活体植物搭架对药用党参产量的影响

李丽 刘莉莉 尚虎山 曹占凤 魏晓萌 秦飞

摘要：为了研究活体植物搭架对药用党参产量和经济效益的影响及对根系病害的降低效应，采用随机区组设计，以常规不搭架和人工竹子搭架为对照，设蚕豆、油葵、谷子3种活体植物搭架方式，研究了活体植物搭架对党参生长和产量的影响。结果表明，活体植物搭架的党参产量均高于人工竹子搭架和常规不搭架，且收获的相应活体植物蚕豆、油葵和谷子增收均在1 000元/hm2以上。党参产量以蚕豆搭架最高，其次是油葵搭架，谷子搭架排第3，分别为6 119.2、5 985.8、5 865.5 kg/hm2；產值分别为48 953.6、47 886.4、46 924.0元/hm2。综合性状表明，蚕豆搭架的党参地上部和根系农艺性状较好，增产作用大，经济纯收益高，特级和一级品党参的生产率高，根腐病发病率和病情指数低。因此，蚕豆搭架栽培有利于提高党参的产量，适宜在高寒二阴区推广应用。

关键词：党参；活体植物；搭架；产量；影响

中图分类号：S567                文献标志码：A               文章编号：2097-2172（2023）11-1046-005

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2023.11.013

Effects of Plant Scaffolding Cultivation on the Yields of

Medicinal Codonopsis pilosula

LI Li 1， LIU Lili 1， SHANG Hushan 1， CAO Zhanfeng 2， WEI Xiaomeng 2， QIN Fei 3

（1. Dingxi Academy of Agricultural Sciences， Dingxi Gansu 743000， China; 2. Gansu Economic Crop Technology Extension Station，Lanzhou Gansu 730000， China; 3. Gansu Weishuiyuan Pharmacy Technology Co.， Ltd.， Weiyuan Gansu 748200， China）

Abstract： In order to study the effects of plant scaffolding cultivation technique on yields， economic return and reduction of root diseases of medicinal Codonopsis pilosula， a randomized block design was used to design the scaffolding technology treatments with broad bean， oil sunflower and millet. The conventional non-scaffolding （CK1） and artificial bamboo scaffolding technology （CK2） were used as controls， and the effects of plant scaffolding on the growth and yield of Codonopsis pilosula were studied. Results showed that yields in plant scaffolding were all higher than these of the two controls and the harvest of scaffolding crop could all generate an extra income of over 1 000 Yuan/ha on average. Yield in broad bean scaffolding was the highest， followed by oil sunflower scaffolding and millet scaffolding， which were 6 119.2， 5 985.8 and 5 865.5 kg/ha， respectively， and the economic return was 48 953.6， 47 886.4 and 46 924.0 Yuan/ha， respectively. To sum up， the above ground and root agronomic characters of Codonopsis pilosula planted on broad bean were ideal， which showed large yield increase， high economic net income， high productivity of super grade and first grade Codonopsis pilosula， and low incidence rate and disease index of root rot. Therefore， the cultivation of broad bean scaffolding is beneficial for increasing the yield of Codonopsi spilosula， and is suitable for promotion and application in alpine humid regions.

Key words： Codonopsis pilosula （Franch.） Nannf; Living plant; Scaffolding; Yield; Influence

收稿日期：2022 - 10 - 24；修订日期：2023 - 08 - 26

基金项目：国家自然科学基金（31960395）；甘肃省科技重点研发计划（20YF8NJ166）；定西市重点技术攻关专项（DX2023AZ16）；定西市科技计划项目（DX2023BZ89）。

作者简介：李   丽（1990 — ），女，甘肃陇西人，助理研究员，硕士，主要从事药用植物选育栽培方面的研究。Email： 1007807015@qq.com。

通信作者：尚虎山（1981— ），男，甘肃安定人，副研究员，主要从事道地中药材新品种选育及旱地作物栽培工作。Email： 94789137@qq.com。

药用党参Codonopsis pilosula（Franch.）Nannf是常用大宗中药材之一，常用于脾肺气虚、食少倦怠、咳嗽虚喘、面色萎黄等症，具有健脾益肺、养血生津的功效［1 ］。甘肃省定西市是全国药用党参药材的主要产区，产量居全国之首，种植面积约1.7万hm2［2 - 3 ］。以渭源县为核心的区域自然环境高寒阴湿，所产党参以“条直、体胖、色白、质好”而著称，被中国農学会特产之乡组委会正式命名为“中国党参之乡”。但生产上党参对光照较敏感，幼苗期喜阴，光照过强会抑制幼苗生长，成株期需充足光照来满足其生长需求［4 - 5 ］。党参在生产中因群体藤蔓（茎）匍匐在地表，造成地表白天局部大气CO2浓度过低、地面通透性差、光照不充分等问题，致病害加重，有效光合效率、质量、产量下降［6 ］。张立军等［7 ］、陈玉武等［8 ］研究表明，党参人工搭架可显著提高党参鲜根重，保证田间透光，增加光照面积。但人工搭架使党参试验田受到严重践踏，且费工费力，高产出需要高投入，因此，需要探索更符合实际生产的搭架方式。宋玉梅［9 ］研究表明，使用活体植物搭架能保障党参自动挂蔓，也能保护田地不被破坏，同时增加种植效益。

