CN106489477A - 一种仿生态桃儿七育苗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种仿生态桃儿七育苗方法，属于药用植物生态种植领域，以解决现有方法存在的育苗率低、幼苗生长缓慢，育苗周期长，成本高，根腐病、立枯病等苗期病害发生率增加的问题。本方法包括种子的采收与贮藏、种子的催芽、温室大棚穴盘播种、促进幼苗生长及苗期病害的防治、早播种植与桃儿七穴盘苗的移栽、桃儿七优质种苗的培育与采收步骤。本发明采用仿生态栽培的方法，在不同的生长发育时期，创造最适合的环境和营养条件，改善其生理状况，提高其育苗率、缩短育苗时间、培育优质的壮苗，进而提高其次年的返青率，促进其生长发育，降低病害发生，降低成本，通过集约化措施提高生产力，以达到最佳育苗效果。
Description
技术领域
本发明属于药用植物生态种植领域，具体的说涉及一种培育桃儿七优质种苗的方法。
背景技术
桃儿七( Sinopodophyllum hexandrum Royle) 是小檗科桃儿七属，国家三级保护植物，主要分布在我国陕西、甘肃、青海、西藏、四川、云南、宁夏等省。在分布区内，桃儿七常出现在海拔1500—3400m具有次生植被或地形复杂的有较好透光性的山谷林下、灌丛中、岩石缝隙中，很少出现在原始林中，也很少出现在空旷的草地上。其根及根茎中主要药效成分鬼臼毒素是合成抗癌药物GP7、VP-16、VM-26、NK611等及抗艾滋病药物的前体物质；0.5%鬼臼毒素酊在治疗尖锐湿疣方面具有起效快、治愈率高、安全性好等特点，成为我国《国家基本药物》（1994年）皮肤类抗病毒药物唯一入选者。另外，桃儿七果实也是藏医药中的常用药物。野生条件下，桃儿七常在开花结果时采挖，加之果实、根茎、根是主要的药效部位，导致其自然资源匮乏、濒危，已被收录入《中华珍稀濒危植物名录》和《中国植物红皮书》。
桃儿七喜凉爽湿润气候，最适于夏季低温多雨 ，冬春干冷，年降水量400～900 mm的环境。 当温度在5～10℃时，桃儿七可从根茎部出芽；12～18℃时即可开花结实；15～25℃时地下部分增粗生长较快；秋季气温降至 5℃时便停止生长，地上部分植株逐渐枯萎；冬季气温在-15℃以上根状茎才能维持正常生命状态。种子繁殖是其主要繁殖方式，9月上中旬种子成熟，但存在生理休眠，自然条件下，发芽率低、出苗整齐性差、发芽后生长极为缓慢。目前，主要采用育苗移栽的方式种植，第三年移栽后返青率较低（75%左右），第4年返青率有所提高（85%左右），5～6年性成熟后返青率才能稳定在95%左右，并且才能作为商品药材采挖。
每一个物种都有其适应的生态环境，其对各个生态因子适应范围的大小即生态幅。在生态幅中有一最适区，在最适区内生物体的生理状态最佳，生长发育良好，繁殖率最高，数量最多。逆境会促进植物次生代谢产物的积累和释放，而中药材的药效成分通常都是次生代谢产生的小分子化合物，如酚类物质(黄酮、酚酸等)、生物碱、萜类等。因而，药用植物积累次生代谢产物所需的适宜生境与其生长发育的适宜生境可能并不一致，甚至相反。由此可见，中药材生产应当以质量控制为主，兼顾产量。大部分药用植物都采用育苗移栽的栽培方式，移栽后要根据药用植物有效成分次生代谢的生理生态基础，利用各种田间工程技术适当制造一些“生态逆境”，从而促进药效成分的形成，提高药材质量。在不影响药材质量的前提下，如何提升综合效益、提高产量、降低化学农药的使用量也是亟待解决的问题之一。
