李美玲 ，黎潔 ，曹小路 ，王秋玲 ，栗孟飛 ，*，魏建和 **

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)干旱生境作物學(xué)國家重點實驗室，甘肅 蘭州 730070；2.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥用植物研究所，北京 100193）

當歸為我國常用大宗藥材，來自傘形科植物當歸Angelica sinensis的干燥根，現(xiàn)多用于治療貧血、婦科疾病和卒中等癥［1］，年需求量超過3萬t，年在地面積65萬畝以上［2］。在生產(chǎn)上當歸一般第2年收獲根用作藥材，留存于地中的根第3年繼續(xù)萌發(fā)生長并抽薹開花，用于收獲種子［3］。但栽培過程中二年生即出現(xiàn)植株提前抽薹開花 （即早薹開花）現(xiàn)象，開花使得植株肉質(zhì)根木質(zhì)化，不能入藥［4］。當歸早薹開花導(dǎo)致其嚴重減產(chǎn)一直是困擾當歸優(yōu)質(zhì)藥材生產(chǎn)的最嚴重問題［2-3，5-6］。

為了解決當歸早抽薹的問題，李明世［5］在1973年開始在全國范圍內(nèi)（包括甘肅、陜西和云南省）對當歸早抽薹進行調(diào)查和研究，發(fā)現(xiàn)甘肅岷縣正常年景早薹率為10%~30%，嚴重時高達80%，陜西寶雞一帶早薹率約30%，嚴重時高達90%以上；將早薹歸納為3個原因：種子問題（火藥籽和成熟度過飽）、種苗問題（大苗和苗齡過長）、栽培環(huán)境條件（較低海拔種植、氣溫高、陽坡、土壤貧瘠和干旱等）；并通過田間試驗對種苗大小和苗齡進行了驗證。為了有效控制當歸早抽薹，很多學(xué)者開展了大量和細致的研究，將影響抽薹開花因素分為內(nèi)因（種子成熟度、種苗大小和苗齡等）和外因（海拔、溫度和光照等）［5，7-10］。后來，研究者通過航天誘變育種［17］、秋季直播控制種苗大?。?，12］、反季節(jié)育苗規(guī)避春化作用［13］、種苗低溫冷凍貯存規(guī)避春化作用［7，14］、遮陽栽培規(guī)避長日照［10］、高海拔區(qū)域種植栽培［6，15］等手段進一步證實了控制內(nèi)因和外因可有效降低早薹發(fā)生，并在生產(chǎn)中得以一定范圍的成功應(yīng)用。

雖然引起當歸早抽薹的原因以及控制方法已明確，但早抽薹現(xiàn)狀近40年來不僅沒有得到有效解決，根據(jù)甘肅產(chǎn)區(qū)種植企業(yè)、合作社和種植戶實際情況，早抽薹現(xiàn)象反而更加嚴重，甚至高達90%以上。為了探明這一原因，我們對甘肅省當歸主產(chǎn)區(qū)的4個市（州）6個縣10個鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）30個種植區(qū)域進行了實地調(diào)查研究，旨在為及早解決并有效控制當歸早抽薹提供強有力的方法和技術(shù)參考，助力當歸種植戶脫貧致富奔小康。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

2020年8月7 日（立秋）至8月12日選取我國當歸主產(chǎn)區(qū)甘肅的當歸產(chǎn)藥根種植基地，包括甘肅省定西市、隴南市、張掖市和甘南藏族自治州4個市（州），岷縣、渭源縣、漳縣、宕昌縣、卓尼縣和民樂縣6個縣，禾馱鎮(zhèn)、申都鄉(xiāng)、閭井鎮(zhèn)、五竹鎮(zhèn)、大草灘鎮(zhèn)、金鐘鎮(zhèn)、八力鄉(xiāng)、阿子灘鎮(zhèn)、喀爾欽鎮(zhèn)和南豐鎮(zhèn)10個鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）。當歸為長日照開花植物，立秋后植株不再發(fā)生新的抽薹開花。

