黃 斌,張世文,田自珍,劉曉鵬
甘肅省養(yǎng)蜂研究所,甘肅 天水 741020
黃芪是豆科植物,蒙古黃芪和膜莢黃芪干燥的根可入藥,生藥稱黃芪,性微溫,味甘,功能補(bǔ)氣升陽(yáng),益衛(wèi)固表,利水消腫,托瘡生肌,是臨床各科應(yīng)用較廣的中藥之一。黃芪是甘肅省最主要的大宗中藥材當(dāng)家品種之一,同時(shí)還因其花期長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月,蜜源旺盛而成為優(yōu)良的蜜源植物,對(duì)甘肅省藥材種植區(qū)蜂群的繁殖和蜜蜂產(chǎn)量的提高起到了至關(guān)重要的作用,而蜜蜂通過(guò)采集黃芪的花朵更好地完成了異花傳粉授粉的目的,使黃芪產(chǎn)量增加、品質(zhì)提升。因此,黃芪與蜂業(yè)是一種互惠互利、互相促進(jìn)的共生關(guān)系。為了研究蜜蜂授粉對(duì)黃芪產(chǎn)量品質(zhì)的提高和理化性狀的影響,大力推廣蜜蜂為黃芪授粉增產(chǎn),2018—2020年筆者在甘肅省宕昌縣開(kāi)展了蜜蜂授粉對(duì)黃芪產(chǎn)量品質(zhì)和理化性狀的影響研究試驗(yàn),基本掌握了蜜蜂授粉對(duì)黃芪產(chǎn)量品質(zhì)的提高和理化性狀的影響,以及授粉黃芪種子的增產(chǎn)效果。
宕昌中藥材資源豐富,自古就有“千年藥鄉(xiāng)”“天然藥庫(kù)”之美譽(yù),是甘肅省藥材種植第一大縣,各類藥材的種植面積一直維持在2.67萬(wàn)hm2左右,其中黃芪種植面積0.53萬(wàn)hm2左右。而宕昌縣的黃芪是各類藥材中的精品之一,是真正的道地藥材。由于宕昌的氣候陰涼濕潤(rùn),光照充足,境內(nèi)山高坡陡,地貌復(fù)雜,植被多樣且繁茂,除岷江流域的河谷地帶以外全縣其他地方均能種植黃芪。宕昌黃芪的質(zhì)量特色享譽(yù)中外,而質(zhì)量的特色又取決于宕昌獨(dú)特的地域環(huán)境。該環(huán)境下的自然氣候,土壤和獨(dú)特的栽培管理技術(shù)與宕昌黃芪質(zhì)量特色存在著密不可分的依存關(guān)系。因此本研究將黃芪的試驗(yàn)授粉選擇在該縣進(jìn)行。
2~3年生黃芪試驗(yàn)田;20目尼龍紗網(wǎng);8目尼龍紗網(wǎng);蜜蜂授粉專用隔離架;中蜂;恒溫恒濕培養(yǎng)箱;培養(yǎng)皿;濾紙;天平等。
2019年5月上旬分別在拉沙、蘇都和下街等3個(gè)村黃芪種植連片區(qū)選取地勢(shì)平坦、長(zhǎng)勢(shì)一致、2年生的黃芪試驗(yàn)研究田各1塊,面積0.067hm2以上;在每個(gè)選定的2年生黃芪試驗(yàn)田里設(shè)置蜜蜂昆蟲(chóng)授粉試驗(yàn)區(qū)3個(gè)(簡(jiǎn)稱全授粉區(qū))和無(wú)昆蟲(chóng)授粉試驗(yàn)區(qū)3個(gè)(簡(jiǎn)稱不授粉區(qū)),3個(gè)村3塊試驗(yàn)田共計(jì)18個(gè)樣方,用于蜜蜂授粉后鮮黃芪增產(chǎn)、成品黃芪增產(chǎn)及藥用成分變化試驗(yàn),每個(gè)樣方面積為2m×2m=4m2。2020年在上述三個(gè)村選定3年生黃芪試驗(yàn)田,設(shè)置蜜蜂昆蟲(chóng)授粉試驗(yàn)區(qū)3個(gè)(簡(jiǎn)稱全授粉區(qū))和無(wú)昆蟲(chóng)授粉試驗(yàn)區(qū)3個(gè)(簡(jiǎn)稱不授粉區(qū)),半授粉試驗(yàn)區(qū)3個(gè)(用隔離網(wǎng)隔開(kāi)不讓蜜蜂授粉),3個(gè)村3塊試驗(yàn)田共計(jì)27個(gè)樣方,用于蜜蜂授粉影響黃芪種子增產(chǎn)及種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)試驗(yàn),每個(gè)樣方面積為2m×2m=4m2,所選樣方的黃芪長(zhǎng)勢(shì)基本一致,各樣方隨機(jī)設(shè)置,盡量減少人為誤差。用長(zhǎng)寬高為2m的蜜蜂授粉專用隔離架、隔離網(wǎng),根據(jù)試驗(yàn)方案分別進(jìn)行不同的隔離處理:授粉區(qū)只在隔離架頂端進(jìn)行用20目遮陽(yáng)處理,四周不進(jìn)行任何處理;不授粉用20目尼龍紗網(wǎng)進(jìn)行全隔離;半授粉區(qū)用8目尼龍紗網(wǎng)進(jìn)行全隔離。隔離架網(wǎng)搭建完成后,試驗(yàn)田周邊擺放授粉蜂群,蜂群密度按0.067hm2/標(biāo)準(zhǔn)箱,5足框/標(biāo)準(zhǔn)箱擺放。開(kāi)花基本結(jié)束后,授粉蜂群及時(shí)轉(zhuǎn)場(chǎng),并拆除全部隔離架網(wǎng)。11月上旬分別進(jìn)行采挖(授粉區(qū)和對(duì)照區(qū)各3塊共18個(gè)樣方)并統(tǒng)計(jì)根部藥用部分產(chǎn)量、理化指標(biāo)等相關(guān)數(shù)據(jù)。