关于桃儿七育苗已有一些报道，主要有种子大田营养钵育苗和人工处理控温穴盘育苗法，种子大田营养钵育苗，虽然操作简单方便，但易受到自然条件下温度、湿度等环境条件及营养条件与其生长、发育最适生态幅不相符的影响，造成育苗率低，幼苗生长缓慢，育苗周期长，2年才能起苗移栽。而人工处理控温穴盘育苗，虽然保证了相对恒定的温度、湿度条件，缩短了育苗时间，但育苗率仍然较低，根腐病、立枯病等苗期病害发生率增加，幼苗瘦弱，容易徒长，控温成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种仿生态桃儿七育苗方法，以解决现有方法存在的育苗率低、幼苗生长缓慢，育苗周期长，成本高，根腐病、立枯病等苗期病害发生率增加的问题。
本发明技术方案如下：一种仿生态桃儿七育苗方法，包括种子的采收与贮藏、种子的催芽、温室大棚穴盘播种、促进幼苗生长及苗期病害的防治、早播种植与桃儿七穴盘苗的移栽、桃儿七优质种苗的培育与采收步骤；其中促进幼苗生长及苗期病害的防治步骤的具体过程为：在2月中下旬采用红色转光膜温室大棚进行穴盘播种，当子叶展开后，子叶喷施浓度为40mg/L的赤霉素GA4+7和10000倍液的微生物活体杀菌剂组成的混合溶液；穴盘基质中浇灌浓度为30mg/L的激动素、0.1%的磷酸二氢钾及10000倍液的微生物活体杀菌剂组成的混合溶液；上述微生物活体杀菌剂选自寡雄腐霉或解淀粉芽孢杆菌中的一种；4月中旬真叶长出后，浇灌0.1%的水溶性肥料，5月下旬穴盘苗带土移栽大田。
本发明采用2月中下旬红色转光膜温室大棚进行穴盘播种，夜间最低温度能够维持在8℃以上，提高了大棚温度，保证了桃儿七生长对温度的要求，增加了棚中红光的比例，促进了真叶的分化与幼苗的生长；此时穴盘播种既可以避免过早播种引起的低温伤害，有可以保证有充足的时间在5月下旬穴盘苗较强壮时适时移栽，保证高的移栽成活率。
本发明选择赤霉素GA4+7，其与赤霉素GA3的区别主要在于达到相同效果所需的浓度差异很大，赤霉素GA4+7在很低的浓度就能达到赤霉素GA3在高浓度才能达到的打破休眠、促进芽生长与萌发的作用，低浓度的赤霉素有效地避免了高浓度所引起的副作用，如生长畸形、茎叶细长、易倒伏等问题。
GA4+7和激动素（KT）促进了真叶叶芽的形成与萌发，低浓度赤霉素减缓了高浓度造成的畸形；由于幼苗期次生代谢产物甚少，此时进行活体菌剂的施入，促进了其在幼苗表面和穴盘基质微环境中的定植，可以有效预防苗期病害（根腐病和立枯病）的发生。磷酸二氢钾提高了幼苗的抗性，促进了根的生长和抱窝叶芽的形成。真叶叶芽萌发前，控制氮肥的使用，高效低浓度激素的应用，无毒、无残留生物农药的应用，不同时期不同肥料的使用，提高了碳氮比（C/N），起到了促进真叶的发生与生长的作用；真叶长出后，水溶性肥料的使用，氮肥的加入，促进了养分的平衡和植物地上部分的生长，改善了混合基质中营养物质的缺乏。5月下旬穴盘苗大田移栽，不仅解除了穴盘条件空间限制对幼苗生长的抑制作用，而且有效避免了后期温室大棚环境下，高温、高湿对幼苗光合作用、蒸腾作用等的降低。
在红色转光膜温室大棚保证桃儿七生长、发育适宜温度要求的基础上，催芽播种后，适度的早春低温及每天温度的变化（2月中旬以后，红色转光膜温室大棚条件下每天凌晨4-5点温度最低，但能保持在8℃左右；下午13-14点温度最高，26-27℃左右，每天大棚温度在最低、最高温之间变化。混合基质中有限的营养物质、较低的空气湿度和较好的基质透气性可以起到蹲苗、促进生根以及降低病害发生的作用；红色转光膜温室大棚的应用，降低了成本，创造了变温条件，变化的温度能够降低苗期病害发生率