间、混、套作是我国传统农业的精髓，在增加农田单元的生物多样性［10 - 11 ］、增加产量的稳定性、控制田间病虫草害等方面取得了较多研究成果［12 ］。间、混、套作能合理分配植物生长所需的光热水肥资源［13 ］，并减轻中药材种植连作障碍［14 - 15 ］。为此，我们选用蚕豆、油葵和谷子3种高秆作物与党参进行了套种，并用套种的高秆作物作为党参活体支架进行研究，以期为促进定西市道地中药材党参产业的绿色可持续发展提供技术指导。

1   材料与方法

1.1   试验地概况

试验设在甘肃渭水源药业科技有限公司试验基地（北纬35° 13′，东经104° 26′），海拔1 908 m，年平均日照时数2 412 h，年平均气温5.8 ℃，≥10 ℃有效积温 2 179 ℃，无霜期120 ～150 d，境内年均降水量507 mm，年蒸发量达1 126 mm，属典型的高寒阴湿农业区。试验所选地是川地，土壤类型为黄壤土，肥力适中，地力中等，光照水热资源均衡；耕层土壤含有机质17.7 g/kg、全氮0.71 g/kg、铵态氮1.26 mg/kg、硝态氮9.51 mg/kg、全磷0.78 mg/kg、速效磷42.1 mg/kg、全钾18.78 g/kg、速效钾143.2 mg/kg，pH为7.3。近几年轮作倒茬较好，2018 — 2020年前茬作物依次为小麦、马铃薯和玉米。

1.2   供试材料

指示党参品种为渭党1号，由定西市农业科学研究院中药材研究所提供。选择生长健壮、无病害、无损伤、茎径1.0 cm左右的党参苗。供试蚕豆品种为青蚕14号（该品种幼苗直立，幼茎浅绿色，主茎绿色、方型，叶姿上举，株型紧凑）；油葵品种为矮大头BW567（该品种叶肥大，叶柄短，茎秆粗壮，节间短，抗强风、抗冰雹，抗倒伏能力强）均由酒泉三保种业有限责任公司提供；谷子品种为陇谷13号，由定西辰源农业发展有限公司提供。

1.3   试验方法

试验共设5个处理，包括蚕豆、油葵、谷子3个活体植物搭架栽培及常规不搭架（CK1）和人工竹子搭架（CK2）。采用随机区组设计，重复3次，小区面积50 m2，四周设保护行。试验地土壤质地疏松，移栽前基施中药材专用肥（甘肃鼎瑞农业有限公司生产） 937.5 kg/hm2，采用喷沟技术施30%甲霜恶霉灵1 200～1 500倍液以防菌害，用5%噻虫胺颗粒剂与土按体积比1∶5的比例拌毒土防治虫害，毒土用量37.5 kg/hm2。同时施入腐熟有机肥45 000 kg/hm2、磷酸二铵375 kg/hm2、尿素225 kg/hm2。

党参和活体植物均于2021年3月30日播种，党参按传统密度（行距20 cm、株距3 cm）进行移栽，活体植物按照行距75 cm、株距35 cm的方式种植。其他田间管理措施各处理保持一致。

1.4   测定项目与方法

于2021年7月11日（旺盛生长期）测定党参植株地上部株高、茎蔓长、叶长、叶宽等指标；于10月29日（采挖期）在田间分小区各取样10株，观测党参地下部根系单根鲜重、主根长、芦头径粗、根腐病发病率和病情指数等指标［16 ］。成熟后各小区等量收获中间面积单收计产［17 ］。折合产量按各小区实际收获的鲜根产量折算。

1.5   数据处理

采用SPSS 20.0软件对试验数据统计分析，Graph Pad Prism 7绘图。

2   结果与分析

2.1   活体植物搭架对党参地上部株高、茎、叶的影响

由表1可知，蚕豆、油葵、谷子3种活体植物搭架比CK1显著提高了党参的株高，CK2党参的株高高于CK1党参的株高，但差异不显著。活体植物搭架显著提高了党参的茎蔓长，其中蚕豆为搭架的党参茎蔓长较CK1、CK2分别提高9.4%、3.0%。以蚕豆为搭架的党参叶长显著高于CK1，但相对于CK2，党参的叶长差异不显著。搭架对党参叶宽无影响。可见，党参在实际生产中用活体植物搭架更有利于党参的生长，同等条件下，蚕豆搭架的效果优于油葵搭架、谷子搭架和人工竹子搭架。

