張利超,黃麗鵬,徐鵬※,劉珊珊,歐陽艷飛,孫秀華
(1.承德市中藥材綠色生態(tài)種植技術(shù)服務(wù)中心,河北 承德 067000;2.河北省中醫(yī)藥發(fā)展中心,河北 石家莊 050051)
黃芩(Scutellaria baicalensis Georgi)為唇形科黃芩屬植物,以根入藥,始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,味苦,性寒,具有清熱燥濕、瀉火解毒、止血及安胎作用,特別是新冠病毒感染的發(fā)生,黃芩作為“清肺排毒湯”的處方成分受到了國內(nèi)外醫(yī)學(xué)界的高度關(guān)注,黃芩市場價(jià)格也逐年上漲,熱河黃芩別名承德黃芩,為承德主要道地藥材,以質(zhì)地堅(jiān)硬、色澤金黃、質(zhì)量高及藥效好而著稱,管仁偉等[1]研究發(fā)現(xiàn)承德黃芩對白色念珠菌抑菌效果最佳。近年來,隨著人工栽培面積的擴(kuò)增,加上黃芩種子產(chǎn)量低、采收難等問題,導(dǎo)致黃芩種子出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,黃芩種子選用2~3年生黃芩生產(chǎn)的成熟、飽滿的種子,隔年種子不宜使用[2]。近年來,關(guān)于黃芩栽培技術(shù)研究多圍繞如何提高藥材產(chǎn)量、成分含量及種源分析上,如孫晉鑫等[3]研究了施氮量對直播黃芩生長及品質(zhì)影響;賀美忠等[4]研究了野生黃芩優(yōu)良種源在山西北部的適應(yīng)性。而關(guān)于黃芩種子田間相關(guān)栽培技術(shù)研究較為缺乏,黃芩繁種的適宜栽培密度尚不明確。黃翅菜葉蜂(Athalia rosae japanensis Rhower)又稱蕪菁葉蜂,為昆蟲綱膜翅目葉蜂科[5]。前人研究發(fā)現(xiàn),黃翅菜葉蜂主要為害白菜等十字花科蔬菜。有研究報(bào)道,黃翅菜葉蜂可危害黃芩果莢,進(jìn)而影響黃芩種子產(chǎn)量[6,7]。目前,黃芩上黃翅菜葉蜂的防治主要使用化學(xué)農(nóng)藥,生產(chǎn)中急需安全有效的生物農(nóng)藥進(jìn)行防治。本試驗(yàn)通過對影響黃芩種子產(chǎn)量的兩個(gè)主要因素栽培密度和黃翅菜葉蜂的防治入手,探索黃芩種子田間最適栽培密度和防治黃翅菜葉蜂安全、有效的措施。
試驗(yàn)在承德市灤平縣大屯鎮(zhèn)興州村,其中,栽培密度試驗(yàn)選擇在保護(hù)地栽培,不受黃翅菜葉蜂影響;黃翅菜葉蜂防治試驗(yàn)地塊選擇在經(jīng)常發(fā)生黃翅菜葉蜂蟲害的地塊,前茬為玉米,供試材料為承德當(dāng)?shù)?年生黃芩。
1.2.1 栽培密度采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),株距設(shè)置3個(gè)水平,分別為20 cm、30 cm、40 cm,行距設(shè)置5個(gè)水平,分別為20 cm、30 cm、40 cm、50 cm、60 cm,共15個(gè)處理(表1),每個(gè)處理3次重復(fù),每個(gè)小區(qū)73.37m2,重復(fù)間設(shè)1 m走道,四周設(shè)保護(hù)行。試驗(yàn)在露地進(jìn)行,每公頃施優(yōu)質(zhì)腐熟農(nóng)家肥45 000 kg,長效緩釋肥600 kg作底肥,其他田間管理按常規(guī)管理進(jìn)行,在整理好小區(qū)后按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)好的株行距進(jìn)行移栽1年生黃芩種苗,移栽后及時(shí)查苗補(bǔ)缺,除移栽種苗投入差異外,其他投入和管理一致。
表1 不同處理的株、行距及種苗數(shù)量Table 1 Plants row spacing and the number of seedlings per hectare of different treatments
1.2.2 黃翅菜葉蜂藥劑防治處理選取株距30 cm、行距50 cm 2年生黃芩田為試驗(yàn)對象,黃翅菜葉蜂藥劑防治共設(shè)4個(gè)處理,分別是5%甲維鹽水分散粒劑150 g/hm2、1%苦參堿可溶性液劑800倍液562.5mL/hm2、20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑150 mL/hm2和對照組(清水),每個(gè)處理3次重復(fù),每個(gè)小區(qū)111.17 m2,所有藥劑均按照每公頃450 kg水噴施。試驗(yàn)田每公頃施優(yōu)質(zhì)腐熟農(nóng)家肥45 000 kg、長效緩釋肥600 kg作底肥,其他田間管理按常規(guī)管理進(jìn)行。
8月中旬至10月上旬,對成熟的黃芩種子進(jìn)行隨熟隨采,分5次對各小區(qū)成熟的黃芩種子枝條進(jìn)行人工剪枝收獲,調(diào)查種子產(chǎn)量;全部收獲后分小區(qū)實(shí)收測產(chǎn),并折合為公頃產(chǎn)量。
