播種期對(duì)干旱半干旱區(qū)栽培板藍(lán)根產(chǎn)量和質(zhì)量的影響

蔡子平，王宏霞，米永偉，武偉國(guó)，王國(guó)祥＊

1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物與啤酒原料研究所，甘肅 蘭州 730070；

2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院中藥材研究所，甘肅 蘭州 730070；

3.甘肅省中藥材種質(zhì)改良與質(zhì)量控制工程實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730070

板藍(lán)根為十字花科兩年生植物菘藍(lán)（Isatis indigotica Fort.）的干燥根，其葉稱為大青葉。板藍(lán)根與大青葉均為我國(guó)常用的中藥材[1]。我國(guó)大多數(shù)地區(qū)均有分布，主要栽培區(qū)為河北、安徽、甘肅和黑龍江等地[2]，而以甘肅和黑龍江的產(chǎn)量較大[3]。甘肅省為板藍(lán)根主產(chǎn)區(qū)，占全國(guó)種植面積的50%左右，常年穩(wěn)定在15～18萬(wàn)畝，張掖市民樂(lè)縣被稱為“板藍(lán)根之鄉(xiāng)”，常年種植面積在10萬(wàn)畝左右，現(xiàn)已成為當(dāng)?shù)刂饕?jīng)濟(jì)作物之一。

近年來(lái)，禽流感、病毒性病害的頻繁發(fā)生極大促進(jìn)了板藍(lán)根的市場(chǎng)需求量，帶動(dòng)了菘藍(lán)人工種植業(yè)的迅速發(fā)展，也促進(jìn)了板藍(lán)根栽培技術(shù)的研究。大量學(xué)者對(duì)板藍(lán)根播種期對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成進(jìn)行了系統(tǒng)研究，葉青等[4]研究表明，播期對(duì)板藍(lán)根籽粒產(chǎn)量的形成存在差異。陳宇航等[5]研究了安徽阜陽(yáng)地區(qū)不同播期對(duì)板藍(lán)根形態(tài)學(xué)特征、產(chǎn)量及質(zhì)量的影響。秦夢(mèng)等[6]研究了河北產(chǎn)板藍(lán)根綜合比較不同播期下板藍(lán)根總核苷類含量、（R，S）-告依春含量和產(chǎn)量的動(dòng)態(tài)變化。何玉杰[7]對(duì)陜西漢陰地區(qū)板藍(lán)根適宜播期進(jìn)行了研究。這些研究對(duì)板藍(lán)根標(biāo)準(zhǔn)化栽培播種期提供了依據(jù)，但由于這些研究均在各自不同的生態(tài)區(qū)域進(jìn)行，受氣候條件的影響，板藍(lán)根種植時(shí)期均有差異。因此，特定產(chǎn)區(qū)適宜播期的選擇顯得尤為重要，是決定產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因素之一。甘肅省中部干旱半干旱區(qū)春季雨水少，倒春寒易發(fā)生，對(duì)板藍(lán)根適宜播種期的系統(tǒng)研究尚少見報(bào)道，生產(chǎn)上播種缺乏科學(xué)依據(jù)，在播期的選擇上較為盲目，嚴(yán)重影響栽培成效。因此，甘肅中部干旱半干旱區(qū)代表性區(qū)域榆中縣進(jìn)行板藍(lán)根播期研究具有重要意義。本研究通過(guò)設(shè)置不同播種期試驗(yàn)，以期明確播種時(shí)期對(duì)板藍(lán)根生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)、產(chǎn)量、主要藥效累積的影響，提出適合甘肅中部干旱半干旱區(qū)板藍(lán)根種植的最佳播種時(shí)期，為制定板藍(lán)根標(biāo)準(zhǔn)化栽培操作規(guī)程，建立規(guī)范化栽培基地提供科學(xué)依據(jù)。

一、材料與方法

試驗(yàn)設(shè)在榆中縣連搭鄉(xiāng)，其位于榆中縣城西北約1km，地勢(shì)南高北低，三面環(huán)山，中間平坦，平均海拔1 900m，平均氣溫6.6℃，年降雨量450mm，無(wú)霜期140d。試驗(yàn)地土壤有機(jī)質(zhì)含量16.1g/kg，全氮0.81g/kg，全磷0.98g/kg，全鉀26.73g/kg，速效鉀152mg/kg，速效磷24.72mg/kg，堿解氮65mg/kg。試驗(yàn)田前茬為玉米，試驗(yàn)用種為當(dāng)?shù)刭?gòu)買農(nóng)戶種子。

