浙贝母栽培技术研究进展

2020-06-10 08:55张兰胜谷文超
中国野生植物资源 2020年5期
关键词:浙贝母贝母鳞茎

张兰胜,谷文超,文 明,周 浓*

(1.丽江师范高等专科学校应用技术学院,云南 丽江 674199;2.重庆三峡学院生物与食品工程学院/三峡库区道地药材绿色种植与深加工重庆市工程实验室,重庆 404120)

浙贝母(FritillariathunbergiiMig.)为百合科贝母属(Fritillaria)多年生草本植物,有狭叶种、宽叶种、多籽种和小三子等种类[1],其入药部位为地下鳞茎,原产于浙江宁波象山,现在浙江、江苏、福建、江西等地都有种植栽培[2]。浙贝母是民间常用中药材,为“浙八味”之首,有清热散结、止咳化痰等功效[3]。近年来,浙贝母野生资源已不能满足市场需求,人工种植已经逐渐取代野生浙贝母,但因产地、管理等各种因素,其质量也参差不齐,严重影响了浙贝母的可持续发展。因此,在增大产量的同时,提高浙贝母药材质量,保证其质量稳定等问题亟待解决。该研究从浙贝母的生物学特性、环境条件、种植制度、繁殖方式、产地加工等方面对浙贝母栽培技术进行总结,为浙贝母规模化种植提供参考。

1 浙贝母生物学特性及遗传多样性

1.1 生物学特性

浙贝母的生长周期为1年,一般多在9月发芽,随后芽分化明显加快,9月下旬鳞茎开始发根;在次年2月上旬,主茎出土;在3月中下旬,叶面积快速增长;3月中下旬,开始开花,花期两周左右;到了5月中下旬全株枯黄[4]。浙贝母是异花授粉类植物,其花粉粒大小指数在47.75~54.25 μm之间,且具有较为严格的自交不亲和性[5]。

1.2 遗传多样性

浙贝母的遗传多样性较为丰富,因而种植资源相对稳定,适合作为优良品种种植栽培[6,7]。在不同地区种植相同品种的浙贝母会表现出较大的遗传分化,表明当前浙贝母混杂现象比较突出。Moon等[8]利用遗传特征准确鉴定了贝母品种,通过对叶绿体的基因测序,确定了matK和rps16两个基因可以标记区分贝母。此外,可以借鉴使用AFLP技术进行标记分析贝母群内和种群间遗传多样性研究[9],为贝母的鉴定和质量控制提供了重要信息。

2 环境条件对浙贝母产量及品质的影响

浙贝母性喜温凉,怕旱怕涝,稍微耐寒,适宜生长温度为-3~30℃。浙贝母在生长期间需要充足的光照,光照不足会导致鳞茎收成的下降,因此在选地时应选择背风向阳的地方。浙贝母喜欢湿润气候,所需土壤最佳含水量在20%~30%之间,在栽种时需水量相对较小,出苗至枯萎前需水量大,用带沙质的轻粘土栽培最佳[10]。为了更好的调控浙贝母的生长环境,可采用大棚进行栽培。大棚栽培能促进浙贝母出苗前根系生长及副秆的发育,并且能控制温度和躲避洪涝灾害,从而提高浙贝母的产量[11]。

3 种植制度对浙贝母产量及品质的影响

3.1 连作

廖海兵[12]等人研究发现,连作浙贝母会引起土壤酸化、养分降低、微生物区系改变,容易导致病虫害增多、产量及其质量下降等问题。因此,在种植浙贝母时,要防止连年耕作,可以选择轮作、套作等模式。

3.2 轮作

近年来,关于浙贝母与其他植物轮作的研究报道较多,发现轮作可以有效防治浙贝母菌核病与灰霉病的发生,其中与水稻轮作模式防治效果最为明显,比单一作物种植所达到净收益值提高2~3倍,取得了较好的经济收益[13]。不过也有研究指出,由于浙贝母的连年轮作,加上近年来种源的混乱、退化等因素,浙贝母中总生物碱含量有所偏低[14]。

3.3 间作

浙贝母与其他作物间作不但能抑制病虫害的发生,还能增强光合作用的面积、提高光能的利用率,实现高产、稳产和高效益。有地区采取“浙贝母+葡萄-青毛豆”间作,等到种植在两行葡萄中间的浙贝母倒苗后,再种植青毛豆,先采收青毛豆后采挖浙贝母出售,“浙贝母+葡萄-青毛豆”间作经济效益非常可观,值得推广[15]。也有贝母与藁本间作的报道,藁本喜荫,且根入土深;而贝母喜光,根入土浅,二者互补,此模式可作为浙贝母间作种植的参考[16]。

3.4 套作

于永春[17]等人报道了特克斯县贝母套作油葵栽培技术,其中贝母畦埂宽0.3 m,二者套作有效的利用了空间,提高光能和土地利用率,并且产量高。东阳市千祥镇采取浙贝母与水半夏的套作模式,二者同为中药且季节相互衔接,解决前后季作物间的季节矛盾,产量高且经济效益十分可观[18]。还有许多地区以浙贝母为主体,套种夏秋白菜、甘薯、大豆、小番薯、夏阳菜等农作物,有利于后作物的适时播种和栽植,均获得了较高的经济价值及生态效益[19-20]。这些成功经验为浙贝母套作技术提供了范式。

