王恩军，韩多红，蔡子平，张 勇，张芬琴，陈 垣

（1河西学院农业与生物技术学院，甘肃张掖734000；2甘肃农业大学，甘肃省中药材规范化生产技术创新重点实验室，甘肃省药用植物栽培育种工程研究中心，甘肃农业大学农学院，兰州730070；3甘肃省农业科学院中药材研究所，兰州730070；4陇西中天药业有限责任公司，甘肃省特色药用植物资源保护与利用工程实验室，甘肃省特色药材规范化可追溯栽培工程技术研究中心，甘肃定西748100）

河西走廊栽培菘蓝农艺性状、药材产量和质量对播期的响应

王恩军1,2，韩多红1，蔡子平3，张 勇1，张芬琴1，陈 垣2,4

（1河西学院农业与生物技术学院，甘肃张掖734000；2甘肃农业大学，甘肃省中药材规范化生产技术创新重点实验室，甘肃省药用植物栽培育种工程研究中心，甘肃农业大学农学院，兰州730070；3甘肃省农业科学院中药材研究所，兰州730070；4陇西中天药业有限责任公司，甘肃省特色药用植物资源保护与利用工程实验室，甘肃省特色药材规范化可追溯栽培工程技术研究中心，甘肃定西748100）

为确定河西走廊菘蓝高产优质栽培的最佳播期。2014年在甘肃省民乐县开展了菘蓝的分期播种试验，对不同播期菘蓝农艺性状，药材产量和品质及其差异性进行了分析。结果表明，随播期延后，菘蓝出苗期和全生长期均显著缩短，抽薹率显著降低，5月22日较4月12日播种出苗天数缩短15天，生长期缩短42天，抽薹率下降30%；出苗率却随播期延后而显著增加，4月12日播种出苗率最低[(40.57± 0.56)%]，5月2日以后播种出苗率均在95%以上；4月22日播种板蓝根产量(5000.25 kg/hm2)和(R,S)-告依春含量[(0.083±0.0012)%]均达最高水平，5月2日播种大青叶产量最高(2034.37 kg/hm2)，但播期对板蓝根药材含水量、浸出物和灰分影响不显著。河西走廊菘蓝的最佳播期以4月下旬至5月上旬为宜，早播和晚播均不利于药材产量的增加和品质的提高。

菘蓝；播期；农艺性状；产量；品质

0 引言

菘蓝(Isatis indigoticaFort.)为十字花科(Cruciferae)菘蓝属两年生草本植物，以干燥叶和根入药，根称板蓝根，叶称大青叶，加工品称青黛[1]。大青叶和板蓝根是中国传统大宗中药材，具有清热解毒、凉血、消斑的功效，主治温病发热、风热感冒、乙型脑炎、肝炎、丹毒及痈肿等症。其性寒，味苦，归心、胃经[2]，已广泛用于治疗感冒、抗流感和抗病毒等方面[3]。板蓝根还具有增强免疫力[4]和防治SARS[5]等的疗效。甘肃省河西走廊沿山冷凉灌区菘蓝种植面积大，其中以民乐县一带生产的板蓝根和大青叶质量优异，成为中国“板蓝根之乡”，常年种植面积在1×104～1.67×104hm2，现已成为当地主要经济作物之一。

