陜西南部紫云英資源考察報告

劉彩玲， 何春梅， 王 飛， 王利民， 余 濤2， 黃毅斌

(1.福建省農業科學院土壤肥料研究所， 福州 350013； 2.福建農林大學資源與環境學院， 福州 350002)

紫云英(AstragalussinicusL.)屬于豆科黃芪屬，也稱為紅花草、翹搖等。是我國稻區傳統綠肥，已經有一千多年的栽培史。中國關于紫云英的記載最早，野生資源的分布也最為廣泛，可以說是世界上紫云英的起源地[1]。因其與根瘤菌形成的共生體系具有固氮作用，在增加土壤養分、改良土壤結構、增加土壤微生物多樣性等方面扮演著重要的角色。除了可作綠肥使用外，還可以作為花蜜、牧草、蔬菜的原料，種子及全草都可入藥，具有補氣固精、益肝明目、清熱利尿等功效。以綠肥循環農業、有機農業、無公害農業為主題的今天，紫云英將成為南方稻區主栽的綠肥品種。傳統上開展紫云英品種鑒定都是以生育期與形態特征為依據進行劃分，但是紫云英屬于異花授粉，異交率高，自然條件下雜交率達80%[1]，且不同地域、不同來源種質資源的相互交流，導致全國各地的紫云英栽培種在形態上很難有太大的區別，以傳統的觀察描述難以準確的鑒別品種。當前保存的或市場上主流的紫云英種質資源存在遺傳多樣性不足、種質變異較小等問題，一定程度上影響了新品種的選育。因此，尋找紫云英野生資源和野生近緣種十分必要。我國南方紫云英已廣泛種植利用，存在野生紫云英的可能性較小，而陜西南部關于紫云英種植利用的記載較少，存在紫云英的野生資源的可能性較大。因此，于2018年5月15至20日在陜西南部開展調查。

1 背景概況

1.1 地理概況

陜西省位于中國西北部，介于東經105°29′～111°15′，北緯31°42′～39°35′之間，地跨北溫帶和亞熱帶，由于南北之間延伸較長，緯度跨越較大，南北間氣候差異明顯，多樣的氣候類型造就了陜西省分布著豐富的生物資源，被稱之為“生物基因庫”。1965年陜西省境內就建立了第一批自然保護區，預計到2030年共建立66個自然保護區[2]。

秦嶺地區生態系統、物種以及遺傳多樣性是陜西省資源多樣性的典型代表。秦嶺是我國南北地理分界線，因為獨特的地理位置，導致秦嶺南北坡之間的氣候、環境、植被的分布存在差異。秦嶺南面為北亞熱帶濕潤氣候，受到東南季風的影響，氣溫較為溫和，雨量豐富；北部為明顯的暖溫帶半濕潤季風氣候，受到西北大陸性氣候的影響，氣溫較低，雨量較少。除了氣候變化幅度大，南北坡的地形也不相同，南坡山勢較為平緩；北坡山勢陡峭，河流長度較短、河谷狹窄。這些因素使得秦嶺地區動植物資源豐富、山地森林植被分布多樣，很多中國特有的珍稀瀕危野生動植物物種，如大熊貓、金絲猴、羚牛、豹等國家一級保護動物，太白紅杉、紅豆杉、紫斑牡丹、水青樹等珍稀樹種得以在這片區域生存；坡面植被類型豐富多樣，例如太白山由頂至山麓依次分布有高山灌叢草甸帶、針葉林帶、樺木林帶等[3-5]。

