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湘中地区西红花引种培育及栽培管理技术探析

2021-03-17刘玉玲

南方农业·上旬 2021年12期
关键词:引种培育栽培技术

摘 要 西红花是一种具有较高应用价值和经济价值的药用植物,目前西红花的产量还远不能满足市场需求,扩大其种植规模是解决供需矛盾、发展中医药特色经济的有效途径。湘中地区地处长江中下游,物候条件适合培育西红花,采用西红花—水稻轮作栽培模式效果较好。通过对种球抗病力、繁育率及干花丝产量进行分析比较,发现从河南引种的种球具有较好的优势,在种球繁育过程中需注意防治病虫害。简介了西红花种植的室外育种和室内培育两个阶段进程。为保证引种西红花的质量,根据湘中地区的物候条件,因地制宜地探索、实践了西红花种植技术与栽培管理条件控制。

关键词 西红花;引种;培育;栽培技术;湘中地区

中图分类号:S567.23 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.34.010

西紅花为鸢尾科番红花多年生草本植物,原产地为西班牙、伊朗、希腊等,14世纪经西藏引入我国,故又名藏红花、番红花,又译作泊夫兰、撒馥兰[1]。西红花在我国有悠久的药用历史,其以花柱和柱头入药,具有改善微循环、抗动脉粥样硬化、保护血管内皮细胞、抗氧化、降脂减肥、降低血糖、抗肿瘤、提高免疫力、改善睡眠质量、保肝强肾等功效。目前,以西红花提取物为主要成分的西红花总苷片已获批药用准字,对防治心血管疾病疗效显著;同时以西红花为原料开发的产品还涉及食品、美容、保健、高级染料、香料等多个领域,应用前景十分广阔。

我国从1965年开始研究从国外引种西红花,于20世纪80年代在上海崇明岛种植成功,并逐步辐射至浙江、湖北、河南、安徽、新疆、云南、西藏等部分省区,但种植面积不足万亩,产量极为有限,仅占市场需求的20%左右,大部分仍依赖进口。这是由于西红花只能依靠地下球茎进行无性繁殖,增殖率低;同时又易受病毒、病菌、病虫侵害,导致产量较低,平均亩(1亩=667 m2)产西红花柱头不足0.5 kg。西红花价格昂贵,有“植物黄金”之称,已被列为国家重点发展的39种中药之首,种植前景极为可观。

为了开发利用中药材资源,响应国家“中医药发展‘十三五规划”号召,为振兴乡村经济提供新的经济增长点,本文探讨了西红花引种湖南省湘中地区的适应性,并根据该地区的物候条件,提出因地制宜地改良西红花的栽培技术。

1  西红花引种湘中地区的适宜性

西红花喜冷凉,怕酷热,可耐受-8 ℃以下的低温[2],其田间生长适温为15~25 ℃,温度过高和过低,都会导致植株生长不良。目前,上海、浙江、湖北、河南、安徽、新疆、云南、西藏等省区均已成功引种西红花,引种区域经纬度跨度大、海拔落差大,气候条件、土壤条件也相差较大,表明西红花虽然对生长环境有一定要求,但经改良栽培技术后其环境适应性已大大增强。湘中地区与西红花主产区浙江、上海同处长江中下游地区,气候条件相近,耕地均以水稻土为主,适宜西红花—水稻轮作模式的试种与推广[3]。同时湖南省早期已有成功将西红花引种作为观赏性植物的报道[4],笔者早期也做了小规模的引种试验,发现西红花可以在湘中地区存活,因此西红花引种湘中地区具有可行性。

2  西红花引种培育及栽培管理技术

2.1  引种种源筛选

已有研究报道不同种源对西红花的球茎抗病性和产量、开花率及花丝产量均有不同程度的影响[1,5],异地繁育种球引种本地后,在球茎和花丝产量及抗病性方面都明显优于本地繁育的种球。本课题组早期引种试验的种源地为浙江建德和上海崇明两个西红花主产区,在试种过程中均出现了球茎腐烂病和虫害,严重影响了球茎产量。这可能与种源来自于老产区,种球退化,抗病力下降有关。后来扩大了种源筛选的范围,又分别引种了甘肃、云南、安徽、河南、河北等地的种球,通过对种球抗病力、繁育率及干花丝产量进行分析比较,发现从河南引种的种球具有较好的优势,但在种球繁育过程中也有极少部分种球出现了病虫害。在后期的研究中,我们将在优化种植技术、加强栽培管理的基础上,进一步扩大种源筛选范围,寻找更多适应湘中本地种植条件的优质种源。

