蜜蜂授粉对黄芪产量品质和理化性状的影响研究

黄 斌，张世文，田自珍，刘晓鹏

甘肃省养蜂研究所，甘肃 天水 741020

黄芪是豆科植物，蒙古黄芪和膜荚黄芪干燥的根可入药，生药称黄芪，性微温，味甘，功能补气升阳，益卫固表，利水消肿，托疮生肌，是临床各科应用较广的中药之一。黄芪是甘肃省最主要的大宗中药材当家品种之一，同时还因其花期长达一个月，蜜源旺盛而成为优良的蜜源植物，对甘肃省药材种植区蜂群的繁殖和蜜蜂产量的提高起到了至关重要的作用，而蜜蜂通过采集黄芪的花朵更好地完成了异花传粉授粉的目的，使黄芪产量增加、品质提升。因此，黄芪与蜂业是一种互惠互利、互相促进的共生关系。为了研究蜜蜂授粉对黄芪产量品质的提高和理化性状的影响，大力推广蜜蜂为黄芪授粉增产，2018—2020年笔者在甘肃省宕昌县开展了蜜蜂授粉对黄芪产量品质和理化性状的影响研究试验，基本掌握了蜜蜂授粉对黄芪产量品质的提高和理化性状的影响，以及授粉黄芪种子的增产效果。

一、试验区概况与研究方法

（一）试验区概况

宕昌中药材资源丰富，自古就有“千年药乡”“天然药库”之美誉，是甘肃省药材种植第一大县，各类药材的种植面积一直维持在2.67万hm2左右，其中黄芪种植面积0.53万hm2左右。而宕昌县的黄芪是各类药材中的精品之一，是真正的道地药材。由于宕昌的气候阴凉湿润，光照充足，境内山高坡陡，地貌复杂，植被多样且繁茂，除岷江流域的河谷地带以外全县其他地方均能种植黄芪。宕昌黄芪的质量特色享誉中外，而质量的特色又取决于宕昌独特的地域环境。该环境下的自然气候，土壤和独特的栽培管理技术与宕昌黄芪质量特色存在着密不可分的依存关系。因此本研究将黄芪的试验授粉选择在该县进行。

（二）材料

2～3年生黄芪试验田；20目尼龙纱网；8目尼龙纱网；蜜蜂授粉专用隔离架；中蜂；恒温恒湿培养箱；培养皿；滤纸；天平等。

（三）研究方法

2019年5月上旬分别在拉沙、苏都和下街等3个村黄芪种植连片区选取地势平坦、长势一致、2年生的黄芪试验研究田各1块，面积0.067hm2以上；在每个选定的2年生黄芪试验田里设置蜜蜂昆虫授粉试验区3个（简称全授粉区）和无昆虫授粉试验区3个（简称不授粉区），3个村3块试验田共计18个样方，用于蜜蜂授粉后鲜黄芪增产、成品黄芪增产及药用成分变化试验，每个样方面积为2m×2m=4m2。2020年在上述三个村选定3年生黄芪试验田，设置蜜蜂昆虫授粉试验区3个（简称全授粉区）和无昆虫授粉试验区3个（简称不授粉区），半授粉试验区3个（用隔离网隔开不让蜜蜂授粉），3个村3块试验田共计27个样方，用于蜜蜂授粉影响黄芪种子增产及种子发芽率、发芽势试验，每个样方面积为2m×2m=4m2，所选样方的黄芪长势基本一致，各样方随机设置，尽量减少人为误差。用长宽高为2m的蜜蜂授粉专用隔离架、隔离网，根据试验方案分别进行不同的隔离处理：授粉区只在隔离架顶端进行用20目遮阳处理，四周不进行任何处理；不授粉用20目尼龙纱网进行全隔离；半授粉区用8目尼龙纱网进行全隔离。隔离架网搭建完成后，试验田周边摆放授粉蜂群，蜂群密度按0.067hm2/标准箱，5足框/标准箱摆放。开花基本结束后，授粉蜂群及时转场，并拆除全部隔离架网。11月上旬分别进行采挖（授粉区和对照区各3块共18个样方）并统计根部药用部分产量、理化指标等相关数据。

