CN105794473A - 一种黄芩的栽培方法 - Google Patents
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Abstract
一种黄芩的栽培方法,包括:种子处理:将种子在清水中浸泡20‑24h,每4‑6h换一次水,并于15‑35℃的温度下纸上发芽床发芽;播种:采用浅播浅浇水,在5‑10月间进行播种,黄芩播种后,在地温15~20℃、表墒良好的条件下,10d出苗,3~5d出齐,选取二年生黄芩,二年生黄芩根呈圆锥形,部分有分枝,根长15~30cm,直径0.5~1.2cm;灌溉:播种后喷灌0.5~1h,连喷3d;盛花期、终花期后均需灌溉;施肥;病虫害防治:在黄芩大田生产中使用生物药苦参碱防治蚜虫,用以减少黄芩药材的化学农药残留,提高黄芩药材卫生品质;用木霉制剂和退菌特防治黄芩根腐病。
Description
技术领域
本发明属于道地中药材栽培研究技术领域,特别涉及一种黄芩的栽培方法。
背景技术
黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)别名山茶根、土金茶根,为唇形科植物,以根入药。黄芩分为正品黄芩、粘毛黄芩、滇黄芩、甘肃黄芩、薄叶黄芩、丽江黄芩、川黄芩等,不同种类的黄芩地理分布不同。粘毛黄芩主要生长于内蒙古、山西和河北;滇黄芩生长在四川、云南;甘肃黄芩生长在甘肃、陕西及山西;薄叶黄芩生长在东北、宁夏等地;丽江黄芩生长在云南西北部;川黄芩生长在四川。
常用的黄芩为正品黄芩,分布于东北和西北地区的山东、山西、吉林、河北、内蒙古等地。不同产地的黄芩药材的药效质量差异较大。山西、河北为黄芩的道地产区,其中以山西省产量最大,以河北承德产黄芩质量最优。山西特有的土壤气候条件特别适合黄芩的生长,在晋南地区大规模种植的黄芩产量高、品质佳。
“诸药所生,皆有境界”和“江东以来,小小杂药,多出近道,气力性理,不及本邦”,是“道地药材”说法的最早表述。孙思邈在他的《千金翼方》药录纂要“药出州土”中记载了道地药材,这是道地药材产生的依据。药材的“道地性”是由于各个地区生态环境差异导致药材的药效不同,特定的地理气候种植的特定的药材,才能更好地发挥药效,也是道地药材的精髓。
黄芩性味苦寒,临床上有清热、解毒、止血安胎之功效,用来治疗湿热、泻痢、肺热咳嗽、痈疮肿毒、胎动不安等多种疾病。
黄芩的活性成分包括黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷、汉黄芩素、黄芩新素等,其中黄芩苷的含量最高,在《中华人民共和国药典》中作为测定黄芩质量的依据。研究表明,道地产地所产的黄芩药材中的主要药用成分黄芩苷的含量高,药效明显优于其他地区。
黄芩主要分布在中温带的山地草原,常见于海拔600~2000m向阳较干燥的山顶、山坡、林缘、路边或高原草原等处。黄芩喜阳耐寒,成年植株地下部分可以忍受-30℃的低温;黄芩耐旱怕涝,积水过多病虫害严重,排水不好的地方不宜种植,宜种于壤土和沙质壤土。在黄芩中心分布区常以优势群种与一些禾草、蒿类或其他杂草共生。野生黄芩生长的气候条件一般为:年降水量为400~600mm,年太阳总辐射量在450~560KJ/cm2,最适年太阳总辐射量为500KJ/cm2,年平均气温在-4℃~8℃,最适年平均气温为2℃~4℃,地上植株经35℃的高温不致枯死,但不能经受40℃以上连续高温天气。5~6月为茎叶生长期,10月地上部枯萎,第二年4月黄芩开始返青。
一年生黄芩的各物候期均晚于二年生黄芩,其生育天数和生长天数均较短;二年生黄芩的地上部分和根系均有2个较快的生长时期,分别出现在生殖生长期前后;地上部分的干质量和鲜质量都有2个生长高峰,均出现在7月20日和9月20日,而根系的干质量和鲜质量则持续增长;二年生黄芩的根冠比在10月20日达最大值(0.50);二年生植株的株高、根直径及根系的干质量和鲜质量等均优于一年生植株。
山西省的黄芩人工种植已经形成规模,对于农民增收、农业增效起了很大的作用,创造了良好的社会经济效益。然而,在黄芩药材生产中,无论是在种质资源还是在栽培技术方面仍然存在诸多的问题,非常不利于黄芩产业的可持续发展。黄芩种质资源迄今尚未进行过系统的征集,对山西各个主产区的黄芩种质资源系统评价方面还是空白;对于黄芩的播种方式、播种时期、播种密度等也缺少深入、系统的研究,产区黄芩栽培技术各异,种子来源特别混乱,亟待进行科学的规范。
本项研究在对所征集的山西省6个黄芩主产区农家种和2个黄芩野生种进行植物性状和品质研究、选育出优质高产品种“汾选1号”的基础上,从播种方式、播种密度、病虫害防治、需肥需水特性等方面有针对性地开展了黄芩规范化栽培技术研究,制定了黄芩规范化栽培技术,对不同的栽培措施进行了规范。研究结果对于我省黄芩产业的持续健康发展,增强山西黄芩发展潜力,保护生态环境等具有极其重要的意义和价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种黄芩的栽培方法,解决了现有技术中黄芩的播种方式、播种时期、播种密度方面存在的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案为:
一种黄芩的栽培方法,所述栽培方法由如下步骤构成:
步骤一,种子处理:将种子在清水中浸泡20-24h,每4-6h换一次水,并于15-35℃的温度下纸上发芽床发芽,
步骤二,播种:采用浅播浅浇水,在5-10月间进行播种,黄芩播种后,在地温15~20℃、表墒良好的条件下,10d出苗,3~5d出齐,选取二年生黄芩,二年生黄芩根呈圆锥形,部分有分枝,根长15~30cm,直径0.5~1.2cm,
步骤三,灌溉:播种后喷灌0.5~1h,连喷3d;盛花期、终花期后均需灌溉;
步骤四,施肥:氮的投入量为110.05-117.13kg/hm2,磷的投入量为114.73-.120.32kg/hm2,钾的投入量为130.75-136.26kg/hm2;
步骤五,病虫害防治:在黄芩大田生产中使用生物药苦参碱防治蚜虫,用以减少黄芩药材的化学农药残留,提高黄芩药材卫生品质;用木霉制剂和退菌特防治黄芩根腐病。
进一步的,所述步骤一中,黄岑种子采用当年采收的种子,或是低温下贮藏的3年内的种子。
进一步的,所述步骤一中,黄岑种子萌发温度选取25℃恒温下纸上发芽床发芽。
进一步的,所述步骤二中,播种时间为5月15日。
进一步的,所述黄岑选取“汾选1号”品系品种,栽培地点为山西,播种后留苗量为11万株/亩。
进一步的,所述步骤2中,播种的沟深8--10cm,行距25-30cm,每行50-55株、株距为1.0-1.2cm。