2.2  种植与栽培管理工作进程

目前,国内西红花种植主要包括室外育种和室内培育两个阶段。具体工作进程安排见图1。

2.3  室外育种阶段种植技术与栽培管理

为保证引种西红花的质量,根据湘中地区的物候条件,因地制宜地探索、实践了西红花种植技术与栽培管理条件控制。

2.3.1  做好选地整地和土壤改良工作

1)选地。西红花适宜与其他作物轮作,如水稻、玉米、小麦、花生、豆类等,但不宜与地下球根或蔬菜等作物轮作。湘中地区主要农作物为水稻,引种试验采用水稻—西红花轮作模式。选择向阳平坦的水田,土壤类型为水稻土,黏性略大,浸水后呈泥糊状,耕作时可在土壤中掺入适量细沙或锯末,增强土壤排水能力,使土壤条件符合壤土或沙壤土的种植要求;检测土壤pH值为6.5,符合pH值在5.5~7.0的要求;土壤重金属、农药残留、苯并(a)芘限值符合《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018)中水旱轮作地的要求。

2)整地及土壤改良。水稻收割后及时清除水稻残株和其他杂草,进行第一轮耕作(旋耕25 cm),拣除水稻残根。将土壤完全打碎,耙细,撒生石灰粉翻入土中,进行土壤消毒,并暴晒10 d以上。栽种前10天,应对所选大田再深耕1次,要求土壤细碎疏松;同时施基肥,按每亩(1亩=667 m2)施基肥45%硫酸钾型复合肥50 kg、腐熟栏肥1 000 kg,也可用消毒过的腐熟秸秆替代腐熟栏肥,同时按芽孢杆菌1 kg加入生防菌[6],将肥料和生防菌均匀撒在大田中,然后翻入土壤中,使肥料与土壤充分混匀。施好基肥和生防菌后作畦开沟,畦形龟背状,畦高0.3 m,畦宽1.2 m,畦间0.4 m,畦四周开宽0.3 m、深0.3 m的排水沟。

2.3.2  做好种球茎栽种前处理及栽种工作

将干瘪、过小、有病斑的种球茎挑出,按重量进行分档。引种试验购买的种球茎主要有A类(单球重≥25 g)、B类(单球重<15 g)两个级别。对A类种球主要考察西红花开花及种球茎繁育情况,B类种球仅考察种球茎繁育情况。分档后的种球茎剥除外层苞衣,根据球茎大小合理留芽,25 g左右球茎留2个主芽,<15 g的球茎留1个主芽,抹去球茎四周的侧芽。栽种前将种球在阳光下暴晒一遍,再用50%多菌灵500倍液浸种20~30 min后,将种球茎摊置于匾中,晾放2 d,选择天气晴好的上午,将种球茎移栽入田中。栽种密度A类种球茎行距25 cm、株距20 cm、深度10 cm,B类种球茎行距20 cm、株距15 cm、深度8 cm。栽种前,在畦上开种植沟,沟内每亩施用100 kg钙镁磷肥。栽种后,每亩用腐熟栏肥4 000~5 000 kg覆盖行间作面肥,也可用消毒晾曬后的稻草覆盖,上覆少量碎泥土。

2.3.3  田间栽培管理

1)灌排水。西红花栽种后要及时浇透水,以利生根。日常灌溉需适度及时,保持土壤湿润。在较为干燥的秋冬季,采用沟灌的形式灌溉,在沟中灌水1~2 次,以沟全部淹没为度,使水徐徐渗入植株根部;在雨水较多的春季,注意及时清沟排水,必要时可造简易薄膜雨棚挡雨,以免过多雨水渗入土壤,浸泡植株根部造成植株死亡。

2)除草。日常勤除杂草,应徒手拔草,且做到全株拔出,运出大田。注意除草过程中不宜拨动西红花植株叶片。至翌年4月中下旬,西红花老叶由青转黄时即可不再除草。除草同时应及时抹除球茎四周长出的侧芽,以减少繁育过小的球茎,保证球茎重量符合要求。除草后应及时中耕松土、培土,以防止土壤板结,增加土壤通气性,促进植株根系伸展,促进水分和养分有效输送。对因除草而露出表土的球茎,应及时进行培土。

3)及时追肥。西红花施肥方式有根际施肥和叶面施肥两种形式。1月中下旬植株叶片开始返青时进行第一次追肥,按每亩20 kg兑水浇施45%硫酸钾型复合肥。2月上旬根据植株生长情况,若苗弱,可再追施(浇施植株)15 kg硫酸钾复合肥。2月中旬至3月上旬,每隔10 d用0.2%磷酸二氢钾溶液喷施叶面,共喷施2~3 次。

