一種在低海拔高溫區培養當歸的方法與流程

本發明涉及當歸種植領域，具體涉及一種在低海拔高溫區培養當歸的方法。

背景技術：

當歸(angelicasinensis(oliv.)diels)屬傘形科植物，其干燥的根為常用中藥材，始載于《神農本草經》，其性溫，味甘辛，具有補血活血、調經止痛、潤腸通便之功效。我國當歸主產于甘肅省岷縣、漳縣、宕昌、渭源等海拔1500～3000m的高寒陰濕山區，以岷縣當歸最為傳統地道、產量最大，栽培歷史長達1700多年。

春化是溫帶植物開花對低溫持續處理的需求，是阻礙溫帶植物開花的重要障礙，植物經歷低溫處理后獲得或加快開花的能力，春化了的植物氣溫回暖后在適宜的條件下開花，作物的開花時間直接影響著其子代繁殖和產量。對春化的研究，最早在谷類作物中取得深入研究和認識，近年對多年生觀賞類植物宮燈百合(sandersoniaaurantiacahook)和以根/塊根/莖類植物甜菜(betavuigarisl.)、蘿卜(daucuscarotal.)及葉菜類植物苦苣(cichoriumendivia)、白菜(brassicarapasubsp.chinensis)等營養器官為收獲目的二年生作物春化早薹的光溫反應研究較多。當歸屬多年生草本，生產上分育苗、成藥和種子生產3個階段，第一階段育苗，夏至前后(6月中下旬)播種，寒露(10月中下旬)起苗貯藏；第二階段成藥，次年清明(4月上旬)前后移栽，至霜降(10月下旬)收挖藥用根；第三階段繁種，成藥期選擇生長健壯的植株根不挖，次年春返青后，植株抽薹開花、結子，種子成熟即采收。成藥期，部分植株往往抽薹開花而得不到具有藥用價值的根，此即當歸的早薹，嚴重時高達50％～90％，是影響當歸產量的關鍵因子。當歸產區極其狹窄，但隨當歸藥、食保健品、飲料、酒和化妝品等市場需求的增大，提高原產區當歸產量、擴大當歸栽培范圍是提高當歸產量的必由之路，但隨引種和栽培范圍的擴大伴隨早薹率的提高。

目前，當歸只能在高海拔低溫區生存，實驗研究用當歸材料葉片等樣品，都是取材于當歸產區，岷縣、渭源、臨洮等地，造成取材不夠準確，給研究造成很大不便。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明提供了一種在低海拔高溫區培養當歸的方法，大大方便了當歸的研究。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種在低海拔高溫區培養當歸的方法，包括如下步驟：

s1、當年育當歸苗，在岷縣本地按當歸傳統方式貯存越冬；

s2、第二年3月帶至亞高原(sub-plateau)城市天水，在實驗室條件下-5℃低溫冷凍保存至7月，轉至4℃保存，于9月11日栽植于盆內，溫度界定為白天25℃及長日。