2.2   活体植物搭架对党参根系性状的影响

由表2可知，活体植物搭架栽培显著提高了党参的主根长和芦头径粗，其中蚕豆搭架、油葵搭架、谷子搭架后党参主根长分别较CK1提高14.9%、10.4%、9.4%；芦头径粗分别较CK1提高17.7%、15.2%、17.2%。活体植物搭架后党参单根鲜重均高于CK1，但蚕豆、油葵、谷子搭架均与CK2差异不显著。可见，利用蚕豆、油葵、谷子搭架的党参的主根长、芦头径粗、单根鲜重差异不显著。

2.3   活体植物搭架对党参根腐病的影响

由图1可知，搭架方式对党参根腐病的发病率和病情指数的影响各异。蚕豆搭架、油葵搭架、谷子搭架后党参的根腐病发病率分別为3.9%、4.1%、4.0%，病情指数分别为4.1、4.7、4.3。党参根腐病发病率和病情指数均以蚕豆搭架栽培最低，其次是谷子搭架栽培。

2.4   活体植物搭架对党参特级、 一级品生产率的影响

由图2可知，CK1、CK2、蚕豆搭架、油葵搭架、谷子搭架后，党参特级品生产率分别为10.3%、11.9%、14.7%、13.2%、13.0%，一级品生产率分别为22.3%、24.5%、30.1%、26.8%、25.2%。搭架方式对党参特级、一级品生产率的影响均表现为蚕豆搭架 > 谷子搭架 > 油葵搭架 > CK2 > CK1。可见，搭架均可提高的党参特级、一级品的生产率，其中以蚕豆搭架效果最好。

2.5   活体植物搭架对党参和活体作物产量和经济效益的影响

由表3可知，不同搭架对党参产量的影响不同。活体植物搭架的党参产量均高于CK2和CK1。其中党参产量以蚕豆搭架最高（为6 119.2 kg/hm2），鲜党参以8.0元/kg计算，产值为48 953.6元/hm2；其次是油葵搭架，产量为5 985.8 kg/hm2，产值为47 886.4元/hm2；蚕豆搭架产值为46 924.0 kg/hm2。蚕豆、油葵、谷子的产量分别为1 067.2、883.8、833.4 kg/hm2，鲜蚕豆以1.7元/kg、鲜油葵以4.1元/kg、鲜谷子以5.0元/kg计算，其中蚕豆搭架的党参和蚕豆经济总收益为50 767.8元/hm2，油葵搭架的党参和油葵经济总收益为51 510.0元/ hm2、谷子搭架的党参和谷子经济总收益为51 091.0元/hm2。

3   讨论与结论

搭架栽培技术已广泛应用在南五味子、粉葛、三七、铁皮石斛等中药材的实际生产上［18 - 21 ］，搭架技术能充分发挥作物的增产潜力而获得高产。党参适宜的搭架栽培方式具减轻党参藤蔓（茎）叶片相互遮阴、改善党参植株间的光照条件、增加通风透气性等作用，从而有效提高植株的光合作用，促进其根部的生长和膨大，提高党参籽粒的产量［22 ］。但人工传统的党参搭架技术不仅耗时费力，而且搭架过程中会对党参幼苗造成伤害。本研究中活体植物搭架技术实质是应用作物的套种模式，既能明显增加经济效益，又能充分利用光热资源、提高复种指数，增加田间的通风透气性。蚕豆根为圆锥根系，主要根群分布在距地表20 cm以内的耕层内，属于浅根系作物，与党参套种可形成深根系和浅根系的合理搭配。蚕豆的茎秆直立，呈四棱形，茎上有节。油葵茎直立，高1～2 m，粗壮，被白色粗硬毛，不分枝或有时上部分枝，茎外部坚硬且结节较多，可对党参藤蔓（茎）的攀爬提供场所和附着点。油葵、谷子属于须根系作物，与党参套种符合作物间的套种原理。另外，蚕豆主根和侧根上有根瘤菌共生，具有很好的固氮作用，可给党参提供部分氮素营养［23 ］。而谷子的株高在1.3 m，千粒重3～4 g，种子较小。

本试验研究结果表明，不同搭架技术对党参产量的影响不同。活体植物搭架的党参产量高于人工竹子搭架和常规不搭架。其中党参产量均以蚕豆搭架最高，为6 119.2 kg/hm2；其次是油葵搭架，为5 985.8 kg/hm2，蚕豆为5 865.5 kg/hm2，产值分别为48 953.6、47 886.4、46 924.0 元/hm2。对综合性状分析表明，党参栽培时采用蚕豆搭架，不但能提高药用党参地上部和根系农艺性状、特级和一级品的生产率，增加产量，而且可以较好地降低根腐病发病率和病情指数。在党参旺盛生长期借助活体植物搭架是一项增产有效的栽培手段，不但提高了党参的产量，也能收获一部分活体作物产量，其原因与不同作物间、套作后光照资源优劣及土壤微生物种类有关。可见蚕豆搭架更有利于提高党参药用品相、产量，适宜在高寒二阴区推广应用。本试验旨在研究不同活体植物搭架技术对党参生长发育和产量的影响。通过筛选出最适合党参的搭架栽培技术，可以更好地实现稳产增收，为定西市优势药用作物党参的高产高效栽培提供技术支撑。

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