1.2 試驗方法

隨機選取研究地點的10個鎮(zhèn)（鄉(xiāng)） 30個當歸產(chǎn)藥根種植田，具體區(qū)劃和地理位置見表1。選取生長勢較好的地塊，以5 m×5 m為單元統(tǒng)計未抽薹植株數(shù)。同時，根據(jù)株距、行距和每穴定植株數(shù)，計算單位面積實際種植種苗株數(shù)。當歸早薹率計算公式如下：

種植密度（株/m2）＝NSPH（株）／［RS（m）×PS（m）］

未抽薹植株數(shù)（株/m2）＝株／（5 m×5 m）

早薹率（%）＝（PD－NUP）／PD×100%

教師在設(shè)計力學(xué)演示實驗時一定要簡潔，因為在課堂上做演示實驗的目的就是為了更好地讓學(xué)生理解、掌握物理知識，而不是把原本簡單的概念復(fù)雜化，教師在設(shè)計演示實驗時，一定要考慮學(xué)生的學(xué)情，設(shè)計出來的實驗要滿足當前課堂的需要，也要讓學(xué)生能夠?qū)ζ溥M行一定程度上的分析。在設(shè)計時，還要注意這一演示實驗理論與實際應(yīng)無差異，切忌紙上談兵。

式中：RS（row spacing）為行距，PS（plant spacing）為株距，NSPH（number of seedlings per hole）為每穴株數(shù)，PD（plant density ）為種植密度，NUP（number of unbolted plants）為未抽薹植株數(shù)。

1.3 經(jīng)濟效益構(gòu)成分析及方法

1.3.1 土地和人工成本 目前，當歸基本以個體戶種植為主，農(nóng)戶自有土地，育苗、種植、拔草、施肥和采挖等均為農(nóng)戶自主完成，因此，在進行經(jīng)濟效益分析時，不考慮土地和人工成本投入。

1.3.2 種苗成本 農(nóng)戶在當歸種植過程中，種苗來源途徑有兩種：（1）市場購買 按照標準種植密度約10 萬株/hm2（株距25 cm×行距40 cm）［2］，2020年種苗成本約為 13 500 元/hm2，即 0.135 元/株。因此，種苗實 際 成 本 A（元/hm2），為 0.135 （元/株）×PD（株/m2）×10 000；（2）自主育苗 農(nóng)戶自留種子田進行自主育苗，由于不考慮土地和人工成本以及種子費用，自主育苗不計種苗成本。

1.3.3 地膜、化肥和農(nóng)藥成本 2020年地膜、化肥和農(nóng)藥等平均投入成本B約7 500 元/hm2。

1.3.4 利用火藥籽或正常種子自主育苗成本 農(nóng)戶若利用提前或正常抽薹開花植株結(jié)實的種子進行自主育苗，育苗可實現(xiàn)40~60 kg2/hm2的種植量，以及自留種子田占用土地面積較少，加之土地自有和人工自主完成，因此忽略投入成本。

1.3.5 大面積留正常種子成本 在實際生產(chǎn)中，留正常種子的根木質(zhì)化，不能入藥［4］。因此，大面積留正常種子成本C，為成藥根兩年的銷售收入。

1.3.6 大面積留正常種子收入 2019年當歸種子產(chǎn)量約450 kg/hm2，市場價格300 元/kg，銷售種子收入D約 135 000 元/hm2。

1.3.7 成藥根收入 在標準化種植情況下，成藥根干重約30 g/株［6］，按照2020年岷縣當歸成藥廠貨平均成交價格21 元/kg，也即成藥根價格0.63 元/株，成藥根收入 E（元/hm2），為 NUP（株/m2）×0.63 元/株×10 000。