近年来，病毒的突发大流行极大促进了板蓝根的市场需求量，带动了菘蓝人工栽培的迅速发展，也促进了菘蓝栽培技术的研究。叶青等[6]研究发现，春播和秋播对菘蓝种子千粒质量、单株平均产量、公顷产量均有影响，南方地区两种种子繁殖方式均适宜，而北方地区更适宜于春播繁殖方式。Sale[7]研究认为播期对欧洲菘蓝靛蓝含量有显著影响。陈宇航等[8]研究认为安徽阜阳地区菘蓝以3月下旬至4月上旬为适宜播种期，如采用麦药轮作的复种制度，也可将播种期适当延迟至5月下旬至6月上旬。秦梦等[9]研究发现板蓝根的适宜播期为4月1日。何玉杰[10]研究认为，汉阴地区菘蓝适宜的播种期为4月5日。上述研究对菘蓝播种时期的选择提供了重要参考，但由于各产地生态环境差异性大，对播期的选择不尽相同，主要以春播和夏播为主，而河西走廊早春气候多变，倒春寒天气频繁，菘蓝播种过早，易导致出苗时间延长，出苗后发生冻害，出苗率降低，抽薹率增加。晚播又因全生长期时间过短，导致产量和品质下降。因此，特定产区适宜播期的选择显得尤为重要，是决定产量和品质的主要因素之一。河西走廊菘蓝适宜于春播，至今该生态区对菘蓝播期的系统研究尚少见报道，生产上缺乏科学依据，在播期的选择上较为盲目，严重影响栽培成效。因此，在河西走廊开展菘蓝播期研究具有重要意义。本研究结合河西走廊产区气候特征和当地栽培习惯，设置不同时期播种探寻菘蓝适宜播期，以期为制定河西走廊菘蓝标准化栽培操作规程，建立规范化栽培基地提供科学依据，促进菘蓝的可持续化生产发展。

1 材料与方法

1.1 供试材料与试验地概况

试验用种子2014年7月采自甘肃省民乐县六坝镇诚泰药业种植基地，经甘肃农业大学陈垣教授鉴定为菘蓝(Isatis indigoticaFort.)种子。种子采收后自然晾干，经室内测定种子发芽率为96.88%、净度为86.45%、含水率为2.24%、千粒重为4.6783 g。试验于2015年4月至11月在甘肃省民乐县六坝镇农业高新科技园进行，试验区位于100°43′28″E，38°38′36″N，海拔1824 m；气候干燥，无霜期140天，光照充足，年日照时数2592～2997 h，4—8月日照时数1300 h，年太阳辐射总量587.58 kJ/cm2。栽培期间全年降雨量仅为125.4 mm，有降水的月份有7、8、9和11月4个月，其余月份降水量都为0。其中7—9月占到全年降水量的93.5%。菘蓝播种期间，4月份以前日均气温均在10℃以下，5月份日均气温在10℃以上。7月温度最高，日均最高气温22.26℃，日最低气温12.32℃。8月立秋后气温开始下降，11月日均最高气温6.03℃，最低气温-1.70℃。试验地土壤为灌淤土，肥力中等，前茬为马铃薯。0～20 cm土壤有机质1.78%，有效氮98.6 mg/kg，有效磷10.7 mg/kg，有效钾157.5 mg/kg。

1.2 试验设计

试验为相同播量下不同播期单因素完全随机设计，设4月12日，4月22日，5月2日，5月12日，5月22日5个处理，3次重复，15个小区。小区面积3 m×5 m= 15 m2，田间随机排列，条播种子用量75.0 kg/hm2，行距为12 cm，小区播量112.5 g，每小区共播种25行。行播量4.5 g，走道30 cm。试验区总面积16.8 m×16.2 m= 272.16 m2。

1.3 田间管理

播种前20天按照450 m3/hm2灌水，前10天深翻并平整土地，按照纯氮180 kg/hm2、五氧化二磷100 kg/hm2、氧化钾85 kg/hm2，作为基肥一次性于翻地前均匀撒施并翻入土壤。按照不同播期出苗情况及时间苗一次性定苗，按照当地来水时间于8月20日和9月20日灌水2次，每次600 m3/hm2，全年除草2次，在8月份菜青虫发生时用杀虫剂进行防治，未发现病害。各处理在11月4日统一收获。

1.4 调查、测定项目和方法

物候期调查：播期为实际播种日期，子叶期指全田50%以上菘蓝子叶全部露出的日期，真叶期是指全田50%以上菘蓝第1对真叶形成的日期，采收期为实际采收的日期，全生育期指从播种日期至采收的日期[11]。

