海拔、播种期和播种量对三岛柴胡生长的影响

李云飞, 杨迎春, 姚玉玲, 杨 昊, 郭芷均, 李蓉芳, 费甫华, 向一兵, 向 莉, 李念祖

（1.宜昌市农业科学研究院, 湖北 宜昌 443004；2.平村众赢（湖北）药业有限公司, 湖北 宜昌 443100；3.长阳土家族自治县农业产业服务中心, 湖北 长阳 443500）

三岛柴胡（Bupleurum falcatumL.）属伞形科柴胡属多年生草本植物, 以干燥根入药, 性微寒, 味苦, 具有和解退热、疏肝解郁、升举阳气之功效, 主要用于治疗感冒、上呼吸道感染、肝炎、肠道感染、月经不调等, 用途十分广泛[1］。随着国内外对三岛柴胡需求量的增加, “定制药园” 模式兴起, 三岛柴胡种植面积不断扩大, 但三岛柴胡在规范化栽培方面还存在诸多问题, 直接影响了三岛柴胡的产量和质量[1］, 不利于三岛柴胡产业的可持续发展。

近年来, 围绕柴胡栽培海拔、播种期、种植密度[2-4］等开展了较多研究, 但是关于三岛柴胡的系统研究较少。为此, 试验设置不同海拔、播期和播种量处理, 对三岛柴胡的生长发育规律进行研究, 以期找出适宜生长的海拔、播期和播种量, 为三岛柴胡的标准化、规范化生产提供科学依据。

1 材料与方法

试验地分别位于湖北省宜昌市夷陵区东城试验区、湖北省宜昌市宜都市潘家湾乡梁山村、湖北省宜昌市夷陵区下堡坪乡秀水坪村。试验田地势平坦, 地力均匀, 肥力中等偏上, 中性沙壤土或壤土。

1.1 材料

试验所用三岛柴胡种子由平村众赢（湖北）药业有限公司提供。

1.2 试验设计

1.2.1 海拔试验设计 在湖北省宜昌市夷陵区东城试验区、湖北省宜昌市宜都市潘家湾乡梁山村、湖北省宜昌市夷陵区下堡坪乡秀水坪村试验地, 采用单因素随机区组设计, 设置3 个海拔梯度, 分别为132、600、1 100 m, 每个处理3 次重复。2020 年11 月10日播种, 用种量15.0 kg/hm2。小区面积为1.3 m×20 m=26 m2, 区间距30 cm, 试验地周围设1 m 宽保护行。记录三岛柴胡物候期, 2021 年10 月随机取10 株测定株高、主根长、根粗和单根重, 11 月下旬采挖后, 每个小区随机取10 株测定主根长、根粗和单根重, 对每个处理小区进行测产, 计算折合产量。

1.2.2 播期试验设计 在湖北省宜昌市宜都市潘家湾乡梁山村试验地, 采用单因素随机区组设计, 根据播种日期设计2 个处理, 每个处理3 次重复。T1：2020 年11 月10 日；T2：2021 年2 月23 日。小区面积为1.3 m×20 m=26 m2, 区间距30 cm, 试验地周围设1 m 宽保护行。记录三岛柴胡物候期, 2021 年6 月、7 月、8 月、9 月、10 月随机取10 株测定株高、主根长、根粗, 11 月下旬采挖后随机取10 株测量主根长、根粗、单根重, 对每个处理小区进行测产, 计算折合产量。

1.2.3 播种量试验设计 在湖北省宜昌市宜都市潘家湾乡梁山村试验地, 采用单因素随机区组设计, 进行不同播种量处理, 分别为D1（15.0 kg/hm2）、D2（22.5 kg/hm2）、D3（30.0 kg/hm2）, 每个处理3 次重复。2020年11月10日播种, 小区面积1.3 m×20 m=26 m2, 区间距30 cm, 试验地周围设1m 宽保护行。次年5月和11 月在每个试验小区用皮尺随机选取3 个1 m×1 m 的样方, 测定样方内三岛柴胡数量, 11 月下旬采挖后随机取10 株测量主根长、根粗、单根重, 对每个处理小区进行测产, 计算折合产量。

1.3 种植方法及田间管理

整地时将基肥施入翻耕, 然后划分小区, 起垄, 播种时将三岛柴胡种子均匀撒于划分小区内, 浅锄使种子入土1 cm, 锄草、施肥、打顶按正常管理进行。

1.4 数据统计分析

采用Excel 和SPSS 24.0 对数据进行处理分析, 采用Duncan 法进行多重比较, 表中数据均为平均值+标准误。

2 结果与分析

2.1 海拔对三岛柴胡生长的影响

2.1.1 不同海拔下三岛柴胡的物候期 不同海拔下三岛柴胡播种后, 受光照、温度、水分等非生物因素的影响, 整个物候期存在一定差异。由表1 可以看出, 三岛柴胡在11 月播种后, 一般于次年开始出苗, 海拔132 m 下三岛柴胡从播种到出苗约78 d, 海拔600 m下三岛柴胡从播种到出苗约83 d, 海拔1 100 m下三岛柴胡从播种到出苗约132 d。除枯萎期外, 随海拔的升高苗期、抽茎拔节期、孕蕾期、开花期和果期时间延后, 不同海拔下三岛柴胡的营养生长期差别不大, 随海拔的升高生殖生长期相应缩短。

表1 不同海拔下三岛柴胡的物候期

2.1.2 不同海拔下三岛柴胡的生长特性 由表2 可知, 10 月采挖时发现海拔600 m 下三岛柴胡株高最高, 海拔1 100 m 下株高最低, 主根长、根粗和单根重无显著差异。这表明在生长后期, 海拔对三岛柴胡主根长、根粗和单根重没有影响。

