黄和平 王辉 高广印
摘要 半夏为常用中药材,因野生资源匮乏,药材商品主要来源于人工栽培。对半夏近年来的栽培技术、组培育苗研究进行综述,为半夏资源的保护和利用提供依据。
关键词 半夏;栽培;采收加工
中图分类号 S567.23+9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2017)02-0146-02
Abstract Pinellia ternate is a kind of commonly used Chinese herbal medicine,medicinal products are mainly from artificial cultivation due to the scarcity of wild resources.Researches about cultivation technology of P.ternate and tissue culture for seedlings growing in recent years were reviewed,so as to provide a basis for protection and utilization of P.ternate resource.
Key words Pinellia ternate;Cultivation; Harvesting and processing
中藥半夏为天南星科植物半夏[Pinellia ternate(Thunb.)Breit.]的干燥块茎,性温、味辛,有毒,具有降逆止呕、燥湿化痰、消痞散节之功效,临床上用于痰饮喘咳、胸脘痞闷、恶心呕吐、眩晕等症[1]。近年来半夏野生资源日渐枯竭,为保证药材供应,人工栽培已成为必然选择。笔者基于相关文献资料,对半夏栽培技术和组培育苗研究进行综述,以期为半夏资源的保护与利用提供依据。
1 半夏品种
中药半夏为《中国药典》收载品种,来源于天南星科半夏的块茎[2]。半夏系广泛分布种,我国多个省市均有分布,形成了众多不同的自然居群。现有研究显示,半夏叶形变化较大,甚至同一地域也可出现多种叶形,无规律可寻,难以根据叶形作为品种划分依据[3]。但也有研究表明,不同叶型的半夏在产量与质量上存在较大差异,可将叶型作为培育纯系优良品种的指标。现代生物技术的应用,显示我国半夏种质资源具有丰富的遗传多样性,同时也为半夏品种划分研究提供了可能。如南充地区野生半夏存在竹叶型与芍药叶型2个类型,任碧轩等[4]对典型特异性RAPD产物进行克隆、分析,认为南充不同叶型半夏基因组存在差异。根尖染色体鉴定分析也表明我国半夏资源具有丰富的遗传多样性特征,自然居群染色体不仅存在多倍化现象,甚至存在非整倍性变异[5]。
2 生物学特性
半夏为多年生草本,高15~30 cm,叶2~5枚,有时1枚,肉穗花序,雌雄同株,花期5—7月,浆果8—9月成熟[6]。半夏土壤适应性强,以土质疏松肥沃、透气、透水、pH 6~7、富含有机质为佳[7]。半夏适宜在半阴半阳缓坡地带生长,高温、干旱或涝渍之地皆易发生倒苗,但其地下块茎具有耐阴、耐寒的特性,能在自然状态下越冬。在自然状态下,繁殖方式多样,块茎、珠芽、种子皆可繁殖。作为广布种,半夏对环境的适应性较强,海拔800~1 200 m为最佳种植栽培区域[8]。
3 栽培技术
3.1 播种
