劉玉玲
(婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南婁底 417000)
西紅花為鳶尾科番紅花多年生草本植物,原產(chǎn)地為西班牙、伊朗、希臘等,14 世紀(jì)經(jīng)西藏引入我國(guó),故又名藏紅花、番紅花,又譯作泊夫蘭、撒馥蘭[1]。西紅花在我國(guó)有悠久的藥用歷史,其以花柱和柱頭入藥,具有改善微循環(huán)、抗動(dòng)脈粥樣硬化、保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞、抗氧化、降脂減肥、降低血糖、抗腫瘤、提高免疫力、改善睡眠質(zhì)量、保肝強(qiáng)腎等功效。目前,以西紅花提取物為主要成分的西紅花總苷片已獲批藥用準(zhǔn)字,對(duì)防治心血管疾病療效顯著;同時(shí)以西紅花為原料開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品還涉及食品、美容、保健、高級(jí)染料、香料等多個(gè)領(lǐng)域,應(yīng)用前景十分廣闊。
我國(guó)從1965年開(kāi)始研究從國(guó)外引種西紅花,于20世紀(jì)80年代在上海崇明島種植成功,并逐步輻射至浙江、湖北、河南、安徽、新疆、云南、西藏等部分省區(qū),但種植面積不足萬(wàn)畝,產(chǎn)量極為有限,僅占市場(chǎng)需求的20%左右,大部分仍依賴進(jìn)口。這是由于西紅花只能依靠地下球莖進(jìn)行無(wú)性繁殖,增殖率低;同時(shí)又易受病毒、病菌、病蟲(chóng)侵害,導(dǎo)致產(chǎn)量較低,平均畝(1 畝=667 m2)產(chǎn)西紅花柱頭不足0.5 kg。西紅花價(jià)格昂貴,有“植物黃金”之稱,已被列為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的39種中藥之首,種植前景極為可觀。
為了開(kāi)發(fā)利用中藥材資源,響應(yīng)國(guó)家“中醫(yī)藥發(fā)展‘十三五’規(guī)劃”號(hào)召,為振興鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)提供新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),本文探討了西紅花引種湖南省湘中地區(qū)的適應(yīng)性,并根據(jù)該地區(qū)的物候條件,提出因地制宜地改良西紅花的栽培技術(shù)。
西紅花喜冷涼,怕酷熱,可耐受-8 ℃以下的低溫[2],其田間生長(zhǎng)適溫為15~25 ℃,溫度過(guò)高和過(guò)低,都會(huì)導(dǎo)致植株生長(zhǎng)不良。目前,上海、浙江、湖北、河南、安徽、新疆、云南、西藏等省區(qū)均已成功引種西紅花,引種區(qū)域經(jīng)緯度跨度大、海拔落差大,氣候條件、土壤條件也相差較大,表明西紅花雖然對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境有一定要求,但經(jīng)改良栽培技術(shù)后其環(huán)境適應(yīng)性已大大增強(qiáng)。湘中地區(qū)與西紅花主產(chǎn)區(qū)浙江、上海同處長(zhǎng)江中下游地區(qū),氣候條件相近,耕地均以水稻土為主,適宜西紅花—水稻輪作模式的試種與推廣[3]。同時(shí)湖南省早期已有成功將西紅花引種作為觀賞性植物的報(bào)道[4],筆者早期也做了小規(guī)模的引種試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)西紅花可以在湘中地區(qū)存活,因此西紅花引種湘中地區(qū)具有可行性。