表2 不同海拔对三岛柴胡主要生长指标的影响

2.1.3 不同海拔对三岛柴胡产量的影响 从表3 可以看出, 在不同海拔下, 采收时三岛柴胡主根长、根粗和单根重相差不大, 随海拔升高三岛柴胡产量差异不显著, 表明海拔对三岛柴胡根产量的影响不大。

表3 不同海拔对三岛柴胡根和产量的影响

2.2 播期对三岛柴胡生长的影响

2.2.1 不同播期下三岛柴胡的物候期 由表4 可知, 11 月10 日播种的三岛柴胡在2 月上旬开始出苗, 2 月23 日播种的柴胡3 月下旬开始出苗, 11 月10日播种的三岛柴胡苗期、抽茎拔节期、孕蕾期、开花期和果期相对提前一些, 枯萎期两者相差不大。这表明11 月10 日播种的三岛柴胡营养生长期和生殖生长期均较2 月23 日播种的长。

表4 不同播期下三岛柴胡的物候期

2.2.2 不同播期对三岛柴胡生长的影响 由表5 可知, 除8 月外, 11 月10 日播种的三岛柴胡株高显著高于2 月23 日播种的, 两个播期主根长和根粗在6—10 月均无显著差异, 表明不同播期对三岛柴胡株高有一定影响, 对主根长和根粗没有显著影响。

表5 不同播期对三岛柴胡主要生长指标的影响

2.2.3 不同播期对三岛柴胡产量的影响 由表6 可知, 11 月10 日与2 月23 日播种的三岛柴胡主根长、根粗和单根重均无显著差异；通过计算折合产量, 11 月10 日播种的三岛柴胡为1 460.26 kg/hm2, 次年2 月播种的三岛柴胡为1 479.48 kg/hm2, 方差分析结果显示两者无显著差异, 说明两个播期对柴胡根产量没有显著影响。

表6 不同播期对三岛柴胡根和产量的影响

2.3 播种量对三岛柴胡生长的影响

2.3.1 不同播种量对三岛柴胡田间苗数的影响 由表7 可 知, 处 理D1 播 种 量15.0 kg/hm2, 5 月 的 田 间苗数为161.00 株/m2, 11 月的为118.67 株/m2, 减少了26.29%；处理D2 播种量22.5 kg/hm2, 5 月的田间苗数 为248.70 株/m2, 11 月 的 为125.00 株/m2, 减 少 了49.74%；处理D3 播种量30.0 kg/hm2, 5 月的田间苗数 为277.00 株/m2, 11 月 的 为140.67 株/m2, 减 少 了49.22%。方差分析结果显示, 随播种量增加田间成苗数无显著差异, 说明播种量对田间成苗数没有显著影响。

表7 不同播种量下三岛柴胡田间成苗数

2.3.2 不同播种量对三岛柴胡产量的影响 由表8可知, 播种量15.0 kg/hm2的处理折合产量为1 138.46 kg/hm2, 播种量22.5 kg/hm2的处理折合产量为884.62 kg/hm2, 播种量30.0 kg/hm2的处理折合产量为1 025.64 kg/hm2, 播种量15.0 kg/hm2的小区产量最高。随着播种量的加大, 主根长、单根重均表现为逐渐减小趋势, 根粗、小区根产量和折合产量无显著差异, 表明播种量对三岛柴胡根产量无显著影响。

表8 不同播种量对三岛柴胡根和产量的影响

3 小结与讨论

3.1 海拔对三岛柴胡生长的影响

海拔不同, 生态因素有差异, 对植物生长发育、新陈代谢以及结构功能等相关生理指标有影响[5］。随着海拔的变化, 气候因子发生改变, 三岛柴胡物候期也发生变化。三岛柴胡出苗时间随着海拔的升高而延长, 由于柴胡种子发芽率较低, 容易出现出苗不整齐的情况[6］, 建议海拔较高地区适当提前播种, 以保证成苗率。本研究中, 3 个海拔处理下三岛柴胡产量变化不明显, 说明在海拔1 100 m 以下适宜三岛柴胡生长, 后期可结合三岛柴胡有效成分含量检测, 以利于得到品质更优的三岛柴胡。

3.2 播期对三岛柴胡生长的影响

播期不同, 三岛柴胡物候期也随之发生变化。播种期与柴胡出苗时间及出苗率密切相关[3］。本研究中, 秋季播种三岛柴胡生长较快, 株高较高, 但采收时两个播期产量变化不明显, 可能是秋播三岛柴胡地上部分生长过旺, 地下部分生长受影响。李浩男等[7］在对北柴胡割茎处理研究中发现, 适宜的割茎高度与割茎时期, 可提高柴胡产量；尹鑫等[8］在研究套种及割苔对柴胡皂苷含量的影响中发现, 割苔措施提高了柴胡的单株根长、根粗及根干质量, 后期建议结合打顶来进一步研究。由于三岛柴胡种子出苗时间长, 为避免极端天气出现导致出苗率低, 建议播后覆盖秸秆等。

3.3 播种量对三岛柴胡的影响

适宜的种植密度可以协调好个体和群体的关系, 提高柴胡产量[4］。播种量对三岛柴胡田间成苗数无显著影响。随着播种量的加大, 三岛柴胡产量没有显著差异, 但播种量15.0 kg/hm2的三岛柴胡产量最高, 用种量较少, 综合来看经济效益最高。大豆-柴胡复种模式下, 对其生长发育、产量和经济效益有促进作用[9］, 后期可探讨适宜的复种模式。