实际生产中常以小块茎作为种茎,块茎直径1.0~1.5 cm时,种茎活力旺盛,增产效果明显[9]。播种深度是影响半夏生长的一个重要因素,深度大于种茎直径2~3倍为好,过浅抗旱效果不佳,过深雨大时易烂母种。雨水容易蓄积的地段宜做成宽1.2~1.5 cm、高30 cm的高畦,畦沟宽40 cm,长度不宜超过20 m,以利灌排;坡塬地浅耕后可做成平畦,宽0.8~1.2 m,畦埂宽、高则分别为30和15 cm。播种量对半夏产量也有影响,半夏播种量以3 000 kg/hm2为宜[10]。通过栽培密度试验发现,栽培密度对半夏产量有明显影响,在试验范围内,半夏播种密度相对越密,产量越高;在赫章地区,半夏栽培密度以3 cm×5 cm为宜,以此密度栽培的半夏不仅能取得较好的产量,且水浸含量、总酸含量、水分、总灰分等质量指标也符合药典规定的限定标准[11]。播种前的种茎处理对提高发芽率、防治病虫害有很大作用,是保证半夏栽种成功的一项重要措施,可使产量增加5%~20%。种茎处理方法为50%多菌灵加40%乙磷铝3000倍液加10% 灭线磷3 000 倍液喷药或浸种;或用毒死蜱、多菌灵、阿维菌素、灭线磷喷药或浸种,处理时间5 h以上;如用0.5%三十烷醇与2% KH2PO4处理,也可起到提高发芽率、增加产量的作用[12]。在我国北方,半夏与冬小麦间套作时,既不影响小麦生产,又很好地进行了半夏种植,适宜的播种深度为5~10 cm,播种量为1 950 kg/hm2,同一块地可连续3年种植[13]。
3.2 施肥
半夏喜肥,在其生长期要注意适时追肥,氮、磷、钾对半夏出苗率、抽薹数、单株增重皆有影响,肥料间的互作可有效提高其产量。从单株增重率上看,钾肥效应最大。各施肥因子对半夏生物碱含量也有影响,氮肥影响最大,其次为磷肥。根据各施肥因子对半夏产量与质量的影响,生产中最佳施肥组合N、P2O5、K2O分别为315、225、270 kg/hm2,不仅可有效提高半夏产量,其生物碱含量也相对较高[14]。半夏生长期一般需要追肥4次,分别于出苗后、珠芽形成期、子半夏露出新芽、母半夏脱壳重新长出新根时进行,尤其是生长中期施肥,有利于块茎发育肥大。但在考察施肥对半夏药材生长、产量和质量影响的研究中,张美等[15]研究发现施用充分腐熟的农家肥10 000 kg/hm2就可以满足半夏生长,且有利于优质、高产,不需要再施化肥。
3.3 田间管理
半夏属矮小草本,耐阴、畏强光,高温时易倒苗,适宜在阴凉环境生长。可利用树林遮阴条件,在林下进行半夏种植,也可与玉米、小麦、高粱等高秆作物套种或适时搭盖遮阴网创造弱阴凉、弱光环境以利于其生长[6]。种植半夏的田地容易生长各类杂草,因此在半夏生长期间要经常松土和除草,避免草荒。栽培半夏的田地在冬闲季节进行开厢后,将作物根、茎、叶等杂物集中在厢面上煅烧,不仅可将草害变为肥料,而且有利于减轻病虫害[16]。
半夏喜湿、怕旱、怕涝,播种前应浇1次透水,以利出苗。立夏前后,天气渐热,半夏生长加快,如遇干旱无雨,应及时浇水,使土壤湿润保证水分供应。秋后气温渐低,可逐渐减少浇水量,避免积水导致块茎腐烂。从初夏至秋季半夏陆续抽薹、开花、结果,如不需留种,应及时摘除薹、花、果,有利于减少营养消耗,有效促进地下块茎生长,增加产品产量,提高产品质量[17]。6—7月份珠芽成熟陆续落于地上,此时要进行适量培土,厚1~2 cm,使珠芽在土壤中生根发芽。培土后若长时间无雨,要及时浇水。半夏根系较浅,高温时容易倒苗,为防止倒苗,栽培中除采取蔽阴和喷水措施外,还可喷施植物呼吸抑制剂亚硫酸钠0.01%溶液,以抑制半夏呼吸作用,减少光合产物消耗,从而延迟和减少倒苗。
3.4 病虫害防治
半夏病虫害主要有根腐病、病毒病、叶斑病以及红天蛾。根腐病造成块茎腐烂,应及早发现、拔出病株,用石灰水对病穴进行消毒以防止传染。用42%三氯异氰尿酸、80%乙蒜素和72%农用硫酸链霉素交替使用也能取得较好的效果[18]。半夏病毒病植株畸形、矮小,病株叶片卷缩且呈花斑,多发生在春夏季节。防治方法为集中焚烧除去病株,杜绝传染源并用石灰水浇灌穴坑消毒。叶斑病发病时植株叶上出现褐色病斑,最后会造成植株逐渐枯萎。可以在发病前或初期使用波爾多液与代森锌按照相应比例进行实施,连续2~3次就能得到有效治愈。红天蛾幼虫喜食半夏叶片,叶片被咬成缺刻状,严重时叶片可被吃光。害虫幼龄期喷25%烯啶吡蚜酮15 000倍液加90%敌百虫800倍液喷杀,有一定的防治效果[19]。