陜南包括漢中、安康、商洛3個地市，大部分位于北亞熱帶和暖溫帶的過渡帶，由于其特殊的地理環境和優越的自然條件，動植物分布表現出明顯的南北交匯和過渡的區系特征。據調查，陜南有種子植物3 000余種，野生動物400多種。秦嶺南坡中段，包括秦嶺南坡至漢江以北的漢中市各縣(區)以及與之相鄰的鳳縣部分地區，該區段有種子植物約2 184種，占秦嶺總種數的63.32%，包括國家保護植物31種[6]。而位于安康市寧陜縣分布的種子植物數占秦嶺總種數的38%，屬國家重點保護的珍稀植物有27種；此外，野生動物資源種類繁多，包括兩棲爬行類、鳥類、獸類等，其中兩棲動物占全省總種數的50%，爬行動物占全省總種數的58.5%，還是秦嶺大熊貓保護區群最優保護價值的保護區之一[7-8]。可以說陜南是秦嶺地區生物多樣性極為豐富的地區之一。

1.2 歷史概況

紫云英性喜溫暖濕潤環境，有一定耐寒能力，并且適應較高海拔，一般認為其生于海拔400～3 000 m間的山坡、溪邊及潮濕處。《秦嶺植物志》中記載：紫云英產秦嶺南坡陜西的寧陜、石泉等地，生于海拔400～3 000 m的山坡路旁林下及河旁，分布于33°N～34°N的陜西(南部)、浙江、福建等[9]。《中國紫云英》中根據我國本地品種具有較強的越冬性及適應較高海拔等特點，推測其發源地是在秦嶺以南的中國中部山間河谷地帶，然后再往東和往南擴展。在建國以前，紫云英的種植主要集中在長江中下游各省份地區，北界在淮河、秦嶺以南，野生資源主要分布在33°N左右一線；新中國成立后，紫云英種植面積得到了大規模的發展，南至廣東、廣西；北至河南、江蘇；西至四川；東至福建、上海[1,10-11]。植物百科網站標示了自1910年以來在我國采集的1 000多個紫云英標本，分布在21個省區140多處采集地，絕大多數分布在南方，在秦嶺南部的陜西安康的寧陜縣、石泉縣、平利縣、嵐皋縣，陜西漢中的西鄉縣、城固縣，以及湖北十堰的竹溪縣都標示有紫云英分布。而陜南的漢中、安康自然條件方面具有明顯的南方地區特征，主要栽種水稻，適宜紫云英的生長。由此可以推測紫云英的發源地可能是在秦嶺以南的中部山間河谷地帶，再繼續向南或向東擴展，受限于秋冬氣候干旱、水稻田少、病蟲害多等原因種植范圍無法向西或向北擴展。

2 考察與收集方法

本次考察為期1周，先后考察了安康市的漢陰縣、寧陜縣、石泉縣以及漢中市，行程約400 km。考察方式主要有2種：第一種主要參照植物百科網站標示的標本采集地和文獻資料中記載的產地、主要栽培種植地作為重點考察地；第二種是向當地農業部門工作人員、當地農戶了解紫云英野生及栽培資源的歷史發展情況及現狀，包括具體的種植分布范圍、栽培面積、種子來源和產量等信息，并前往歷史上曾種植過的村落現場考察。對發現的紫云英種質資源記錄其具體地點、時間、地形、種植海拔和經緯度等，并拍攝圖片，同時現場采集種子、挖取活體植株以及讓當地農戶或農業工作人員采收。

根據紫云英性喜濕潤而排水良好的土壤等生長特性，以及傳統上習慣與稻田進行套播的耕作方式，本次考察主要以鄉鎮和村落為中心，特別是溪邊、河灘邊、以及海拔較高，稻田較多的村落為重點。本次考察共收集了2個紫云英種質資源，位于北緯32°96′～33°30′，東經106°81′～108°38′，海拔544～868 m。

3 考察結果

3.1 生態環境

紫云英性喜濕潤而排水良好的土壤，傳統耕作上習慣與稻田套作。陜南地區屬于溫暖濕潤的北亞熱帶氣候區，是陜西省主要的水稻生產基地。此外，除了文獻中記載陜南是紫云英發源地外，植物百科中也標示大量標本來自陜南地區。但在考察過程中發現，目前陜南地區農業生態環境、耕作方式已經發生較大的改變，難以發現成片的稻田或已無水稻栽培，基本不種植紫云英。因此，文獻資料中標示和記載的紫云英原產地和采集地已難以發現野生種質資源或當地種。