进一步的,所述步骤4中,磷钾肥在黄芩返青前一次施完,氮肥分两次施肥,分别在返青前施2/3、盛花期追肥施1/3,施肥后浇水一次。
进一步的,所述步骤5中,防治黄芩蚜虫喷施0.4﹪苦参碱稀释400倍液500mL,黄芩蚜虫防治需与相邻其它作物蚜虫防治协同进行。
进一步的,所述步骤5中,防治黄芩根腐病用木霉制剂拌种,木霉制剂的质量为种子质量的10﹪;出苗后用50﹪退菌特稀释800倍液喷雾。
相对于现有技术,本发明的有益效果为:从播种方式、播种密度、病虫害防治、需肥需水特性等方面有针对性地开展了黄芩规范化栽培技术研究,制定了黄芩规范化栽培技术,对不同的栽培措施进行了规范。研究结果对于山西省黄芩产业的持续健康发展,增强山西黄芩发展潜力,保护生态环境等具有极其重要的意义和价值。同时利用本发明方法栽培得到的黄芩药用效果好,且产量大,易于管理,具有极大的经济价值和农业价值,值得大范围推广。
附图说明
图1是N、P、K单因素效应图。
图2是N、P、K单因素边际效应图。
图3是N、P、K交互作用对黄芩产量的影响。
图4是不同处理黄芩病株率的变化图。
图5是不同处理黄芩病情指数与防治效果图。
图6是黄芩苷含量不同提取方法的比较图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
1.种子特性
黄芩种子吸胀处理10h可明显提高发芽率,纸上发芽床的发芽率显著高于沙上。25℃的恒温有助于种子发芽。
黄芩种子卵形,黑色,直径约1mm,千粒重为1.49~2.25g,当年采收的种子发芽率大概在80﹪左右。据测定,黄芩种子在室温下贮藏,隔年种子不能使用;黄芩种子低温下贮藏3年,发芽率仍保持在70﹪左右。黄芩种子较易萌发,在15~30℃下均良好萌发,低于15℃或高于35℃种子萌发率会较差。
1.1物侯期研究
黄芩播种后,在地温15~20℃、表墒良好的条件下,10d左右出苗,3~5d出齐。一年生植株生长较慢,6月份开花,花期长,9月份果实成熟,10月份地上部枯萎。一年生植株虽能开花结果,但根多呈细长圆柱形,有效成分含量低;二年生黄芩根呈圆锥形,部分有分枝,根长15~30cm,直径0.5~1.2cm,黄芩苷含量高于野生黄芩,可收获供药用。三年生以上根中心逐渐枯朽,称为“枯芩”。黄芩分布区域较广,在不同区域及不同繁殖方法其物候期出现时期亦有区别。
表1种子繁殖黄芩生长发育物候期(内蒙古)
表2扦插繁殖黄芩的物候期(山东淄博地区)
1.1.1种子的采收
通过对黄芩花后18~33d所采集种子的发芽率、发芽势、生活力进行比较研究,发现花后24d发芽率达到82﹪,种子千粒重为1.78g,活力指数为103.95。花后30d种子千粒重最高达到1.89g,活力指数最高达到149.88。花后33d种子有明显的脱落。经对黄芩花期调查发现,7月26日开花数达到1390朵的最大值。经综合比较黄芩种子最佳采收期为7月26日后的24~30d,花后30d种子采集量为全年种子总量的49.47﹪。
1.2引种研究
1.2.1栽培技术
1.2.1.1整地施肥
选疏松、肥沃、有灌溉条件、土层深的砂质壤土,施足基肥,深耕20cm,耙细整平作畦(大小因地制宜),向畦内浇水,待水渗下后,表土稍干松再播种。
1.2.1.2繁殖方法
⑴种子繁殖:春播在“春分”到“谷雨”之间;夏播在“夏至”到“立秋”之间,生长期较长的地方,最迟在“秋分”前后播种。直播,在整好的畦面上,按行距20cm,开1cm深的沟,将种子均匀地撒入沟内,覆土0.5cm,搂平,稍加镇压,使种子与土壤密切结合,保持畦面湿润,播后约10d出苗;每亩用种1kg。
⑵育苗移栽:在“清明”前后,在整好的畦面上,按行距12cm开0.5cm深浅沟,将种子均匀撒入沟内,复土搂平,稍加镇压,保持表土湿润,每亩用种3.5g。春播的可秋季移栽,夏播的第二年发芽前移栽。在整好的畦内,按行距20cm开12cm左右深沟,按株距12cm左右,芽头向上,低于地面3cm,使根部伸直,复土、压紧,栽后浇水,以保成活。
1.2.1.3田间管理
⑴幼苗期管理:播种后,保持畦面湿润,以利幼苗出土。幼苗出土后,浅锄表土,保持地面疏松,下层湿润,利于根向下伸长。幼苗长到4cm高时,浅锄一次,并间去过密的弱苗。育苗田按株距4~6cm留苗。直播的按株距6cm定苗。定苗后有草就除,旱时浇水,雨季注意防涝,地内不可积水。
⑵移栽后的管理:成活后,注意锄地松土,保持地内清洁。黄芩抗旱力较强。遇干旱或追肥后,可适当浇水。“立夏”前后,可适当追施腐熟圈肥或化肥。以后经常除草,保持地内无杂草。一般于6月开花,可开到9月,种子成熟期不一致,且随熟随落,如收种子可及时采收,贮存备用。如不收种子,可去掉花蕾,以利根生长。
1.2.1.4病虫害防治
雨季如积水时间较长,易发生根腐病,要注意排水防涝;高温多雨季节易发叶桔病,病原是一种半知菌,为害叶片,从叶尖或叶缘呈不规则黑褐色病斑,致使叶片枯死。防治方法:冬天处理病株,消除菌源,发病初期用50﹪多菌灵可湿性粉剂1000倍液喷雾,每7~10d喷一次,连续2~3次。
1.2.1.5收获加工
春季播种的当年秋或翌年春收刨,夏播的第二年秋采收。收刨时,刨出全根,去掉茎叶及泥土,晒干或烘干。在晾干期间,防止雨淋,以免见水变绿,最后变质发黑影响质量。干后去净须根,即可药用。以条粗、质坚实、内色黄者为佳。
1.3黄芩品质评价指标和方法
1.3.1化学成分
黄芩主要含有黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷、汉黄芩素等黄酮类化合物。黄芩苷具有抗菌消炎、降转氨酶作用;黄芩素为黄芩苷的苷元,其磷酸酯钠盐可用于治疗过敏、喘息等疾病。
1.3.2成分分析方法
黄芩的理化鉴别方法主要有:
⑴黄酮的检测:取粉末10g,置于300mL三角瓶中,加乙醇40mL;置水浴锅上回流,过滤。取滤液1mL,加醋酸铅试液2~3滴,发生橘黄色沉淀;另取滤液1mL,加镁粉少量与盐酸3~4滴,显红色。
⑵黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素的检测:应用薄层色谱法检测。
①取粉末12g,加乙醚80mL置于索氏提取器中回流提取至醚液无色,浓缩至干燥,以70﹪乙醇5mL溶解,作供试液。取黄芩素和汉黄苓素为对照品,分别点样于同一0.25mol/L草酸硅胶G薄板上,以氯仿-甲醇(10:1)展形,在紫外灯(365nm)下观察,黄芩素、汉黄芩素为暗灰棕色。