1.3.8 經(jīng)濟效益 目前當歸生產(chǎn)中主要的4種種植模式的經(jīng)濟效益分別計算如下：

（2） 自留火藥籽育苗（密植拔株法）種植模式Ⅱ（元/hm2）＝E-B

（在30個種植區(qū)域中，大于平均早薹率者按照自留火藥籽育苗計算）

（3） 自留正常種子育苗（優(yōu)苗防抽薹法）種植模式Ⅲ （元/hm2）＝E-B

（在30個種植區(qū)域中，小于平均早薹率者按照自留正常種子育苗計算。）

（4） 大面積留正常種子銷售種植模式Ⅳ（元/hm2） ＝ D-B-C

式中：A為種苗成本，B為地膜、化肥和農(nóng)藥成本，C為大面積留正常種子成本，D為銷售種子收入，E為成藥根收入，其中C＝2E。

1.3.9 相關(guān)顯著性分析 采用SPSS 22.0軟件進行雙變量相關(guān)系數(shù)（Pearson）雙尾顯著性（P<0.01）檢驗；采用Excel 2007制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植區(qū)域當歸種植密度和早薹率

不同種植區(qū)域行距、株距、每穴種植株數(shù)、種植密度、未抽薹植株和早薹率均差異較大，其中，行距0.26~0.45 m，株距0.10~0.35 m，每穴株數(shù)1~3 株/穴，種植密度13.90~28.95 株/m2，未抽薹植株2.72~16.16 株/m2，早薹率 10.56%~86.16%；平均每穴種植株數(shù)、種植密度和早薹率分別為1.88 株/穴、19.95株/m2和51.62%（表1）。

表1 甘肅省不同種植區(qū)域當歸種植密度和早薹率Table 1 Planting density and early bolting rate of Angelica sinensis at different cultivation regions in Gansu Province

2.2 不同種植區(qū)域及種植模式經(jīng)濟效益比較與分析

在30個種植區(qū)域中，成藥根27 200~161 600 株/hm2，平均 95 653 株/hm2；成藥根收入 17 136~101 808元/hm2，平均 60 262 元/hm2；根據(jù)種植密度產(chǎn)生的相應(yīng)種苗成本 18 765~39 083 元/hm2，平均 26 932 元/hm2（表2）。?？鄢啬ぁ⒒屎娃r(nóng)藥成本7 500元/hm2后，4種種植模式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的經(jīng)濟效益差異較大，分別為 25 830、38 259、62 430和 6 977 元/hm2，其中Ⅲ種植模式分別為Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ的2.4、1.6和8.9倍（圖1）。

圖1 不同種植模式經(jīng)濟效益比較Fig.1 Comparison of economic benefits of different cultiva?tion models

表2 不同種植區(qū)域及種植模式的經(jīng)濟效益Table 2 Economic benefits of different cultivation regions and cultivation models

2.3 經(jīng)濟效益主要構(gòu)成因素相關(guān)性分析

種植密度與早薹率呈正相關(guān)（r=0.155，P<0.01），但未達到顯著水平（圖2‐A）；種植密度與成藥根收入呈顯著正相關(guān)（r= 0.466，P<0.01）（圖2‐B）；而早薹率與成藥根效益呈顯著負相關(guān)（r=-0.789，P<0.01） （圖2‐C）。

圖2 當歸經(jīng)濟效益主要構(gòu)成因素的相關(guān)性分析Fig.2 Correlation analysis on main components of economic benefits of A.sinensis

3 討論

在1973年，甘肅省岷縣梅川鎮(zhèn)和宕昌縣哈達鋪鎮(zhèn)的早薹率調(diào)查結(jié)果為30%~80%［5］。本研究結(jié)果顯示，2020年甘肅省4個市（州）30個不同種植區(qū)域的早薹率為11%~86%，平均51.62%。研究結(jié)果表明，近40年來，當歸早抽薹現(xiàn)象并沒有得到有效控制，且平均早薹率明顯高于1973年甘肅省岷縣道地產(chǎn)區(qū)正常年景的早薹率（10%~30%）［5］。