3.2 資源現狀

通過這次考察發現，陜南地區已無大面積紫云英種植，原有種質已流失。沿途發現在河灘邊、路邊、田邊分布有其他多種綠肥資源，包括小巢菜、毛葉苕子、箭筈豌豆、白三葉、天藍苜蓿、多花木藍、白花草木樨等。特別是苕子，由于多年前道路綠化進行播撒，如今已逸生并廣泛分布。

此次共實地考察陜西省4個縣市，共收集了2份紫云英種質資源，分別位于寧陜縣賈營村和漢中市南鄭區新集鎮許營村和兩河鎮野爐村。對本庫中保存的紫云英品種進行株高、莖粗、千粒重和種子長度測定，其均值分別為68 cm、0.65 cm、3.4 g和3 mm，由表1可見，此次采集的資源各項指標均低于此值。此外，與常見的紫云英品種不同，這2個品種在5月中下旬還有部分處于花期。一般情況下，5月中旬左右紫云英種子已經成熟，即使是遲熟品種也已進入收種階段，例

表1 收集紫云英種質資源情況

編號采集地地理分布緯度(N)經度(E)海拔/m生物學特性 1寧陜縣城關鎮賈營村33°18'108°23'8682漢中市新集鎮許營村32°99'106°82'521兩河鎮野爐村32°96'106°81'544植株細小、矮,株高28cm,莖粗0.33cm,花色淡粉,千粒重1.3g,種子長度1.5mm,處于花期,部分為青莢期。植株較矮,株高35～38cm,莖粗0.42～0.45cm,花色紫紅,千粒重3.2～3.3g,種子長度2.0mm,處于黑莢期,部分為花期。

如浙紫5號、寧波大橋、平湖種等[13-17]。據寧陜縣農業技術人員介紹，寧陜縣在20世紀七八十年代短暫推廣過紫云英種植，近30年未再種植，種子具體來源無詳細記載，已經無法追溯。而賈營村這片紫云英得以保存是因為該地早已棄耕，并且當地冬季氣溫低達-8～-7 ℃。由此推斷這個紫云英資源具有耐寒性且生育期長的特點，在現有紀錄中位于最北端，是個有價值的資源。與寧陜縣不同的是，漢中地區的紫云英種植面積正在恢復，目前種植面積約有0.67萬hm2，屬農戶自發的行為。種子自留自繁，品種及來源已不可考。漢中地區習慣將紫云英稱之為“洋苕子”，可推斷該品種可能是外引種。

3.3 考察體會

陜南地區處于南北交界帶，氣候多樣，生境復雜，且文獻中標示陜南地區是紫云英的可能起源地，野生種、近緣種的分布應該較多。但是考察過程中發現，陜南地區目前已經很少種植有紫云英，部分是農戶自發種植，呈星散分布，少的地方不過幾株，絕大多數是種植在房前屋后以及路邊田地中。管理也十分粗放，主要是為抑制冬閑田的雜草生長。在整個陜南地區，紫云英的種植在整個農業中占有的份額很小。分析其原因，一是農村城鎮化的建設對紫云英的生境造成一定的破壞，直接導致了種植面積的減少和種質資源的流失；二是耕作方式的改變，農戶已逐漸放棄精耕細作的水田種植，選擇耕作、管理較方便、經濟效益較高的旱地耕作，嚴重影響了優良品種的種植與推廣。三是缺乏對資源的保護意識，導致很多資源已經丟失，即使還保有當地種，但來源地與品種名因無記載，已無從知曉。

本次考察范圍較小，時間較為倉促，沒有開展深入全面考察，可能還有許多地方種未發現，遺漏較多。關于陜南地區紫云英種質資源的考察范圍應進一步擴大，納入更多縣市；除了溪邊、河灘邊和水稻田邊，還可以盡量前往偏遠的村落，可能還存在野生資源。此外，考察時間最好選擇在2—4月份之間，此時紫云英還處于花期，便于發現與觀察，也有利于挑選和記載。