②将上述乙醚提取后的残渣,加50﹪乙醇浸泡过夜,回流2h,乙醇提取液作供试液。以黄芩苷对照品,分别点于同一聚酰胺板上,以氯仿-甲醇-丁酮-乙酰丙酮,摩尔比(16:10:5:1)展开,在365nm紫外灯下观察,黄芩苷为暗斑。
2晋产黄芩种质资源
2.1黄芩种质资源的征集
2.1.1征集方法
对山西省黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)主产区的黄芩资源进行征集。征集内容为记录各主产区黄芩生境特征、采集标本、药材与果实(种子),记录药材鲜根、干燥根性状特征。
征集时间:2011年6月10日至2012年10月15日。
2.1.2征集区生境特征及征集地点
运城市新绛县:采集地:阳王镇北池村种植田。运城市闻喜县:采集地:薛店镇丰乐庄种植田。吕梁市汾阳市:采集地:汾阳贾家庄金井村种植田。临汾市侯马市:采集地:上马街道办卫家庄种植田。晋中市平遥县:采集地:朱坑乡喜村种植田。临汾洪洞:采集点:堤村乡堤村种植田。长治沁源野生种:采集地:王和镇贾郭村山野。吕梁方山野生种:采集地:北武当镇下昔村旁山野。
2.1.3征集结果
2.1.3.1征集区药材性状特性
各征集区黄芩种质资源见表3,资源和种子保存于山西省农科院经济作物研究所,各资源种植于经济作物研究所药材试验田。
表3从山西黄芩主产区所征集黄芩的性状特征
2.2良种选育
2.2.1“汾选1号”的筛选
2.2.1.1材料与方法
⑴材料
2009年从山西黄芩主产区征集的黄芩栽培资源8份,种植于山西省农业科学院经济作物研究所试药材试验田。
⑵方法
采用混合选择法,对各资源进行单株选择,分株系种植,分别考察。将与亲本相同、性状类似的优异株系种子混合,作为一个品系,参加品比试验。
2.2.1.2筛选目标
黄芩大田栽培时间较短,产区药农所用农家种种质混乱、良荞不齐,急需改良,迫切需要高产稳产的优质品种,所以将高产优质作为本试验的目标。
2.2.2试验田条件、田间设计与考种内容
2.2.2.1试验田条件
选择砂质壤土,第一年大田统一亩施腐熟施猪厩肥3000kg、过磷酸钙50kg作底肥。在关键生长期亩追施复合肥5kg,返青期浇水一次。
2.2.2.2田间设计
株行试验圃:选出的各单株种子分别种植成行,每隔8行设一对照(闻喜农家种),通过田间观察性状和室内鉴定药效,确定优良株系(品系)。小区面积6.6m2(2×3.3m2)。
品比圃:将当选品系采用随机区组设计,三次重复进行品比试验。小区面积13.2m2(2×6.6m2)。
2.2.2.3考种内容
田间考种:考察株高、主枝茎粗、主枝个数等性状。
室内考种:考察鲜根重、根干重、折干率(鲜干比:鲜根重/根皮干重)、主根根长与根粗、黄芩筒粗(距芦头10cm段)。
2.2.2.4实验进程
2009至2010年优选单株,2010至2011年优选良株系。将亲本相同株系种子混合升入品比实验,2011至2012年进行品比实验。
2.2.2.5结果
共选出5个品系,以闻喜农家种为对照,即共以6份材料参加品比试验。
⑴各品比材料考种结果
表4为黄芩各品比材料的田间考种结果。从表中数据可以看出,品系4在株高、主枝茎粗、主枝个数三个方面高于其它品系,但在开花枝数上略低于品系5;对照在开花枝数上高于品系2,但在其它考察项目上均低于各当选品种。
表4黄芩品比试验田间考种结果
黄芩各品比材料室内考种结果见表5。从表中数据可以看出,品系5以产量最高居首位,对照品种居第二,以品系2产量最低;各品系鲜根重由高到低排列顺序为5>4>1>2>3>6,药材根干重由高到低顺序为4>5>6>3>1>2,可见以鲜根重判断药材亩产不够准确,不同的品系具有不同的折干率。黄芩主根长度以品系5最高,其次为4和1,主根粗度以品系4最高,其次为5、2;一级侧根个数以品系4、5最低;各品系近芦头10cm段,根粗的先后顺序为4>6>5>1>3>2,以品系4黄芩根外观优质性状最好,但品系1、5、6间黄芩根粗差别不大。
表5黄芩品比试验室内考种结果
⑵各品比材料产量结果
表6为黄芩品比材料的产量结果。由表可知,产量结果品以品系4产量最高,比对照增产17.5﹪,品系5次之。进行新复极差测验(表7)表明,品系4、5间产量差异不显著,但比其它品系显著增产;品系2产量最低,虽然与品系1差异不显著,但比其它品系显著减产。
表6品比材料产量结果
表7品比材料产量显著性比较
⑶各品比材料优选结果
综合品比试验中各品系的田间与室内考察结果,说明品系4大田生长旺盛,在株高、主枝茎粗、主枝个数方面均优于其它品系,其单根干重、黄芩根直径亦高于其它品系,生产能力强。对各品系产量的方差分析结果说明,品系4比其它品系(品系5除外)显著增产,因而将品系4暂命名为“汾选1号”。
汾选1号:株高35~50cm,主根粗壮,长15~28cm,略呈圆柱形,外皮褐色,断面鲜黄色,整齐度高,适应性强,抗性好;鲜根圆柱形,较粗,直径0.6~1.5cm、表皮颜色浅;药材性状:黄色,皱纹少,侧根少,易折断。
2.3黄芩苷含量测定实验方法的确定
2.3.1方法
2.3.1.1黄芩苷的提取方法参考胡应权法
胡应权法的具体流程为:黄芩粉碎后,称取黄芩粗粉20g,加水煎煮趁热分离出滤液,0℃下加盐酸调pH至1~2,在0℃下保温、静置,分离出沉淀,洗涤干燥,得到黄芩苷粗品。用紫外分光光度法测定黄芩苷含量。
温浸法和加碱温浸法分别采用蒸馏水和pH=10的NaOH溶液60℃水浴浸提。按式(1)计算黄芩苷收率:
黄芩苷收率(﹪)=M/M0×100﹪ (1)
其中:M表示所得黄芩苷粗品重量;M0表示提取时用黄芩的重量;
2.3.1.2黄芩苷含量测定方法
⑴标准曲线的绘制
精确称取黄芩苷标样50mg,用50﹪乙醇溶解并定容于100mL容量瓶,配制成0.5mg/mL黄芩苷标液。分别按倍数吸取标液0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL、3.5mL和4.0mL于100mL容量瓶中,用50﹪乙醇定容,于紫外可见分光光度计278nm处测吸光值,得到吸光度-浓度回归曲线,要求r2>0.9900。
⑵样品含量的测定
精确称取实验所得黄芩苷粗品50mg用50﹪乙醇溶解定容于100mL容量瓶。用干燥滤纸过滤,弃去初滤液,吸取二次滤液2.5mL于100mL容量瓶中,用50﹪乙醇定容。另取50﹪乙醇作空白,于278nm波长处测吸光度,由回归方程式计算出对应浓度,按式(2)计算黄芩苷含量。
黄芩苷含量(﹪)=[对应浓度(g/mL)×100×40]/样品重(mg) (2)
2.3.2结果与分析
2.3.2.1不同提取方法的提取效果