4)病害防治。西红花种植过程中最常见的严重病害是由细菌引起的球茎腐烂病,俗称根腐病。一般发病从西红花植株下部或侧部开始腐烂,常伴发根蛆;植株地上部分叶片瘦弱扭曲,茎秆部发白、基部发黄,近土层处茎秆表面可见椭圆形病斑。根腐病的发生原因有:①种球质量问题,如种球茎采收后未进行及时的清洁处理,导致土壤、根系等携带的微生物污染种球;或种球茎栽种前未进行杀菌和干燥,导致种球茎携菌。②种植地土壤未进行消毒处理。③在栽培管理过程中,浇水过多或排水不畅,导致植株处于高湿环境,尤其是在冬季,低温高湿的环境更易导致水分难以蒸发,发生沤根的现象,进而诱发根腐病的发生。为预防根腐病的发生,应做好种球和土壤的消毒除菌处理,也可将生防菌(如淀粉芽孢杆菌)在整地时与土壤混合,以提高植株的抗病能力,改良土壤[6],同时适度浇水,及时做好排水工作。对已经发生根腐病的植株,应将病株连根拔除,带出田地销毁,并用生石灰对病穴进行浇灌消毒。对发病较轻或没有发病的植株,每亩(1亩=667 m2)按20%乙酸铜2 000 g+1%联苯噻虫胺2 000 g的量与细土混合后撒施,并在撒后及时进行灌溉;同时每亩配合使用68%噁霉·福美双40g+80%克菌丹30 g,兑水30 kg,均匀喷洒。

5)冬季保温。西红花虽为耐寒植物,但温度低于-10 ℃时,对植株生长不利,尤其是新种球会变小。湘中地区冬季湿冷,有时还有冻雨,地面温度极低,严重影响西红花的生长繁育,因此冬季应做好西红花的保温工作,可将已暴晒消毒的稻草覆盖在田间,防止西红花植株冻伤。

2.3.4  种球茎采收、分档

4月中下旬至5月上中旬,待西红花植株地面部分全部转黄并枯萎时即可采收种球茎。选择晴天且土壤呈半干燥状态时采收,从畦的一端开始,按顺序采挖,注意不要损伤球茎。挖出的球茎及时运到通风的室内摊放,摊放高度不超过10 cm。

室内摊放约1周左右,去掉球茎表面泥土,齐顶端剪去枝叶,剥去残根,剔除干瘪、破损、病害球茎,将拣选好的健壮无损的球茎用50%多菌灵500倍液浸泡20 min左右,进行消毒。捞出种球茎,按大小、重量分为4个档:一级,单球重≥35 g;二级,35 g>单球重≥25 g;三级,25 g>单球重≥15 g;四级,15 g>单球重≥8 g。将不同档次的种球茎分开后,置于通风干燥、阴凉少光的室内贮存。

2.4  室内培育阶段栽培管理条件控制

2.4.1  种球茎贮存条件控制及抽芽前管理

种球茎室内摊放20 h后,即可按不同分档上匾。种球茎贮存期内要注意防控腐烂病的发生,尤其是南方夏季高热,6月下旬—8月下旬,都是球茎腐烂病的高发期,要做好防控工作。种球茎上匾前用50%多菌灵500倍液喷布匾盘及架子,用25%的吡唑醚菌酯2 000倍液浸泡球茎1 h,以降低贮存期内球茎腐烂病的发生率[7]。按种球茎分档大小分开上匾,球茎头朝上,整齐地摆放一层,然后按从小到大的顺序将分档上匾的种球茎置于多层匾架上,最小的种球茎置于最下层。匾架距地面50 cm,层间距40 cm。西红花种球茎在贮存期应严格控制温度、湿度及光照条件,以降低贮存期内球茎腐烂病的发生率。

6月—7月中旬为西红花休眠期,室内光照要弱,可挂深色门帘和窗帘减弱光照;室内温度控制在30 ℃以下,湿度控制在60%以下。白天关闭门窗,夜间开窗通风降温,可通过地面洒水降低室内温度,增加湿度。

2.4.2  抽芽期管理

7月中旬至8月中旬,球茎开始萌芽,花芽开始分化,室内温度控制在22~28 ℃,湿度控制在70%~80%,室内遮阳,避免光照;8月下旬至9月下旬,雌雄蕊分化基本完成,室内温湿度控制及光照条件基本不变;至10月中旬,花器官形成,此时室内温度宜略降低,控制在20~25 ℃,湿度控制在70%~80%,地面和墙面经常喷水,也可将浸湿的草垫摊于地面以保持空气湿度。喷水时注意种球上切忌沾水,以免导致种球提前长出营养根,影响开花与繁殖。注意8 g以下种球茎一般当年不开花,可在9月直接移栽到大田,以促进球茎的生长,保证翌年高产。

