藥用植物栽培育種綜合實習報告.doc

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實習報告 學 院: 園藝學院 課 程: 藥用植物栽培育種綜合實習 班 級: 中藥122班 學 號: 14412212 姓 名: 許娜 指導(dǎo)教師: 王康才、王長林 職稱: 教授 實習時間 2015年5月4日至 2015年5月9日 實習地點 江蘇省鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)三明生物企業(yè)有限公司 2015年 5 月 19 日 南京農(nóng)業(yè)大學教務(wù)處制 實習報告 2015年5月4日-至5月8日，我們2012級中藥專業(yè)全體成員隨王長林、王康才老師進行了為期5天的藥用植物栽培育種綜合實習，主要對三明生物企業(yè)的實驗基地所種的蒼術(shù)、桔梗、金銀花進行了田間調(diào)查，同時還觀察了夏季雜草的群落。 一、 影響茅蒼術(shù)道地性的因素 如果將茅蒼術(shù)從其道地產(chǎn)區(qū)江蘇省南京市市茅山地區(qū)引種至其他地區(qū)，茅蒼術(shù)的有效成分含量立刻會發(fā)生很大變化，為了探究其中的原因，查閱相關(guān)資料后發(fā)現(xiàn)，揮發(fā)油被認為是蒼術(shù)的主要藥理活性成分，近年來不少學者發(fā)現(xiàn)蒼術(shù)揮發(fā)油變異與地理環(huán)境變異有關(guān)，故認為蒼術(shù)道地性的影響因素有土壤與氣候。對野生蒼術(shù)而言，除了受自身遺傳因素的控制外，環(huán)境因素是引起其揮發(fā)油變異的主要原因。研究表明，不同地區(qū)蒼術(shù)根際區(qū)土壤中的無機元素及養(yǎng)分變化與蒼術(shù)揮發(fā)油變異沒有直接明顯的影響，提示氣候因子可能是影響茅蒼術(shù)揮發(fā)油組分含量的重要環(huán)境因子。 1.氣候 影響蒼術(shù)質(zhì)量的氣候主導(dǎo)因子是降水量，降水量影響不同組揮發(fā)油的含量，使得揮發(fā)油的含量處于動態(tài)變化之中。長江中下游北亞熱帶地區(qū)湖北、安徽及江蘇是蒼術(shù)正常生長發(fā)育的最南邊。再往南中亞熱帶地區(qū)如浙江、江西、四川等偶有零星蒼術(shù)分布，并隨溫度升高最終絕跡。栽培試驗中發(fā)現(xiàn)，最高溫度達到30℃時蒼術(shù)就會出現(xiàn)死苗現(xiàn)象。由此可見，高溫則是影響茅蒼術(shù)生長發(fā)育的生態(tài)限制因子之一。 與蒼術(shù)整個分布區(qū)氣候相比，茅山地區(qū)氣候具有高溫、旱季短、雨量充足等特點。道地蒼術(shù)藥材原產(chǎn)地生境特征如下：海拔800-1200m，年均溫度高于15℃，冷月平均最低溫度為（-2~-1）℃，熱月平均最高溫度為32℃左右，極端低溫（-17~-15）℃，旱季約為1-2個月之間，年降水量為1000-1160mm。疊加分析未找到與，茅山地區(qū)生態(tài)環(huán)境一致的區(qū)域，表明茅山地區(qū)作為蒼術(shù)的道地產(chǎn)區(qū)氣候上確實有與眾不同之處，其揮發(fā)油的獨特配比可能是特定環(huán)境造成蒼術(shù)代謝特化的結(jié)果。 