本發明具有以下有益效果：

本發明的方法很適合與亞高原(海拔)地區，當歸的實驗室栽培，從而，大大緩解了由于無法栽培當歸苗而對實驗造成的困惑和難度。

附圖說明

圖1為本發明實施例中越冬溫度及栽期對當歸抽薹率的影響；

注：圖中符號后數字表示儲溫度和栽植日期(月/日)，下圖同。

圖2為本發明實施例中冬儲溫度與栽期對當歸主根長的影響。

圖3為本發明實施例中冬儲溫度與栽期對成藥當歸主根直徑的影響。

圖4為本發明實施例中冬儲溫度與栽期對成藥當歸側根數的影響。

圖5為本發明實施例中冬儲溫度與栽期對當歸根鮮重的影響。

圖6為本發明實施例中冬儲溫度與栽期對當歸根干重的影響

圖7為本發明實施例中不同海拔區當歸苗大小調查及分布模式。

圖8為本發明實施例中當歸越冬期反季節培養葉片數變化動態。

圖9為本發明實施例中天水市年氣溫變化(2015年)。

圖10為本發明實施例中岷縣年氣溫變化(2015年)。

具體實施方式

為了使本發明的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

試驗用當歸苗由甘肅漳縣光明村藥農提供，試驗地設在該農戶大田。起苗后帶至實驗室分類儲藏，苗的分類采用測量苗頭直徑的方法，用游標卡尺測量根頭下1cm處的直徑，分為分別介于0.56-0.65、0.46-0.55、0.36-0.45及0.35cm以下4個范圍，直徑大于0.65cm的苗數極少，無法列入試驗范圍。分類后保留無病害無機械損傷的健康苗，各類苗均分為2大組分別供0℃和-5℃冬儲，每組又分為3小組用以分期栽植，每小組設3份重復，每份含約30株。用無污染的田間濕土將苗包埋于大小適宜的塑料盒內，置于變溫冰箱(澳柯瑪bcd-267mdg)的特定溫區儲藏，冬儲處理始于2012年11月22日。

試驗栽培用地前茬為蠶豆，經深耕平整，施用優質腐熟的農家肥作底，每處理3次重復，隨機區組設計，保持行距40cm，走道40cm，四周留60cm保護行，采用1m寬白色塑料膜覆蓋栽培。2013年3月15日開始，將低溫處理苗帶至試驗地栽植，此后，每隔15d定期栽植，三批栽完畢。栽植方法與當地藥農同，0.45～0.65cm的苗1株/穴、0.36～0.45cm的苗2株/穴，小于0.35cm的苗3株/穴，穴距30cm。葉片出土時放苗，后期管理中及時鏟除雜草，隨時觀察記載抽薹現象，收挖后(2013年10月26日)帶至實驗室測定主根長、干重、根鮮重、主根直徑、側根數等農藝性狀，用excel和dps數據處理系統進行數據分析，用origin6.0繪圖。

結果分析

冬儲溫度及移栽時期對當歸早薹的影響

從處理當歸的早薹來看，經歷不同溫度冬儲和栽期處理，0.45cm以下的苗早薹率最低，0.45-0.65cm間的苗早薹率顯著高于0.45cm以下苗的早薹率，且與該藥農同塊地當歸的抽薹率差異不明顯。0.45-0.65cm間的苗顯示苗越大早薹率越高的趨勢(圖1)。

不同處理溫度及移栽時期對當歸農藝性狀的影響

冬儲溫度和栽期對當歸主根長的影響

小于0.35cm苗的成藥植株，除與當地同期栽植的植株(3月15日)主根較短，移栽時期晚則產生較長的主根。0.36～0.45cm間的苗成藥株除-5℃冬儲、晚栽15d的植株主根較短(＜0.05p)，其它各處理均無顯著差異。介于0.45～0.55cm的苗成株主根長無顯著差異。介于0.56～0.65cm的苗0℃冬儲處理，栽期早則形成的主根越長，而冬儲-5℃處理的苗，晚栽15d的植株主根較短(圖2)。可見，當歸苗越大冬儲0℃處理則傾向于形成長的主根，冬儲-5℃處理苗的成株根長短于0℃處理苗，可能與栽植前0℃處理下苗已開始萌動發芽有關。

冬儲溫度和栽期對當歸主根直徑的影響

直徑0.35cm以下的苗成藥根的直徑在各處理間差異不顯著。0.36～0.45cm的苗經-5℃冬儲晚栽，成藥根直徑顯著小于按期和0℃冬儲苗的成藥根。0.45～0.55cm間的苗成藥根主根直徑隨栽期延后而變小，0℃冬儲晚一月栽(4/15)和-5℃冬儲晚半月及一月栽的處理顯著變小。0.56～0.65cm間的苗，經0℃冬儲成藥主根直接隨栽期延后變而小，晚1月栽(4/15)時主根直徑顯著變小，其它各處理間差異不顯著(圖3)。由上，各苗的不同栽期、各類苗成藥后主根直徑，基本符合根直徑較粗的苗成藥后的根較粗。