4 组培育苗
4.1 外植体
组织培养中外植体取材部位、季节、年龄及其生理状态对愈伤组织诱导和器官分化均有重要影响。半夏珠芽、块茎、叶柄、叶片均可作为外植体,以旺盛生长期的地上珠芽最为理想,带毒少,耐消毒,成活率与增殖率皆高[20]。邱萍等[21]以半夏茎尖为外植体,以茎尖大小、时间、温度为因素进行正交试验,结果发现,半夏块茎在35 ℃下处理21 d后,剥去叶原基切取茎尖培养,可得到较高的成活率和成苗率。刘彩莲[22]采用块茎作为外植体培养,成功建立半夏无性繁殖系。李先良等[23]以叶片为外植体培养,诱导形成珠芽而获得无性繁殖再生体系。在适宜的植物激素配比下,可从合适的半夏外植体上诱导出类原球茎,建立高频再生体系,为半夏种质资源保存、基因工程育种奠定基础。江艳华等[24]以贵州大方“圆珠”半夏为材料,以块茎、叶片和叶柄为外植体,进行半夏类原球茎的诱导,发现类原球茎诱导率均达50%以上。
4.2 培养基与培养条件
培养基不仅是培养材料生长所必需的营养来源,也是达到不同培养目的的重要因素。目前药用植物组织培养普遍采用MS为基本培养基,根据培养目的不同,添加不同种类与浓度的植物生长调节剂进行固体或液体培养。陈红艳等[25]通过对MS培养基添加不同种类、不同浓度的外源激素,对诱导、增殖和生根系列培养基进行优化研究,结果表明,野生半夏茎尖分生组织诱导试管苗的最佳培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.3 mg/L,增殖培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L,生根培养基为MS+NAA 0.15 mg/L。组织培养的环境条件包括光、温、湿等因素,多采用光培养,光照强度1 500~2 500 lx,光照时数12~16 h/d,培养温度(25±1)℃,pH 5.8~6.0[26]。
4.3 人工种子 半夏人工种子研究近年来取得了一定的成果,如薛建平等[27]以半夏试管小块茎为材料,以壳聚糖、海藻酸钠等为种皮基质,添加适量抗生素、防腐剂、植物生长调节剂、金属离子和农药等制成人工种子,获得95%萌发率和90%成苗率。程力辉等[28]以半夏组培小块茎为试验材料,筛选种子包裹基质配比组合,发现海藻酸钠3.0%+壳聚糖2.0%+活性炭0.5%+多菌灵0.3%+青霉素0.02 mg/L+苯甲酸钠2.0%+NAA 0.20 mg/L+GA3 0.01 mg/L+CaCl2 2.0%为最佳种皮配比组合,萌发率达84%。申起飞等[29]研究发现,6 -BA、IBA 和NAA对半夏人工种胚的诱导和增殖效果较好,适宜培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+IBA 2.0 mg/L或MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 2.0 mg /L。
5 采收初加工
用种子播种繁殖的于第3、第4年采收,用珠芽或块茎繁殖的于当年或第2年采收。选立秋后的晴天采收块茎,按大、中、小过筛分级,直径1 cm 以下的中、小号作种茎继续种植,大号加工成商品[30]。大号块茎可装进麻袋搓皮或用搓皮机及时去皮,晒干后即成商品半夏。加工过程中应带手套工作以防中毒。
6 结语
目前,半夏总体上野生资源匮乏,人工栽培已取得一定进展,但生产上病虫害防治、种性退化依然未能取得有效的解决方法。半夏生产应根据其生物学特性及环境条件,通过种子种苗、农药、肥料、温度、湿度、土壤等因素的系统研究,对种植栽培、采收加工中的各个环节建立标准化操作规程,建设优质无公害特色药材示范区,以提高其产量和质量。
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