出苗率和抽薹率调查：每处理50%以上植株处于子叶期为出苗日期，按照方格取样法每小区随机选取1 m2样点2个调查出苗情况，按照公式(1)计算出苗率。

于6月25日整个试验田不再出现抽薹时进行抽薹率调查，按照实际抽薹情况每小区调查抽薹株数，按照公式(2)计算抽薹率。

农艺性状测定：于2015年11月4日采收，从各小区随机选取生长相对一致的菘蓝5株，分别测定叶、根农艺性状。叶农艺性状包括：单株叶片数、单株展幅、单株叶片鲜重、单株叶片干重、叶片折干率。根农艺性状包括：单株侧根数、主根长、根直径（用游标卡尺测量主根距地面5～10 cm处）、单株根鲜重、单株根干重、折干率。将新鲜菘蓝样品于105℃杀青后，放置在50℃烘箱内烘干至恒重，测定其干重。

产量测定：收获时先将地上部分齐地面取下，去除杂物后立刻称量叶片鲜重。后人工挖取地下部分，净土后带回加工厂用自来水冲洗干净后晾干水分，测定小区板蓝根鲜产量。最后将大青叶和板蓝根置于干燥通风处自然晾干，按照小区测定干产量，折算成单位面积产量，kg/hm2。

检测成分测定：将测定完农艺性状板蓝根样品用小型植物粉碎机粉碎，过60目筛，装于试剂瓶中，贴上标签按照2015版《中华人民共和国药典》一部[1]中规定板蓝根的检测项进行含水量、总灰分、酸不溶性灰分、浸出物和(R,S)-告依春含量的测定。

1.5 数据分析

分别采用Excel 2003和SPSS 17.0进行数据整理与统计分析，方差分析使用最小显著差异法进行，使用Excel 2003软件作图。

2 结果与分析

2.1 播期对菘蓝物候期的影响

表1显示，播期与菘蓝候期的进程密切相关。随着播期延迟，出苗时间相应提前，5月2日至5月22日3个播期处理较4月12日出苗时间分别提前12、14、15天，菘蓝真叶期出现时间也随播期的推迟而相应缩短，各处理子叶期到真叶期经历的天数分别为10、8、7、6、6天；播期对菘蓝全生长期的长短影响较大，随播期的延迟，全生长期逐渐缩短，4月12日播种的菘蓝全生长期为205天，而5月22日播种的全生长期仅为163天（见表1）。

2.2 播期对菘蓝出苗率和抽薹率的影响

播期对菘蓝田间出苗率和抽薹率的影响如表2。播期越早，出苗率越低，抽薹率越高，田间保苗株数越低。4月12日播种的出苗率仅为40.57%，与其他处理达到显著性差异(P＜0.05)。而当在4月22日以后播种，出苗率和田间保苗株数显著增加，但各处理间未达到显著性差异(P＞0.05)。随着播期延后，抽薹率逐渐降低，4月12日播种，抽薹率达到30%，与其他处理达到显著性差异(P＜0.05)，4月22日以后播种，抽薹率显著下降，小于10%，各处理间未达到显著性差异(P＞0.05)。因出苗率的影响，田间保苗株数和最终的栽培密度受到影响，4月12日播种的密度达到12×24 cm，其他处理理论密度和实际密度一致。

表1 播期对菘蓝物候期的影响

表2 播期对菘蓝出苗率和抽薹率的影响

2.3 播期对菘蓝农艺性状的影响

播期对菘蓝叶片农艺性状的影响如图1。因出苗率的影响，导致4月12日播种密度较大，叶片各指标都显著高于其他处理(P＜0.05)。其他播期叶片指标各处理间差异明显，叶片数表现为5月2日播种的最大，5月22日播种的最小；对叶片展幅的影响不明显，各处理间差异不显著(P＞0.05)；叶绿素SPAD值表现为早播的值越高，除4月12日播种的外，4月22日和5月2日播种的都显著高于其他处理(P＜0.05)；叶片鲜干重，5月2日播种的最高，显著高于其他处理(P＜0.05)，5月22日播种的最低；叶片的折干率则表现为5月22日的最高，其他处理的差异不显著(P＞0.05)。