冬儲溫度和栽期對當歸側根數的影響

側根是成藥當歸的另一個外觀指標，側根少，則主根相對大。根直徑小于0.35cm的苗的成藥根不同處理間側根數差異不顯著，但均值有很大差異，說明同一處理內不同植株間的側根數變化大，是當歸根最不穩定的性狀，其中，0℃冬儲與當地同期栽植(3/15)的處理分化的側根數最多。0.36～0.45cm間的苗也以0℃冬儲與當地同期栽植的苗形成的側根數最多，顯著多于該類苗的其它各處理，而后者各不理間差異不顯著。0.45～0.55cm間的苗成藥根各處理的側根較多，且差異不顯著。與小于0.45cm的苗相同，0.56～0.65cm間的苗仍以0℃冬儲與當地同期栽植(3/15)的成藥根側根數最多，且差異顯著，其它各處理側根數較少，處理間差異不顯著(圖4)。由此，不同類苗經不同溫度的冬儲和栽期處理，形成成藥側根數的能力不同。

冬儲溫度和栽期對當歸根鮮重的影響

鮮重是當歸產量最直接的指標之一。根直徑小于0.35cm的苗，各處理成藥后根的鮮重差異不顯著。苗根直徑介于0.36～0.45cm的苗，0℃冬儲和當地同期栽植(3/15)的苗成藥根的鮮重較高(p＜0.05)，而其它各處理苗的成藥株鮮重間差異不顯著。0.45～0.55cm間的苗，無論0℃還是-5℃冬儲分期栽植苗，成藥后根鮮重間差異不顯著。0.56～0.65cm間的苗的成藥根以0℃冬儲與當地同期栽植(3/15)苗的成藥根的鮮重顯著較高，各溫度冬儲苗成藥根的鮮重均隨移栽時期的延后而變小，-5℃冬儲晚1月栽植(30d)苗成藥根的鮮重顯著較小(圖5)。

由此可見，成藥當歸的鮮重就隨移栽時期的延后而變小，苗的移栽宜早不宜遲，除個別情況下應天氣或回避倒春寒的需要，適當延后，當歸苗的移栽應盡量做到適時。

冬儲溫度和栽期對當歸根干重的影響

小于0.35cm的苗成藥后干重較輕，各處理間差異不顯著；苗根直徑介于0.36～0.55cm的苗，栽期越晚成藥根的干重越小，其中，0℃冬儲苗晚于1月(4/15)栽植苗成藥根的干重顯著小于前二者，-5℃冬儲苗按期栽植者成藥根干重最大，顯著高于晚栽苗的成藥株干重，晚1月(4/15)栽植的苗成藥根的干重最輕；0.56～0.65cm間的苗，各冬儲溫度處理，隨栽期的延后成藥根的干重減小，但同一溫度的冬儲處理各栽期間差異不顯著(圖6)。

當歸生長于高原，需低溫春化才可抽薹開花。大宗作物大豆的光溫反應敏感，具有春播和夏播之分，不同播期下植株經歷的光照和溫度不同，形成不同的光溫處理。本研究模擬了大豆的光溫處理：對冬儲當歸苗分期栽植，創設苗期不同的環境光、溫處理，觀察早薹及成藥根農藝性狀的反應，以明確不同低溫冬儲及苗期光溫對當歸生長的影響。

1>當歸的春化早薹當歸道地產區將苗埋于土壤中的越冬，冬季大部分時間處于低溫冰凍狀態，但在十月低和次年4月份左右，氣溫在白天0℃以上和夜間0℃以下間振蕩，并逐漸升高。本試驗所選用0℃臨界溫度和-5℃冰凍溫度。已有研究揭示越冬期1-5℃儲藏可促進當歸早薹，張恩和黃鵬(1998)分析了4℃越冬處理對早薹的生理反應，我們未發表的數據顯示，越冬期0℃處理，在道地產區岷縣栽培條件下0℃冬儲對當歸春化早薹最有效，這是本研究選擇0℃冬儲的重要依據。試驗所用漳縣藥農手所育當歸苗，根直徑大于0.65cm以上的苗極少(圖7)，未列入試驗范圍。關于當歸的光照反應研究僅認為低光照強度顯著抑制當歸早薹。本研究結果顯示，0.45～0.65cm間的苗經-5℃和0℃冬儲、苗期不同光溫處理，各處理間早薹率差異不顯著，但0.55～0.65cm間的明顯高于0.45～0.55cm苗，顯示了大苗易于早薹。這一現象是當歸早薹與苗大小成正相關趨勢的部分。0.45cm以上苗早薹率顯著高于0.45cm以下的苗，而根直徑在0.45cm以下的苗早薹率較低。張恩和和黃鵬(1998)把0.45cm以上的苗確定為具有感受低溫春化而早薹的苗類范圍，表明當歸苗越小，感受低溫春化早薹的能力越低。植物種類不同開花誘導的光溫反應不同，草海桐科菊科植物藍針花[brunoniaaustralis(goodeniaceae)]和紅娘花屬植物馬齒莧(portulacaceae)從小就可感受春化開花刺激，但對光周期刺激的反應不同，顯示了不同的青春期。但當歸的早薹極其敏感，除低溫春化外，苗的播期、大小、冬儲、成藥期栽期、成藥期生長海拔高度、土壤肥力、濕度、干旱和氣溫等影響當歸的早薹，這樣解釋了0.45cm以下小苗個別植株的早薹現象。

