索朗措姆,白瑪玉珍,明 杰,歐 珠,王藝程
(1.拉薩市高原生物研究所,西藏 拉薩 850000;2.西藏自治區(qū)農(nóng)科院蔬菜研究所,西藏 拉薩 850000)
藏木香為菊科植物土木香(Inula helenium)的根,藏語稱“瑪訥巴扎”,味苦、辛,健脾和胃,調(diào)氣解郁,止痛,清“龍”血熱,治“培根”熱[1]。主要生長在西藏、青海、甘肅、新疆、四川等地,因而得名藏木香[2],適應(yīng)海拔3500~4200 m的西藏高寒氣候種植[3]。
藏木香在西藏地區(qū)只有零星的人工種植基地,栽培技術(shù)也只有少量文獻(xiàn)報道,特別是針對以產(chǎn)量和品質(zhì)為評價指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化栽培方式的研究鮮有報道,因此開展藏木香優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培方式及相關(guān)技術(shù)研究迫在眉睫。
由于西藏地處高原,氣候寒冷干燥、晝夜溫差大、無霜期短,同時根據(jù)前期相關(guān)栽培經(jīng)驗,裸地栽培田間管理成本高,且保證收成等方面存在較大的挑戰(zhàn),故本試驗重點進(jìn)行兩種覆膜栽培方式研究。
拉薩市高原生物研究所曲水縣才納鄉(xiāng)科研基地平均海拔3600 m,年平均降雨量458 mm,年平均氣溫9.5 ℃,適宜藏木香生長。為了掌握土壤肥力狀況,項目組對土壤栽培藏木香前后的有機質(zhì)及氮、磷、鉀進(jìn)行跟蹤檢測,檢測結(jié)果如表1所示。
表1 藏木香栽培前后土壤性質(zhì)比較
由表1可知,試驗地土壤在栽培藏木香前后有機質(zhì)、全氮、有效鉀含量略有提升,而全磷、全鉀、堿解氮、速效磷含量略有下降,土壤性質(zhì)總體比較穩(wěn)定、肥力基本一致,土壤肥力對試驗結(jié)果基本無影響。
藏木香健壯種苗3500 株,為3 個月大苗齡,從西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院蔬菜研究所引進(jìn)。
共設(shè)計2 個不同栽培方式,即黑色地膜壟栽、雙色地膜(灰黑色,灰色朝外)壟栽。每個栽培模式設(shè)3 個重復(fù),每個重復(fù)平均面積133 m2。機械起壟覆膜,壟寬50~60 cm,壟距80~100 cm,壟高20 cm,株距50 cm×50 cm,穴深15~20 cm,單排定植。每667 m2施基肥(腐熟羊糞)3000 kg,整個生長期不追肥;各處理之間除栽培方式外,種苗的苗齡、數(shù)量、水分管理及生產(chǎn)投入品等均相同。
試驗于2019年5月-2021年12月間進(jìn)行。2019年5月初進(jìn)行精細(xì)整地、清除田間雜草、施基肥、耙平備用;2019年5月13-14日移栽定苗;2019年5月27-29日第1 次除壟間草,結(jié)合除草沿壟壁由下向上進(jìn)行培土、塑壟行;苗長齊后進(jìn)行第2 次除草,從苗到封壟分期除草3~4 次,結(jié)合除草進(jìn)行松土;封壟后根據(jù)雜草生長情況,時時除草;2020年4月下旬壟間除草進(jìn)行培土;2021除草頻次略有增加;初春升溫伊始和秋末地上部分枯萎后澆1 次透水;2020年7月開始除薹,留部分長勢好的花薹開花留種;2021年8-9月剪下果穗曬干打種子。2021年11月2日-5日挖根收獲,洗凈泥土,切斷于陰涼干燥處晾干后裝袋保存。
1.5.1 采樣方法
從栽培第2年起在秋季地上部分枯黃后7 d 左右進(jìn)行根部采樣,每種栽培模式隨機選取3 個樣點,每個樣點采集面積為1 m2。樣品洗凈稱質(zhì)量后切斷自然陰干,待干透稱質(zhì)量并裝入網(wǎng)袋在陰涼干燥處保存?zhèn)溆?,用于結(jié)果統(tǒng)計和成分檢測,采用SPSS26統(tǒng)計軟件對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。
