一种在低海拔高温区培养当归的方法与流程

本发明涉及当归种植领域，具体涉及一种在低海拔高温区培养当归的方法。

背景技术：

当归(angelicasinensis(oliv.)diels)属伞形科植物，其干燥的根为常用中药材，始载于《神农本草经》，其性温，味甘辛，具有补血活血、调经止痛、润肠通便之功效。我国当归主产于甘肃省岷县、漳县、宕昌、渭源等海拔1500～3000m的高寒阴湿山区，以岷县当归最为传统地道、产量最大，栽培历史长达1700多年。

春化是温带植物开花对低温持续处理的需求，是阻碍温带植物开花的重要障碍，植物经历低温处理后获得或加快开花的能力，春化了的植物气温回暖后在适宜的条件下开花，作物的开花时间直接影响着其子代繁殖和产量。对春化的研究，最早在谷类作物中取得深入研究和认识，近年对多年生观赏类植物宫灯百合(sandersoniaaurantiacahook)和以根/块根/茎类植物甜菜(betavuigarisl.)、萝卜(daucuscarotal.)及叶菜类植物苦苣(cichoriumendivia)、白菜(brassicarapasubsp.chinensis)等营养器官为收获目的二年生作物春化早薹的光温反应研究较多。当归属多年生草本，生产上分育苗、成药和种子生产3个阶段，第一阶段育苗，夏至前后(6月中下旬)播种，寒露(10月中下旬)起苗贮藏；第二阶段成药，次年清明(4月上旬)前后移栽，至霜降(10月下旬)收挖药用根；第三阶段繁种，成药期选择生长健壮的植株根不挖，次年春返青后，植株抽薹开花、结子，种子成熟即采收。成药期，部分植株往往抽薹开花而得不到具有药用价值的根，此即当归的早薹，严重时高达50％～90％，是影响当归产量的关键因子。当归产区极其狭窄，但随当归药、食保健品、饮料、酒和化妆品等市场需求的增大，提高原产区当归产量、扩大当归栽培范围是提高当归产量的必由之路，但随引种和栽培范围的扩大伴随早薹率的提高。

目前，当归只能在高海拔低温区生存，实验研究用当归材料叶片等样品，都是取材于当归产区，岷县、渭源、临洮等地，造成取材不够准确，给研究造成很大不便。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种在低海拔高温区培养当归的方法，大大方便了当归的研究。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种在低海拔高温区培养当归的方法，包括如下步骤：

s1、当年育当归苗，在岷县本地按当归传统方式贮存越冬；

s2、第二年3月带至亚高原(sub-plateau)城市天水，在实验室条件下-5℃低温冷冻保存至7月，转至4℃保存，于9月11日栽植于盆内，温度界定为白天25℃及长日。