图1 播期对菘蓝叶片农艺性状的影响

播期对菘蓝根农艺性状的影响如图2.各指标都随着播期的延迟而减小。因4月12日播种的出苗率受到影响，导致栽培密度较大，单株菘蓝根系的各指标都表现为最好。但其余播期对菘蓝根系各农艺性状指标的影响明显。根长表现为5月12日播种的最小，其余各处理差异不显著(P＞0.05)；根直径表现为5月2日播种的最大，5月22日播种的最小，且各处理间都达到显著性差异(P＜0.05)；根鲜重5月2日播种的最大，5月22日播种的最小；根干重4月22日和5月2日播种的最大且两处理间未达到显著性差异(P＞0.05)，5月12日和5月22日播种的最小；折干率则表现为各处理间差异不显著(P＞0.05)；对影响板蓝根药材外观品质的侧根数而言，则表现为越早播，侧根数越多，且除4月12日播种的外，4月22日的侧根数最多，但与5月2日播种的未达到显著性差异(P＞0.05)，说明在5月2日之前播种，侧根数偏高。

图2 不同播期对菘蓝根农艺性状的影响

2.3 播期对菘蓝产量和品质的影响

播期对大青叶和板蓝根产量的影响如图3。不同播期表现为产量差异较大。早播和晚播都不利于大青叶和板蓝根产量的增加。通过对5个播期大青叶和板蓝根鲜干产量的差异性分析表明，大青叶的鲜干产量以5月2日播种的最高，4月12日播种的最低；板蓝根的干产量以4月22日播种的最高，5月22日播种的最低，且各处理间都达到显著性差异(P＜0.05)。

不同播期对板蓝根品质的影响见表3。各播期对板蓝根药材的含水量、浸出物和总灰分影响不明显，各处理间差异不显著(P＞0.05)，但都达到药典规定的最低标准。酸不溶性灰分和(R,S)-告依春含量受到播期的影响，处理间差异显著(P＜0.05)。随着播期的延迟，酸不溶性灰分的含量有逐渐增加的趋势，其中5月22日播种的酸不溶性灰分含量最高，4月12日播种的最低；(R,S)-告依春含量则表现为，早播和晚播都较低，最高含量为4月22日播种，最低含量为5月22日播种，4月22日、5月2日和5月12日3个播期差异不显著(P＞0.05)。

图3 不同播期对大青叶和板蓝根鲜干产量的影响

表3 播期对板蓝根品质的影响(n=3)

3 结论与讨论

已有研究表明播期影响作物的生育进程。孙建军等[12]研究表明，水稻播期推迟，主要生育时期相对延后，生育进程加快，全生育期显著缩短；路海东等[13]研究表明，随着播期的推迟，玉米的生育期明显缩短；赵银月等[14]研究表明，夏大豆随着播期的延迟，生育期逐渐缩短；沈姣姣等[15]研究表明，随播期推迟，马铃薯生育期缩短，播期每推迟10天，生育期平均缩短6天，而生殖生长期在总生长期中的比例增加。本研究表明，播期明显影响菘蓝的生育进程，随播期的推迟子叶期、出苗天数及真叶期均相应提前，这和前人的研究结果相一致。究其原因主要是由于气温影响所致，吾拉尔古丽等[16]、白隆华等[17]、叶青[18]研究均表明，菘蓝种子萌发最适宜温度为15～25℃，而民乐当地4月20日以前气温维持在10℃，不具备种子萌发的外部条件，自4月22日以后，外界气温开始逐步回升，气温稳定在20℃左右，满足种子萌发所需的最低积温，使菘蓝出苗天数不断缩短，说明从4月下旬以后，菘蓝种子萌发所需的气候条件已基本满足，种子出苗快，出苗齐，出苗率高。说明适时晚播有利于苗期形态建成，而早播不利于苗期的形态建成。4月中旬播种的出苗率仅为40%左右，导致田间实际密度过大，从而影响整个菘蓝植株的个体发育和小区产量。同时，早期播种，使部分菘蓝幼苗通过春化，促进了抽薹的发生，随着播期的延后，抽薹率明显降低。因此，菘蓝早播，导致出苗率降低，抽薹率增加，最终影响产量，建议产区不易在4月中旬以前播种。

