陕西渭北黄土旱塬地区蒙古黄芪播种育苗模式初探

黄文静，孙晓春，蔡兴航，李 耀，乔帆帆，田 星，姬翔宇，唐志书

(1.陕西中医药大学/陕西省中药资源产业化协同创新中心，陕西 咸阳 712083；2.秦药特色资源研究开发国家重点实验室(培育)，陕西 咸阳 712083；3.陕西中医药大学/药学院，陕西 咸阳 712046)

黄芪始载于《神农本草经》，是豆科(Leguminosae)黄芪属(Astragalus)植物蒙古黄芪[Astragalusmembranaceus(Fisch.) Bge. var.mongholicus(Bge.)Hsiao] 或膜荚黄芪[Astragalusmembranceus(Fisch.)Bge.]的干燥根，在我国已有2 000多年的应用历史[1]。对历代医家著作分析发现，黄芪在中药复方中的使用频次逐渐上升，其用量自明代之后不断加大[2]，目前以黄芪为原料的药品也越来越多，黄芪的需求量逐年攀升[3]。由于需求的急剧增加，黄芪野生资源不断减少，商品用黄芪均为人工栽培，现今大部分地区的黄芪都采用播种育苗移栽的方式种植[4]。

陕西省渭河以北的黄土旱塬地区(包括咸阳市全境以及宝鸡市麟游、凤翔县，铜川市耀州区、印台区，渭南市大荔、澄城和浦城等23个县区)是黄芪传统产区之一[5]，自2015年之后，该地区的黄芪种植面积不断扩大，但其种苗的供应多依赖于外省。除种苗价格较高之外，由于育苗地和移栽地的气候不同，外地种苗移栽后需要更长的适应期“起身”和“返青”，加上路程较远，种苗堆积陈放等原因极易造成捂苗导致种苗“发汗”，种苗的质量无法保证。开展渭北黄土旱塬地区黄芪播种育苗模式的研究，既可为优质种子种苗的供应提供保障，也可为后期实施除草、灌溉、施肥和病虫害防治等栽培措施提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用黄芪种子由陕西子洲县天赐中药材有限责任公司提供，经陕西中医药大学陕西省中药资源产业化协同创新中心王楠博士鉴定为蒙古黄芪种子。经检测供试种子的千粒重为6.72 g，种子下地前进行温汤浸种处理，80 ℃清水浸泡5 min后加入适量清水降温至50 ℃，继续浸泡10～12 h待用[6]。

1.2 试验地概况

在陕西省咸阳市乾县注泔镇(108°18′E，34°35′N)进行，试验区光照充足，属暖温带大陆性季风气候，海拔721 m，年平均气温13.1 ℃，年平均降雨量575 mm，无霜期220 d左右，土壤类型为黄绵土，前茬作物为玉米。试验前施入腐熟农家肥15 000 kg·hm-2，磷酸氢二钾150 kg·hm-2，拖拉机拉犁翻土1次，再使用耙地机将地整平。

1.3 试验设计

试验于2017年4月中旬开始，采用随机区组设计，分撒播(S)、条播(T)、覆膜穴播(X)和不同播种方式下的种衣剂(ZYJ)包衣共6种处理，每种处理设3个重复，共18个小区。小区面积4 m×5 m=20 m2，走道宽50 cm，试验区周围设1 m 宽保护行。撒播和条播时的播种量为150 kg·hm-2，每小区播种量300 g，种衣剂包衣时将称量好的种子放入自封袋中，加入稀释10倍的自研种衣剂20 mL揉搓均匀使种子充分包衣[7-9]。撒播(人工)时将种子均匀地撒播于小区内，覆1 cm厚细土；条播时采用齿距20 cm的耙子开3 cm深沟，人工将种子均匀撒入沟内，覆细土1 cm；覆膜穴播时以120 cm宽黑膜平铺于苗床上，膜沿盖土使膜面宽110 cm，用手持打孔器在膜上开直径8 cm宽穴，穴深3 cm，穴距15 cm×15 cm，穴播密度27粒/穴[10,11]。育苗田日常管理同大田，苗期农艺性状及生理指标检测于播种后2个月即6月中旬进行，种苗侧根数及病虫害发生率检测于8月中旬进行，11月上旬种苗收获时按小区测产并计算优质种苗率。