本发明具有以下有益效果：

本发明的方法很适合与亚高原(海拔)地区，当归的实验室栽培，从而，大大缓解了由于无法栽培当归苗而对实验造成的困惑和难度。

附图说明

图1为本发明实施例中越冬温度及栽期对当归抽薹率的影响；

注：图中符号后数字表示储温度和栽植日期(月/日)，下图同。

图2为本发明实施例中冬储温度与栽期对当归主根长的影响。

图3为本发明实施例中冬储温度与栽期对成药当归主根直径的影响。

图4为本发明实施例中冬储温度与栽期对成药当归侧根数的影响。

图5为本发明实施例中冬储温度与栽期对当归根鲜重的影响。

图6为本发明实施例中冬储温度与栽期对当归根干重的影响

图7为本发明实施例中不同海拔区当归苗大小调查及分布模式。

图8为本发明实施例中当归越冬期反季节培养叶片数变化动态。

图9为本发明实施例中天水市年气温变化(2015年)。

图10为本发明实施例中岷县年气温变化(2015年)。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

试验用当归苗由甘肃漳县光明村药农提供，试验地设在该农户大田。起苗后带至实验室分类储藏，苗的分类采用测量苗头直径的方法，用游标卡尺测量根头下1cm处的直径，分为分别介于0.56-0.65、0.46-0.55、0.36-0.45及0.35cm以下4个范围，直径大于0.65cm的苗数极少，无法列入试验范围。分类后保留无病害无机械损伤的健康苗，各类苗均分为2大组分别供0℃和-5℃冬储，每组又分为3小组用以分期栽植，每小组设3份重复，每份含约30株。用无污染的田间湿土将苗包埋于大小适宜的塑料盒内，置于变温冰箱(澳柯玛bcd-267mdg)的特定温区储藏，冬储处理始于2012年11月22日。

试验栽培用地前茬为蚕豆，经深耕平整，施用优质腐熟的农家肥作底，每处理3次重复，随机区组设计，保持行距40cm，走道40cm，四周留60cm保护行，采用1m宽白色塑料膜覆盖栽培。2013年3月15日开始，将低温处理苗带至试验地栽植，此后，每隔15d定期栽植，三批栽完毕。栽植方法与当地药农同，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。叶片出土时放苗，后期管理中及时铲除杂草，随时观察记载抽薹现象，收挖后(2013年10月26日)带至实验室测定主根长、干重、根鲜重、主根直径、侧根数等农艺性状，用excel和dps数据处理系统进行数据分析，用origin6.0绘图。

结果分析

冬储温度及移栽时期对当归早薹的影响

从处理当归的早薹来看，经历不同温度冬储和栽期处理，0.45cm以下的苗早薹率最低，0.45-0.65cm间的苗早薹率显著高于0.45cm以下苗的早薹率，且与该药农同块地当归的抽薹率差异不明显。0.45-0.65cm间的苗显示苗越大早薹率越高的趋势(图1)。

不同处理温度及移栽时期对当归农艺性状的影响

冬储温度和栽期对当归主根长的影响

小于0.35cm苗的成药植株，除与当地同期栽植的植株(3月15日)主根较短，移栽时期晚则产生较长的主根。0.36～0.45cm间的苗成药株除-5℃冬储、晚栽15d的植株主根较短(＜0.05p)，其它各处理均无显著差异。介于0.45～0.55cm的苗成株主根长无显著差异。介于0.56～0.65cm的苗0℃冬储处理，栽期早则形成的主根越长，而冬储-5℃处理的苗，晚栽15d的植株主根较短(图2)。可见，当归苗越大冬储0℃处理则倾向于形成长的主根，冬储-5℃处理苗的成株根长短于0℃处理苗，可能与栽植前0℃处理下苗已开始萌动发芽有关。

冬储温度和栽期对当归主根直径的影响

直径0.35cm以下的苗成药根的直径在各处理间差异不显著。0.36～0.45cm的苗经-5℃冬储晚栽，成药根直径显著小于按期和0℃冬储苗的成药根。0.45～0.55cm间的苗成药根主根直径随栽期延后而变小，0℃冬储晚一月栽(4/15)和-5℃冬储晚半月及一月栽的处理显著变小。0.56～0.65cm间的苗，经0℃冬储成药主根直接随栽期延后变而小，晚1月栽(4/15)时主根直径显著变小，其它各处理间差异不显著(图3)。由上，各苗的不同栽期、各类苗成药后主根直径，基本符合根直径较粗的苗成药后的根较粗。