蒼術(shù)的主要分布區(qū)湖北與道地產(chǎn)區(qū)茅山降雨量相似，但湖北地區(qū)海拔高、山地較多，年均溫、冷月平均最低溫度、熱月平均最高溫度、極端低溫等均較茅山地區(qū)低，因此湖北大部分地區(qū)較江蘇茅山等地更適宜蒼術(shù)的生長發(fā)育。但是道地產(chǎn)區(qū)茅山的蒼術(shù)質(zhì)量卻較生長于湖北的蒼術(shù)更好。研究發(fā)現(xiàn)，茅山地區(qū)幾個與溫度有關(guān)的氣候因子均為蒼術(shù)在其整個分布區(qū)的最高值；同時，茅山在物理空間上處=于蒼術(shù)整個分布區(qū)的東南邊緣，故認為蒼術(shù)道地藥材的形成體現(xiàn)出明顯的逆境效應(yīng)。 2.土壤 相關(guān)系數(shù)分析顯示土壤因素對貓蒼術(shù)無機元素吸收總體上無影響，僅有鎳、鈣平均含量較高。茅蒼術(shù)更主要是通過選選擇性吸收調(diào)控藥材中無機元素的含量，即遺傳性特性可能是影響茅蒼術(shù)無機元素吸收的主要因素，而土壤中無機元素在茅蒼術(shù)道地性形成中的作用可能很有限。 二、 桔梗的田間調(diào)查 桔梗[Platycodon grandiflorum(Jacq)A.DC]為桔?？贫嗄晟荼局参?，以干燥根入藥，為常用中藥，藥材名桔梗。在我國栽培歷史悠久，各省區(qū)均有分布，主產(chǎn)于安徽、山東、江蘇、河北、河南、遼寧、吉林、內(nèi)蒙古、浙江、四川、湖北、貴州等地。 桔梗生產(chǎn)上普遍存在著地上部莖葉生長與地下根部生長不協(xié)調(diào)的問題。桔梗地上部分莖葉生長過旺，田間蔭蔽，通風透光性差，極易倒伏和早衰，致使桔梗地下根部發(fā)育受到抑制，產(chǎn)量和質(zhì)量下降。由于桔梗主產(chǎn)區(qū)連年種植，病蟲害發(fā)生呈增長趨勢，因此，病蟲害防治和連作障礙研究有待加強。因此，今后桔梗育種的主要研究方向是優(yōu)良品種的選育。 1.常用品種類型分析 桔梗根據(jù)花變異主要有藍花、粉花、黃花、白花，入藥多以藍花為主，栽培主要為紫花和白花桔梗，其他類型主要是觀賞與食用；上世紀九十年代高文遠等（1997）從紫花桔梗中篩選直立型、倒伏型桔梗，直立型桔梗綜合性狀好，莖直立，分支較多，光合能力強，根鮮重與干重遠遠大于倒伏型，有效成分含量高，適宜推廣；倒伏型桔梗植株高度、每株葉片數(shù)和光合面積較直立型小，易倒伏，莖分支較少，但蔗糖和果糖含量高，應(yīng)當作為種質(zhì)資源加以保存?，F(xiàn)在栽培主要以直立型桔梗為主。 2.田間品種類型調(diào)查 根據(jù)田間桔梗的農(nóng)藝性狀將其分為六個類型，分別為紫莖寬葉型、紫莖窄葉型、紫莖中間型、青莖寬葉型、青莖窄葉型、青莖中間型。測量30株桔梗的完全展開的第二輪葉的葉寬與葉長比，得出窄葉型的葉寬比葉長<0.375，寬葉型的葉寬比葉長>0.454，中間型的葉寬比葉長是0.375~0.454。每種類型測量了10株，分別測其株高、莖節(jié)數(shù)、底徑以及每株叢生數(shù)這四個農(nóng)藝性狀。所得結(jié)果如下。 表1 六種不同類型桔梗的比較 紫莖寬葉型 紫莖窄葉型 紫莖中間型 青莖寬葉型 青莖窄葉型 青莖中間型 平均株高（cm） 32.11 31.85 38.17 25.95 33.40 31.91 平均莖節(jié)數(shù)（節(jié)） 8.3 9.2 11.2 5.5 5.5 6.3 平均底徑（cm） 0.353 0.320 0.428 0.370 0.335 0.388 每株叢生數(shù)（枝） 1.2 1.8 2.8 1.3 2.0 1.4 由于樣本較少，故數(shù)據(jù)不具有代表性。