二、試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)前結(jié)合整地一次性施入基肥，于4月中旬土壤解凍后播種。每個(gè)處理設(shè)5個(gè)水平，每10天播一次，4月15日（BQ1）開始，4月25日（BQ2）、5月5日（BQ3）、5月15日（BQ4）、5月25日（BQ5）。3個(gè)重復(fù)，15個(gè)小區(qū)。小區(qū)面積3.5m×5m=17.5m2，田間隨機(jī)排列，條播75.0kg/hm2，行距為20cm，走道50cm。采用隨機(jī)去組設(shè)計(jì)，三次重復(fù)，共15個(gè)小區(qū)，試驗(yàn)區(qū)總面積20m×17m=340m2。

三、樣品采集及數(shù)據(jù)收集

（一）生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)測(cè)定

播種40d后每隔15d取樣測(cè)定。取樣時(shí)，依據(jù)“S”型取樣法，在各小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)均勻一致的健康植株5株，分別測(cè)定株高、功能葉片數(shù)、主根粗、主根長(zhǎng)等指標(biāo)。共取樣7次。

（二）產(chǎn)量測(cè)定

收獲時(shí)先將地上部分齊地面取下，去除干枯葉進(jìn)行葉片鮮重的稱量。同時(shí)，植株地下的根，抖凈土帶回試驗(yàn)室用水沖洗干凈，晾干水分后即可稱取根重，即得各小區(qū)板藍(lán)根鮮產(chǎn)量。鮮重稱完將二者置于干燥通風(fēng)處自然晾干，按照小區(qū)測(cè)定干產(chǎn)量，折算產(chǎn)量。

（三）品質(zhì)測(cè)定

板藍(lán)根自然風(fēng)干后，去樣品用粉碎機(jī)粉碎，并裝于試劑瓶中待用。含水量采用烘干稱重法測(cè)定?？偦曳?、酸不溶性灰分及浸出物的測(cè)定依據(jù)2015版《中華人民共和國(guó)藥典》四部通則中的2302、2201項(xiàng)中的方法進(jìn)行測(cè)定。

（四）（R，S）-告依春含量采用高效液相色譜法測(cè)定

所采用試驗(yàn)儀器為Agilent 1260型高效液相色譜儀；色譜條件設(shè)定為Gemini-C18、色譜柱（4.6×250mm，5μm）；流動(dòng)相：甲醇-0.02%磷酸溶液（7:93），流速1.0mL·min-1；采用自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)樣，設(shè)定進(jìn)樣量10μL；檢測(cè)波長(zhǎng)：245nm。所用試劑為（R，S）-告依春對(duì)照品（含量測(cè)定以99.9%計(jì)算）；試驗(yàn)中采用甲醇為色譜純，水為超純水，其他試劑均為分析純。

四、結(jié)果與分析

（一）播期對(duì)板藍(lán)根生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程的影響

圖1 播期對(duì)板藍(lán)根根粗變化的影響

圖2 播期對(duì)板藍(lán)根株高變化的影響

由圖1可以看出，不同播種時(shí)間對(duì)板藍(lán)根的生長(zhǎng)發(fā)育有較大的影響。在各播期生長(zhǎng)期內(nèi)，板藍(lán)根根粗呈“慢—快—慢”生長(zhǎng)的趨勢(shì)，在8月中旬到9月中下旬為板藍(lán)根快速生長(zhǎng)期。圖2表明，株高在7月中旬以前，均表現(xiàn)為快速生長(zhǎng)期，在7月下旬以后，由于老葉部分黃化干掉，株高均有緩慢下降的趨勢(shì)。圖3表明，大青葉片數(shù)均成緩慢增加的趨勢(shì)，隨著播期的延長(zhǎng)，葉片數(shù)逐漸增加。