黃翅菜葉蜂防治試驗(yàn)田首先根據(jù)分割的小區(qū)面積計(jì)算用藥量和用水量。在試驗(yàn)開始時(shí)每個(gè)小區(qū)用網(wǎng)捕3次取平均值,記錄成蟲數(shù)量;每個(gè)小區(qū)選取3個(gè)取樣點(diǎn),每個(gè)取樣點(diǎn)5 m2,調(diào)查黃芩果莢危害數(shù)量。然后開始噴施藥劑,分別在用藥后的3 d、7 d、15 d、30 d調(diào)查網(wǎng)捕成蟲數(shù)量平均數(shù)和受害黃芩果莢數(shù)。
采用Excel軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行初級統(tǒng)計(jì)分析,采用SPSS18.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)及差異顯著性檢驗(yàn)。
對不同處理的黃芩種子產(chǎn)量進(jìn)行測產(chǎn),并對種子產(chǎn)值、種苗投入和種苗投入產(chǎn)出比進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果見表2。2年生黃芩在株距一定的情況下,種子產(chǎn)量隨行距的增大呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,株距為20 cm條件下,不同行距種子產(chǎn)量在行距40 cm條件下最高,可達(dá)到93.3 kg/hm2;株距為30 cm條件下,不同行距種子產(chǎn)量在行距50cm條件下最高,可達(dá)到136.5 kg/hm2;株距為40 cm條件下,不同行距種子產(chǎn)量在行距30 cm條件下最高,可達(dá)到109.95 kg/hm2;其中,株距30 cm、行距50 cm處理種子產(chǎn)量最高,且顯著大于其他處理,從種苗投入產(chǎn)出比可以看出,株距20 cm、行距20 cm栽培密度最大,種苗投入最高為11 745元/hm2,但種子產(chǎn)值最低為11895元/hm2,種苗投入產(chǎn)出比最小為1.01,株距30 cm、行距50 cm條件下,種苗投入為3135元/hm2,種子產(chǎn)值為30720元/hm2,種苗投入產(chǎn)出比最大為9.80,以上結(jié)果表明,2年生黃芩在株距30 cm、行距50 cm條件下種子產(chǎn)量最高,種子經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最高。
表2 不同處理黃芩種子產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益分析Table 2 Scutellaria baicalensis seed yield and economic benefit analysis with different treatments
對不同藥劑處理后的黃翅菜葉蜂成蟲調(diào)查數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì),結(jié)果見表3,3種不同藥劑噴施處理后的成蟲數(shù)在0 d、3 d、7 d和15 d呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢,30 d成蟲數(shù)有所升高,對照組0 d、3 d、7 d、15 d和0 d呈持續(xù)上升趨勢,成蟲數(shù)顯著高于處理組,1%苦參堿可溶性藥劑處理后成蟲數(shù)顯著低于5%甲維鹽水分散粒劑和20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑,5%甲維鹽水分散粒劑和20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑處理后,黃翅菜葉蜂成蟲數(shù)變化趨勢一致,不存在顯著差異。以上結(jié)果表明,3種試劑均可以有效殺死黃翅菜葉蜂成蟲,其中1%苦參堿可溶性液劑效果最佳。
表3 不同處理后黃翅菜葉蜂成蟲數(shù)目的變化Table 3 Changes in the number of adults of the Athalia rosae japanensis Sylvia mollusks after different treatments
對不同藥劑處理后的黃翅菜葉蜂危害莢果調(diào)查數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì),結(jié)果見表4,所有處理后的受黃翅菜葉蜂危害果莢數(shù)0 d、3 d、7 d、15 d、30 d呈上升趨勢,處理組黃翅菜葉蜂危害果莢數(shù)顯著低于對照組,最高可達(dá)61.09%;1%苦參堿可溶性液劑處理后危害果莢數(shù)顯著低于5%甲維鹽水分散粒劑、20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑。在整個(gè)調(diào)查過程中,5%甲維鹽水分散粒劑、20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑處理后危害果莢比對照降低率最大分別為43.40%、35.10%;以上結(jié)果表明3種試劑均可以有效減少黃翅菜葉蜂成蟲危害黃芩果莢,其中1%苦參堿可溶性液劑效果最佳。