温浸法、煎煮法、加碱温浸法三种提取方法的比较,见图6;加碱温浸法得到的黄芩苷率最高,但提取物中含有大量黑色杂质,其黄芩苷含量也较低,可能是由于NaOH会导致其它杂质的浸出;温浸法得到的黄芩苷含量最低;煎煮法得到的黄芩苷含量最高,主要是由于沸水煎煮时,减少了酶破坏黄芩苷的几率,其收率也较高。综合考虑黄芩苷收率和其黄芩苷含量,煎煮法效果优于其他两种方法。
2.3.2.2煎煮法提取工艺的研究
⑴黄芩粒度对黄芩苷收率和含量的影响
黄芩粉碎后,用不同筛网筛离,对黄芩粒度进行分级,在其他条件不变的情况下用煎煮法提取,结果见表8。
表8黄芩粒度对黄芩苷收率和含量的影响
由表8可知黄芩粒度与黄芩苷收率呈极显著正相关关系,黄芩粒度越细,黄芩苷收率也越高。但在实际试验效果中,由于黄芩粒度太小,材料容易黏结在一起,引起过滤困难和提取液混浊等问题,黄芩粒度为60目时的黄芩苷收率比40目时稍有提高,为了操作方便,选择黄芩粒度40目为宜。
⑵提取用水量对黄芩苷收率和含量的影响
为了进一步探讨提取用水量对黄芩苷收率和含量的影响,将其他条件固定不变,改变提取用水量,用煎煮法提取。从表9可看出,当M(水)/M(黄芩)为10+5倍时(l0+5倍为第1次用l0倍水量,第2次用5倍水量),黄芩苷粗品收率值较高;继续增加物料比时,黄芩苷粗产品收率稍有增加,而黄芩苷含量则有所下降,故物料比以l0+5较好。
表9提取用水量对黄芩苷收率和含量的影响
⑶提取时间对黄芩苷收率和含量的影响
为了寻得最佳提取时间,将其他条件固定不变,改变提取时间,用煎煮法提取。由表10可知,随着煎煮时间的增加,黄芩苷收率也随之增高,但黄芩苷含量有所下降,直接影响品质。可能是由于随着煎煮时间的增加,杂质也一同大量地溶出,造成杂质增多,给后续操作带来不便以及降低了黄芩苷含量。综合考虑,时间为60min+30min时,黄芩苷收率较高,含量也高,效果最好。
表10提取时间对黄芩苷收率和含量的影响
⑷提取次数对黄芩苷收率和含量的影响
固定其他条件,改变提取次数,用煎煮法提取来探讨提取次数对黄芩苷收率和含量的影响。从表11可看出,提取次数增加,黄芩苷粗产品收率也不断提高,黄芩苷含量差异不大。综合考虑收率、含量和经济各方面,确定以提取两次为宜。
表11提取次数对黄芩苷收率和纯度的影响
⑸分离残渣方法对黄芩苷收率和含量的影响
在改变提取液和残渣的分离方法的条件下,其他条件固定不变,用煎煮法提取。由表12可知:用离心分离的方法处理的黄芩苷含量最高,可达87.03﹪;双层细滤布过滤的含量较低,只有68.38﹪。所以在提取之前把不溶于水的杂质去除是非常必要的。
表12提取液的分离残渣方法对黄芩收率和含量的影响
⑹酸沉时加酸温度对黄芩苷收率和含量的影响
固定其他条件,改变加酸温度,用煎煮法提取,结果见表13。由表可知,40℃和60℃时所得的结果相差不大;60℃时的结果稍高;温度升高至80℃时,特别是在90℃时会有一些黑色粒状或油状的杂质析出,分散于沉液中,影响黄芩苷纯度。故选60℃酸沉时间适宜。
表13酸沉时加酸温度对黄芩苷收率和含量的影响
⑺酸沉保温时间对黄芩苷收率和含量的影响
由表14可知,随着保温时间的增加,黄芩苷收率也增高,可能是由于黄芩苷的分子结构中含有羧基易于形成盐,加酸后黄芩苷分子被还原出来,但这种反应必须有高温和长时间才会反应完全。在一定范围内,保温时间越长,黄芩苷的收率就越高,但在90min时,收率无明显增加,黄芩苷含量反而稍有下降,综合考虑保温60min效果较好。
表14酸沉保温时间对黄芩苷收率和含量的影响
⑻酸沉静置时间对黄芩苷收率和含量的影响
其他条件不变,改变酸沉静置时间,用煎煮法提取。结果见表15。
表15酸沉静置时间对黄芩苷收率和含量的影响
由表15可看出,随着静置时间的增加,黄芩苷收率增加的不明显,3h的静置时间已使酸沉反应基本进行完全,增加静置时间虽能增加一点收率,但粗品含量下降,影响纯度。
⑼沉淀物洗涤方法对黄芩苷收率和含量的影响
改变沉淀物洗涤方法,在其他条件不变下,用煎煮法提取。结果见表16。由表可以看出,用量蒸馏水洗涤效果最好,洗出的黄芩苷含量虽比用乙醇的稍低,但收率较其它方法高,且生产成本最低。1﹪盐酸沉淀处理中,收率和黄芩苷含量均不高,这可能是因为盐酸在洗去多糖、树脂等杂质的同时,带走了部分黄芩苷。乙醇处理中收率比蒸馏水沉淀略低,这表明乙醇可以除去部分杂质纯化黄芩苷。
表16沉淀物洗涤条件对黄芩苷收率和含量的影响
综合以上结果,确定最佳方法为采用煎煮法,煎煮两次,物料比为10+5倍,时间为60min和30min,先用双层细滤布过滤再离心分离,60℃用盐酸调pH 1~2,再70℃保温60min,静置3h,蒸馏水分离洗涤两次提取黄芩苷最好。
2.4黄芩苷含量测定实验
按照2.3实验确定的实验条件,测定征集到的8种晋产黄芩和“汾选1号”的黄芩苷含量,测试结果见表17。
由表17可以看出,山西不同黄芩主产区中,黄芩苷含量以运城地区较高,其中新绛农田种的黄芩苷含量达到了14.28﹪;临汾地区黄芩中的黄芩苷含量最低,其中洪洞农田种的黄芩苷含量只有8.57﹪。在不同产地的药材中,“汾选1号”和运城地区农田种黄芩苷的含量均高于其他主产区。
表17不同产地黄芩的黄芩苷含量比较
3黄芩栽培技术
3.1黄芩播种方式
3.1.1材料和方法
3.1.1.1材料
实验用黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)种子产于山西省农业科学院经济作物研究所药材课题组试验田,发芽率为80﹪,于2010年采收。
种子适量细砂,过筛备用。
3.1.1.2方法
⑴种子的处理
共设计了五种处理方式:
①对照Ⅰ:种子不处理;
②浸种:将种子在清水中浸泡24h,每6h换一次水;
③催芽:将种子包在棉毛巾上勤浇水,约3d后种子露白时即可播种;
④砂藏:将浸泡后的种子与细沙按1:3混匀;
⑤湿干交替:将种子在水中浸泡20min,摊晾4h,晒干,再浸泡,如此反复三次后播种。
⑵播种方法
播方式设六种:
①对照Ⅱ:直接播种,深度1~1.5cm;
②铺膜:一边播种一边铺膜,深度1.5cm;
③盖麦糠:浇水后播种,并覆盖1~2cm厚麦糠,深度1.5cm;
④待雨浅播:表层浅播,轻镇压;
⑤浅播浅浇水:播种后下午喷灌0.5~1h,连喷3d;
⑥浇水直播:浇完水后播种、耙平、轻镇压,深度1.5cm;
3.1.2结果与分析
表18为各种处理组合对黄芩种子出苗率的影响。从表中数据可以看出,处理后的种子以浸种对种子萌发的效果最好,能够保证黄芩有高的出苗率;不处理的种子以盖麦糠、待雨浅播和浅播浅浇水处理的出苗率较好。
浅播浅浇水是很好的黄芩播种方式。直接播种的出苗率为0,主要原因是由于黄芩种子的顶土力弱。浅播并保持良好的表墒有利于出苗,但待雨浅播方式在浸种、砂藏处理时出苗效果并不理想,具体原因尚需进一步研究。