桔梗的農(nóng)藝性狀與質(zhì)量之間的關(guān)系有待我們繼續(xù)研究。（已知紫莖桔梗抗逆性比青莖桔梗好） 三、 金銀花的田間調(diào)查 忍冬（Lonicera japonica Thunb.）為忍冬科半常綠纏繞灌木，以花蕾和藤入藥，藥材名分別為金銀花和忍冬藤。主產(chǎn)于河南、山東。全國大部分地區(qū)均產(chǎn)。 金銀花作為常用的大宗藥材，是我國著名中成藥“銀翹散”、“雙黃連”、“脈絡(luò)寧”等的主要原料，開發(fā)潛力巨大。其今后的研究方向是選育優(yōu)良品種穩(wěn)定和確保金銀花的品質(zhì)。 1.生物學特性 忍冬的生長發(fā)育階段可分為6個時期，即萌芽期、新梢旺長期、現(xiàn)蕾期、開花期、緩慢生長期和越冬期。忍冬的芽通常生在新梢葉腋或多年生枝莖節(jié)處，多為混合芽。忍冬的花芽屬無限生長型，只要溫度適宜，可以不斷形成花芽，除越冬芽由于氣溫降低，當年不能萌芽以外，一般每年能多次萌發(fā)、抽梢、現(xiàn)蕾。花芽形成的枝條主要是新梢，忍冬多在當季抽生的新梢上現(xiàn)蕾開花。在多年生結(jié)果的母枝上，亦可萌動新芽，但是數(shù)量上遠比新梢萌芽要少。在第一茬花后如果加強管理進行人工修剪，合理施肥和灌水，則每年可控制其花期，使其較集中的開花3-4次。 忍冬的每次萌芽都具有現(xiàn)蕾開花。，發(fā)育成花（結(jié)果）枝的潛在能力，只是由于營養(yǎng)狀況和管理水平的不同，而分別發(fā)育成花（結(jié)果）枝、營養(yǎng)枝、徒長枝或叢葉枝。花（結(jié)果）枝多為當季抽生的新梢。徒長枝多著生于主干基部及骨干枝分支處，因樹種、樹齡、營養(yǎng)程度及修剪輕重不同該類枝條數(shù)量有所不同，一般長200cm，最長可達400-500cm。徒長枝節(jié)間長，組織不充實，一般不能現(xiàn)蕾開花或現(xiàn)蕾少。徒長枝著生在植株中下部，在適宜條件下，日生長量10cm以上，消耗營養(yǎng)物質(zhì)過多。因此，修剪徒長枝時，無論冬剪或夏剪，徒長枝全部要疏除。 忍冬植株從現(xiàn)蕾到花開放全過程，可分為6個階段：即幼蕾期、三青期、二白期、大白期、銀花期、金花期。入藥以大白期、二白期為宜，標準是花蕾由綠變白色，上白下綠，上部膨脹尚未開放。此時的忍冬花色澤鮮艷，折干率高。市場上多以綠蕾期忍冬入藥，該階段木犀草素含量高，加工形狀好看，綠蕾期持續(xù)時間大白期、二白期長，也便于采收。 2.徒長枝與新枝農(nóng)藝性狀比較 江蘇地區(qū)金銀花的花期約在四月下旬至5月上旬，但今年由于氣候異常導(dǎo)致金銀花花期推遲至5月中旬，且產(chǎn)生許多徒長枝。我們在田間觀察了40株金銀花，分為新枝與徒長枝兩組，每組20株，其平均節(jié)間花蕾數(shù)與開花部分平均節(jié)間長度的觀測結(jié)果見表2與表3。 