播種期對干旱半干旱區栽培板藍根產量和質量的影響

蔡子平，王宏霞，米永偉，武偉國，王國祥＊

1.甘肅省農業科學院經濟作物與啤酒原料研究所，甘肅 蘭州 730070；

2.甘肅省農業科學院中藥材研究所，甘肅 蘭州 730070；

3.甘肅省中藥材種質改良與質量控制工程實驗室，甘肅 蘭州 730070

板藍根為十字花科兩年生植物菘藍（Isatis indigotica Fort.）的干燥根，其葉稱為大青葉。板藍根與大青葉均為我國常用的中藥材[1]。我國大多數地區均有分布，主要栽培區為河北、安徽、甘肅和黑龍江等地[2]，而以甘肅和黑龍江的產量較大[3]。甘肅省為板藍根主產區，占全國種植面積的50%左右，常年穩定在15～18萬畝，張掖市民樂縣被稱為“板藍根之鄉”，常年種植面積在10萬畝左右，現已成為當地主要經濟作物之一。

近年來，禽流感、病毒性病害的頻繁發生極大促進了板藍根的市場需求量，帶動了菘藍人工種植業的迅速發展，也促進了板藍根栽培技術的研究。大量學者對板藍根播種期對產量構成進行了系統研究，葉青等[4]研究表明，播期對板藍根籽粒產量的形成存在差異。陳宇航等[5]研究了安徽阜陽地區不同播期對板藍根形態學特征、產量及質量的影響。秦夢等[6]研究了河北產板藍根綜合比較不同播期下板藍根總核苷類含量、（R，S）-告依春含量和產量的動態變化。何玉杰[7]對陜西漢陰地區板藍根適宜播期進行了研究。這些研究對板藍根標準化栽培播種期提供了依據，但由于這些研究均在各自不同的生態區域進行，受氣候條件的影響，板藍根種植時期均有差異。因此，特定產區適宜播期的選擇顯得尤為重要，是決定產量和品質的主要因素之一。甘肅省中部干旱半干旱區春季雨水少，倒春寒易發生，對板藍根適宜播種期的系統研究尚少見報道，生產上播種缺乏科學依據，在播期的選擇上較為盲目，嚴重影響栽培成效。因此，甘肅中部干旱半干旱區代表性區域榆中縣進行板藍根播期研究具有重要意義。本研究通過設置不同播種期試驗，以期明確播種時期對板藍根生長動態、產量、主要藥效累積的影響，提出適合甘肅中部干旱半干旱區板藍根種植的最佳播種時期，為制定板藍根標準化栽培操作規程，建立規范化栽培基地提供科學依據。

一、材料與方法

試驗設在榆中縣連搭鄉，其位于榆中縣城西北約1km，地勢南高北低，三面環山，中間平坦，平均海拔1 900m，平均氣溫6.6℃，年降雨量450mm，無霜期140d。試驗地土壤有機質含量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。試驗田前茬為玉米，試驗用種為當地購買農戶種子。

二、試驗設計

試驗前結合整地一次性施入基肥，于4月中旬土壤解凍后播種。每個處理設5個水平，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個重復，15個小區。小區面積3.5m×5m=17.5m2，田間隨機排列，條播75.0kg/hm2，行距為20cm，走道50cm。采用隨機去組設計，三次重復，共15個小區，試驗區總面積20m×17m=340m2。

三、樣品采集及數據收集

（一）生長動態測定

播種40d后每隔15d取樣測定。取樣時，依據“S”型取樣法，在各小區選取長勢均勻一致的健康植株5株，分別測定株高、功能葉片數、主根粗、主根長等指標。共取樣7次。

（二）產量測定

收獲時先將地上部分齊地面取下，去除干枯葉進行葉片鮮重的稱量。同時，植株地下的根，抖凈土帶回試驗室用水沖洗干凈，晾干水分后即可稱取根重，即得各小區板藍根鮮產量。鮮重稱完將二者置于干燥通風處自然晾干，按照小區測定干產量，折算產量。