1.5.2 結(jié)果分析方法
(1)移栽成活率統(tǒng)計
移栽當(dāng)年前3 個月分3 次進(jìn)行成活率統(tǒng)計,觀察不同栽培方式間藏木香幼苗成活率差異。
(2)田間管理成本統(tǒng)計
不同栽培方式田間管理成本差異主要為人工除草成本,故在第1年封壟前對除草用工數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計,確定成本差異。
(3)產(chǎn)量統(tǒng)計
每年秋季記錄不同栽培模式樣點平均產(chǎn)量,第3年整體采挖時記錄總產(chǎn)量,使用統(tǒng)計分析方法進(jìn)行比較分析。
(4)品質(zhì)鑒定方法
按照《中國藥典》2020年版一部進(jìn)行性狀分析,采用顯微特性、薄層色譜、浸出物測定等鑒別法進(jìn)行特征分析,同時采用分光光度法和HPLC 定量分析方法測定成分含量。
在裸根苗移栽和恢復(fù)過程中,植株會面臨斷根、失水、擦傷、根際環(huán)境突變等不利條件,進(jìn)而造成植物死亡、生長停滯或生長不正常等現(xiàn)象,限制植物移栽后成活和恢復(fù)。水分與溫度是影響種苗移栽成活率的重要因子,不同栽培方式的移栽返苗率結(jié)果如表2所示。
表2 移栽返苗率統(tǒng)計結(jié)果
由表2 可知,兩種栽培方式在移栽半個月之內(nèi)返苗率均達(dá)到80%以上,但經(jīng)過6月1—2日連續(xù)兩次霜降災(zāi)害后,成活率受到極大的影響??傮w來看,早期兩種栽培方式移栽成活率相當(dāng),受霜降災(zāi)害后雙色地膜栽培方式受損種苗恢復(fù)能力略好于黑色地膜栽培方式。
田間管理成本主要為人工除草成本,不同栽培方式對人工除草成本的影響如表3所示。
表3 除草用工統(tǒng)計結(jié)果
由表3 可知,兩種栽培方式除草用工成本相當(dāng),基本沒有差異。
不同栽培方式在不同年份產(chǎn)量的影響結(jié)果如表4所示。
表4 不同年份藏木香測產(chǎn)統(tǒng)計結(jié)果
不同栽培方式、栽培時間下藏木香產(chǎn)量的兩因素方差分析結(jié)果如表5 所示。不同栽培方式下藏木香產(chǎn)量差異顯著F(1,8)=5.917,p=0.041,雙色地膜產(chǎn)量大于黑色地膜產(chǎn)量;不同栽培時間下藏木香產(chǎn)量差異極其顯著F(1,8)=18.076,p<0.01,2021年秋大于2020年秋;且栽培方式與栽培時間之間不存在交互作用F(1,8)=0.718,p=0.421。
表5 不同栽培模式、不同栽培時間藏木香產(chǎn)量兩因素方差分析結(jié)果
本研究委托“西藏自治區(qū)食品藥品檢驗研究院”對不同年份、不同栽培方式秋季采收的4 個樣品進(jìn)行了性狀檢驗、鑒別檢驗及浸出物測定,結(jié)果如表6 所示。所有樣品的性狀、鑒別及浸出物含量均符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,并確定樣品具有土木香特征,栽培期間性狀穩(wěn)定。浸出物含量隨栽培年限呈上升趨勢,且雙色地膜栽培方式略高于黑色地膜栽培方式。
表6 不同樣品性狀檢驗、鑒別檢驗及浸出物含量測定結(jié)果
