research, Development and Utilization of Chinese Medicine Resources, Chengdu 611137, Sichuan)

Jiegeng is a kind of bulk medicinal materials and edible Chinese herb. However, the root branching is often observed in the process of cultivation which not only signifcantly decreases medicinal quality and properties, but also seriously affects its economical and commercial value. In order to resolve the problem and improve the medicinal quality of Jiegeng, we analyzed the main reason of its root branching from soil cultivation, feld management, seed characteristics and so on. And it is found that soil and the number of shoots are the key factors which affect the branching of root. During the process of Jiegeng cultivation, selecting soil scientifcally, ensuring the quality of seeding and strictly control every link can reduce the formation of root branching, improve the quality of medicine and increase its economical value .

Jiegeng; cultivation; branching

R282.2

A

1674-926X(2016)06-001-04

2014年度省级科技支撑计划，广元桔梗规范化种植与产地加工关键技术研究与应用（No. 2014NZ0126）

成都中医药大学药学院 中药材标准化教育部重点实验室 四川省中药资源系统研究与开发利用重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地，四川 成都 611137

蔡晓洋(1990-)，男，硕士研究生，研究方向：中药品种、质量及资源研究Tel:18302823285 Email:18302823285@163.com

李敏(1956-)，女，教授，博士生导师，研究方向：中药品种、质量及资源研究Email:028limin@163.com

2016-07-23