1.4 试验方法

农艺性状株高、冠幅、根长等采用直尺测量，根粗采用游标卡尺测量，根鲜重采用电子天平称量。株高为植株顶端距主茎基部距离，冠幅为2个最大侧枝之间宽度，根长为芦头至主根尖长度，根粗为芦头下1 cm处粗度。

生理指标叶绿素含量的测定采用丙酮提取法进行[12]；根系活力以根系酶的质量分数计，利用乙酸乙酯提取，TTC显色，采用分光光度法于485 nm 处测定根系酶质量分数[13]；植株含水量采用烘干称重法；硝态氮质量分数参考闫嵩等[14]的提取方法，使用分光光度法于410 nm处测定；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法测定；可溶性糖用80%乙醇溶液提取并以样本中所含葡萄糖含量计，采用分光光度法于620 nm处测定[15]。

病虫害发生率分别于8月中旬分3次按小区调查统计百株虫口数和病株数。优质种苗率于收获种苗后立即进行统计，每小区随机抽取100株，测量根长和根粗，统计根长≥25 cm且根粗≥5 mm的种苗数并计算优质种苗率[16]。

2 结果与分析

2.1 播种方式和种衣剂对黄芪幼苗农艺性状的影响

株高、冠幅和根长等农艺性状是黄芪幼苗个体质量优劣的最直观反映。由表1可知，除侧根条数外，不同播种方式间黄芪幼苗株高、冠幅、根长和根鲜重的差异显著(p<0.05)。撒播处理下黄芪幼苗的株高、冠幅、根长和根鲜重显著低于覆膜穴播处理，与撒播相比条播和覆膜穴播时黄芪幼苗的冠幅更大、根长更长。覆膜穴播处理下黄芪幼苗的根鲜重最重，其各项农艺性状优于撒播，3种播种方式的表现为：覆膜穴播≥条播>撒播。

表1 不同处理对黄芪幼苗农艺性状和病虫害发生率的影响

种衣剂包衣处理对不同播种方式下黄芪幼苗的株高影响不显著，但其可明显增加撒播黄芪幼苗的冠幅和根长，此外，种衣剂处理还能够显著促进撒播和覆膜穴播黄芪幼苗根鲜重的增加。药材黄芪统货主要以“个子”的形式销售，较少的侧根数是黄芪“个子”品质的保证，本次试验中以覆膜穴播结合种子包衣剂处理下的侧根数最少，其他处理下的黄芪幼苗侧根数差异不明显。通过对病虫害发生情况的调查统计发现，3种播种方式下黄芪幼苗病虫害的发生率差异不显著，但种衣剂包衣可明显降低撒播和覆膜穴播黄芪幼苗病虫害发生率，由此说明种衣剂处理能够在一定程度上增加黄芪幼苗对病虫害的抗性。

2.2 播种方式和种衣剂对黄芪幼苗生理指标的影响

叶绿素是植物最主要的光合色素，同时也是植物进行光合作用的物质基础，覆膜穴播时黄芪幼苗叶片中的叶绿素含量分别比条播和撒播高出6.1%和7.93%，而种衣剂包衣处理可明显增加叶片中的叶绿素含量(表2)。覆膜穴播的黄芪幼苗单位时间内根系转化酶的质量分数分别比条播和撒播高出7.69%和6.78%，其植株含水量也更高，但在相同播种方式下种衣剂对植株含水量的影响并不显著。硝态氮含量是植物氮素同化利用的重要指标，种子包衣后覆膜穴播所培育的黄芪幼苗中硝态氮含量最高，但种衣剂对植株硝态氮含量的促进作用在条播和撒播时并不显著。可溶性蛋白和可溶性糖是植物体内重要的代谢和渗透调节物质，其含量的增加有利于植株抗逆性的增强，在3种播种方式中以覆膜穴播的黄芪幼苗中可溶性蛋白和可溶性糖含量最高，2种生理指标的差异在条播和撒播处理时并不显著，此外，种衣剂处理可明显增加黄芪幼苗中可溶性蛋白的含量。