表4 不同處理后黃翅菜葉蜂危害莢果數(shù)的變化Table 4 Changes in the number of pods damaged by the Athalia rosae japanensis Sylvia serrata after different treatments
對不同處理的黃芩種子產(chǎn)量進(jìn)行測產(chǎn)分析,結(jié)果見表5,不同處理間黃芩種子產(chǎn)量存在差異,1%苦參堿處理的黃芩種子產(chǎn)量最高,為(114±6.6)kg,對照組黃芩種子產(chǎn)量最低,為(25.05±5.25)kg,20%氯蟲苯甲酰胺和5%甲維鹽處理的黃芩種子產(chǎn)量無顯著差異。從種子產(chǎn)量上可以看出,1%苦參堿在防治黃翅菜葉蜂、增加黃芩種子產(chǎn)量上效果最佳。
表5 不同處理對2年生黃芩種子產(chǎn)量的影響Table 5 Effects of the different treatments on the seed yield of biennial Scutellaria baicalensis
合理的栽培密度是黃芩種子產(chǎn)量提高的重要栽培措施,黃芩的藥材產(chǎn)量和種子產(chǎn)量不是正相關(guān),因此黃芩的種子田和商品田需區(qū)別管理,及華等[8]試驗(yàn)表明,黃芩商品田適宜種植行距為27~40 cm,鞏艷等[9]研究表明,黃芩商品田種植行間距為28 cm 20 cm,由于黃芩直立性差,過于密植不利于通風(fēng)透光,植株過于郁閉造成種子產(chǎn)量降低,栽培密度過小使得單位面積有效株數(shù)減少,降低種子產(chǎn)量,因此黃芩種子田栽培密度通常小于商品田,這與前人研究結(jié)果相符合。楊保侖等[10]研究表明,適當(dāng)密植能有效提高黃芩的單位面積產(chǎn)量,提高黃芩的外觀品質(zhì),但密植時(shí)單株產(chǎn)量較低,1年生黃芩所產(chǎn)生的種子俗稱“娃娃種”,成熟度不夠[11],本試驗(yàn)選用2年生黃芩為研究對象,由于黃芩屬于無限花序,花期長且種子易脫落,本試驗(yàn)采用人工多次采收方式,盡可能保證種子產(chǎn)量的準(zhǔn)確性,但實(shí)際生產(chǎn)中多采用一次性收割地上部分收種的方式,所收種子成熟度不一致,增加種子損失率。本試驗(yàn)所采收的種子發(fā)芽率達(dá)75%以上,生活力在75%以上,千粒重不低于1.55g,凈度在88%以上,符合黃芩規(guī)范化種植要求[12];徐冬梅等[13]在大豆等作物上開展密度對產(chǎn)量影響的研究,發(fā)現(xiàn)密度對產(chǎn)量影響并不是簡單的線性遞增關(guān)系,達(dá)到一定量后產(chǎn)量不再增加,相反有所下降。本試驗(yàn)結(jié)果表明,2年生黃芩種子產(chǎn)量隨株行距增加而增加,之后達(dá)到一個(gè)高峰,當(dāng)株行距繼續(xù)增加時(shí),產(chǎn)量會下降,這與前人研究結(jié)果相同,由于黃芩為多年生植物,2年生植株高度和幅寬已經(jīng)接近最大值,因此,試驗(yàn)結(jié)果同樣適用于多年生黃芩。
黃翅菜葉蜂與黃芩種子產(chǎn)量關(guān)系密切,王云超等[14]研究表明黃翅菜葉蜂可使黃芩果莢受到危害,且容易出現(xiàn)在高溫干旱的地區(qū),其危害至85%以上,使用甲維鹽高氯乳、吡蟲啉可濕性粉劑、乙酰甲胺磷乳油和阿維菌素乳油等可防止害蟲對黃芩繼續(xù)侵害,與本試驗(yàn)種選用的化學(xué)試劑基本一致,前人在黃翅菜葉蜂的防治試驗(yàn)中使用0.5%苦參堿水劑與化學(xué)農(nóng)藥混合防治,本試驗(yàn)考慮用藥安全性,增加了苦參堿濃度,選用1%苦參堿純生物農(nóng)藥,未選用化學(xué)農(nóng)藥混合,這與韓宏坤等[5]研究結(jié)果基本一致。1%苦參堿可溶性液劑防效對黃芩上黃翅菜葉蜂的防治效果優(yōu)于20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑和5%甲維鹽水分散粒劑。藥劑藥效最強(qiáng)時(shí)期為用藥1周后,由于露天用藥,藥效先由弱到強(qiáng),發(fā)揮最大藥效,但隨著時(shí)間增加自然分解或氣候環(huán)境影響,藥效又隨之降低。
在防治過程中既要考慮高效性,也要考慮安全性,蘇淑欣等[15]試驗(yàn)表明,40%辛硫磷對黃翅菜葉蜂防治效率較對照高出50%,此結(jié)果與本試驗(yàn)所選用的生物制劑不一致,主要是考慮黃芩用藥的安全性,1%苦參堿能有效防治黃芩黃翅菜葉蜂,且苦參堿屬于生物農(nóng)藥,符合用藥的安全性要求。