（三）品質測定

板藍根自然風干后，去樣品用粉碎機粉碎，并裝于試劑瓶中待用。含水量采用烘干稱重法測定。總灰分、酸不溶性灰分及浸出物的測定依據2015版《中華人民共和國藥典》四部通則中的2302、2201項中的方法進行測定。

（四）（R，S）-告依春含量采用高效液相色譜法測定

所采用試驗儀器為Agilent 1260型高效液相色譜儀；色譜條件設定為Gemini-C18、色譜柱（4.6×250mm，5μm）；流動相：甲醇-0.02%磷酸溶液（7:93），流速1.0mL·min-1；采用自動進樣器進樣，設定進樣量10μL；檢測波長：245nm。所用試劑為（R，S）-告依春對照品（含量測定以99.9%計算）；試驗中采用甲醇為色譜純，水為超純水，其他試劑均為分析純。

四、結果與分析

（一）播期對板藍根生長發育進程的影響

圖1 播期對板藍根根粗變化的影響

圖2 播期對板藍根株高變化的影響

由圖1可以看出，不同播種時間對板藍根的生長發育有較大的影響。在各播期生長期內，板藍根根粗呈“慢—快—慢”生長的趨勢，在8月中旬到9月中下旬為板藍根快速生長期。圖2表明，株高在7月中旬以前，均表現為快速生長期，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。圖3表明，大青葉片數均成緩慢增加的趨勢，隨著播期的延長，葉片數逐漸增加。

圖3 播期對板藍根葉片數變化動態的影響

圖4 播種期對板藍根產量的影響

（二）播期對板藍根產量的影響

不同的播種時間對板藍根的產量有顯著影響，對大青葉的產量也有影響。圖4表明，從最早的播期BQ1基礎上，隨著播期的推后，大青葉的產量基本呈上升趨勢，在播種時間較早的情況下，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量高于前期的。隨著播期的推后，板藍根的產量呈先增后減的變化趨勢，在BQ2（4月25日）畝產量達到最大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，若以收獲板藍根為主的，以BQ2（4月25日）為板藍根的最佳播期。

（三）播期對板藍根品質的影響

按照藥典規定，板藍根藥材中總灰分＜9%，酸不溶性灰分＜2%，浸出物＞25%；含量測定按干燥品計算，（R，S）-告依春（C5H7NOS）含量應不低于0.02%。播種時間對板藍根品質的影響見表1。由表1可以看出，各播種時間對板藍根藥材的含水量、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），但都達到藥典規定的最低標準。酸不溶性灰分和（R，S）-告依春含量受到播種時間的影響較大，并各處理間差異顯著（P＜0.05）。隨著播種時間的推遲，酸不溶性灰分的含量有逐漸增加的趨勢，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日三個播期差異不顯著（P＞0.05）。

五、結論與討論

表1 不同播期對板藍根品質的影響

大量研究表明，播種期對水稻[6]、玉米[7]、大豆[8]、馬鈴薯[9]生育進程均有影響，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，過早播種會因倒春寒或春季干旱影響板藍根成苗率。同時，大量研究表明，播種期對作物產量也有較大的影響。由于播種期的推遲，夏玉米的穗行粒數減少，百粒重減輕，最終導致產量降低[10]。在油菜的不同播種時間的研究中發現，適時的早播相比遲播增產達14.94%[11]。而在本研究中，不同的播期大青葉和板藍根的產量均造成較大的影響，并且播種期對大青葉和板藍根產量的時間點也不同。在研究不同播期對烤煙[12]和青蒿[13]的化學成分含量的影響時發現，二者的化學成分含量均隨播期延遲呈現下降趨勢。而在本研究中也表明，不同的播種時間下，板藍根的品質指標存在較大的變化。隨著播期的延遲，酸不溶性灰分的含量有逐漸增加的趨勢，而（R，S）-告依春含量則表現為早播和晚播都較低。

由此可見，甘肅中部地區板藍根不宜早播，但也不宜晚播，綜合考慮，在甘肅中部干旱半干旱區，人工栽培菘藍的最佳播期應選擇4月下旬至5月初，此期播種，才能獲得產量高，品質優的板藍根藥材。