當(dāng)歸提早抽薹的科學(xué)問題商榷△

龔成文，藺海明，馮守疆，趙欣楠，楊君林，張旭臨

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 中藥材研究所，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；3.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 土壤肥料與節(jié)水農(nóng)業(yè)研究所，甘肅 蘭州 730070)

當(dāng)歸提早抽薹的科學(xué)問題商榷△

龔成文1*，藺海明1，2，馮守疆3，趙欣楠3，楊君林3，張旭臨3

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 中藥材研究所，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；3.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 土壤肥料與節(jié)水農(nóng)業(yè)研究所，甘肅 蘭州 730070)

當(dāng)歸為中醫(yī)常用中藥，人工栽培種植歷史悠久，以甘肅岷縣產(chǎn)當(dāng)歸品質(zhì)最優(yōu)，但在成藥期當(dāng)歸提早抽薹嚴(yán)重，是長期未能解決并嚴(yán)重影響當(dāng)歸優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的主要障礙。為了科學(xué)認(rèn)識(shí)當(dāng)歸成藥期提早抽薹問題，本文總結(jié)了當(dāng)歸提早抽薹研究進(jìn)展，并對(duì)當(dāng)歸的植物學(xué)屬性進(jìn)行比對(duì)分析，提出研究解決的主要方向，旨在為今后當(dāng)歸優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)提供參考。

當(dāng)歸；抽薹；二年生草本植物

當(dāng)歸Angelicasinensis(Oliv.) Diels傘形科草本植物，其根入藥，具有補(bǔ)血活血、調(diào)經(jīng)止痛、潤腸通便等作用[1]。當(dāng)歸人工栽培種植已有1700多年的歷史，主產(chǎn)于中國西北和西南地區(qū)，其中以甘肅產(chǎn)量最大，岷縣產(chǎn)當(dāng)歸品質(zhì)最好[2]。長期以來，當(dāng)歸提早抽薹是制約其優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)的主要障礙之一，據(jù)田間調(diào)查表明，在種子、種苗選擇適當(dāng)?shù)那闆r下，一般年份當(dāng)歸提早抽薹率在20%～30%，高溫干旱年份嚴(yán)重者高達(dá)60%～80%，甚至更高，直接影響當(dāng)歸種植效益[3-5]。多年來，研究人員通過種子選擇、育苗、施肥、田間管理等方面做了大量研究，但均未徹底解決提早抽薹問題。因此，科學(xué)認(rèn)識(shí)當(dāng)歸種植成藥期提早抽薹問題，對(duì)當(dāng)歸生產(chǎn)和種質(zhì)創(chuàng)新具有重要的科學(xué)意義。

1 科學(xué)確認(rèn)當(dāng)歸的植物學(xué)屬性

1.1 當(dāng)歸與二年生草本植物及多年生草本植物比較

通過與典型二年及多年生草本植物比對(duì)發(fā)現(xiàn)(表1)，典型的二年生草本植物蘿卜、甜菜、胡蘿卜等在第2年大部分植株開花結(jié)實(shí)，肉質(zhì)根木質(zhì)化，植株死亡；而當(dāng)歸植株在第2年部分或者大部分開花結(jié)實(shí)，肉質(zhì)根木質(zhì)化，植株死亡，與二年生草本植物非常相似。多年生草本植物如黨參、人參、大黃等的其肉質(zhì)根第2年繼續(xù)膨大，開花結(jié)實(shí)后其肉質(zhì)根并不出現(xiàn)木質(zhì)化，可見當(dāng)歸與多年生草本植物差別較大。

表1 當(dāng)歸與二年生草本植物比對(duì)

1.2 從二年及多年生草本植物概念認(rèn)識(shí)