已有研究報(bào)道不同種源對(duì)西紅花的球莖抗病性和產(chǎn)量、開(kāi)花率及花絲產(chǎn)量均有不同程度的影響[1,5],異地繁育種球引種本地后,在球莖和花絲產(chǎn)量及抗病性方面都明顯優(yōu)于本地繁育的種球。本課題組早期引種試驗(yàn)的種源地為浙江建德和上海崇明兩個(gè)西紅花主產(chǎn)區(qū),在試種過(guò)程中均出現(xiàn)了球莖腐爛病和蟲(chóng)害,嚴(yán)重影響了球莖產(chǎn)量。這可能與種源來(lái)自于老產(chǎn)區(qū),種球退化,抗病力下降有關(guān)。后來(lái)擴(kuò)大了種源篩選的范圍,又分別引種了甘肅、云南、安徽、河南、河北等地的種球,通過(guò)對(duì)種球抗病力、繁育率及干花絲產(chǎn)量進(jìn)行分析比較,發(fā)現(xiàn)從河南引種的種球具有較好的優(yōu)勢(shì),但在種球繁育過(guò)程中也有極少部分種球出現(xiàn)了病蟲(chóng)害。在后期的研究中,我們將在優(yōu)化種植技術(shù)、加強(qiáng)栽培管理的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步擴(kuò)大種源篩選范圍,尋找更多適應(yīng)湘中本地種植條件的優(yōu)質(zhì)種源。
目前,國(guó)內(nèi)西紅花種植主要包括室外育種和室內(nèi)培育兩個(gè)階段。具體工作進(jìn)程安排見(jiàn)圖1。
圖1 西紅花培育工作進(jìn)程
為保證引種西紅花的質(zhì)量,根據(jù)湘中地區(qū)的物候條件,因地制宜地探索、實(shí)踐了西紅花種植技術(shù)與栽培管理?xiàng)l件控制。
2.3.1 做好選地整地和土壤改良工作
1)選地。西紅花適宜與其他作物輪作,如水稻、玉米、小麥、花生、豆類等,但不宜與地下球根或蔬菜等作物輪作。湘中地區(qū)主要農(nóng)作物為水稻,引種試驗(yàn)采用水稻—西紅花輪作模式。選擇向陽(yáng)平坦的水田,土壤類型為水稻土,黏性略大,浸水后呈泥糊狀,耕作時(shí)可在土壤中摻入適量細(xì)沙或鋸末,增強(qiáng)土壤排水能力,使土壤條件符合壤土或沙壤土的種植要求;檢測(cè)土壤pH 值為6.5,符合pH 值在5.5~7.0 的要求;土壤重金屬、農(nóng)藥殘留、苯并(a)芘限值符合《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618—2018)中水旱輪作地的要求。
2)整地及土壤改良。水稻收割后及時(shí)清除水稻殘株和其他雜草,進(jìn)行第一輪耕作(旋耕25 cm),揀除水稻殘根。將土壤完全打碎,耙細(xì),撒生石灰粉翻入土中,進(jìn)行土壤消毒,并暴曬10 d以上。栽種前10天,應(yīng)對(duì)所選大田再深耕1 次,要求土壤細(xì)碎疏松;同時(shí)施基肥,按每畝(1 畝=667 m2)施基肥45%硫酸鉀型復(fù)合肥50 kg、腐熟欄肥1 000 kg,也可用消毒過(guò)的腐熟秸稈替代腐熟欄肥,同時(shí)按芽孢桿菌1 kg 加入生防菌[6],將肥料和生防菌均勻撒在大田中,然后翻入土壤中,使肥料與土壤充分混勻。施好基肥和生防菌后作畦開(kāi)溝,畦形龜背狀,畦高0.3 m,畦寬1.2 m,畦間0.4 m,畦四周開(kāi)寬0.3 m、深0.3 m的排水溝。
2.3.2 做好種球莖栽種前處理及栽種工作
將干癟、過(guò)小、有病斑的種球莖挑出,按重量進(jìn)行分檔。引種試驗(yàn)購(gòu)買的種球莖主要有A 類(單球重≥25 g)、B 類(單球重<15 g)兩個(gè)級(jí)別。對(duì)A 類種球主要考察西紅花開(kāi)花及種球莖繁育情況,B 類種球僅考察種球莖繁育情況。分檔后的種球莖剝除外層苞衣,根據(jù)球莖大小合理留芽,25 g 左右球莖留2 個(gè)主芽,<15 g 的球莖留1 個(gè)主芽,抹去球莖四周的側(cè)芽。栽種前將種球在陽(yáng)光下暴曬一遍,再用50%多菌靈500 倍液浸種20~30 min 后,將種球莖攤置于匾中,晾放2 d,選擇天氣晴好的上午,將種球莖移栽入田中。栽種密度A 類種球莖行距25 cm、株距20 cm、深度10 cm,B 類種球莖行距20 cm、株距15 cm、深度8 cm。栽種前,在畦上開(kāi)種植溝,溝內(nèi)每畝施用100 kg 鈣鎂磷肥。栽種后,每畝用腐熟欄肥4 000~5 000 kg 覆蓋行間作面肥,也可用消毒晾曬后的稻草覆蓋,上覆少量碎泥土。