冬储温度和栽期对当归侧根数的影响

侧根是成药当归的另一个外观指标，侧根少，则主根相对大。根直径小于0.35cm的苗的成药根不同处理间侧根数差异不显著，但均值有很大差异，说明同一处理内不同植株间的侧根数变化大，是当归根最不稳定的性状，其中，0℃冬储与当地同期栽植(3/15)的处理分化的侧根数最多。0.36～0.45cm间的苗也以0℃冬储与当地同期栽植的苗形成的侧根数最多，显著多于该类苗的其它各处理，而后者各不理间差异不显著。0.45～0.55cm间的苗成药根各处理的侧根较多，且差异不显著。与小于0.45cm的苗相同，0.56～0.65cm间的苗仍以0℃冬储与当地同期栽植(3/15)的成药根侧根数最多，且差异显著，其它各处理侧根数较少，处理间差异不显著(图4)。由此，不同类苗经不同温度的冬储和栽期处理，形成成药侧根数的能力不同。

冬储温度和栽期对当归根鲜重的影响

鲜重是当归产量最直接的指标之一。根直径小于0.35cm的苗，各处理成药后根的鲜重差异不显著。苗根直径介于0.36～0.45cm的苗，0℃冬储和当地同期栽植(3/15)的苗成药根的鲜重较高(p＜0.05)，而其它各处理苗的成药株鲜重间差异不显著。0.45～0.55cm间的苗，无论0℃还是-5℃冬储分期栽植苗，成药后根鲜重间差异不显著。0.56～0.65cm间的苗的成药根以0℃冬储与当地同期栽植(3/15)苗的成药根的鲜重显著较高，各温度冬储苗成药根的鲜重均随移栽时期的延后而变小，-5℃冬储晚1月栽植(30d)苗成药根的鲜重显著较小(图5)。

由此可见，成药当归的鲜重就随移栽时期的延后而变小，苗的移栽宜早不宜迟，除个别情况下应天气或回避倒春寒的需要，适当延后，当归苗的移栽应尽量做到适时。

冬储温度和栽期对当归根干重的影响

小于0.35cm的苗成药后干重较轻，各处理间差异不显著；苗根直径介于0.36～0.55cm的苗，栽期越晚成药根的干重越小，其中，0℃冬储苗晚于1月(4/15)栽植苗成药根的干重显著小于前二者，-5℃冬储苗按期栽植者成药根干重最大，显著高于晚栽苗的成药株干重，晚1月(4/15)栽植的苗成药根的干重最轻；0.56～0.65cm间的苗，各冬储温度处理，随栽期的延后成药根的干重减小，但同一温度的冬储处理各栽期间差异不显着(图6)。

当归生长于高原，需低温春化才可抽薹开花。大宗作物大豆的光温反应敏感，具有春播和夏播之分，不同播期下植株经历的光照和温度不同，形成不同的光温处理。本研究模拟了大豆的光温处理：对冬储当归苗分期栽植，创设苗期不同的环境光、温处理，观察早薹及成药根农艺性状的反应，以明确不同低温冬储及苗期光温对当归生长的影响。

1>当归的春化早薹当归道地产区将苗埋于土壤中的越冬，冬季大部分时间处于低温冰冻状态，但在十月低和次年4月份左右，气温在白天0℃以上和夜间0℃以下间振荡，并逐渐升高。本试验所选用0℃临界温度和-5℃冰冻温度。已有研究揭示越冬期1-5℃储藏可促进当归早薹，张恩和黄鹏(1998)分析了4℃越冬处理对早薹的生理反应，我们未发表的数据显示，越冬期0℃处理，在道地产区岷县栽培条件下0℃冬储对当归春化早薹最有效，这是本研究选择0℃冬储的重要依据。试验所用漳县药农手所育当归苗，根直径大于0.65cm以上的苗极少(图7)，未列入试验范围。关于当归的光照反应研究仅认为低光照强度显著抑制当归早薹。本研究结果显示，0.45～0.65cm间的苗经-5℃和0℃冬储、苗期不同光温处理，各处理间早薹率差异不显著，但0.55～0.65cm间的明显高于0.45～0.55cm苗，显示了大苗易于早薹。这一现象是当归早薹与苗大小成正相关趋势的部分。0.45cm以上苗早薹率显著高于0.45cm以下的苗，而根直径在0.45cm以下的苗早薹率较低。张恩和和黄鹏(1998)把0.45cm以上的苗确定为具有感受低温春化而早薹的苗类范围，表明当归苗越小，感受低温春化早薹的能力越低。植物种类不同开花诱导的光温反应不同，草海桐科菊科植物蓝针花[brunoniaaustralis(goodeniaceae)]和红娘花属植物马齿苋(portulacaceae)从小就可感受春化开花刺激，但对光周期刺激的反应不同，显示了不同的青春期。但当归的早薹极其敏感，除低温春化外，苗的播期、大小、冬储、成药期栽期、成药期生长海拔高度、土壤肥力、湿度、干旱和气温等影响当归的早薹，这样解释了0.45cm以下小苗个别植株的早薹现象。