二年生植物亦稱“越年生植物”，是指在兩個(gè)生長季內(nèi)完成生活史的植物，播種的種子，當(dāng)年僅長出根莖、葉等營養(yǎng)器官，越冬后才開花、結(jié)實(shí)，產(chǎn)生種子后死亡。多年生草本植物是指個(gè)體壽命超過二年以上的草本，地上部分每年死去，而地下部分根、根狀莖、或鱗莖等能生活多年[6]。當(dāng)歸在《中國高等植物圖鑒》和《中華人民共和國藥典》以及相關(guān)文獻(xiàn)中均標(biāo)注為多年生草本植物。當(dāng)歸目前采用三年栽培方式(育苗/假植-栽植/成藥-栽植/結(jié)籽)，即第1年育苗，秋末采挖假植，第2年春季栽植秋末成藥，第3年栽植開花結(jié)實(shí)，肉質(zhì)根木質(zhì)化，植株死亡，這可能是判定當(dāng)歸為多年生草本植物的主要原因。但當(dāng)歸在第2年移栽后生長過程中有20%以上的抽薹開花結(jié)籽，其根部木質(zhì)化不能成藥且植株死亡，說明在第2年20%以上的當(dāng)歸植株完成了生活史。從二年及多年生草本植物概念判斷，認(rèn)為當(dāng)歸生活習(xí)性符合二年生草本植物，而與多年生草本植物差異較多。

基于上述依據(jù)，應(yīng)對(duì)當(dāng)歸的植物學(xué)屬性進(jìn)行科學(xué)界定，現(xiàn)在將當(dāng)歸認(rèn)定為三年生植物是基于培栽措施上藥農(nóng)采用了“延后栽培”方式，目的是為獲得當(dāng)歸個(gè)體的增大。實(shí)際上植物學(xué)上也沒有三年生植物的說法，二年生以上植物均稱多年生植物。

2 控制當(dāng)歸提早抽薹的研究進(jìn)展

2.1 種子控制研究

當(dāng)歸傳統(tǒng)的3年栽培模式中，第2年植株抽薹結(jié)籽收獲的種子常稱之為火藥籽，第3年植株抽薹結(jié)籽收獲的種子稱正常籽，以中等成熟的乳熟種子為最優(yōu)[7-8]。邱黛玉等研究表明，火藥籽春季直播第1年與正常籽一樣，植株生長過程沒有出現(xiàn)抽薹現(xiàn)象，且長勢優(yōu)于正常側(cè)穗種子[8]。火藥籽育苗第二年移栽后，抽薹率達(dá)50%以上，最高可達(dá)90%，明顯高于側(cè)穗種子育成苗；頭穗種子及過熟種子育苗第二年移栽后，抽薹率高于側(cè)穗種子，抽薹率達(dá)85%[8，10]。分析認(rèn)為，火藥籽、頭穗種子及過熟種子種子飽滿，發(fā)芽勢強(qiáng)，苗期生長旺盛，有利于植株完成營養(yǎng)生長，第2年移栽后通過緩苗、完成后期營養(yǎng)生長進(jìn)入生殖生長階段，植株開花結(jié)果。而側(cè)穗種子及乳熟種子與頭穗種子相比，種子飽滿度相對(duì)低一些，種子發(fā)芽勢較弱，種苗營養(yǎng)生長緩慢，推遲了生殖生長階段，抽薹率降低。可以看出，無論是火藥籽、還是正常種子育苗第2年栽植均出現(xiàn)抽薹現(xiàn)象，只是抽薹率不同而已。

2.2 種苗生產(chǎn)控制研究

生產(chǎn)中當(dāng)歸育苗方式主要有生地育苗、熟地育苗和設(shè)施育苗，無論那種方式生產(chǎn)的種苗在第二年成藥期均出現(xiàn)提早抽薹問題。研究表明，種苗大小對(duì)當(dāng)歸抽薹率有極為明顯的影響，壯苗、大苗以及高齡苗的抽薹率高[11-12]。當(dāng)歸種苗根直徑越大，早抽薹發(fā)生越早，抽薹率越高，根直徑≥0.86 cm時(shí)，抽薹率達(dá)94.65%，而根直徑在0.36～0.45 cm時(shí)，抽薹率只有6.04%[13]。從目前生產(chǎn)來看，藥農(nóng)大部分采用高海拔生地育苗，高海拔區(qū)生地土壤溫度一般較低，土壤養(yǎng)分中氮含量較高，但磷、鉀速效養(yǎng)分含量低[14]，導(dǎo)致當(dāng)歸種子播種后出苗及生育期整體延后，形不成大苗、壯苗和高齡苗，這可能是生地育苗提早抽薹率較低的主要原因。分析認(rèn)為，無論采用哪一種當(dāng)歸種苗生產(chǎn)方式，都是通過控制苗齡或者控制種苗大小來防治提早抽薹，實(shí)際是控制或者延長了當(dāng)歸的營養(yǎng)生長階段，延后生殖生長階段，從而達(dá)到控制提早抽薹的目的。