2.3.3 田間栽培管理
1)灌排水。西紅花栽種后要及時(shí)澆透水,以利生根。日常灌溉需適度及時(shí),保持土壤濕潤(rùn)。在較為干燥的秋冬季,采用溝灌的形式灌溉,在溝中灌水1~2 次,以溝全部淹沒(méi)為度,使水徐徐滲入植株根部;在雨水較多的春季,注意及時(shí)清溝排水,必要時(shí)可造簡(jiǎn)易薄膜雨棚擋雨,以免過(guò)多雨水滲入土壤,浸泡植株根部造成植株死亡。
2)除草。日常勤除雜草,應(yīng)徒手拔草,且做到全株拔出,運(yùn)出大田。注意除草過(guò)程中不宜撥動(dòng)西紅花植株葉片。至翌年4 月中下旬,西紅花老葉由青轉(zhuǎn)黃時(shí)即可不再除草。除草同時(shí)應(yīng)及時(shí)抹除球莖四周長(zhǎng)出的側(cè)芽,以減少繁育過(guò)小的球莖,保證球莖重量符合要求。除草后應(yīng)及時(shí)中耕松土、培土,以防止土壤板結(jié),增加土壤通氣性,促進(jìn)植株根系伸展,促進(jìn)水分和養(yǎng)分有效輸送。對(duì)因除草而露出表土的球莖,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行培土。
3)及時(shí)追肥。西紅花施肥方式有根際施肥和葉面施肥兩種形式。1 月中下旬植株葉片開(kāi)始返青時(shí)進(jìn)行第一次追肥,按每畝20 kg 兌水澆施45%硫酸鉀型復(fù)合肥。2 月上旬根據(jù)植株生長(zhǎng)情況,若苗弱,可再追施(澆施植株)15 kg 硫酸鉀復(fù)合肥。2 月中旬至3月上旬,每隔10 d 用0.2%磷酸二氫鉀溶液噴施葉面,共噴施2~3 次。
4)病害防治。西紅花種植過(guò)程中最常見(jiàn)的嚴(yán)重病害是由細(xì)菌引起的球莖腐爛病,俗稱根腐病。一般發(fā)病從西紅花植株下部或側(cè)部開(kāi)始腐爛,常伴發(fā)根蛆;植株地上部分葉片瘦弱扭曲,莖稈部發(fā)白、基部發(fā)黃,近土層處莖稈表面可見(jiàn)橢圓形病斑。根腐病的發(fā)生原因有:①種球質(zhì)量問(wèn)題,如種球莖采收后未進(jìn)行及時(shí)的清潔處理,導(dǎo)致土壤、根系等攜帶的微生物污染種球;或種球莖栽種前未進(jìn)行殺菌和干燥,導(dǎo)致種球莖攜菌。②種植地土壤未進(jìn)行消毒處理。③在栽培管理過(guò)程中,澆水過(guò)多或排水不暢,導(dǎo)致植株處于高濕環(huán)境,尤其是在冬季,低溫高濕的環(huán)境更易導(dǎo)致水分難以蒸發(fā),發(fā)生漚根的現(xiàn)象,進(jìn)而誘發(fā)根腐病的發(fā)生。為預(yù)防根腐病的發(fā)生,應(yīng)做好種球和土壤的消毒除菌處理,也可將生防菌(如淀粉芽孢桿菌)在整地時(shí)與土壤混合,以提高植株的抗病能力,改良土壤[6],同時(shí)適度澆水,及時(shí)做好排水工作。對(duì)已經(jīng)發(fā)生根腐病的植株,應(yīng)將病株連根拔除,帶出田地銷毀,并用生石灰對(duì)病穴進(jìn)行澆灌消毒。對(duì)發(fā)病較輕或沒(méi)有發(fā)病的植株,每畝(1 畝=667 m2)按20%乙酸銅2 000 g+1%聯(lián)苯噻蟲(chóng)胺2 000 g 的量與細(xì)土混合后撒施,并在撒后及時(shí)進(jìn)行灌溉;同時(shí)每畝配合使用68%噁霉?福美雙40g+80%克菌丹30 g,兌水30 kg,均勻噴灑。
5)冬季保溫。西紅花雖為耐寒植物,但溫度低于-10 ℃時(shí),對(duì)植株生長(zhǎng)不利,尤其是新種球會(huì)變小。湘中地區(qū)冬季濕冷,有時(shí)還有凍雨,地面溫度極低,嚴(yán)重影響西紅花的生長(zhǎng)繁育,因此冬季應(yīng)做好西紅花的保溫工作,可將已暴曬消毒的稻草覆蓋在田間,防止西紅花植株凍傷。
2.3.4 種球莖采收、分檔