表2 金銀花新枝與徒長枝的平均節(jié)間長 新枝開花部分平均節(jié)間長（cm） 徒長枝開花部分平均節(jié)間長（cm） 1 2.9 7.4 2 3.8 9.8 3 3.0 6.8 4 3.0 8.0 5 3.7 8.4 6 3.5 8.5 7 3.1 8.8 8 2.9 7.2 9 2.4 7.3 10 2.7 6.1 11 3.2 9.4 12 2.7 7.8 13 2.1 6.8 14 3.6 7.5 15 3 7.3 16 2.8 5.3 17 3.6 6.3 18 3.3 7.0 19 4.6 3.1 20 5.1 8 表x 金銀花新枝與徒長枝的每節(jié)平均花蕾數(shù) 新枝開花部分平均每節(jié)花蕾數(shù)（朵） 徒長枝開花部分平均每節(jié)花蕾數(shù)（朵） 1 6.4 2.0 2 5.0 4.0 3 8.0 4.5 4 5.5 5.7 5 7.0 6.6 6 6.7 4.5 7 6.4 3.3 8 5.2 4.0 9 8.0 6.8 10 8.7 6.2 11 16.0 4.7 12 8.0 4.0 13 8.0 3.7 14 10.0 4.2 15 9.3 4.0 16 6.0 5.0 17 16.0 6.0 18 16.0 7.5 19 8.0 3.8 20 7.3 1.0 因為兩樣本的總體方差為未知且不相等，所以采用近似t測驗檢驗兩個樣本之間是否存在顯著差異。公式不在此列出，得出結(jié)果兩組數(shù)據(jù)均為P<0.01，即徒長枝與當年新枝沒結(jié)平均花蕾數(shù)與節(jié)間長度均有極顯著差異。即新枝株型緊湊，生長不如徒長枝旺盛，產(chǎn)量遠高于徒長枝。新梢開花節(jié)數(shù)為1-5節(jié)，徒長枝開花節(jié)數(shù)為3-16節(jié)。金銀花生長過程中所表現(xiàn)出來的外部形態(tài)收到機體內(nèi)、外部影響以及自身生長發(fā)育條件的影響，其影響因素是十分復(fù)雜的。其他可以作為參考的形態(tài)學性狀如葉片形態(tài)、花蕾長度、千蕾重及葉片干重由于時間或條件限制沒有測量，在此列出。 對比金銀花的優(yōu)良品種，不難發(fā)現(xiàn)它們均有花針多、抗旱力強、株型緊湊與采摘簡單的特性。這與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)追求的產(chǎn)量高、少費人工的需求是相一致的。 四、夏季雜草的觀察 1.夏季雜草的田間調(diào)查 2015年5月5日，我在田間觀察到了夏季雜草37種，現(xiàn)分述其名稱、科屬及物種多度如下，采用DRUDE七級制多度 Soc. 極 多 Dominant 優(yōu) 勢 D 5 非常多 Cop3 很多 Abundant 豐盛 A 4 多 Cop2 多 　　 　　 　　 3 較多 Cop1 尚多 Frequent 常見 F 2 較少 Sp 少 Occasional 偶見 O 　　 　　 Sol. 稀少 Rare 稀少 r 1 少 Un. 個別 Very rare 很少 Vr + 很少 菊科一年蓬（Cop3）、菊科蒲公英（Sol）、菊科艾蒿（Sp）、菊科小薊（Sol）、菊科大薊（Un）、菊科泥胡菜（Sol）、菊科加拿大一枝黃花（Sp）、菊科天名精（Un）、菊科鼠曲草（Cop2）、莧科水花生（Cop3）、大戟科澤漆（Sol,多生于水邊）、旋花科打破碗碗花（Cop1）、牻牛兒苗科野老鸛草（Cop1）、毛茛科石龍芮（Sol, 多生于水邊）、豆科苕子（Cop2）、豆科苜蓿（Sol）、石竹科牛繁縷（Cop1）、報春花科珍珠菜（Sol）、茜草科豬殃殃（Sol）、十字花科薺菜（Sol）、十字花科獨行菜（Un）、桑科葎草（Sp）、桑科構(gòu)樹（Sp）禾本科高羊茅（Cop1）、禾本科看麥娘（Cop2）、唇形科鼻血草（Sol）、車前科毛車前（Cop1）、玄參科通泉草（Sol）、傘形科野胡蘿卜（Un, 多生于水邊）、傘形科竊衣（Un）、商陸科垂序商陸（Un）、酢漿草科紅花酢漿草（Sp）、、茄科白英（Sol）、薔薇科野薔薇（Un）、薔薇科蛇莓（Sol）、蓼科辣蓼（Cop1）、蓼科羊蹄（Un, 多生于水邊）、薯蕷科薯蕷（Un）。 