低温冬储抑制当归早薹，当归可诱导的春化敏感状态与苗大小呈正相关，青春期后进入春化敏感状态的苗，经低温春化，在次年春季长日诱导下早薹开花，形成植株形态的转变。从而可以看出，当归没有明显的青春期时间阶段，当归的青春期是与苗大小相关的数量性状，受诸多因素的影响。青春期后的当归受光温的诱导而开花，阻止了根的营养生长，因此，当归的栽培和育种以延长其青春期的目标。本研究中所用苗偏小可能是同类苗0℃和-5℃冬储及分期栽植处理间早薹不差异显著的根本原因。

2>当归成药根的农艺性状经低温冬储和栽期处理，各类苗普遍存在0℃冬储后成药根直径、鲜重和干重高于同类苗-5℃下的冬储处理，其次，0℃越冬和按期栽植苗的生长要好于-5℃冬储的晚栽苗。尽管冷冻低温冬储可抑制当归早薹，但本研究表明，当归自收苗至栽植，始终处于-5℃冬储将影响成药当归产量(图6)，这可能是由0℃冬储后移栽时苗芽已获充分萌动，栽植后能便很快进入生长状态，而-5℃冬储苗始终处于冰冻状态，栽植后开始萌动，因此苗期生长进度慢，成药后鲜重遍低。王文杰提到控制当归早薹要注意贮苗要求作到不萌动、不霉烂，本文的证明，苗萌动与否直接影响当归栽植后的生长及产量。因此，在当归苗的人工冬储中，栽植前宜将苗转至适当温度下萌动。

当归苗的大小类别不同，经不同低温冬储和栽期处理，形成侧根数的能力不同，0℃冬储与按期栽植可促进当归侧根的产生，以0.45～0.55cm间苗的各处理侧根数最多，-5℃冬储不利于侧根的形成(图4)，可见，苗大小差异、冬储温度的不同形成侧根数的能力不同。同一温度冬储，成药根除主根长差异不明显之外，其它各农艺性状显示了与苗大小相关的趋势，即苗根较粗者主根直径、侧根数、鲜重、干重的相应值高，这与王兴政等人(2007)的结果一致^[21]，本研究条件下，以0.46～0.65cm的苗栽培收获根农艺性状最佳。可见，当归苗大小直接决定了当归的产量，但大苗对应着较高的早薹率，由此推测，当归产量的理想模型是苗大小、早薹率的综合，据此，我们调查了产区不同海拔地药农手育当归苗的大小比例与海拔间的关系(图7)。

3>当归育苗与选择策略本研究用漳县低海拔地用苗偏小(图7)，为进一步探明不同海拔地与当归用苗大小间的关系，本研究进一步调查了不同海拔地用当归苗的大小比例。自2013年至2015年间，选取岷县(asl＝2600m)、漳县盐井(asl＝1900m)和漳县(asl＝2000m)3个相距100km以内的不同海拔地长期从事当归栽培的有经验的药农所育苗的大小比例进行调查分析，结果显示，高海拔地(2600m)直径0.65cm以上的大苗所占比例较大，而偏低海拔处(1900-2000m)直径0.65cm以上的苗所占比例极小，即偏低海拔区当归用苗偏小(图7)，不同海拔地的有经验药农所育当归苗的大小与当地海拔相适应。

