李浩男,翟 勇,赵 艳,肖淑贤,李 军,郭岩军,王旭烽
(山西振东道地药材开发有限公司,山西长治047400)
北柴胡(Bupleurum chinense DC.)属伞形科柴胡属多年生植物,以干燥根入药,是常用的中草药,具有疏肝解郁、升举阳气之功效,对感冒、胸胀、月经不调等症状具有很好的疗效。不过,随着市场需求逐渐扩大,野生北柴胡资源采挖严重,20 世纪80 年代以后,山西、河南、甘肃、陕西等地开始发展柴胡人工种植。但由于土壤、气候以及人工种植技术不成熟等原因,导致北柴胡产量低、效益低,农民种植积极性不高,严重阻碍其大面积生产。为解决北柴胡产量低这一技术障碍,于英等[1]在孕蕾期对北柴胡进行摘花序、打顶处理,发现摘花序后柴胡根部产量增幅明显,但打顶后增产效果不明显。孟祥才等[2]对北柴胡进行打顶处理,发现打顶可增加北柴胡叶片的光照强度,减少生殖养分消耗,显著提高北柴胡的根部产量。朱洁[3]对北柴胡打顶技术的研究发现,打顶不仅能明显提高根部产量,而且能明显促进柴胡根部总皂苷的积累。除北柴胡之外,方阵等[4]对三岛柴胡进行打顶试验,发现当地上部分留35~40 cm 时,可以获得高产优质的药材[3],但是关于北柴胡割茎后的留茎高度和割茎时期还未见报道。因此,本研究以山西道地药材北柴胡为研究对象,研究割茎高度与割茎时期对北柴胡产量的影响,旨在提高北柴胡产量,为北柴胡规范化种植提供科学依据。
供试柴胡种子为山西振东道地药材开发有限公司基地生长健壮的2 年生的北柴胡新种子。
试验地位于长治市上党区韩店镇东汉村,属暖温带半湿润大陆性季风气候,海拔990 m,年平均气温9 ℃,年降雨量900 mm,霜冻期11 月上旬至翌年4 月中旬,无霜期160 d。试验田土壤为淋溶褐土,肥力均匀一致。
1.3.1 留茎高度试验 2016 年6 月10 日条播,行距20 cm,播种后覆盖遮阳网,待幼苗长出3~5 片真叶时进行间苗处理,留苗密度150 株/m2。2017 年7 月10 日统一进行割茎处理,共设6 个处理,分别为地上部分留茎高度10、20、30、40、50 cm 和不割茎(CK)。随机排列,小区面积6 m2,重复3 次。2017 年11 月10 日采挖根条,每个小区除去边上2 行柴胡,随机取中间2 行,每行取1 m,测定根部产量等相关指标。
1.3.2 割茎时期试验 2018 年6 月15 日条播,其他同1.3.1,2019 年6 月开始割茎,留20 cm 的地上茎,每隔7 d 割茎1 次,共设8 个处理,割茎时期分别为6 月13 日、6 月20 日、6 月27 日、7 月4 日、7 月11 日、7 月18 日、7 月25 日、8 月1 日,同时以不割茎为对照。2019 年11 月10 日采挖根条,每个小区除去边上2 行柴胡,随机取中间2 行,每行1 m,测定根部产量等相关指标。
由表1 可知,进行割茎处理的5 个组与未割茎的对照组相比,根部产量均有所增加,且地上留茎高度为20 cm 时,柴胡个体增质量明显,致使群体产量增加,小区单根质量比对照增加0.36 g,比对照增产53.73%。
表1 不同留茎高度对北柴胡根部产量的影响
2.1.1 不同留茎高度对北柴胡单根质量的影响从图1 可以得出,北柴胡单株根质量随割茎高度变化整体呈先上升后下降趋势。当地上留茎高度为20 cm 时,单根质量达到最高,为1.03 g。随着留茎高度增加,单株根质量呈下降趋势,但都比对照的高。由此得出,割茎处理可以提升北柴胡的个体性状。