有关播期对作物产量影响的研究表明随着播期的推迟，产量降低。Deepika Tiwari[19]研究表明，鹰嘴豆随着播期推迟，产量降低。Amit等[20]研究表明，在西非加纳，玉米产量也随播期推迟而降低。孙贵臣等[21]研究表明，夏播玉米随着播期推迟，百粒重减轻，穗行粒数减少，产量降低。陈宇航等[8]研究表明，在南京栽培菘蓝，早播以3月25日产量最高，而5月下旬播种较之前4月25日播种产量差异不显著，以7月25日播种最低。秦梦等[9]研究表明，4月1日播种的板蓝根(R,S)-告依春含量和产量最高；叶青等[6]研究表明，菘蓝在秦巴山区和秦岭以南可以很好生长，南方地区春播和秋播2种繁殖方式均适宜，而北方地区更适宜于春播繁殖方式；李孟良等[21]研究表明，油菜早播比迟播增产14.94%。本研究表明播期对大青叶和板蓝根的产量影响都比较明显。早播和晚播都表现为群体产量较低，只有在4月下旬至5月初播种，大青叶和板蓝根的产量都较高。这和前人的研究结果不尽相同，主要原因是地域的不同导致早春外界温度太低引起，在河西走廊只有错开早春的低温，才能保证产量的增加，但也不宜太迟，太迟因全生长周期太短，也造成产量降低，因此应选择适宜的播期进行播种，才能保证获得高产。

播期对烤烟[22]、青蒿[23]、板蓝根[9]等化学成分含量变化均随播期延迟呈现下降趋势。本研究也表明，不同播期下板蓝根化学成分含量变化也遵循此规律，究其原因，菘蓝属于阳生型植物[24-25]，在其生长过程中需要充足的光照以满足次生代谢产物的积累；因播期的推迟，致使菘蓝生长期所接受的光照时数缩短，而多数研究结果也证实日照时数延长有利于提高次生代谢产物含量的积累[26-30]，由于播期的延后，直接导致植株光照时数减少，最终影响其内在活性成分含量的下降。

本研究种出现的一个特殊情况是因4月12日播种的出苗率受到影响，进而影响到栽培密度，导致菘蓝单株农艺性状各指标显著高于其他处理，但最终产量低、品质差，说明栽培密度对菘蓝个体生长和群体产量影响较大，因密度的改变，在本研究中不与其他处理作比较分析，为不适宜播期。但自4月22日播种后的各处理出苗情况一致，从叶片各农艺性状指标的变化分析，播期对各指标的影响较大，5月2日播种的有利于地上部分的生长，若以收获大青叶为目的，为最佳播期。播期对菘蓝根农艺性状的影响也明显。表现为早播和晚播都不利于根的生长，只有在4月22日和5月2日播种的都表现为各指标具优。

本研究的不足之处在于只是从播期对菘蓝农艺性状的影响方面作了比较研究，没有探明影响的机理，下一步将在播期对其生理生化指标的影响方面作更进一步的研究，从影响机理方面作深入研究以便明确产生结果的本质原因。同时，因试验条件所限，没有对大青叶的检测成分进行测定，将在今后的试验中作进一步研究。

综上所述，菘蓝早播（4月上旬）和晚播（5月中下旬），均不利于形成高产和质优的板蓝根药材。只有在4月22日至5月2日这一范围内播种，才能形成高产和品质优良的药材。因此，在河西走廊产区，栽培菘蓝的最佳播期应选择4月下旬至5月上旬为宜。