优选的，所述种子的采收与贮藏步骤的具体过程为，9月上中旬采收完全成熟的桃儿七种子，冲洗干净后置于培养箱中湿沙贮藏，培养箱保持每天12小时的10℃温度与12小时的3℃温度的变温条件，贮藏至次年2月初将种子取出催芽。
优选的，所述种子的催芽步骤的具体过程为，将贮藏的种子取出后用质量浓度为23%的食盐水选种，然后进行表面消毒，再用浓度为80mg/L的赤霉素GA4+7在室温浸泡48小时，置于16℃，空气湿度90%以上的人工气候箱条件下催芽。
此步骤的有效作用在于，选种除去了成熟度不好及贮藏中受污染质量降低的种子；低浓度的高效赤霉素（GA4+7）的使用打破了种子休眠，降低了高浓度赤霉素（GA3）浸泡容易造成畸形的风险；恒温、恒湿条件催芽提高了发芽势、发芽率和整齐度、降低了基质和土壤中土传病害的影响。催芽20天左右，90%以上的种子露白后，在红色转光膜温室中进行大棚穴盘播种。
优选的，所述温室大棚穴盘播种步骤的具体过程为，以灭过菌的混合基质为材料穴盘播种，混合基质为体积分数为3：1：1的草炭土：珍珠岩：蛭石，待子叶长出后进行促生、防病处理。
B、优选的，所述早播种植与桃儿七穴盘苗的移栽步骤的具体过程为，选择抗寒性较好的禾本科作物于3月上旬起垄覆膜沟播，禾本科作物为玉米或甜高粱中的一种；禾本科遮荫作物出苗后，间作作物叶面喷施0.1%的氯化钙和0.1mg/L的油菜素内酯组成的混合溶液，5月下旬垄上移栽桃儿七穴盘苗。
此步骤的有益作用在于，早播种植和抗寒处理保证间作作物的株高达到一定高度能够为桃儿七遮阴，玉米、甜高粱具有较好的抗寒性、株高、株型，可以适度早播以达到适当高度，保证桃儿七的按时移栽，以免移栽时间推迟造成移栽成活率下降，并且有效的为桃儿七幼苗遮荫，提高小环境空气湿度，松弛土壤，防止夏季强光直射；氯化钙和BR的使用提高了间作作物的抗寒性，防止早春低温对间作作物造成冷害、冻害，并且促进了节间的伸长。5月下旬，间作作物株高60cm以上，桃儿七穴盘苗带土垄上移栽，移栽成活率达到95%以上。
优选的，所述桃儿七优质种苗的培育与采收步骤具体过程为：9月上旬，对桃儿七叶面喷施0.1mg/L的油菜素内酯和0.1%的磷酸二氢钾组成的混合溶液。
桃儿七幼苗大田移栽后，逐渐长出第三和第四片真叶，并且没有发生夏季休眠的现象，此步骤中油菜素内酯和磷酸二氢钾的使用，促进了生物量的增加和根系的生长，可以提高幼苗抗性、增加生物量、促进地上部分有机物质的转运。
本发明根据药用植物生长发育的生理生态基础，采用仿生态栽培的方法，依据桃儿七幼苗生长过程中生理、生态特性及其对环境条件和营养的要求，综合应用现代生物技术和工程的手段，在不同的生长发育时期，创造最适合的环境和营养条件，改善其生理状况，提高其育苗率、缩短育苗时间、培育优质的壮苗，进而提高其次年的返青率，促进其生长发育，降低病害发生，降低成本，通过集约化措施提高生产力，以达到最佳育苗效果。
优选方式通过人工气候箱催芽、红色转光膜温室大棚设施育苗、大田间作套种、植物生长调节剂处理、微生物活体杀菌剂施用及矿质营养的合理供应，及不同处理时间点的把握，有效的提高了种子发芽率、缩短了育苗时间、培育了优质的大苗壮苗，为后续高品质的生态药材的生产奠定了抗病、优质的种苗基础。
具体实施方式
实施例中各原料来源如下：赤霉素（GA4+7），油菜素内酯（BR），激动素（KT）购自北京康倍斯(chembase)科技有限公司。水溶性肥料为市售。寡雄腐霉（Pythium Oligandrum）的通用名为多利维生，购于捷克生物制剂有限公司；解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）购于杨凌绿都生物科技有限公司。