圖3 播期對(duì)板藍(lán)根葉片數(shù)變化動(dòng)態(tài)的影響

圖4 播種期對(duì)板藍(lán)根產(chǎn)量的影響

（二）播期對(duì)板藍(lán)根產(chǎn)量的影響

不同的播種時(shí)間對(duì)板藍(lán)根的產(chǎn)量有顯著影響，對(duì)大青葉的產(chǎn)量也有影響。圖4表明，從最早的播期BQ1基礎(chǔ)上，隨著播期的推后，大青葉的產(chǎn)量基本呈上升趨勢(shì)，在播種時(shí)間較早的情況下，大青葉早期的葉片逐漸黃化干掉，所以造成后期大青葉的產(chǎn)量高于前期的。隨著播期的推后，板藍(lán)根的產(chǎn)量呈先增后減的變化趨勢(shì)，在BQ2（4月25日）畝產(chǎn)量達(dá)到最大1 082.24kg。綜合考慮，若以收獲大青葉為主的，以BQ5（5月25日）為最佳播期，若以收獲板藍(lán)根為主的，以BQ2（4月25日）為板藍(lán)根的最佳播期。

（三）播期對(duì)板藍(lán)根品質(zhì)的影響

按照藥典規(guī)定，板藍(lán)根藥材中總灰分＜9%，酸不溶性灰分＜2%，浸出物＞25%；含量測(cè)定按干燥品計(jì)算，（R，S）-告依春（C5H7NOS）含量應(yīng)不低于0.02%。播種時(shí)間對(duì)板藍(lán)根品質(zhì)的影響見表1。由表1可以看出，各播種時(shí)間對(duì)板藍(lán)根藥材的含水量、浸出物和總灰分含量的影響不明顯，各處理間差異不顯著（P＞0.05），但都達(dá)到藥典規(guī)定的最低標(biāo)準(zhǔn)。酸不溶性灰分和（R，S）-告依春含量受到播種時(shí)間的影響較大，并各處理間差異顯著（P＜0.05）。隨著播種時(shí)間的推遲，酸不溶性灰分的含量有逐漸增加的趨勢(shì)，并且以5月25日播種的含量最高，4月15日的最低；而（R，S）-告依春含量則表現(xiàn)為早播和晚播都較低，最高含量為4月25日播種，最低含量為5月25日播種，4月25日、5月5日和5月15日三個(gè)播期差異不顯著（P＞0.05）。

五、結(jié)論與討論

表1 不同播期對(duì)板藍(lán)根品質(zhì)的影響

大量研究表明，播種期對(duì)水稻[6]、玉米[7]、大豆[8]、馬鈴薯[9]生育進(jìn)程均有影響，并且隨著播種期的推遲作物生育期縮短。但在甘肅中部地區(qū)，過(guò)早播種會(huì)因倒春寒或春季干旱影響板藍(lán)根成苗率。同時(shí)，大量研究表明，播種期對(duì)作物產(chǎn)量也有較大的影響。由于播種期的推遲，夏玉米的穗行粒數(shù)減少，百粒重減輕，最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低[10]。在油菜的不同播種時(shí)間的研究中發(fā)現(xiàn)，適時(shí)的早播相比遲播增產(chǎn)達(dá)14.94%[11]。而在本研究中，不同的播期大青葉和板藍(lán)根的產(chǎn)量均造成較大的影響，并且播種期對(duì)大青葉和板藍(lán)根產(chǎn)量的時(shí)間點(diǎn)也不同。在研究不同播期對(duì)烤煙[12]和青蒿[13]的化學(xué)成分含量的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，二者的化學(xué)成分含量均隨播期延遲呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。而在本研究中也表明，不同的播種時(shí)間下，板藍(lán)根的品質(zhì)指標(biāo)存在較大的變化。隨著播期的延遲，酸不溶性灰分的含量有逐漸增加的趨勢(shì)，而（R，S）-告依春含量則表現(xiàn)為早播和晚播都較低。

由此可見，甘肅中部地區(qū)板藍(lán)根不宜早播，但也不宜晚播，綜合考慮，在甘肅中部干旱半干旱區(qū)，人工栽培菘藍(lán)的最佳播期應(yīng)選擇4月下旬至5月初，此期播種，才能獲得產(chǎn)量高，品質(zhì)優(yōu)的板藍(lán)根藥材。