有文獻(xiàn)報道土木香內(nèi)酯和異土木香內(nèi)酯是藏木香的主要活性成分,其含量高低直接影響藥材的質(zhì)量與療效[4-6]。最新研究顯示藏木香中含有倍半萜、帖烯、酚酸、木質(zhì)素、糖苷等多類成分,在抗菌、抗炎、抗腫瘤、鎮(zhèn)痛、殺蟲、保護(hù)心血管與肝臟等方面具有明顯的藥理作用,其中土木香和異土木香內(nèi)酯可能為藥效物質(zhì)基礎(chǔ),具有重要的研究價值[7]。本研究委托“四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所科技產(chǎn)業(yè)中心”對4 個藏木香樣品進(jìn)行了總黃酮、總多酚、土木香內(nèi)酯和異土木香內(nèi)酯含量測定。檢測樣品為不同栽培方式在不同年份秋季采收的樣品,結(jié)果如表7 所示。4 個樣品中均檢出了4 種活性成分,其中總黃酮含量在9.35~17.54 mg/g 之間,總多酚含量在2.72~4.92 mg/g 之間,土木香內(nèi)酯含量在8.59 mg/g~17.16 mg/g之間,異土木香內(nèi)酯含量在7.94~15.48 mg/g之間。4種活性成分平均含量整體隨栽培年限呈上升趨勢,雙色地膜栽培方式在第3年其異土木香內(nèi)酯含量比第2年有所下降除外。
表7 不同栽培方式藏木香活性成分含量檢測結(jié)果 mg·g-1
獨立樣本T檢驗結(jié)果顯示(表8),不同栽培方式間藏木香總黃酮(t2=-0.792,p=0.511)、總多酚(t2=-0.710,p=0.551)、土木香內(nèi)酯(t2=-0.511,p=0.66)、異土木香內(nèi)酯含量(t2=0.501,p=0.666)無顯著差異。
表8 不同栽培方式藏木香活性成分檢測結(jié)果 mg·g-1
藏木香根內(nèi)含有揮發(fā)油、樹脂、木香堿、菊糖等,故有特殊香氣[8]。藏木香是西藏傳統(tǒng)藏香的藥香來源之一,拉薩市尼木縣很多傳統(tǒng)藏香制作家庭一直保持種植藏木香的習(xí)慣,但采收時間一般為春季,藏民認(rèn)為春季采收的藏木香香氣更濃,也有研究認(rèn)為9月份是藏木香最佳采收時間[4]。本研究對栽培第3年不同季節(jié)采收的藏木香樣品進(jìn)行了活性成分比較,結(jié)果如表9所示。
表9 不同季節(jié)藏木香活性成分檢測結(jié)果 mg·g-1
獨立樣本T檢驗結(jié)果顯示(表9),不同季節(jié)間藏木香總黃酮(t2=-1.206,p=0.351)、總多酚(t2=-0.516,p=0.657)、異土木香內(nèi)酯含量(t2=0.397,p=0.73)無顯著差異;土木香內(nèi)酯(t2=6.372,p=0.024)存在顯著差異,秋季大于春季。
栽培方式是重要的增產(chǎn)手段,適宜的栽培方式不僅能提高作物的產(chǎn)量與質(zhì)量,更能節(jié)省成本,提高種植效率。在眾多農(nóng)藝措施中,地膜覆蓋是保持最佳土壤水熱條件,降低蒸騰,提高水分利用效率及獲得高產(chǎn)的有效措施之一[9]。有研究報道覆膜栽培相對傳統(tǒng)裸地栽培模式作物增產(chǎn)增效明顯[10-12]。其中,起壟覆膜栽培模式集合了壟作與覆膜兩種技術(shù)的優(yōu)點,在提高作物水分利用效率,保持地溫等方面具有更好的效果,在不同覆膜栽培模式中尤為經(jīng)濟高效[13-14]。雙色地膜結(jié)合了淺色地膜透光性和黑色地膜抑制雜草的優(yōu)勢。有研究報道在氣候復(fù)雜、溫濕度變化較大的高海拔地區(qū)雙色地膜栽培方式效果更有利于降低種植成本,提高種植效率[15-16]。
本研究對藏木香兩種栽培方式進(jìn)行了比較試驗,探討了不同栽培方式與產(chǎn)量、質(zhì)量和經(jīng)濟效益的關(guān)系,結(jié)果表明兩種栽培方式田間管理成本相當(dāng),雙色地膜壟栽方式產(chǎn)量明顯高于黑色地膜壟栽方式,即相對經(jīng)濟效益較高,可作為藏木香規(guī)范化栽培的首選方式。除異土木香內(nèi)酯含量外,雙色地膜栽培方式的藥材活性成分平均含量均優(yōu)于黑色地膜栽培方式。