表18各处理组合对黄芩种子出苗率的影响
其中,除待雨浅播外,其余处理方式大约在15d时出苗。
3.2黄芩播种期研究
3.2.1材料与方法
3.1.1.1试验设计
本试验设计的8个播种期分别为:4月2日、4月10日、4月18日(CK)、4月25日、5月15日、7月15日(玉米行间套播)、8月15日(玉米行间套播)和10月13日(玉米带茬开沟播种)。每个播种期设三次重复,随机区组排列。小区面积为3.3×2m2。3.1.1.2黄芩苷含量分析测定方法
于黄芩生长第2年的秋季,在地上茎叶枯萎期取样。每个小区随机选取一定数量的主根,洗净泥土后烘干,采用《中华人民共和国药典》(2005年版1部)规定的方法,对黄芩苷含量进行测定,并对测定结果进行整理与统计分析。
3.1.1.3试验条件
本试验在山西省农业科学院经济作物研究所药材试验田进行。试验地为沙质壤土,中等肥力,试验期间每亩施肥CO(NH2)2 10.5kg、(NH4)2SO45kg、KCl5kg。
3.2.2结果与分析
表19为黄芩根部黄芩苷含量与播种期关系的试验结果。由表20、表21的分析结果可知,黄芩根部有效成份黄芩苷的含量与人工栽培黄芩播种期不同呈极显著关系。在设计的8个不同播种期处理中,在5月15日、7月15日、8月15日和10月11日播种的黄芩根部黄芩的苷含量高于4月份播种的3个处理,其中以5月15日播种期的处理黄芩苷含量最高,与其他处理呈极显著;但4月11日播种稍有例外。
表19也反映出黄芩出苗情况的不同。4月19日以前播种的各处理,虽然播种期相差8~16d,但出苗都在5月上旬,仅相差2~6d。究其原因,主要是由于土壤水分含量较为适宜,利于种子正常发芽出苗,但4月上旬温度还是偏低,所需出苗时间延长;4月25日以后播种的,由于气温升高,土壤水分损失严重,出苗时间明显增至30d之久;5月15日播种后,一直没有降雨,土壤含水量较前期更少,到8月上旬的雨季才有部分出苗,出苗不统一,且比7月15日套播处理还晚出苗3d;8月15日播种的出苗最快,在8月27日即达到出苗期;10月11日播种的,于次年4月中旬出苗。
表19黄芩根部黄芩苷含量与播种期关系试验结果
表20播种期与黄芩苷平均百分含量试验数据F值检验表
表21播种期与黄芩苷平均百分含量比较LSR值表
备注:sx=0.137
3.3黄芩栽培密度研究
3.3.1材料与方法
3.3.1.1试验材料
本试验选用黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)“汾选1号”品系。试验于2011年4月至2011年10月在山西省农业科学院经济作物研究所药材试验田中进行。
3.3.1.2试验条件
试验田地势平坦、地力均匀、灌溉排水条件良好;中性沙质壤土;肥力中等偏上、底肥为复合肥,施用量为40kg/亩。
3.3.1.3实验设计
2011年4月25日从试验用黄芩秧苗中随机取样移栽,密度试验设计见表22。采用随机区组设计方法;小区面积为5×3m2;每个小区开9条沟,沟深10cm,行距30cm,共5个处理。按株行距摆放均匀后浅覆土,轻镇压,浇水。在不同时期调查各性状并做记录。
表22密度试验设计
3.3.2结果与分析
3.3.2.1物候期结果比较分析
表23物候期结果比较表
由表23可知,在处理Ⅰ中,20000株/亩在分枝、开花、盛花期都早于其他处理,终花期最早,比终花期最晚的处理Ⅴ提前了11d。在处理Ⅳ中,110 000株/亩的始花期、果实始熟期、盛熟期都最早,终花期较早,但是与其他处理的区别不明显。因此从黄芩的物候期可得出,大田生产中黄芩适宜种植密度为110 000株/亩和20 000株/亩,从亩产量及经济效益考虑,多选110 000株/亩。
3.3.2.2生育性状比较分析
⑴株高与单茎鲜重
株高与单茎鲜重比较结果如表24。通过F测验,株高的F值<0.05、单茎鲜重的F值<0.05,说明不同处理间株高及不同处理间单茎鲜重差异不显著。
表24株高与单茎鲜重比较结果
从表24可以看出,在株高性状上20 000株/亩居首位,其次为110 000株/亩,随后依次为140 000株/亩、80 000株/亩和50 000株/亩。
⑵单茎鲜重
从表24可以看出,110 000株/亩居首位,其次为140 000株/亩,随后依次为80 000株/亩、20000株/亩和5万株/亩。
3.3.2.3产量性状比较
根长性状,经F测验F值=0.01,各处理间差异极显著。多重比较结果如表25。(F检验又叫方差齐性检验。F值是两个均方的比值。)
表25根长性状多重比较结果
由表25可以看出,在根长性状上,110 000株/亩极显著高于50 000株/亩处理1.84cm,显著高于20 000株/亩1.03cm,其他处理间差异不显著。说明密度大根细长。
3.3.2.4根粗性状
经F测验,F值=0.05,各处理间差异显著,但未到达极显著水平;多重比较结果如表26。
表26根粗性状多重比较结果
由表26可知,在根粗性状上,处理Ⅰ中的20 000万株/亩和处理Ⅴ中的140 000株/亩显著高于处理Ⅳ中的110 000株/亩,分别高出0.252cm和0.179cm。其顺序为处理Ⅰ>处理Ⅴ>处理Ⅱ>处理Ⅲ>处理Ⅳ。
3.3.2.5一级侧根数
经F测验后一级侧根数性状的F值<0.05,各处理间差异不显著。各处理平均数比较表如表27。
表27一级侧根数平均数比较表
由表27可以看出,不同处理一级侧根数位次排列为:处理Ⅲ>处理Ⅰ>处理Ⅳ>处理Ⅴ>处理Ⅱ,其中处理Ⅱ中的5万株/亩的侧根数最少,说明50 000株/亩主根直、美观、品质好。
3.3.2.6单根鲜重比较
经F测验,单根鲜重性状的F值≦0.05,不同处理间差异都不显著。不同处理单根鲜重性状比较见表28。
表28单根鲜重性状综合比较表
从表28可以看出,110 000株/亩的单根鲜重居首位,高出140 000株/亩2.49g;其次是20 000株/亩,高出140 000株/亩2.41g。由此可推断,种植密度与鲜根产量在一定范围内呈正相关,种植过密反而会影响产量,在生产实际中要合理密植。
3.3.2.7地下产量
经F测验,F值=0.05,各处理间差异显著,但未到达极显著水平。多重比较结果如下表29。
表29地下产量性状综合比较表
从表29可看出,地下根产量以140 000株/亩最高,平均产量为746.67g,极显著高于50 000株/亩和20 000株/亩,分别高出147.67g、241.67g;显著高于80 000株/亩,高出126g。110 000株/亩显著高于20 000株/亩,高出241.67g。140 000株/亩高出110 000株/亩28g,说明种植密度与产量成正比。