4月中下旬至5月上中旬,待西紅花植株地面部分全部轉(zhuǎn)黃并枯萎時(shí)即可采收種球莖。選擇晴天且土壤呈半干燥狀態(tài)時(shí)采收,從畦的一端開(kāi)始,按順序采挖,注意不要損傷球莖。挖出的球莖及時(shí)運(yùn)到通風(fēng)的室內(nèi)攤放,攤放高度不超過(guò)10 cm。
室內(nèi)攤放約1 周左右,去掉球莖表面泥土,齊頂端剪去枝葉,剝?nèi)埜?,剔除干癟、破損、病害球莖,將揀選好的健壯無(wú)損的球莖用50%多菌靈500 倍液浸泡20 min 左右,進(jìn)行消毒。撈出種球莖,按大小、重量分為4 個(gè)檔:一級(jí),單球重≥35 g;二級(jí),35 g>單球重≥25 g;三級(jí),25 g>單球重≥15 g;四級(jí),15 g>單球重≥8 g。將不同檔次的種球莖分開(kāi)后,置于通風(fēng)干燥、陰涼少光的室內(nèi)貯存。
2.4.1 種球莖貯存條件控制及抽芽前管理
種球莖室內(nèi)攤放20 h 后,即可按不同分檔上匾。種球莖貯存期內(nèi)要注意防控腐爛病的發(fā)生,尤其是南方夏季高熱,6月下旬—8月下旬,都是球莖腐爛病的高發(fā)期,要做好防控工作。種球莖上匾前用50%多菌靈500 倍液噴布匾盤(pán)及架子,用25%的吡唑醚菌酯2 000 倍液浸泡球莖1 h,以降低貯存期內(nèi)球莖腐爛病的發(fā)生率[7]。按種球莖分檔大小分開(kāi)上匾,球莖頭朝上,整齊地?cái)[放一層,然后按從小到大的順序?qū)⒎謾n上匾的種球莖置于多層匾架上,最小的種球莖置于最下層。匾架距地面50 cm,層間距40 cm。西紅花種球莖在貯存期應(yīng)嚴(yán)格控制溫度、濕度及光照條件,以降低貯存期內(nèi)球莖腐爛病的發(fā)生率。
6 月—7 月中旬為西紅花休眠期,室內(nèi)光照要弱,可掛深色門(mén)簾和窗簾減弱光照;室內(nèi)溫度控制在30 ℃以下,濕度控制在60%以下。白天關(guān)閉門(mén)窗,夜間開(kāi)窗通風(fēng)降溫,可通過(guò)地面灑水降低室內(nèi)溫度,增加濕度。
2.4.2 抽芽期管理
7月中旬至8月中旬,球莖開(kāi)始萌芽,花芽開(kāi)始分化,室內(nèi)溫度控制在22~28 ℃,濕度控制在70%~80%,室內(nèi)遮陽(yáng),避免光照;8月下旬至9月下旬,雌雄蕊分化基本完成,室內(nèi)溫濕度控制及光照條件基本不變;至10月中旬,花器官形成,此時(shí)室內(nèi)溫度宜略降低,控制在20~25 ℃,濕度控制在70%~80%,地面和墻面經(jīng)常噴水,也可將浸濕的草墊攤于地面以保持空氣濕度。噴水時(shí)注意種球上切忌沾水,以免導(dǎo)致種球提前長(zhǎng)出營(yíng)養(yǎng)根,影響開(kāi)花與繁殖。注意8 g 以下種球莖一般當(dāng)年不開(kāi)花,可在9月直接移栽到大田,以促進(jìn)球莖的生長(zhǎng),保證翌年高產(chǎn)。
光照條件應(yīng)根據(jù)芽的生長(zhǎng)情況來(lái)調(diào)節(jié),芽短時(shí)應(yīng)減少光照強(qiáng)度,芽長(zhǎng)時(shí)應(yīng)增加光照強(qiáng)度。當(dāng)芽長(zhǎng)超過(guò)3 cm 時(shí),可逐漸增強(qiáng)室內(nèi)光照,但應(yīng)注意避免光線直射,同時(shí)匾要經(jīng)常調(diào)換位置,以使種球莖受光照強(qiáng)度基本一致。主芽長(zhǎng)到6~7 cm 長(zhǎng)度時(shí)應(yīng)及時(shí)抹掉一部分,同時(shí)摘除球莖四周長(zhǎng)出的側(cè)芽,需根據(jù)種球莖大小合理確定主芽保留數(shù)目,30 g 以上的種球莖留芽3個(gè),20~30 g 的種球莖留芽2 個(gè),20 g 以下的種球莖留芽1 個(gè),以減少后期開(kāi)花數(shù)量,保證花絲質(zhì)量。一般情況下主芽長(zhǎng)度控制在10~12 cm為宜。
2.4.3 花期管理