4 小結與展望

種質資源是育種研究的基礎材料，要培育新品種就必需掌握具有特殊性狀的種質材料，陜南地區生態環境多樣，物種資源豐富，發掘并利用這些資源對實現新品種選育有重要的價值。通過整理發現，不僅僅是紫云英，其他包括豆科作物野生大豆資源[18-20]、果樹種質資源[21-23]、藥用植物資源[24-28]等也存在種植資源流失、生存環境遭受破壞、分布面積在急劇減少的問題，因此開展考察和收集種質資源材料是一項非常必要的工作。紫云英種質資源已經面臨瀕危或已經消失，但是目前開展針對紫云英種質資源的收集、種植推廣、新品種研發工作較少，需要多方的共同努力。

4.1 政策支持，調動農民積極性

政府應該針對目前存在農戶種植紫云英積極性較差，紫云英利用方式單一，只是作為綠肥使用，直接經濟效益較低等問題，應出臺針對秋冬種植紫云英相應的扶持和傾斜政策，例如增加投入、撥發農戶種植補貼、補貼農機具等，提高農戶利用冬閑田恢復種植紫云英的積極性，進而保護其種質資源。還應積極開拓市場，開發紫云英農副產品，延長產業鏈，增加其附加值，提高經濟效益。其次需要加強對資源的管理與保護，開展宣講、培訓或者競賽等形式廣泛宣傳，積極組織技術人員下鄉現場指導、咨詢、服務等活動，使廣大農戶真正認識到種植綠肥作物的重要性，提高積極性與自覺性。資源的收集和搶救是一項長期持久的工作，最好發動當地農民或農業相關工作人員參與到種質資源的保護與搶救工作中來。

4.2 加強種質資源的收集與保存，建立資源共享平臺

針對目前紫云英種質資源遺失，保有的原原種出現品種退化、損失嚴重的問題，需盡早建立紫云英種質資源圃。對生態環境保護較完善的地方開展原位保護，對零星分布的資源，應加強資源的考察收集和異位保護。通過資源圃將有價值的種質資源及時進行提純復壯并開展評價鑒定，不僅可以保護種質資源的多樣性，還能通過采集的特性數據，篩選出優異種質資源，為育種工作做準備。種質資源收集與保存目的在于利用，應建立資源信息共享平臺，將全國紫云英種植、利用、銷售等產業信息整合，更好地為資源的收集、保存、利用提供支持。

4.3 加強人才隊伍建設，加大資源研發力度

目前從事紫云英研究的相關科研單位和科研人員較少，特別是從事育種方面的研究更少，人才缺乏是其種質資源研究出現斷層的主要原因，因此加強人才隊伍的建設很有必要。可以采用人才引進的方式，或者對已有的科研人員開展交流培訓，從而拓寬紫云英的研究方向。相關技術人員應針對目前生產中的實際問題，例如品種混雜、管理粗放、栽培技術相對落后或者不規范、抗逆性資源和新品種缺乏等問題，加強對紫云英育種和栽培技術創新方面的研究，培育出新的優良品種以供生產利用。此外，還應積極開展紫云英綜合利用技術研究，開發以紫云英綠肥為主的綠色有機農產品，以及加大針對紫云英耕作配套設施研究，減少勞動力投入，提高勞動效率，并以此帶動紫云英種植推廣。

表1 27個供試品種

熟期 穗型 品種 熟期 穗型 品種 熟期 穗型 品種 狼山462太原3164大白黍 散穗千溝黃糜子 散穗白黍子 散穗B85-68 Jan-55 吐魯番糜 個個糜 內糜8號外引黍4號伊選大紅糜早熟 密穗土黃糜中熟 密穗品糜1號晚熟 密穗赤黍8號 00004271 杭后小青黍 黃羅黍 寧城直黃黍黃糜子赤黍1號 側穗00004272 側穗黃旗糜子 側穗準旗醬黃黍00004279灶黑白白笊籬頭