2.3 生境控制研究

當(dāng)歸屬于低溫長日照類植物，生長于高寒多雨山區(qū)，通常分布于海拔2000～3000 m 二陰山區(qū)[15]。通過對(duì)當(dāng)歸主產(chǎn)區(qū)生態(tài)因子和栽培因子研究，當(dāng)歸“早期抽薹”率與諸因子之間的關(guān)聯(lián)度大小依次為，海拔>年降水量>密度>有機(jī)肥>磷>氮，可見海拔高度是影響當(dāng)歸早期抽薹的主要原因，隨海拔的升高，氣溫降低，植株發(fā)育遲緩，提早抽薹率降低[16-17]。在當(dāng)歸成藥期，通過遮光可有效地防治當(dāng)歸早抽薹[18]；成藥期當(dāng)歸施用N、P化肥過多會(huì)促進(jìn)其提前轉(zhuǎn)入生殖生長階段，同時(shí)K可以促進(jìn)莖稈健壯生長，加速木質(zhì)化進(jìn)程，導(dǎo)致生殖生長提前，加速抽薹進(jìn)程[5]；而如果土壤出現(xiàn)干旱，空氣濕度降低也會(huì)導(dǎo)致提前抽薹的發(fā)生[19]。以上研究結(jié)果說明，提高海拔高度、降雨量增加以及通過遮光措施均能延緩當(dāng)歸植株?duì)I養(yǎng)生長階段向生殖生長階段轉(zhuǎn)化進(jìn)程，而土壤干旱、空氣濕度降低以及過量施用N、P、K化肥則促進(jìn)了當(dāng)歸植株?duì)I養(yǎng)生長階段向生殖生長階段轉(zhuǎn)化進(jìn)程。

2.4 種植模式研究

當(dāng)歸藥材在長期用藥習(xí)慣、歷史沿革及文化背景的影響下，形成了當(dāng)歸商品規(guī)格等級(jí)，而商品規(guī)格等級(jí)是傳統(tǒng)藥材質(zhì)量的主要評(píng)價(jià)方式[20]。在我國1984年頒布《76種藥材商品規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)》中，當(dāng)歸藥材的商品規(guī)格按每千克所含支數(shù)劃分為不同等級(jí)(表2)，不論是全歸還是歸頭，個(gè)體越大等級(jí)越高，市場售價(jià)也越高，這應(yīng)該是形成3年栽培模式的主要原因。當(dāng)歸3年種植栽培模式，在清代已經(jīng)形成，當(dāng)時(shí)就采用開墾荒地育苗，通過控制苗齡，延長栽培年限來提高等級(jí)或者商品規(guī)格。光緒《眠州鄉(xiāng)土志》中記載了岷縣種植當(dāng)歸情形，初年墾荒山布種(平川不成)，及冬初成秧，絕處窖藏，次年春栽秧，銷擁打口，經(jīng)七八次，及冬藥成，掘出縛把，置架上，以薪草煙熏之，到次年春始干，乃可售[21]。有研究表明，當(dāng)歸藥材不同商品規(guī)格等級(jí)間阿魏酸、水溶性多糖、浸出物含量與等級(jí)高低無相關(guān)性[22-23]。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和檢測方法的不斷提高，藥效成分含量將成為中藥材質(zhì)量的主要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，商品規(guī)格等級(jí)評(píng)價(jià)方式將逐漸成為輔助標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)新當(dāng)歸種植栽培模式，提高當(dāng)歸主要藥效成分含量是未來當(dāng)歸種植的主要研究內(nèi)容。

表2 當(dāng)歸藥材商品規(guī)格級(jí)等級(jí)劃分 支·kg-1

3 建議及探討

3.1 確定當(dāng)歸為2年生草本植物

從當(dāng)歸的生長過程及生活習(xí)性來觀察比較判斷，當(dāng)歸屬于二年生草本植物。長期以來，中藥材主要以商品規(guī)格的形式來體現(xiàn)其價(jià)值，藥農(nóng)為了提高當(dāng)歸商品規(guī)格，形成了三年的延后栽培模式，從傳統(tǒng)當(dāng)歸種子選擇、育苗方式來看，均是為了縮短種苗苗齡；從生境選擇來看，是為了延緩當(dāng)歸植株?duì)I養(yǎng)生長階段，防治當(dāng)歸第2年成藥期抽薹而采取的措施。因此，建議更正當(dāng)歸多年生草本植物為二年生草本植物。