2.防除對策 從目前的研究結(jié)果和農(nóng)田耕作、栽培管理水平，田間雜草防除對策首先應(yīng)進行普遍的雜草區(qū)系調(diào)查，掌握當?shù)馗鞣N類型的草情，摸清雜草群落組合分布，了解和預(yù)測雜草群落的演化趨勢，在不同的季節(jié)主要針對不同的雜草采取相應(yīng)的防除措施。加強中后期田間管理，盡量減少來年田間雜草種源。合理施肥，單純施用無機肥雜草的生物多樣性會下降，長期不施磷肥的田間雜草生物量明顯降低，無論冬季還是春季，施磷鉀肥和氮磷配合施肥雜草總密度均較高，而單施磷肥春季雜草總密度最高。施磷肥是影響南方紅壤區(qū)冬閑田間雜草群落的影響因素之一。根據(jù)這個規(guī)律，冬季在有機無機配合施肥下種植綠肥是控制雜草生長、提高田間生物多樣性的有效措施。推行合理的輪作制度，改變雜草的適生環(huán)境，可有效控制某些雜草。選擇一次性高效、廣譜、安全的除草劑。 五、實習心得體會 隨著中醫(yī)藥業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)代社會人們生活質(zhì)量水平的提高，野生中藥材資源已遠遠不能滿足需求，尤其是大宗野生藥材，而人工種植中藥材又面臨環(huán)境條件限制、農(nóng)藥殘留、重金屬污染、品種退化以及品質(zhì)控制等問題和一系列技術(shù)發(fā)展水平限制。因此，如何解決中藥材資源短缺，如何獲得更多的有效成分，已成為困擾中醫(yī)藥業(yè)快速、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。所以，實現(xiàn)中藥材資源的人工種植尤其是半野生和GAP栽培種植顯得尤為重要。 通過本次實習讓我對茅蒼術(shù)、金銀花、桔梗、浙貝母等藥材有了更深刻的理解，對他們的形態(tài)特征、生長習性和生物學特性有了更全面的認識。除此之外，本次實習讓我更加鞏固了課堂所學知識，同時學習到了如何將農(nóng)藝性狀與藥材品質(zhì)相結(jié)合，增強了我的動手實踐能力，真正做到了理論與實踐相結(jié)合的目的。本次實習給了我們一次接近大自然的機會讓我感受到自然之偉大，她留給我們?nèi)绱硕嗟膶氋F財富，等待我們?nèi)グl(fā)掘，去保護，去利用，我們再開發(fā)其研究價值的同時更應(yīng)該懂得怎樣以小代價換取大創(chuàng)造。同時，我認識到要想做到中藥材的可持續(xù)發(fā)展需要我們大家的共同努力，在采挖野生資源的同時要做到可持續(xù)利用，不可竭澤而漁。同時應(yīng)該不斷努力尋求藥材的人工種植路徑，并盡可能地在一定程度上代替野生，做好野生藥用資源的生態(tài)保護和可持續(xù)發(fā)展。 學生自我鑒定： 實 習 單 位 考 核 意 見 評語（在校內(nèi)實習本欄不用填）： 考核等級（五級記分制）： 實習單位指導(dǎo)教師（簽名）： 實習單位（蓋章） 年 月 日 指 導(dǎo) 教 師 考 核 意 見 評語： 考核等級（五級記分制）： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日 備 注