前人研究發(fā)現(xiàn)，合理的種植栽培可在一定程度上降低當歸早薹率。比如，高海拔（2 934 m）早薹率（11%）顯著低于低海拔（1 999 m）早薹率（38%）［15］；施用氮磷化肥早抽薹提高45%~53%，在施用優(yōu)質(zhì)腐熟農(nóng)家肥的基礎(chǔ)上合理施用遲效氮磷化肥，可有效降低抽薹率［16］；秋季直播栽培過程中，種植密度在45~79.5株/hm2，增加密度不利于根鮮重和干重積累［17］。本研究通過種植密度與早薹率相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)種植密度與早薹率呈正相關(guān)，盡管未達到顯著水平，但也可以表明種植密度過大可在一定程度上促進植株早抽薹。

種植戶種植當歸的最終目的是取得最大的經(jīng)濟效益。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，種植密度與成藥根收入呈顯著正相關(guān)，即在合理的種植密度范圍內(nèi)，適當提高種植密度（如增加每穴定植株數(shù)）可提高成藥根的總產(chǎn)量。然而，提高種植密度需要相應(yīng)增加購買種苗的成本［18］。在正常種植過程中，種植戶絕大多數(shù)從市場購買種苗，若購買的種苗為正常種子苗，通過優(yōu)苗法種植，則早薹率較低，成藥根數(shù)量較多，經(jīng)濟效益較高；若購買的種苗為火藥籽苗，通過密植法種植，則早薹率顯著增加，成藥根數(shù)量急劇下降，嚴重影響經(jīng)濟效益。由于正常種子苗和火藥籽苗二者外觀無明顯差異，加之正常種子苗需要投入兩年時間（第2年成藥根和第3年抽薹開花），因此，在市場上流通較多火藥籽苗［19-22］。根據(jù)研究，盡管利用火藥籽苗種植會導(dǎo)致較高早薹率，但是種植戶可通過密植法種植，由原來1株/穴增加到2~3株/穴，通過及時拔掉早薹植株，也可形成一定的成藥根產(chǎn)量。

基于種植密度和種苗成本對經(jīng)濟效益的影響，在實際生產(chǎn)中出現(xiàn)4種種植模式：購買種苗種植模式Ⅰ、自留火藥籽育苗種植模式Ⅱ、自留正常種子育苗種植模式Ⅲ、大面積留正常種子銷售種植模式Ⅳ。根據(jù)本研究結(jié)果，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的經(jīng)濟效益平均值分別為25 830、38 259、62 430、6 977 元/hm2，表明Ⅱ和Ⅲ獲得的經(jīng)濟效益顯著高于Ⅰ和Ⅳ。Ⅳ模式經(jīng)濟效益甚微，使得大面積留正常種子田的合作社或者農(nóng)戶越來越少，而利用火藥籽育苗逐漸增加。而利用自留火藥籽育苗Ⅱ模式可免去種苗成本，同時通過密植法也可實現(xiàn)一定的經(jīng)濟效益（38 259 元/hm2），使得火藥籽育苗惡性循環(huán)，這可能是近40年來當歸早抽薹一直未得到解決的主要原因之一。由于利用火藥籽育苗種植早薹率較高，在同樣的種植密度和灌溉施肥等條件下，經(jīng)濟效益顯著低于自留正常種子育苗Ⅲ模式（62 430元/hm2）。因此，在當歸種植栽培過程中，建議專業(yè)合作社和種植戶利用自留正常種子進行育苗，以獲得最大的經(jīng)濟效益。

4 結(jié)論

早薹開花是制約當歸高質(zhì)量生產(chǎn)的最主要因素之一?；诋敋w種質(zhì)資源退化、優(yōu)良品種較少、假種子（火藥籽）及其劣質(zhì)種苗充斥市場、正常種子標準化育苗、以及標準化種植栽培等尚未大規(guī)模實施；加之正常種子繁育及其育苗成本昂貴，促使火藥籽育苗在當歸栽培中惡性循環(huán)，這些因素是當歸早抽薹一直未得到解決的主要原因。因此，急需采取當歸種質(zhì)提純復(fù)壯、優(yōu)良品種選育、正常種子標準化設(shè)施育苗等措施，降低種苗成本，提高種植戶經(jīng)濟效益以及當歸產(chǎn)量和質(zhì)量。