3.2 當(dāng)歸提早抽薹及火藥籽提法應(yīng)進(jìn)一步商榷

在傳統(tǒng)3年栽培模式中，第2年抽薹開花結(jié)果屬于正常生理現(xiàn)象，當(dāng)歸在二年中就能完成了其生活史。因此，在當(dāng)歸種植中把成藥期當(dāng)歸抽薹的現(xiàn)象稱之為當(dāng)歸提早抽薹(早抽薹)并不科學(xué)，準(zhǔn)確的提法應(yīng)為當(dāng)歸抽薹。同時(shí)將第2年抽薹開花結(jié)果產(chǎn)生的種子(火藥籽)更正為二年種，第3年抽薹開花結(jié)果產(chǎn)生的種子(正常籽)更正為三年種。

3.3 確認(rèn)當(dāng)歸為二年生草本植物的思考

當(dāng)歸歸屬于二年生草本植物后，在當(dāng)歸育種過程中，可充分利用二年種進(jìn)行新品種選育，較目前利用三年種進(jìn)行新品種選育時(shí)期縮短1年，可有效加快當(dāng)歸品種選育進(jìn)程和當(dāng)歸種質(zhì)創(chuàng)新步伐。同時(shí)要根本解決當(dāng)歸抽薹問題，抗抽薹品種選育是主要途徑之一，利用現(xiàn)代生物育種技術(shù)，通過抗抽薹基因篩選克隆導(dǎo)入，選育出抗抽薹當(dāng)歸品種。有研究表明，通過種子直播一年生的當(dāng)歸，藥效成分可完全達(dá)到藥典要求，并與傳統(tǒng)模式種植的當(dāng)歸差別不大，只是產(chǎn)量相對(duì)較低[9，24-26]。因此，研究精量直播技術(shù)，變革傳統(tǒng)3年栽培模式，縮短當(dāng)歸栽培年限，進(jìn)行一年生當(dāng)歸種植栽培，不僅能保證當(dāng)歸藥效成分含量，而且解決了長期以來困擾當(dāng)歸生產(chǎn)中的抽薹問題。綜上所述，確定當(dāng)歸為二年生草本植物，對(duì)當(dāng)歸種植栽培模式創(chuàng)新及種質(zhì)資源創(chuàng)新意義重大。

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ScientificDiscussionofBoltingPointsinAdvanceforAngelicasinensis

GONGChengwen1*，LINHaiming1，2，F(xiàn)ENGShoujiang3，ZHAOXinnan3，YANGJunlin3，ZHANGXulin3

(1.InstituteofChineseMedicinalMaterials，GansuAcademyofAgriculturalSciences，Lanzhou730070，China；2.AgriculturalCollegeofGansuAgriculturalUniversity，Lanzhou730070，China；3.AgriculturalInstituteofSoilFertilizerandWaterSaving，GansuAcademyofAgriculturalSciences，Lanzhou730070，China)

Angelicasinensisis conventional Chinese medicine on TCM，which has traditional cultivation with a long history in china，quality ofA.sinensiswidely cultivated in Min county of Gansu province is the highest，while the problem of bolting in advance forA.sinensisis very serious at medicinal value formative period，which is the main obstacles on quality and high yield of angelica and hasn’t solved fora long time.In order toknow the problem with scientific cognition of bolting in advance for Angelica at medicinal value formative period，this paper summarizes the research progress of bolting in advance forA.sinensis，compares and analyses botanical attribute of angelica，puts forward the main direction of research and solvation as a reference for cultivation technology of high quality and high effective angelica in future.

Angelicasinensis；bolting；biennial herb

2015-11-11)

國家科技部農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目(2013GB2G100483)；甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新專項(xiàng)(2013GAAS03)

*

龔成文，副研究員，研究方向：中藥材新品種選育及栽培；Tel：(0931)7602337；Email：gongcw@163.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2016.8.016