图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后的数字代表调查年份，如13表示2013年。

甘肃岷县、漳县、宕昌、渭源海拔介于1500～3000m，各栽培地地理条件千差万别。大苗栽培，干旱、高温等容易引起当归早薹，而小苗的早薹反应相对较弱，此外，当归早薹率与海拔高度成负相关。漳县东北部海拔偏低，气温偏高，早薹率就高，选用较小的苗栽培有利于防止早薹。但当归成药根的大小、产量与苗的大小成正相关，小苗栽培意味着较低的产量。由此，和根用糖源作物甜菜(betavulgarisl.)不同，前者的早薹受遗传决定，受特定的光温影响，而当归的早薹主要取决于其生长状态密切相关的苗大小状态，达到一定发育状态的苗在光温诱导下通过有似拟南芥光温开花的分子调控机制实现开花，因此，当归育种和栽培的目标是培育和选用早薹率低的大苗。有经验的药农依自身栽培地的海拔、阴阳坡等条件下当归的早薹反应，培育选用大小适宜的苗，既把早薹控制在一定范围又可获得尽可能高的产量。当归产区以岷县海拔最高，是当归最地道、最传统、最适宜的产区，面积产量也最大，质量也最好，不无道理。岷县周边的漳县、渭源海拔西南高、东北低(asl＝1640m)，这些偏低海拔区是当归栽培的边界地带，培育或选用较小的苗是减少当归早薹保证顺利栽培的有效手段。小苗栽培减少当归早薹的代价即收获较低产量的药用，但仍然能保证成功栽培，获得一定产量。为此，各药农依栽培经验和自家栽培地的海拔等环境条件，形成了各地各自的育苗和用苗习惯，既把早台控制在一定的范围，又尽可能获得最大、产量最高的药用根。

实施例

2014年育当归苗，在岷县本地按当归传统方式贮存越冬(材料)。2015年3月带至亚高原(sub-plateau)城市天水，在实验室条件下-5℃低温冷冻保存，至7月，转至4℃保存。于9月11日栽植于盆内，同时栽植一2014年11月带至天水实验室-5℃低温冷冻越冬，3月转至4℃贮存的苗对照。总体上，还比春苗长势好！可见，当归苗芽(叶)出的越早，较长时更有利于苗期的生长。但同时，也出现一株早薹开花植株，可能与4℃存放时间较长，发芽充分有关。可见，该体系很适合与亚高原(海拔)地区，当归的实验室栽培，从而，大大缓解了由于无法栽培当归苗而对实验造成的困惑和难度；栽植后56d的生长情况参考表1和图8。

表1当归越冬期反季节培养叶片数变化

注：§的行为平均叶片数±±sd标准误。

上述试验中的环境温度分析

当归是高原植物，具有低温生存依赖性。低海拔高温区不能正常生长发育，常见的表现为早薹开花。本试验，尝试了亚更低海拔环境下，当归的生长反应。试验揭示，当归在更高温度下的生长，早薹开花不是当归高温环境生长的必然选择，小苗在高温环境也不具有开花能力，不能早薹开花的小苗植株，则转入休眠状态，是植物生存的一种避逆反应。

可见，当归的正常生长温度在25℃及以下，当环境温度超过30℃时，地面叶片逐渐干枯。转入秋季气温降低时，为彻底干枯的叶片(主要是新叶、小叶)的大叶脉附近转绿，后随求解气温的进一步降低和日照缩短，彻底休眠。本试验把当归正常生长的温度界定为白天25℃及长日，短日低温则当归枯萎休眠。当归道地产区的最高气温介于30℃以内，而实际大田生长状态，当归的也表温度要远远低于这个温度，实际温度可以推断为25℃左右及以下。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。