由于140 000株/亩种植密度过大,导致单根鲜重最低,主根细长,侧根少细长,地下部总干重居首位并显著高于20 000株/亩;110 000株/亩在单根鲜重及生育性状居首位、地下产量居第二位,显著高于20 000株/亩,根长性状上极显著高于50 000株/亩,显著高于20 000株/亩,根细、侧根较少;80 000株/亩一级侧根最多其它各性状一般较其它四个处理无特别优势;50 000株/亩鲜根短粗,侧根最多,单根鲜重居第三位,地下产量居中排第四位。20 000株/亩的株高,根粗两个性状居首位,主根最短,侧根较多,单根鲜重居第二位,地下产量居第五位。
综上所述,当黄芩种植密度为110 000株/亩时,在单根鲜重、单茎鲜重、根长三个性状上均居首位,地下部分的产量和单根干重也仅次于140 000株/亩,为最佳种植密度;20000株/亩产量最低,但在株高、根粗、单根干重三个性状上居首位,单根鲜重居第二位;50000株/亩侧根最少,单根干重居第二位,产量位次靠后。因此,黄芩在大田生产上最适宜推广的种植密度为110 000株/亩。
3.4黄芩需水规律
3.4.1试验材料与方法
3.4.1.1材料
黄芩种子。
3.4.1.2方法
采用随机区组设计,小区面积为3×6m2,4个处理,三次重复。4个处理分别为在黄芩返青期、始花期、盛花期和终花期浇水一次。
3.4.2结果与分析
本试验的目的在于进一步确定大田条件下黄芩水分的高效期与敏感期。黄芩需水规律结果见表30。方差分析结果F=33.813>F0.01(3,8)=7.58,可看出各小区黄芩鲜根产量存在极显著差异。进一步进行多重LSD比较的结果表明,在黄芩盛花期灌溉产量最高,极显著高于在返青期和始花期灌溉,但与在终花期灌溉产量差异不显著。始花期灌溉处理中黄芩鲜根产量最低,极显著低于其它各个处理。
结果表明,盛花期是黄芩大田生产水分高效期。由于黄芩进入开花与种子生产盛期,地上与地下部均进行快速生长,对水分需求迫切。如果此时满足黄芩生长的水分需求,不仅能够获得药材高产,对黄芩种子生产也有极大好处。黄芩进入终花期后,最后一批种子尚未成熟,地下部的营养生长仍相对旺盛,此时灌溉,对于黄芩的增产作用也较显著。
表30不同处理黄芩产量表
3.5黄芩需肥特性研究
3.5.1材料与方法
3.5.1.1供试材料
“汾选1号”黄芩种子;尿素、过磷酸钙、硫酸钾等。
3.5.1.2试验方法
采用二次饱和D-最优设计(一种设计方法的名称,D为自由度英文名首字母),试验结果、施肥量和编码值见表16。小区面积为3×6m2,随机区组排列,二次重复。磷钾肥在返青前一次施完,氮肥分两次用完,分别在返青前施2/3、盛花期追肥施1/3,施肥后浇水一次。
表31N、P、K三因素二次饱和D-最优设计方案与试验结果
其中,表31中,N与K2O的Z0j与△0j均为112.4kg,P2O5的Z0j与△0j为97.4kg。(Zoj为因素编码,Δoj为变化间距)
3.5.2结果与分析
3.5.2.1试验土壤养分状况
土壤样品由山西省土壤环境与养分资源重点实验室检测。测定结果为:碱解N105.6mg/kg,有效P 21.7mg/kg,速效K 95.0mg/kg,土壤有机质1.68﹪。
3.5.2.2产量函数模型的建立
采用多维交叉表将表31中的N、P、K的编码值与黄芩的平均产量进行x2检验,列联系数为0.865,说明两者之间高度相关。根据黄芩的实际产量与N、P、K的编码值,采用SPSS16.0进行非线性二次回归拟合,得到黄芩产量回归数学模型,见式(3):
Y=5121+36.112X1+150.556X2+71.156X3-439.14X1 2-321.445X2 2-168.477X3 2-91.305X1X2-28.204X1X3+8.236X2X3 (3)
在(3)式中,Y为黄芩产量(kg/hm2),X1、X2、X3分别为试验设计的N、P、K的编码值。
根据表31预测产量与平均产量的符合程度对该回归方程进行显著性x2检验,结果为x2=2.1469,远远低于其临界值(x2 0.05=28.869,x2 0.01=34.805,df=18),差异极不显著。说明不同N、P、K肥的处理与黄芩产量具有回归关系,回归方程拟合性很好,能够反映黄芩产量的变化过程和N、P、K之间的关系。
3.5.2.3单因素效应分析
因素分析是为了探讨各处理因素对黄芩产量影响效应的大小。在回归模拟计算过程中使用无量纲线性编码代换,所求得的偏回归系数非常标准化。其对应的绝对值大小可直接反映各处理因素对黄芩产量的影响程度,由二次项的偏回归系数可得出各单因素对产量影响的顺序为N(X1)>P(X2)>K(X3),说明在本试验条件下,氮肥的增产作用居首位,其次是磷肥和钾肥。
⑴单因素效应
对回归模型(3)进行降维处理,则可进一步探讨各个因素的单独效应。具体操作方法为:将三因素中任意二个因素固定为零水平,则可得到其中一因素对产量的一元二次子模型,见式(4)至式(6):
Ny=5121+36.111X1-439.14X1 2 (4)
Py=5121+150.556X2-321.445X2 2 (5)
Ky=5121+71.156X3-168.477X3 2 (6)
(N、P、K是氮磷钾的意思,Y的意思是:在单独施用其中一种肥料时,黄芩的产量)
根据Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ式对各因子的产量效应作图,见图1,可以看出N、P、K各单因素的产量效应均是抛物线,表明三者都有明显的增产效应,其中又以P、N的效应曲线比K明显,符合报酬递减定律。K肥对黄芩产量的正效应最为显著,施用过量后其负效应也比P、K肥明显。由K肥的效应曲线可以看出,黄芩产量随钾肥施用量的增加有增加,但幅度不大。各单因素的最高产量值就是各抛物线的顶点,与其相对应的横坐标值便是各因素的最适投入量。①在本试验中,氮的最佳投入量为0.042(编码值),实际用量为117.13kg/hm2,此时黄芩产量可达5121.740kg/hm2。②磷的最适投入量为0.233,实际用量为120.321kg/hm2,此时产量可达5138.627kg/hm2。③钾的最适投入量为0.211,即136.255kg/hm2,此时产量可达5128.511kg/hm2。在各单因素的最高产量值之前,随着肥料投入量的增加,产量也随之增加,到最适投入量时,产量最高,如果投入量继续增加,产量反而会降低。从图1还可以看出,在较低投入量时,P、N的增产效果明显高于K;超过最适量时,以N的增产负效果最明显。