4 繁殖方式与品种选育对浙贝母产量及品质的影响

4.1 繁殖方式

浙贝母的繁殖方式主要有种子繁殖、鳞茎繁殖和组织培养。其中,种子繁殖为有性繁殖,而鳞茎繁殖、组织培养为无性繁殖。关于种子繁殖技术,其繁殖时间较长,周期一般为5~6年,浙贝母种子还有休眠现象,需要低温条件解除,并且种子繁殖成苗率也相对低,因此在大规模繁殖生产中很少使用[21]。现在以无性繁殖为主,一种技术是选用个头适中、抱合紧密,芽头完整饱满的鳞茎,用稀释了500倍的70%甲基托布津可湿性粉剂溶液浸种0.5 h,先晾干再播种,此法繁殖周期短,工艺简单,适合规模化种植使用[22];另一种技术是组织培养,组织培养不仅具有繁殖系数大、繁殖速度快、繁殖后代能保持原有品种的优良性状等优点,而且克服了浙贝母种子休眠的缺点,可以取得很高的生产效率。因此,现在以组织培养为主的无性繁殖应用广泛。

4.2 品种选育

优质的品种能使浙贝母摆脱病虫害的侵害,同时也能提高其产量和有效成分。目前市场上的浙贝母品种有很多,其中较为著名的有“浙贝1号”,“浙贝2号”,“浙贝3号”三个品种。选育“浙贝1号”,“浙贝2号”和“浙贝3号”三个品种对比情况见表1[23-25]。从表中可以看出。“浙贝3号”的繁殖系数适中,鳞茎产量达到5 095.5 kg/hm2,比“浙贝1号”和“浙贝2号”分别提高14. 42% 和17. 71%,贝母素甲、乙平均总含量较高为0.172 2%。“浙贝3号”品质佳、抗病性较强,适宜在浙贝母产区广泛推广。

表1 选育浙贝母三个品种对比情况

5 肥料施用对浙贝母产量及品质的影响

浙贝母是需肥量大的植物,选地时就应选择土壤肥沃的土地,播种前要多施基肥,生长期要及时追肥。卢晓[26]等人研究发现,以有机鸡粪作为基肥,再覆盖菇渣能提升土壤中速效P和速效K含量,能显著提升浙贝母鳞茎产量和有效成分含量。微量元素在作物生长发育过程中可以调节作物独特生理功能,浙贝母种植施用微量元素肥料有助于产量及有效成分含量的提高。陆中华[27]等人发现,在大棚条件下按照180、120和150 kg/hm2的量施用N、P、K肥,而在露地条件下按照300、80和180 kg/hm2的量施用N、P、K肥,浙贝母的产量和贝母素甲、乙总含量达到最高。陈雨[28]等人报道,Zn、B和Mo三种微量元素肥料不同配比对瓦布贝母产量和总生物碱含量有影响,得出施用Zn肥8.21~11.49 kg/hm2、B肥10.86~16.42 kg/hm2、Mo肥0.47~0.66 kg/hm2时,瓦布贝母增重率超过113.75%;施用Zn肥7.30~12.40 kg/hm2、B肥11.14~16.14 kg/hm2、Mo肥0.31~0.51 kg/hm2时,总生物碱的含量达到最大,这对种植浙贝母具有很高的参考价值。

6 植株管理对浙贝母产量及品质的影响

6.1 采收期

浙贝母商品鳞茎多在5月份采收,而种鳞茎采收在9~10月,且边挖边下种。在4月底采收,浙贝母的产量最大;在5月初地上植株完全枯萎后采收,浙贝母的总生物碱含量达到最高[29]。阴雨天起土会使鳞茎腐烂,晴天采收较好,从畦的一端采挖,尽量避免伤及鳞茎,造成损失。

6.2 摘花打顶

摘花打顶的时间一般在3月中下旬顶部有1~2朵花时,打顶要把握时机,过早容易把花下部的叶片摘掉,过迟则容易消耗养分,操作时动作要轻快,切口要小而齐[30]。摘下的花晒干后也可供药用。摘花打顶不仅可以减少开花结籽养分的消耗,促进鳞茎膨大,而且还能促进二秆生长,增加其光合作用。

7 加工方法对浙贝母产量及品质的影响

浙贝母的加工方法主要有贝壳粉吸附法、生切脱水法、硫磺熏制法、冷冻干燥法、微波干燥法[31]。贝壳粉吸附法和生切脱水法在加工过程中,需要通过撞击去除外皮,容易碎裂,会使总生物碱含量较高的芯芽脱落,导致质量下降,且不能大量处理。硫磺熏制法的使用一直存在争议性,虽然干燥比较快,但经硫磺熏制后,成品总生物碱含量低于鲜切饮片。此外,硫熏能使浙贝母中一些化学成分及药理活性发生变化,导致药效降低。早已有权威人士建议取消硫磺熏制浙贝母,许多地区已经实现贝母无硫化加工。微波干燥法加工后成品的外观仅次于冷冻干燥品,总生物碱含量也较高,具有干燥速度快、无污染、有效成分不易流失、安全可靠等优点,值得推广使用。

8 展望

浙贝母作为“浙八味”之首,在医药方面一直得到广泛应用。然而,浙贝母因种植产地,种植方式的不同,其化学成分和药理药效有所差异。因此,如何根据不同地区土壤特色,探索出各地区浙贝母规范化种植的模式,以满足国家标准要求,值得进一步研究探讨。另外,在育种方面,应加强组织培养及杂交育种技术的研究,以解决浙贝母品种退化问题;在施肥方面,要探索出微量元素肥料与鳞茎产量和有效成分含量的关系,做到效益最大化;在产地加工方面,保证生产绿色化,摸索出更加先进的加工工艺,提高浙贝母成品质量。此外,浙贝母具有巨大的经济价值,值得在中西部贫困地区引种栽培,帮助地区攻坚脱贫。

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