表2 不同处理对黄芪幼苗生理指标的影响

2.3 播种方式和种衣剂对黄芪种苗产量和质量的影响

由表3可知，撒播和条播所产黄芪种苗数和产量要远高于覆膜穴播，在条播时小区苗数可达1 900株以上，是覆膜穴播苗数的1.41倍左右；在撒播时小区种苗产量达15.75 kg，比覆膜穴播高出17.98%；种衣剂包衣对小区苗数的影响并不显著，但可显著提高撒播和覆膜穴播时黄芪种苗的总产量。从黄芪种苗个体来看，覆膜穴播的黄芪种苗根更长更粗，根鲜重也最大，种衣剂对于条播黄芪种苗的根长、根粗和根鲜重的增加作用最为显著。3种播种方式中以覆膜穴播所育黄芪种苗的优质种苗率最高，条播次之，撒播最低，仅为条播和覆膜穴播的1/2和1/3左右。

表3 不同处理对黄芪种苗产量和质量的影响

3 结论与讨论

“药材好，药才好”，优质种子种苗的繁育是中药材规范化种植的基本保障，更是促进中药材产量和品质提升并保证临床效果的关键。黄芪在各主产区的种植方式差异较大，但除陕北地区(子长、绥德、佳县、吴堡等县)采用种子直播种植黄芪外，甘肃陇西经陕西关中北部直至山西长治浑源一带的大片地区均采用先育苗后移栽的方式种植黄芪。采用播种育苗移栽的方式种植黄芪可缩短种植周期，提高土地利用率，生长一年的幼苗易采挖，通过集中育苗，分散、扩大移栽的种植方式可极大的降低种植成本，是目前主流的生产方式[17]。

本研究发现，以覆膜穴播的方式育苗，黄芪幼苗的株高较高、冠幅较大、根长较长、根鲜重也最重。这与米永伟等[10]，王琳[11]，管青霞[18]的研究结果基本一致。陕西乾县位于渭北黄土旱塬腹地，水资源缺乏，多数农田无灌溉条件。覆膜穴播时，地膜的覆盖在减少土壤水分蒸发的同时也可提高土温，有利于春季黄芪种子的萌发；穴播情况下种子密度较低，黄芪幼苗有较为充足的生长空间，这也可能是其幼苗高叶绿素含量和高根系活力的原因之一。覆膜穴播的黄芪幼苗硝态氮、可溶性蛋白和可溶性糖的含量显著高于撒播和条播，在一定程度上说明其碳代谢和氮素代谢的能力较强，结合幼苗和收获后种苗的农艺性状，不难看出以覆膜穴播的方式所育出的黄芪种苗个体质量较高。

本试验若以产量计，撒播育苗的产量远高于覆膜穴播；以育苗数计，条播的种苗数也远多于覆膜穴播。大量研究表明，移栽种植中黄芪种苗质量的优劣对移栽后植株生长发育及当年收获药材的产量和质量有直接影响[19]，大苗移栽植株发芽快、出苗整齐、返青率高，其药材产量也得到提高；而小苗移栽后返青率易受到外界环境条件的影响，抗干旱能力弱，前期生长缓慢[10,16]。另外，从黄芪种苗市场来看，根长和根粗分别小于25 cm和5 mm的三级苗价格偏低且需求极小，而优质种苗(一级苗和二级苗)的价格不但高其市场需求也较旺盛。因此，黄芪播种育苗在平衡种苗产量和质量的大前提下，应以提高种苗质量为主要考虑因素。

综合看来，本试验中覆膜穴播的用种量远低于撒播和条播，在降低生产成本的同时优质种苗率和优质种苗的数量远高于撒播和条播；种衣剂处理可通过调节叶绿素含量等一系列生理指标增加黄芪幼苗抗逆性，进而提高种苗质量。下一步，应对覆膜的种类、孔径的大小、穴距、穴播密度和种衣剂的配比做更为深入的研究，以期实现更科学的精量播种，从而进一步完善渭北黄土旱塬地区黄芪覆膜穴播育苗技术。