⑵单因素边际效应
边际产量是反映各单因素的最适投入量和单位水平投入量对产量增减速率的影响。通过对回归子模型式(4)至式(6)求一阶偏导,分别得到N、P、K边际效应方程,见式(7)至式(9),将不同编码值代入,并令dy/dx=0,求得,见图2。
N:dy/dx=36.111–878.21X1 (7)
P:dy/dx=150.547–642.892X2 (8)
K:dy/dx=71.156–336.953X3 (9)
如图2所示,随着投入量的增加各因素的边际产量效应的变化情况;N、P、K三因素边际效应均呈递减趋势。以氮肥的递减率最大,其次为磷肥,再次为钾肥。说明氮、磷肥投入量低时,对产量影响较大,效益增加明显。随着投入量的增加,边际效益递减,与X轴编码值相交之处为最适投入量,氮肥的投入量为0.0411,即26.54.4kg/hm2,磷肥的投入量为0.2342,即151.2354kg/hm2;随着投入量的增加,将出现负效应。钾肥的边际效益递减率最小,说明单位水平钾肥投入量使边际产量的减少量也最小。在本试验中,钾肥对黄芩产量有一定的增产作用,但不如氮磷肥明显,对黄芩产量影响不及氮磷肥大,最适钾肥投入量在编码值0.2110处,即136.254kg/hm2。
3.5.2.4各因素耦合效应分析
各因素之间的耦合效应可通过对回归数学模型(3)进行降维处理。方法为:固定任意一因素编码值为0水平,则可得到其它两个因素耦合效应回归子模型,见式(10)至式(12):
YK=0=5121+36.111X1+150.556X2-439.13X1 2-321.445X2 2-91.304X1X2 (10)
YN=0=5121+150.556X2+71.154X3-321.446X2 2-168.476X3 2+8.237X2X3 (11)
YP=0=5121+36.111X1+71.154X3-439.13X1 2-168.476X3 2-28.205X1X3 (12)
Y为黄芩产量,K=0,N=0,P=0的意思是固定任意一因素编码值为0水平,得到的其它两个因素耦合效应回归子模型
按式(10)至式(12)绘图,可得任意两因素交互作用对黄芩产量影响效果图,见图3。从图3中可以看出,NP、PK和NK对黄芩产量效应均呈抛物线,符合报酬递减定律,与之前的分析相吻合。随着三者投入量的增加,交互作用明显,但曲面坡度变化程度不同,说明在本试验设计水平范围内,三者耦合增产效应不同。
NP耦合对黄芩增产效益影响较大。在低NP的状态下,随着NP肥用量的增加,黄芩的产量也迅速增加。与NK、PK耦合相比,NP耦合能够很快达到产量增长的顶点,氮肥的增产效应远远大于钾肥。PK耦合曲面坡度趋于平缓,低于NP耦合,因而对黄芩增产效应亦低于NP耦合;PK二者耦合效应到达黄芩最佳产量的编码值延后,表明需施用较多的磷钾肥,才能使黄芩达到最高产量。在图3中,NK耦合曲面坡度较小,说明NK耦合效应较低;对黄芩增产效应明显不如NP或PK耦合,到达黄芩增产拐点的编码值较PK耦合提前,说明氮肥对黄芩增产效应大于磷肥与钾肥,增产效应明显。
3.6黄芩病虫害防治试验
3.6.1黄芩蚜虫防治研究
3.6.1.1材料与方法
⑴供试用杀虫剂
乐果(沧州中天化工有限责任公司)、苦参碱(西安林禾生物技术有限公司)、鱼藤精(丰顺汤西嘉兴福利化工厂)等。
⑵试验方法
采用随机区组设计,小区面积为3×7m2,设4个处理,每个处理设三次重复。
2.6.1.2试验处理
⑴杀虫处理
处理Ⅰ:喷施40﹪乐果稀释1000倍液500mL;处理Ⅱ:喷施0.4﹪苦参碱稀释400倍液500mL;处理Ⅲ:喷施2.5﹪鱼藤精(生物农药)稀释1000倍液500mL;处理Ⅳ:喷施清水500mL(对照组)。
⑵蚜虫调查时间与方法
①调查时间
于2012年6月3日施药,在6月2日、5日、12日和17日分别调查有蚜虫枝数与蚜虫量。
②蚜虫调查方法
每个处理按对角线9点取样,每点10枝;每枝调查从生长点向下数12片叶间蚜虫情况,共108枝;药前1d,药后2d、5d、7d和14d分别调查活蚜数。记载有蚜枝数、蚜虫量,据此计算有蚜枝率(﹪),见式(13),虫口减退率,见式(14)和防治效果(校正虫口减退率),见式(15):
有蚜枝率(﹪)=(有蚜虫枝数/调查总枝数)×100﹪ (13)
虫口减退率=[(喷药前虫口基数-药后各天残留虫量)/喷药前虫口基数]×100﹪ (14)
防治效果=[(处理区虫口减退率-对照区虫口减退率)/(100-对照区虫口减退率)]×100﹪ (15)
3.6.1.2结果与分析
试验结果见表32;由表32可以看出,在施药2d后,黄芩有蚜枝率急剧下降,但在5d后有蚜枝率先升高后又降低,至2012年6月19日有蚜枝率又有所回升,可见乐果(化学农药)与苦参碱和鱼藤精均明显对蚜虫起作用,能够降低有蚜枝率,其中乐果与苦参碱作用相差不大,但均强于鱼藤精。
对照处理的虫口减退率在施药后均为负值,说明对照处理虫害加重。各处理的虫口减退率以喷施乐果最高,苦参碱次之,鱼藤碱最低。说明对蚜虫的防治以化学农药乐果最优,苦参碱次之。在施药后的7d和14d时黄芩虫口减退率较低,对照区的虫口减退率最低,主要是因为外部蚜虫迁移至黄芩试验田所致。可见黄芩蚜虫防治需与相邻其它作物蚜虫防治协同进行,否则很难达到预期防治效果。
对黄芩不同处理的防治效果进行方差分析,结果表明各处理在施药后2d、7d时达到显著差异(P=0.05)。多重比较结果表明,喷施乐果与苦参碱防治效果高于鱼藤精;乐果与苦参碱之间防治效果差异不显著(P=0.05)。在黄芩大田生产中使用生物药苦参碱代替乐果防治蚜虫,对于减少药材产品的化学农药残留,提高黄芩药材卫生品质具有重要意义。
(差异性显著是一个统计学名词。它的值通常用P>0.05表示差异性不显著;0.01<P<0.05表示差异性显著;P<0.01表示差异性极显著。)
表32黄芩抗蚜虫试验结果
3.6.2不同药剂防治黄芩根腐病研究
3.6.2.1试剂与方法
⑴供试试剂
木霉制剂(山东省科学院生物研究所)、50﹪退菌特(石家庄绿丰化工有限公司)。
⑵试验方法
试验采用随机区组排列,设4个处理、三次重复。共12个小区,小区面积4×3m2,小区周围设保护行1m。
3.6.2.2试验处理
⑴杀菌剂处理
处理Ⅰ:木霉制剂拌种(为种子重量的10﹪);处理Ⅱ:50﹪退菌特稀释1000倍液浸种30min后涝出,晒干后播种;处理Ⅲ:木霉制剂拌种(为种子重量的10﹪),播种、出苗后,用50﹪退菌特稀释800倍液喷雾;处理Ⅳ(对照组):清水空白对照喷雾。
⑵施药时间