2020年黄芪（籽芪）种子成熟后进行收获（授粉区、半授粉区和未授粉区各3块共27个样方）并统计种子产量、千粒重等相关数据。同时进行种子发芽势和发芽率试验。采用培养皿纸床（TP）摆放培养，3个重复，分别为全授粉区、半授粉区和不授粉区，每个重复100粒种子。种子用水处理方法进行预处理，然后调温25℃，第5d测发芽势，第10d测发芽率。

二、结果与分析

（一）蜜蜂授粉对黄芪产量的影响

图1 蜜蜂授粉对鲜黄芪、成品黄芪产量的影响

从图1可以看出，授粉区的黄芪药用部分的产量高于不授粉区。鲜黄芪产量授粉区较不授粉区提高6.25%，成品黄芪授粉区较不授粉区提高8.96%。

（二）蜜蜂授粉对黄芪种子产量、千粒重的影响

图2 蜜蜂授粉对黄芪千粒重的影响

图3 蜜蜂授粉对黄芪种子产量的影响

从图2、图3可以看出，黄芪在全授粉区的千粒重高于半授粉区和不授粉区，全授粉区较半授粉区千粒重增加14.16%，较不授粉增加25.84%，半授粉区较不授粉区千粒重增加10.23%。黄芪在全授粉区的产量高于半授粉区和不授粉区，全授粉区较半授粉区产量增加1.44倍，较不授粉增加4.03倍，半授粉区较不授粉区产量增加2.79倍。

（三）蜜蜂授粉对黄芪药用成分黄芪甲苷和毛蕊花异黄酮葡萄糖苷的影响

从图4可以看出，授粉区和未授粉区黄芪甲苷和毛蕊花异黄酮葡萄糖苷的含量都高于《中国药典》规定，但授粉区和未授粉区两者的含量无明显变化，所以蜜蜂授粉对黄芪根部药用成分含量变化影响不明显。

（四）蜜蜂授粉对黄芪种子发芽势和发芽率的影响

图5 蜜蜂授粉对黄芪种子发芽势和发芽率的影响

从图5可以看出，蜜蜂授粉对黄芪种子的发芽势和发芽率有明显的影响。3块试验田全授粉区的种子发芽势和发芽率明显高于半授粉区和不授粉区，而半授粉区又高于不授粉区。

三、讨论

第一，黄芪种植发芽率比较低，硬实种子是发芽率低的主要原因。试验种子用水处理的方法解决硬实现象，试验发芽温度设置为25℃，5d测定发芽势，10d测发芽率。从研究结果来看，利用蜜蜂为黄芪授粉所生产的种子其发芽势和发芽率均有明显程度的提高。

第二，通过蜜蜂为黄芪授粉试验，掌握了宕昌黄芪初花时间、花期和种子成熟时间等相关生物学特性。宕昌黄芪5月下旬开始进入初花期，花期25～30d左右，开花结束后30d左右种子成熟，留种用籽一般在开花结束30d开始分批采收。

第三，宕昌黄芪一般是2年生采收根部，3年生采收种子（籽芪），2年生黄芪开花数量远少于3年生黄芪的开花数量，所以一般采收3年生黄芪种子产量远高于2年生。从研究结果来看，蜜蜂授粉对黄芪药用部分产量的影响变化不明显，黄芪根部产量的高低与地块的土质、肥力、田间管理、轮作倒茬等有密切关系。

第四，黄芪种子收获时，要注意因其结荚成熟期不一，有落粒性，故收获种子的时期应为70%～80%荚果变为黄色、种子呈褐色时分批采收为宜。

第五，《中国药典》2015版规定，黄芪甲苷成分不得少于0.04%，毛蕊花异黄酮葡萄糖苷成分不得少于0.02%，从试验结果来看，授粉区和未授粉区黄芪甲苷和毛蕊花异黄酮葡萄糖苷的含量都高于《中国药典》规定，但授粉区和未授粉区两者的含量无明显变化，所以蜜蜂授粉对黄芪根部药用成分含量变化影响不明显，分析原因其药用成分的含量是否与黄芪生长周期、区域及气候条件等有关系，此问题还有待进一步研究。