2.1.2 不同留茎高度对北柴胡根部产量的影响 从图2 可以看出,柴胡根产量随割茎高度变化呈正态分布。当地上留茎20 cm 时,小区根产量最高,达到79.90 g,留茎30、10 cm 次之,随着留茎高度增加,产量呈下降趋势,但都比对照的产量高,说明柴胡割茎处理确实可以提高小区根部产量。生产中可利用此方法提高产量,留茎高度在10~30 cm 即可。
从表2 可以看出,割茎过早,即6 月13 日和6 月20 日割茎会对北柴胡根部的产量造成一定的影响,适当时期7 月11 日的割茎处理才会提高柴胡单株和群体的产量性状。因此,割茎时期应与当地北柴胡的生长物候期相对应。
表2 不同割茎时期对北柴胡根部产量的影响
2.2.1 不同割茎时期对北柴胡单根质量的影响 从图3 可以看出,单根质量随割茎时期变化呈正态分布。割茎时期在7 月11 日时,单根质量达到最大(1.05 g),早于或晚于此时期,单根产量均呈下降趋势,且过早割茎单根质量会比对照低,如6 月13 日割茎处理的单根质量比对照下降8.45%。
2.2.2 不同割茎时期对北柴胡根部产量的影响 从图4 可以看出,小区根产量随割茎时期呈先上升后缓慢下降趋势。割茎时期为7 月11 日时,小区根产量最高,达到79.88 g,比对照增产49.31%。之后小区根产量呈下降趋势,7 月18 日处理产量与7 月11 日的差异不明显。因此,北柴胡生产中割茎时期保持在7 月10—20 日为宜。
本研究表明,对北柴胡进行合理的割茎处理并掌握好割茎高度与割茎时期,可提高柴胡单株根部产量性状,从而有效增加总产量。割茎后地上部分留茎高度保持在10~30 cm,配合割草机等,有利于大面积生产实践;同时,割茎时期要因地制宜,需要了解当地北柴胡生长的物候期,一般控制在营养生长向生殖生长转化期间。本试验位于北纬36°03′11″、东经113°02′41″的长治市上党区,故最佳割茎时期为7 月10—20 日。
张彦玲[5]在桔梗打顶的研究中发现,在现蕾期打顶能显著增加桔梗的产量。张艳丽等[6]在怀牛膝摘花序和打顶的研究中发现,现蕾期摘除全部花序后,根部产量增加,打顶后增产不明显。邹宗成等[7]在玄参打顶研究中发现,在主茎花期剪去主茎花薹,可以显著提高其产量。何军等[8-11]对2 年生黄芩、丹参以及桔梗采用摘花序、打顶的技术后发现,摘花序、打顶后的植株生长健壮、干物质积累多、根部产量高、有效成分积累量大。肖淑贤等[12]研究表明,在生长期对党参地上部分进行割茎,保留地上部分高度20 cm,于秋季适时采收,不仅能增加党参根部产量,而且能提高其有效成分含量,这与本研究中割茎能提高北柴胡的根部产量结果一致。因此,摘花序、打顶或者割茎是中药材栽培技术中获得高产优质的一项有效措施。
割茎处理提高北柴胡产量的原因分析:首先,柴胡植株进入生殖生长后,花及幼果吸收大量的光合产物,减少了根部营养物质的积累,使根部没有充足的养分供应,而割茎可以减少地上部分花和种子的养分消耗,使营养集中向根部积累。此外,生殖生长期的柴胡,叶片主要集中在植株的中下部,果实集中于植株的上部。柴胡割茎可增加柴胡下部叶片的光合面积和光照强度,从而提高根部产量。一般进入生殖生长前,是作物生长速率最快的阶段,此时割茎影响到了柴胡的正常生长发育,不利于根部的物质积累,故而过早割茎也会造成产量降低。
目前,北柴胡产量低是一个长期困扰种植户的问题。在北柴胡种植过程中,广大药农应该根据当地北柴胡生长的物候期,适当调整割茎时期,以便提高北柴胡的产量,从而大大提高种植效益。