10月下旬至11月中旬是西紅花的花期,此時(shí)室溫宜控制在15~18 ℃,溫度過(guò)低或過(guò)高,均影響開(kāi)花速度,可通過(guò)關(guān)閉門(mén)窗或其他加溫措施升高室溫,通過(guò)機(jī)械噴水霧或其他降溫措施降低室溫,使溫度到規(guī)定范圍以促進(jìn)開(kāi)花;濕度控制在75%~80%,光照可隨著花期的推進(jìn)逐漸增強(qiáng)。花芽開(kāi)始萌發(fā)時(shí),光照強(qiáng)度較弱,室內(nèi)保持陰暗;花芽萌發(fā)后,增加光照強(qiáng)度以促進(jìn)芽鞘生長(zhǎng),自然光照強(qiáng)度不夠時(shí),可開(kāi)燈人工補(bǔ)光。芽鞘長(zhǎng)度控制在7~12 cm,有利于開(kāi)花。
2.4.4 花絲采收
西紅花從花蕾初現(xiàn)到開(kāi)花需1~3 d,花蕾在完全開(kāi)放的前一天生長(zhǎng)最快,應(yīng)趁花蕾將開(kāi)時(shí),即花蕾剛露出紅色的花絲時(shí)進(jìn)行采收。采收最佳時(shí)間為上午9:00—11:00,采摘時(shí)先采下整朵花,再用手指輕輕撕開(kāi)花瓣,取出花絲(即雌蕊的花柱和柱頭),注意斷口宜在花柱的紅黃交界處。采收后的花絲薄攤于潔凈烘焙油紙上,上覆一張油紙,以減少西紅花揮發(fā)性物質(zhì)的散失,降低其香味和功效。采收后的匾盤(pán)及時(shí)放回匾架,且調(diào)換位置。
2.4.5 花絲干燥
采收后的西紅花花絲應(yīng)及時(shí)干燥。鮮花絲在室溫下保存不得超過(guò)24 h,4 ℃以下冷藏時(shí)間不得超過(guò)48 h,-20 ℃以下冷凍時(shí)間不得超過(guò)7 d。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),即便符合以上規(guī)定保存時(shí)間,花絲采收后在保存期間仍會(huì)逐漸呈現(xiàn)彎曲狀態(tài),若未及時(shí)干燥,會(huì)嚴(yán)重影響花絲的品相。
關(guān)于西紅花花絲干燥的方法,目前研究的焦點(diǎn)是干燥的溫度。如低溫冷凍干燥(-40 ℃),雖然產(chǎn)品品相最好,西紅花苷含量也較高,但干燥設(shè)備昂貴,且干燥時(shí)間長(zhǎng)(12 h),不適用于生產(chǎn)實(shí)踐。國(guó)內(nèi)常用的方法是60 ℃以下烘干,控制含水量<10%,干燥的設(shè)備有熱風(fēng)烘箱、水浴烘箱、恒溫加熱板等;也有報(bào)道90 ℃熱風(fēng)烘干8 min,西紅花苷的含量較高[8]。本課題組采用小型恒溫加熱板進(jìn)行少量烘干,溫度60 ℃,時(shí)間20 min。烘干后的花絲晾涼后,根據(jù)花絲粗細(xì)、長(zhǎng)短、品相進(jìn)行分級(jí)后裝入專用密封袋冷藏保存。
西紅花廣泛用于藥品、食品和香料領(lǐng)域,應(yīng)用前景十分廣闊。由于西紅花繁育率低(種球莖繁殖系數(shù)僅為1.2~1.5),同時(shí)栽培管理技術(shù)繁瑣,推廣種植范圍不大,因此在市場(chǎng)供應(yīng)上存在較大缺口,具有較好的發(fā)展前景。湘中地區(qū)地處長(zhǎng)江中下游,物候條件適合培育西紅花,同時(shí)該地區(qū)農(nóng)作物以水稻為主,適合推廣西紅花—水稻輪作栽培模式[3,9]。在引種過(guò)程中課題組也遇到了一些問(wèn)題,如對(duì)西紅花病害防控力度不夠,種球莖繁育率較低,南方多雨易致種球莖受澇等,均影響了西紅花的產(chǎn)量。在后期的工作中,將總結(jié)前期工作經(jīng)驗(yàn),更好地解決上述問(wèn)題。同時(shí)進(jìn)一步探索解決種球老化、異地育種、光照影響、干燥方法等影響西紅花產(chǎn)量和品質(zhì)的問(wèn)題,建立西紅花質(zhì)量評(píng)價(jià)體系,進(jìn)一步規(guī)范湘中地區(qū)西紅花生產(chǎn)技術(shù),以確保西紅花的品質(zhì),推動(dòng)本土化西紅花產(chǎn)業(yè)發(fā)展。