2020年黃芪(籽芪)種子成熟后進(jìn)行收獲(授粉區(qū)、半授粉區(qū)和未授粉區(qū)各3塊共27個(gè)樣方)并統(tǒng)計(jì)種子產(chǎn)量、千粒重等相關(guān)數(shù)據(jù)。同時(shí)進(jìn)行種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率試驗(yàn)。采用培養(yǎng)皿紙床(TP)擺放培養(yǎng),3個(gè)重復(fù),分別為全授粉區(qū)、半授粉區(qū)和不授粉區(qū),每個(gè)重復(fù)100粒種子。種子用水處理方法進(jìn)行預(yù)處理,然后調(diào)溫25℃,第5d測(cè)發(fā)芽勢(shì),第10d測(cè)發(fā)芽率。
圖1 蜜蜂授粉對(duì)鮮黃芪、成品黃芪產(chǎn)量的影響
從圖1可以看出,授粉區(qū)的黃芪藥用部分的產(chǎn)量高于不授粉區(qū)。鮮黃芪產(chǎn)量授粉區(qū)較不授粉區(qū)提高6.25%,成品黃芪授粉區(qū)較不授粉區(qū)提高8.96%。
圖2 蜜蜂授粉對(duì)黃芪千粒重的影響
圖3 蜜蜂授粉對(duì)黃芪種子產(chǎn)量的影響
從圖2、圖3可以看出,黃芪在全授粉區(qū)的千粒重高于半授粉區(qū)和不授粉區(qū),全授粉區(qū)較半授粉區(qū)千粒重增加14.16%,較不授粉增加25.84%,半授粉區(qū)較不授粉區(qū)千粒重增加10.23%。黃芪在全授粉區(qū)的產(chǎn)量高于半授粉區(qū)和不授粉區(qū),全授粉區(qū)較半授粉區(qū)產(chǎn)量增加1.44倍,較不授粉增加4.03倍,半授粉區(qū)較不授粉區(qū)產(chǎn)量增加2.79倍。
從圖4可以看出,授粉區(qū)和未授粉區(qū)黃芪甲苷和毛蕊花異黃酮葡萄糖苷的含量都高于《中國(guó)藥典》規(guī)定,但授粉區(qū)和未授粉區(qū)兩者的含量無(wú)明顯變化,所以蜜蜂授粉對(duì)黃芪根部藥用成分含量變化影響不明顯。
圖5 蜜蜂授粉對(duì)黃芪種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的影響
從圖5可以看出,蜜蜂授粉對(duì)黃芪種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率有明顯的影響。3塊試驗(yàn)田全授粉區(qū)的種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率明顯高于半授粉區(qū)和不授粉區(qū),而半授粉區(qū)又高于不授粉區(qū)。
第一,黃芪種植發(fā)芽率比較低,硬實(shí)種子是發(fā)芽率低的主要原因。試驗(yàn)種子用水處理的方法解決硬實(shí)現(xiàn)象,試驗(yàn)發(fā)芽溫度設(shè)置為25℃,5d測(cè)定發(fā)芽勢(shì),10d測(cè)發(fā)芽率。從研究結(jié)果來(lái)看,利用蜜蜂為黃芪授粉所生產(chǎn)的種子其發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均有明顯程度的提高。
第二,通過(guò)蜜蜂為黃芪授粉試驗(yàn),掌握了宕昌黃芪初花時(shí)間、花期和種子成熟時(shí)間等相關(guān)生物學(xué)特性。宕昌黃芪5月下旬開(kāi)始進(jìn)入初花期,花期25~30d左右,開(kāi)花結(jié)束后30d左右種子成熟,留種用籽一般在開(kāi)花結(jié)束30d開(kāi)始分批采收。
第三,宕昌黃芪一般是2年生采收根部,3年生采收種子(籽芪),2年生黃芪開(kāi)花數(shù)量遠(yuǎn)少于3年生黃芪的開(kāi)花數(shù)量,所以一般采收3年生黃芪種子產(chǎn)量遠(yuǎn)高于2年生。從研究結(jié)果來(lái)看,蜜蜂授粉對(duì)黃芪藥用部分產(chǎn)量的影響變化不明顯,黃芪根部產(chǎn)量的高低與地塊的土質(zhì)、肥力、田間管理、輪作倒茬等有密切關(guān)系。
第四,黃芪種子收獲時(shí),要注意因其結(jié)莢成熟期不一,有落粒性,故收獲種子的時(shí)期應(yīng)為70%~80%莢果變?yōu)辄S色、種子呈褐色時(shí)分批采收為宜。
第五,《中國(guó)藥典》2015版規(guī)定,黃芪甲苷成分不得少于0.04%,毛蕊花異黃酮葡萄糖苷成分不得少于0.02%,從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,授粉區(qū)和未授粉區(qū)黃芪甲苷和毛蕊花異黃酮葡萄糖苷的含量都高于《中國(guó)藥典》規(guī)定,但授粉區(qū)和未授粉區(qū)兩者的含量無(wú)明顯變化,所以蜜蜂授粉對(duì)黃芪根部藥用成分含量變化影響不明顯,分析原因其藥用成分的含量是否與黃芪生長(zhǎng)周期、區(qū)域及氣候條件等有關(guān)系,此問(wèn)題還有待進(jìn)一步研究。