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致谢：扬子江药业集团有限公司进行了药材品质的检测，民乐县诚泰药业有限公司在试验实施中给予了帮助；河西学院农业与生物技术学院李彩霞高级实验师在室内试验过程中给予帮助；河西学院农业与生物技术学院本科生苏强、康鹏、张富彦、刘永泉、叶夕苗等参与试验工作，在此一并表示感谢。

Isatis indigoticain Hexi Corridor:Response of Agronomic Characters, Medical Yield and Quality to Sowing Date

Wang Enjun1,2,Han Duohong1,Cai Ziping3,Zhang Yong1,Zhang Fenqin1,Chen Yuan2,4
(1Hexi University,Agriculture and Biology College,Zhangye 730070,Gansu,China;2Gansu Key Laboratory of Crop Genetic& Germplasm Enhancement,Gansu Provincial Key Laboratory of Good Agricultural Production for Traditional Chinese Medicines,Provincial Key Laboratory of Aridland Crop Science,College of Agronomy;Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,Gansu, China;3Institute of Chinese Herbal Medicines,Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou 730070,Gansu,China;4Gansu Engineering Laboratory of Resource Reservation and Utilization for Characteristic Medical Plants,Gansu Cultivated Engineering and Technology Research Center of Standardization and Traceability for Characteristic Chinese Medicine,Longxi Zhongtian Pharmaceutical Co.,Ltd,Dingxi 748100,Gansu,China)

To determine the suitable sowing date for high-yield and high-quality cultivation ofIsatis indigoticain Hexi corridor,an experiment of different sowing dates ofIsatis indigoticawas carried out in Minle of Gansu Province in 2014.The agronomic characters,medical yield,quality ofIsatis indigoticaat different sowing dates were analyzed.Results showed that with the delay of the sowing date,the seedling date and the whole growing date were shortened,and the bolting rate decreased obviously.The seedling emergence days of sowing on May22 were shortened by 15 d,compared with that of sowing on April 12.The growth period was shortened by 42 d, and the bolting rate dropped by 30%.With the delay of the sowing date,the germination rate significantly increased.April 12 had the lowest seedling emergence rate[(40.57±0.56)%],and the germination rate was above 95%after sowing on May 2.The yield ofRadix isatidis(5000.25 kg/hm2)and the content of(R,S)-epigoitrin[0.083+/-0.0012)%]reached the highest level when the sowing was conducted on April 22,and the yield ofFolium isatidiswas the highest(2034.37 kg/hm2)when the sowing was on May 2,but the sowing date had no significant effect on medicinal water content,extract and ash content ofRadix isatidis.The best sowing date ofIsatis indigoticawas from late April to early May in Hexi Corridor,early sowing and late sowing were not conducive to increasing the yield and quality of medicinal materials ofIsatis indigotica.

Isatis indigoticaFort.;Sowing Date;Agronomic Characters;Yield;Quality

S512.1

：A论文编号：cjas16100029

甘肃省高等学校科研项目“板蓝根种子质量标准研究”(2015-0137)；河西学院青年基金项目“民乐县板蓝根规范化栽培(GAP)关键技术研究”(201409)；2015年公益性科研专项项目“中药饮片质量保障体系研究”子课题“板蓝根优良品种选育方法及种植质量控制技术研究”(201507002)；兰州市科技局项目“榆中县南部山区板蓝根规范化栽培关键技术研究与示范”(2014-1-203)；甘肃省自然科学基金项目“河西走廊常见栽培中药材耐盐碱特性的研究”(145RJZG191)。

王恩军，男，1980年出生，甘肃天水人，讲师，在读博士，研究方向为药用植物资源与利用。通信地址：734000甘肃省张掖市北环路846号河西学院农业与生物技术学院，Tel：0936-8280648，E-mail：wejspring@163.com。

陈垣，男，1963年出生，甘肃陇西人，教授，研究生，博士，主要从事西北特色药用植物驯化与栽培研究。通信地址：7300070甘肃省兰州市安宁区营门村1号甘肃农业大学农学院，Tel：0936-7631145，E-mail：cygcx1963@163.com。

2016-10-26，

：2016-12-13。