处理Ⅰ和处理Ⅱ于播种时施药,处理Ⅲ和处理Ⅳ在黄芩幼苗出土后施药。
⑶根腐病调查方法
于各个处理小区采用对角线9点法取样,每点12株,挖取108株黄芩植株样品,对每株黄芩根腐病和立枯病病情分别进行分级调查,田间记载各级病株数(根据严重程度划分为0~9级)、总病株数,据此计算病株率、病情指数和防治效果。黄芩出苗后,每隔5d调查一次至黄芩出苗后50d停止。
⑷黄芩根腐病防治药效计算方法
根据病情严重度级值计算黄芩根腐病防治效果。黄芩病情严重度级值分级标准为:①0级:无病;②1级:根或根茎有少量病斑;③3级:根或根茎病斑较多,维管素褐色,尚未木质化;④5级:根或根茎有部分开始腐烂,腐烂部分占根或根茎体积30﹪以下;⑤7级:腐烂部分占根或根茎体积30﹪以上,地上部萎蔫变黄;⑥9级:根或根茎腐烂,植株枯死。
药效计算方法,见式(16)至式(18):
病株率=(发病株数/调查总株数)×100﹪ (16)
病情指数=[∑(各严重度级值×各级病株数)/(总病株数×9)]×100﹪ (17)
防治效果=[(对照区病情指数-处理区病情指数)/(对照区病情指数)]×100﹪ (18)
3.6.2.3结果与分析
⑴不同处理对黄芩病株率的影响
不同处理对黄芩病株率的影响见表33及图4。如表33所示,黄芩根腐病发病率在黄芩出苗后14d最高;随着生长时间的增加,黄芩植株抵抗力逐渐增强,发病率有所降低。在三种不同的施药处理中,病株率以处理Ⅲ最低,其次为处理Ⅱ。不同时期根腐病的发病机制与天气密切相关,在2011年9月5日后,本试验地区降雨明显比往年多,致使从9月7日开始统计的黄芩幼苗病株率有所上升。但无论降雨与否,处理Ⅳ的病株率均显著高于三个处理组合,说明木霉制剂和退菌对防治黄芩根腐病是有效的,尤其是处理Ⅲ组合能够有效降低根腐病的发生。
表33不同处理黄芩病株率统计结果
⑵不同处理对黄芩病情指数的影响
病情指数能够有效地评价黄芩根腐病病情严重程度。由表34及图5可知,处理Ⅳ的病情指数明显高于三个施药处理组合,说明其病情比施药处理组合严重。在施药的三个处理中,以处理Ⅲ的病情指数最低,说明处理Ⅲ对于抑制根腐病的发生最有效;处理Ⅱ的病情指数略低于处理Ⅰ,但二者相差不明显。以三个施药处理病情指数的均值比较,病情指数大小排列为处理Ⅰ>处理Ⅱ>处理Ⅲ。
表34不同处理黄芩病情指数与防治效果
⑶不同处理对黄芩防治效果的影响
防治效果是有效评价施用农药有效程度的定量指标。对黄芩三个施药处理进行方差分析的结果表明,F=27.482>F0.01(2,6)=10.9,说明三个施药处理之间的防治效果达到了极显著差异。多重比较的结果表明,处理Ⅰ和处理Ⅱ之间差异不显著,处理Ⅲ和处理Ⅰ、Ⅱ间的差异达到了极显著水平。由此可以推论,用生物农药木霉制剂、化学农药退菌特结合比其各自单独施用对防治黄芩根腐病的发生疗效显著。木霉制剂与化学农药退菌特对黄芩根腐病的防治效果差异不显著,但其为生物农药,所以在黄芩大田生产中使用具有特殊的意义。
4结论
4.1晋产黄芩具有良好的品质,以运城地区人工栽培种黄芩苷含量最高
山西省特有的气候、土壤、温度、日照等自然条件适宜黄芩生产。在山西不同黄芩主产区中,主要有效成分黄芩苷的含量以运城地区新绛农家种最高,达到了14.28﹪;“汾选1号”品系适应性强,性状稳定。
4.2科学、规范的田间管理措施是提高黄芩药材产量、保证药材品质的关键
本项研究的结果表明,黄芩播种时浅播浅浇水,宜在7月~8月份种植;需合理密植,以110 000株/亩为宜;宜在盛花期和终花期多浇水;宜注重和加强氮肥的使用;乐果和苦参碱对蚜虫防治效果好;木酶制剂和退菌特对黄芩根腐病的防治效果良好。
4.3晋产黄芩产地不同,根部性状也存在明显的差异
山西不同产区的黄芩在根部颜色、裂纹、粗细、根长等性状上差异明显。
Claims (9)
1.一种黄芩的栽培方法,其特征在于,所述栽培方法由如下步骤构成:
步骤一,种子处理:将种子在清水中浸泡20-24h,每4-6h换一次水,并于15-35℃的温度下纸上发芽床发芽;
步骤二,播种:采用浅播浅浇水,在5-10月间进行播种,黄芩播种后,在地温15~20℃、表墒良好的条件下,10d出苗,3~5d出齐,选取二年生黄芩,二年生黄芩根呈圆锥形,部分有分枝,根长15~30cm,直径0.5~1.2cm;
步骤三,灌溉:播种后喷灌0.5~1h,连喷3d;盛花期、终花期后均需灌溉;
步骤四,施肥:氮的投入量为110.05-117.13kg/hm2,磷的投入量为114.73-.120.32kg/hm2,钾的投入量为130.75-136.26kg/hm2;
步骤五,病虫害防治:在黄芩大田生产中使用生物药苦参碱防治蚜虫,用以减少黄芩药材的化学农药残留,提高黄芩药材卫生品质;用木霉制剂和退菌特防治黄芩根腐病。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤一中,黄芩种子采用当年采收的种子,或是低温下贮藏的3年内的种子。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤一中,黄芩种子萌发温度选取25℃恒温下纸上发芽床发芽。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤二中,播种时间为5月15日。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述黄岑选取“汾选1号”品系品种,栽培地点为山西,播种后留苗量为11万株/亩。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2中,播种的沟深8-10cm,行距25-30cm,每行50-55株、株距为1.0-1.2cm。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤4中,磷钾肥在黄芩返青前一次施完,氮肥分两次施肥,分别在返青前施2/3、盛花期追肥施1/3,施肥后浇水一次。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤5中,防治黄芩蚜虫喷施0.4﹪苦参碱稀释400倍液500mL,黄芩蚜虫防治需与相邻其它作物蚜虫防治协同进行。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤5中,防治黄芩根腐病用木霉制剂拌种,木霉制剂的质量为种子质量的10﹪;出苗后用50﹪退菌特稀释800倍液喷雾。
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