红色转光膜温室大棚采用现有红色转光膜构建。
下面的实施例可以进一步说明本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1：种子的采收与贮藏
9月上旬采收兰州市兴隆山海拔2300米以上完全成熟的桃儿七果实，冲洗干净后置于培养箱中湿沙贮藏，培养箱保持每天12小时的10℃温度与12小时的3℃温度的变温条件，贮藏所用沙子为酸性粗河沙，含水量30%左右，即手捏成团但不滴水为宜。贮藏至次年2月初立春前后取出种子催芽。
实施例2：种子的催芽
将贮藏的种子取出后用质量浓度为23%的食盐水选种，除去漂浮在食盐溶液中上部的种子，剩余种子采用0.5%的高锰酸钾室温浸泡2h进行表面消毒，消毒后用浓度为80mg/L的GA4+7在室温浸泡48小时，晾干或擦干种子表面水分，置于16℃，空气湿度为95%的人工气候箱中催芽，21天后95%的种子露白，根长都在1cm以下，随即进入红色转光膜温室大棚穴盘播种。
实施例3：红色转光膜温室大棚穴盘播种
在榆中县和平镇生物苑基地（海拔1700米）单侧墙温室中进行穴盘苗培育。2月中旬以后，在夜间覆盖棉被或草帘的条件下，温室夜间最低气温能够保持在8℃以上。采用50孔的塑料穴盘育苗，装填用1000倍液的50%的多菌灵可湿性粉剂灭过菌的混合基质（草炭土：珍珠岩 ：蛭石=3：1：1），每穴1粒种子，深3cm，播种后至出苗前常规管理。30天左右95%以上的种子破土而出、展开子叶，幼苗墩壮，子叶浓绿，进而后续处理。
通过种子的催芽和红色转光膜温室大棚穴盘播种两个步骤，大约需要50天即可培育出桃儿七子叶苗，育苗率90%以上，并且幼苗强壮、抗病性强。
对比例1
（1）种子处理：取新鲜的兴隆山野生桃儿七种子，经液体比重法(23%的食盐水)分选，自来水洗净，用重量百分比浓度为0.5%的高锰酸钾室温浸泡2h，再换用浓度为200mg/L的GA3溶液4℃浸泡46小时，晾干水分。
（2）穴盘播种：取72孔的塑料穴盘，装填腐殖土，将浓度为50%的多菌灵可湿性粉剂用水稀释800一1000倍的溶液喷洒土壤2次消毒，待土壤墒情合适后播种。每穴2粒种子，深度约2cm，覆土(已经过消毒)。控制温度在17～22℃之间发芽。播种后40天前后开始发芽，80天前后发芽率达到70%左右。
实施例2、3和对比例1比对后说明本申请根据桃儿七种子自身休眠、种子发芽的生理、生态特点，通过生物技术和工程的措施模仿和改善其生长环境，综合应用了恒温、恒湿人工气候箱催芽，采用低浓度的高效赤霉素GA4+7，在早春红色转光膜温室条件下的变温及温差（温度保持在其最低要求之上），有效的提高了发芽势、发芽率、培育了壮苗（子叶期苗）。
对比例2：与实施例2和3的区别在于，采用普通白色棚膜大棚温室，2月中旬以后，在夜间覆盖棉被或草帘的条件下，此温室夜间最低气温能够保持在5℃，大约需要70天可培育出桃儿七子叶苗，育苗率80%以上。
对比说明采用白色棚膜大棚最低气温在5℃，是桃儿七维持生长的最低温要求，因此，生长速度和育苗率受到了一定影响。
实施例4：
A、促进真叶发生及苗期病害的防治
4月份红色转光膜温室条件下温度高、湿度大(较大田环境而言），棚膜滴水等原因容易诱发苗期病害，针对环境条件的影响及子叶中萌发抑制物抑制真叶发生与生长的问题，子叶喷施浓度为40mg/L的GA4+7和10000倍液的微生物活体杀菌剂寡雄腐霉组成的混合溶液；穴盘基质中浇灌浓度为30mg/L的KT、0.1%的磷酸二氢钾、及10000倍液的微生物活体杀菌剂寡雄腐霉组成的混合溶液，上述处理7天1次，共3次。25天左右95%以上的幼苗长出1片真叶，55天左右95%以上的幼苗长出2片真叶。