低溫冬儲抑制當歸早薹，當歸可誘導的春化敏感狀態與苗大小呈正相關，青春期后進入春化敏感狀態的苗，經低溫春化，在次年春季長日誘導下早薹開花，形成植株形態的轉變。從而可以看出，當歸沒有明顯的青春期時間階段，當歸的青春期是與苗大小相關的數量性狀，受諸多因素的影響。青春期后的當歸受光溫的誘導而開花，阻止了根的營養生長，因此，當歸的栽培和育種以延長其青春期的目標。本研究中所用苗偏小可能是同類苗0℃和-5℃冬儲及分期栽植處理間早薹不差異顯著的根本原因。

2>當歸成藥根的農藝性狀經低溫冬儲和栽期處理，各類苗普遍存在0℃冬儲后成藥根直徑、鮮重和干重高于同類苗-5℃下的冬儲處理，其次，0℃越冬和按期栽植苗的生長要好于-5℃冬儲的晚栽苗。盡管冷凍低溫冬儲可抑制當歸早薹，但本研究表明，當歸自收苗至栽植，始終處于-5℃冬儲將影響成藥當歸產量(圖6)，這可能是由0℃冬儲后移栽時苗芽已獲充分萌動，栽植后能便很快進入生長狀態，而-5℃冬儲苗始終處于冰凍狀態，栽植后開始萌動，因此苗期生長進度慢，成藥后鮮重遍低。王文杰提到控制當歸早薹要注意貯苗要求作到不萌動、不霉爛，本文的證明，苗萌動與否直接影響當歸栽植后的生長及產量。因此，在當歸苗的人工冬儲中，栽植前宜將苗轉至適當溫度下萌動。

當歸苗的大小類別不同，經不同低溫冬儲和栽期處理，形成側根數的能力不同，0℃冬儲與按期栽植可促進當歸側根的產生，以0.45～0.55cm間苗的各處理側根數最多，-5℃冬儲不利于側根的形成(圖4)，可見，苗大小差異、冬儲溫度的不同形成側根數的能力不同。同一溫度冬儲，成藥根除主根長差異不明顯之外，其它各農藝性狀顯示了與苗大小相關的趨勢，即苗根較粗者主根直徑、側根數、鮮重、干重的相應值高，這與王興政等人(2007)的結果一致^[21]，本研究條件下，以0.46～0.65cm的苗栽培收獲根農藝性狀最佳。可見，當歸苗大小直接決定了當歸的產量，但大苗對應著較高的早薹率，由此推測，當歸產量的理想模型是苗大小、早薹率的綜合，據此，我們調查了產區不同海拔地藥農手育當歸苗的大小比例與海拔間的關系(圖7)。

3>當歸育苗與選擇策略本研究用漳縣低海拔地用苗偏小(圖7)，為進一步探明不同海拔地與當歸用苗大小間的關系，本研究進一步調查了不同海拔地用當歸苗的大小比例。自2013年至2015年間，選取岷縣(asl＝2600m)、漳縣鹽井(asl＝1900m)和漳縣(asl＝2000m)3個相距100km以內的不同海拔地長期從事當歸栽培的有經驗的藥農所育苗的大小比例進行調查分析，結果顯示，高海拔地(2600m)直徑0.65cm以上的大苗所占比例較大，而偏低海拔處(1900-2000m)直徑0.65cm以上的苗所占比例極小，即偏低海拔區當歸用苗偏小(圖7)，不同海拔地的有經驗藥農所育當歸苗的大小與當地海拔相適應。