光照条件应根据芽的生长情况来调节,芽短时应减少光照强度,芽长时应增加光照强度。当芽长超过3 cm时,可逐渐增强室内光照,但应注意避免光线直射,同时匾要经常调换位置,以使种球茎受光照强度基本一致。主芽长到 6~7 cm 长度时应及时抹掉一部分,同时摘除球茎四周长出的侧芽,需根据种球茎大小合理确定主芽保留数目,30 g以上的种球茎留芽3个,20~30 g的种球茎留芽2个,20 g以下的种球茎留芽1个,以减少后期开花数量,保证花丝质量。一般情况下主芽长度控制在10~12 cm为宜。

2.4.3  花期管理

10月下旬至11月中旬是西红花的花期,此时室温宜控制在15~18 ℃,温度过低或过高,均影响开花速度,可通过关闭门窗或其他加温措施升高室温,通过机械喷水雾或其他降温措施降低室温,使温度到规定范围以促进开花;湿度控制在75%~80%,光照可随着花期的推进逐渐增强。花芽开始萌发时,光照强度较弱,室内保持阴暗;花芽萌发后,增加光照强度以促进芽鞘生长,自然光照强度不够时,可开灯人工补光。芽鞘长度控制在7~12 cm,有利于开花。

2.4.4  花丝采收

西红花从花蕾初现到开花需1~3 d,花蕾在完全开放的前一天生长最快,应趁花蕾将开时,即花蕾刚露出红色的花丝时进行采收。采收最佳时间为上午9:00—11:00,采摘时先采下整朵花,再用手指轻轻撕开花瓣,取出花丝(即雌蕊的花柱和柱头),注意断口宜在花柱的红黄交界处。采收后的花丝薄摊于洁净烘焙油纸上,上覆一张油纸,以减少西红花挥发性物质的散失,降低其香味和功效。采收后的匾盘及时放回匾架,且调换位置。

2.4.5  花丝干燥

采收后的西红花花丝应及时干燥。鲜花丝在室温下保存不得超过24 h,4 ℃以下冷藏时间不得超过48 h,-20 ℃以下冷冻时间不得超过7 d。在实践中发现,即便符合以上规定保存时间,花丝采收后在保存期间仍会逐渐呈现弯曲状态,若未及时干燥,会严重影响花丝的品相。

关于西红花花丝干燥的方法,目前研究的焦点是干燥的温度。如低温冷冻干燥(-40 ℃),虽然产品品相最好,西红花苷含量也较高,但干燥设备昂贵,且干燥时间长(12 h),不适用于生产实践。国内常用的方法是60 ℃以下烘干,控制含水量<10%,干燥的设备有热风烘箱、水浴烘箱、恒温加热板等;也有报道90 ℃热风烘干8 min,西红花苷的含量较高[8]。本课题组采用小型恒温加热板进行少量烘干,温度60 ℃,时间20 min。烘干后的花丝晾凉后,根据花丝粗细、长短、品相进行分级后装入专用密封袋冷藏保存。

3  小结

西红花广泛用于药品、食品和香料领域,应用前景十分广阔。由于西红花繁育率低(种球茎繁殖系数仅为1.2~1.5),同时栽培管理技术繁琐,推广种植范围不大,因此在市场供应上存在较大缺口,具有较好的发展前景。湘中地区地处长江中下游,物候条件适合培育西红花,同时该地区农作物以水稻为主,适合推广西红花—水稻轮作栽培模式[3,9]。在引种过程中课题组也遇到了一些问题,如对西红花病害防控力度不够,种球茎繁育率较低,南方多雨易致种球茎受涝等,均影响了西红花的产量。在后期的工作中,将总结前期工作经验,更好地解决上述问题。同时进一步探索解决种球老化、异地育种、光照影响、干燥方法等影响西红花产量和品质的问题,建立西红花质量评价体系,进一步规范湘中地区西红花生产技术,以确保西红花的品质,推动本土化西红花产业发展。

参考文献:

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(责任编辑:丁志祥)

收稿日期:2021-08-02

基金项目:湖南省教育厅2020年度科学研究项目(20C1563)。

作者简介:刘玉玲(1978—),女,湖南涟源人,硕士,副主任药师/讲师,从事高职药学教育与应用技术研究。E-mail:821868322@qq.com。

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