B、促进幼苗（真叶苗）生长
5月底大田移栽，此时间点的选择保证了幼苗免受夏季温室条件下高温、高湿对生长发育的抑制作用。真叶长出后，浇灌0.1%的水溶性肥料（N：P：K=20：10：20），15天1次，直至幼苗移栽。N肥的控制使用，保证了真叶发生前高C/N条件，促进真叶分化与发生；真叶长出后，N肥的施入，促进了真叶的生长。
实施例5：
A、促进真叶发生及苗期病害的防治
4月份红色转光膜温室条件下温度高、湿度大(较大田环境而言），棚膜滴水等原因容易诱发苗期病害，针对环境条件的影响及子叶中萌发抑制物抑制真叶发生与生长的问题，子叶喷施浓度为40mg/L的GA4+7和10000倍液的微生物活体杀菌剂解淀粉芽孢杆菌组成的混合溶液；基质中浇灌浓度为30mg/L的KT、0.1%的磷酸二氢钾、及10000倍液的微生物活体杀菌剂解淀粉芽孢杆菌组成的混合溶液，上述处理7天1次，共3次。25天左右95%以上的幼苗长出1片真叶，55天左右95%以上的幼苗长出2片真叶。
B、促进幼苗（真叶苗）生长
5月底大田移栽，此时间点的选择保证了幼苗免受夏季温室条件下高温、高湿对生长发育的抑制作用。真叶长出后，浇灌0.1%的水溶性肥料（N：P：K=20：10：20），15天1次，直至幼苗移栽。N肥的控制使用，保证了真叶发生前高C/N条件，促进真叶分化与发生；真叶长出后，N肥的施入，促进了真叶的生长。
对比例3：促进真叶发生与生长
以桃儿七子叶期苗为材料，子叶连续喷施200mg/L的赤霉素（GA3）7次(每天一次)，然后根施40mg/L的激动素3次(每5天一次)，幼苗生长环境温度在17～22℃，40天前后90%左右的幼苗长出1片真叶。
实施例4、5和对比例2不对说明，本申请根据桃儿七子叶苗和真叶发生、生长的生理、生态特点，通过生物技术和工程的措施模仿和改善其生长环境，综合应用了低浓度的高效赤霉素GA4+7，微生物活体杀菌剂，N、P、K肥料不同时期的调控使用，红色转光膜温室条件下变温及温差，有效的促进了幼苗的生长发育，提高了幼苗的抗病性，降低了畸形的发生。
实施例6：遮荫间作作物的早播种植与桃儿七穴盘苗的移栽
选择抗寒性较好的禾本科作物玉米，3月上旬起垄覆膜沟播，垄宽30cm,株距20cm。玉米出苗后，叶面喷施0.1%的氯化钙和0.1mg/L的BR组成的混合溶液，7天1次，共3次。5月下旬，株高达到60cm左右，桃儿七穴盘苗带土垄上移栽，栽后浇灌定根水，移栽成活率达到96%。
钙作为第二信使，在作物的寒冷胁迫信号转导中起着重要作用，BR能够提高作物抗寒性，并且促进节间伸长，氯化钙和BR混合溶液的应用，有效的缓解了早播玉米受到的低温胁迫，促进了玉米株高的伸长，保证了5月底桃儿七移栽后能够进行有效的遮阴。
实施例7：遮荫间作作物的早播种植与桃儿七穴盘苗的移栽
选择抗寒性较好的禾本科作物甜高粱，3月上旬起垄覆膜沟播，垄宽20cm,株距20cm。甜高粱出苗后，叶面喷施0.1%的氯化钙和0.1mg/L的BR组成的混合溶液，7天1次，共3次。5月下旬，株高达到65cm左右，桃儿七穴盘苗带土垄上移栽，栽后浇灌定根水，移栽成活率达到97%。
钙作为第二信使，在作物的寒冷胁迫信号转导中起着重要作用，BR能够提高作物抗寒性，并且促进节间伸长，氯化钙和BR混合溶液的应用，有效的缓解了早播甜高粱受到的低温胁迫，促进了甜高粱株高的伸长，保证了5月底桃儿七移栽后能够进行有效的遮阴。