圖7中，a表示海拔2000m地；b表示海拔2100m；c表示海拔2600m。asl＝abovesealevel，海拔。a、b、c后的數字代表調查年份，如13表示2013年。

甘肅岷縣、漳縣、宕昌、渭源海拔介于1500～3000m，各栽培地地理條件千差萬別。大苗栽培，干旱、高溫等容易引起當歸早薹，而小苗的早薹反應相對較弱，此外，當歸早薹率與海拔高度成負相關。漳縣東北部海拔偏低，氣溫偏高，早薹率就高，選用較小的苗栽培有利于防止早薹。但當歸成藥根的大小、產量與苗的大小成正相關，小苗栽培意味著較低的產量。由此，和根用糖源作物甜菜(betavulgarisl.)不同，前者的早薹受遺傳決定，受特定的光溫影響，而當歸的早薹主要取決于其生長狀態密切相關的苗大小狀態，達到一定發育狀態的苗在光溫誘導下通過有似擬南芥光溫開花的分子調控機制實現開花，因此，當歸育種和栽培的目標是培育和選用早薹率低的大苗。有經驗的藥農依自身栽培地的海拔、陰陽坡等條件下當歸的早薹反應，培育選用大小適宜的苗，既把早薹控制在一定范圍又可獲得盡可能高的產量。當歸產區以岷縣海拔最高，是當歸最地道、最傳統、最適宜的產區，面積產量也最大，質量也最好，不無道理。岷縣周邊的漳縣、渭源海拔西南高、東北低(asl＝1640m)，這些偏低海拔區是當歸栽培的邊界地帶，培育或選用較小的苗是減少當歸早薹保證順利栽培的有效手段。小苗栽培減少當歸早薹的代價即收獲較低產量的藥用，但仍然能保證成功栽培，獲得一定產量。為此，各藥農依栽培經驗和自家栽培地的海拔等環境條件，形成了各地各自的育苗和用苗習慣，既把早臺控制在一定的范圍，又盡可能獲得最大、產量最高的藥用根。

實施例

2014年育當歸苗，在岷縣本地按當歸傳統方式貯存越冬(材料)。2015年3月帶至亞高原(sub-plateau)城市天水，在實驗室條件下-5℃低溫冷凍保存，至7月，轉至4℃保存。于9月11日栽植于盆內，同時栽植一2014年11月帶至天水實驗室-5℃低溫冷凍越冬，3月轉至4℃貯存的苗對照。總體上，還比春苗長勢好！可見，當歸苗芽(葉)出的越早，較長時更有利于苗期的生長。但同時，也出現一株早薹開花植株，可能與4℃存放時間較長，發芽充分有關。可見，該體系很適合與亞高原(海拔)地區，當歸的實驗室栽培，從而，大大緩解了由于無法栽培當歸苗而對實驗造成的困惑和難度；栽植后56d的生長情況參考表1和圖8。

表1當歸越冬期反季節培養葉片數變化

注：§的行為平均葉片數±±sd標準誤。

上述試驗中的環境溫度分析

當歸是高原植物，具有低溫生存依賴性。低海拔高溫區不能正常生長發育，常見的表現為早薹開花。本試驗，嘗試了亞更低海拔環境下，當歸的生長反應。試驗揭示，當歸在更高溫度下的生長，早薹開花不是當歸高溫環境生長的必然選擇，小苗在高溫環境也不具有開花能力，不能早薹開花的小苗植株，則轉入休眠狀態，是植物生存的一種避逆反應。

可見，當歸的正常生長溫度在25℃及以下，當環境溫度超過30℃時，地面葉片逐漸干枯。轉入秋季氣溫降低時，為徹底干枯的葉片(主要是新葉、小葉)的大葉脈附近轉綠，后隨求解氣溫的進一步降低和日照縮短，徹底休眠。本試驗把當歸正常生長的溫度界定為白天25℃及長日，短日低溫則當歸枯萎休眠。當歸道地產區的最高氣溫介于30℃以內，而實際大田生長狀態，當歸的也表溫度要遠遠低于這個溫度，實際溫度可以推斷為25℃左右及以下。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。