对比例4、间作作物的应时种植
4月初种植间作作物玉米或甜高粱，种植方式同实施例6和7，5月底桃儿七移栽时，间作作物株高只有30cm左右，不能有效遮阴。
对比例5、间作作物早播但不进行抗寒处理
3月上旬种植间作作物玉米或甜高粱，种植方式同实施例6和7，因低温矮化的效应，5月底桃儿七移栽时，间作作物株高只有40cm左右，不能有效遮阴。
实施例8、桃儿七优质种苗的培育与采收
9月上旬桃儿七已有4片真叶，叶面喷施0.1mg/L的BR和0.1%的磷酸二氢钾组成的混合溶液，7天1次，共3次。11月上旬，桃儿七地上部分倒苗后采收，其幼苗平均含有6-7条不定根，平均重量2.2克。
BR能够促进作物根系的生长和生物量的增加，P、K肥的施用促进了植物地上部分有机物质向下的转运，及根系的生长，最终保证了优质种苗的培育。
对比例6、与实施例8的不同处理方式在于，不喷施BR和磷酸二氢钾混合溶液，11月上旬 ，桃儿七地上部分倒苗后采收，其幼苗平均含有4-5条不定根，平均重量1.7克。
Claims (6)
1.一种仿生态桃儿七育苗方法，其特征在于：包括种子的采收与贮藏、种子的催芽、温室大棚穴盘播种、促进幼苗生长及苗期病害的防治、早播种植与桃儿七穴盘苗的移栽、桃儿七优质种苗的培育与采收步骤；其中促进幼苗生长及苗期病害的防治步骤的具体过程为：在2月中下旬采用红色转光膜温室大棚进行穴盘播种，当子叶展开后，子叶喷施浓度为40mg/L的赤霉素GA4+7和10000倍液的微生物活体杀菌剂组成的混合溶液；穴盘基质中浇灌浓度为30mg/L的激动素、0.1%的磷酸二氢钾及10000倍液的微生物活体杀菌剂组成的混合溶液；上述微生物活体杀菌剂选自寡雄腐霉或解淀粉芽孢杆菌中的一种；4月中旬真叶长出后，浇灌0.1%的水溶性肥料，5月下旬穴盘苗带土移栽大田。
2.根据权利要求1所述的一种仿生态桃儿七育苗方法，其特征在于：所述种子的采收与贮藏步骤的具体过程为，9月上中旬采收完全成熟的桃儿七种子，冲洗干净后置于培养箱中湿沙贮藏，培养箱保持每天12小时的10℃温度与12小时的3℃温度的变温条件，贮藏至次年2月初将种子取出催芽。
3.根据权利要求1或2所述的一种仿生态桃儿七育苗方法，其特征在于：所述种子的催芽步骤的具体过程为，将贮藏的种子取出后用质量浓度为23%的食盐水选种，然后进行表面消毒，再用浓度为80mg/L的赤霉素GA4+7在室温浸泡48小时，置于16℃，空气湿度90%以上的人工气候箱条件下催芽。
4.根据权利要求3所述的一种仿生态桃儿七育苗方法，其特征在于：所述温室大棚穴盘播种步骤的具体过程为，以灭过菌的混合基质为材料穴盘播种，混合基质为体积分数为3：1：1的草炭土：珍珠岩：蛭石，待子叶长出后进行促生、防病处理。
5.根据权利要求4所述的一种仿生态桃儿七育苗方法，其特征在于：所述早播种植与桃儿七穴盘苗的移栽步骤的具体过程为，选择抗寒性较好的禾本科作物于3月上旬起垄覆膜沟播，禾本科作物为玉米或甜高粱中的一种；禾本科遮荫作物出苗后，间作作物叶面喷施0.1%的氯化钙和0.1mg/L的油菜素内酯组成的混合溶液，5月下旬垄上移栽桃儿七穴盘苗。
6.根据权利要求5所述的一种仿生态桃儿七育苗方法，其特征在于：所述桃儿七优质种苗的培育与采收步骤具体过程为：9月上旬，对桃儿七叶面喷施0.1mg/L的油菜素内酯和0.1%的磷酸二氢钾组成的混合溶液。
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