一种梯度降温冷冻贮藏抑制当归早薹的方法

技术领域

本发明属于中药材种苗贮藏领域，具体涉及一种梯度降温冷冻贮藏抑制当归早薹的方法。

背景技术

当归为伞形科Umbelliferae当归属

在目前传统的当归种苗贮藏过程中，农户或者合作社选用在高海拔地区进行种苗贮藏，该种方法利用了高海拔相对于低海拔具有提前降温和推迟升温至0℃的特点，也可实现降低早薹率的目的。但是，由于每年气候温度变化不一，极易出现种苗越冬期完成0-5℃春化作用，使得早薹率急剧增加。随着现代农业和工业技术的发展，种苗贮藏技术也在不断进步，集中标准化大规模种苗贮藏技术已逐渐广泛应用。集中标准化大规模种苗贮藏技术提供了适宜的种苗贮藏环境，不仅提高了种苗成活率，而且可有效实现不同的种植目标，另外，还可以降低劳动力成本、防止种苗腐烂和提前萌发等。

发明内容

本发明的目的是提供一种梯度降温冷冻贮藏抑制当归早薹的方法，以解决上述问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种梯度降温冷冻贮藏抑制当归早薹的方法，包括如下步骤：

步骤一、种苗选择：

种苗种质资源来自三年生当归成熟种子，根直径0.4-0.6cm；选用三年生当归种苗种质资源，且没有遗传早薹开花特性；选择当归种苗种质资源的根的直径如果过大，一方面对温度敏感，易发生冻害，另一方面越冬期贮藏移栽后由于根营养丰富，易由营养生长向生长生殖转化，发生早薹开花；

步骤二、掺和土壤选择：

土壤含水量控制在35-40%；种苗掺和土壤水分过低，会引起根中水分散失发生萎蔫；而水分过高，会在冷冻前期或解冻后期引起种苗腐烂；

步骤三、调整种苗含水量：

种苗扎把后晾苗，调整种苗含水量至70-75%后炼苗；种苗含水量过低，尽管有利于冷冻贮藏，但会引起根顶端生长点活力降低，不利于移栽后返青；而含水量过高，不仅会导致冷冻贮藏过程中由于“冰晶”形成产生冻害，而且引发冷冻前期或解冻后期种苗腐烂；

步骤四、种苗梯度降温：

冷库温度预先调整至1- -1℃，放入种苗，随后采用每个阶段降低-0.5- -1℃/d的梯度降温方式将冷库温度降低至-5- -7℃，待种苗冷冻温度稳定后，恒温贮藏；采用梯度降温可以阻止根中“冰晶”的迅速形成，避免冻害发生；-5- -7℃恒温贮藏可保证种苗的成活率在95%以上，温度低于-7℃则种苗成活率降低、且返青较慢，温度高于-5则种苗腐烂率增加；

步骤五、种苗梯度解冻：

在种苗移栽前，采用升高1℃/d的梯度升温方式解冻贮藏的种苗，待冷库温度达到0℃，种苗完全解冻后，出库移栽。采用梯度回温避免了种苗受温度剧烈变化，引起“冰晶”迅速融化导致根细胞“质壁分离”；

步骤三中所述扎把的种苗和土壤的重量比为1:1-2，200-300株/把。若扎把过程中土壤比例较少，种苗在冷冻贮藏过程中容易风干失水；每把株数过多冷冻和解冻过程中，内部种苗接收温度调控速度缓慢，易造成种苗腐烂。

步骤三中所述晾苗的时间为5-10d。晾苗具体时间长短根据种苗含水量不同而异，最终要求种苗含水量在70-75%。

步骤三中所述炼苗前进行种苗填装，填装时先在容器底部铺设3-5cm步骤二中所述的掺和土壤，确保根尖朝外，一层土壤一层种苗，每个容器内填装种苗40-60把。容器中填装土壤的目的，是为每把种苗之间创造疏松和透气环境，保障贮藏种苗的呼吸代谢，防止种苗腐烂。

步骤三中所述炼苗的温度为5- -5℃。炼苗温度大于5℃会引起种苗腐烂，低于-5℃则种苗以发生冻害；另外，炼苗过程中温度变化幅度较大，也会引起种苗反复冻融。

步骤四中所述梯度降温方式为1- -1℃保持3-5d，-1- -3℃保持3-4d，-3- -5℃保持2-3d，直至冷库温度降至-5- -7℃时，种苗恒温贮存。在降温过程中，在保证梯度降温程序的同时，还要保证降温过程中电力供应不断电，防止种苗反复冻融。

步骤四中所述恒温贮藏时，在容器外设置密封层。在恒温贮藏过程中，会产生水分挥发散失，为了保证种苗含水量，贮藏容器须设置密封层。

本发明的设计原理在于：

当归早薹开花受到“内因”（种苗特性）和“外因”（环境因子）的共同作用，其中“内因”包括种子成熟度、苗龄和大小等，“外因”包括温度、光照和海拔等。

当归为“低温长日照型”植物，即植株由营养生长转入生殖生长必须同时满足低温（0-5℃）春化作用和长日照（＞10h）。因此，采用种苗避开低温春化作用可有效抑制早薹开花。

为了避开种苗低温0-5℃春化作用，在越冬期间，若给予标准化种苗（0.45-0.55cm）以下任何一个贮存环境：（1）＜0℃种苗贮存、（2）＞5℃种苗贮存、（3）0-5℃种苗贮藏期间给予一定时间高温（约30℃）去春化，种苗就不能完成春化作用，移栽后即使给予适宜的光周期，也不能正常抽薹花开，其中，＜0℃冷冻贮苗最为可行，因为＞5℃和高温“去春化”贮苗，极易出现种苗萌发生长或种苗腐烂等问题。

本发明相较于现有技术的有益效果为：

本发明旨在为当归冷冻贮藏提供适宜的环境条件，降低早薹率、提高产量、减少人工劳动力成本。将梯度降温冷冻贮藏运用到炼苗、梯度降温、恒温贮藏和梯度升温解冻，炼苗确保了种苗含水量和低温适应性，梯度降温和升温确保了种苗遇冷和回温不受温度剧烈变化的伤害，-5℃恒温贮藏，本发明的技术方案能够有效确保种苗返青时间、＞98%的返青率和＜10%的早薹率。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。

一种梯度降温冷冻贮藏抑制当归早薹的方法，包括如下步骤：

步骤一、种苗选择：

种苗种质资源来自三年生当归成熟种子，根直径0.4-0.6cm；

步骤二、掺和土壤选择：

土壤含水量控制在35-40%；

步骤三、调整种苗含水量：

种苗扎把后晾苗，扎把的种苗和土壤的重量比为1:1-2，200-300株/把，晾苗的时间为5-10d，炼苗前进行种苗填装，填装时先在容器底部铺设3-5cm步骤二中所述的掺和土壤，确保根尖朝外，一层土壤一层种苗，每个容器内填装种苗40-60把，调整种苗含水量至70-75%后炼苗，炼苗的温度为5- -5℃；

步骤四、种苗梯度降温：

冷库温度预先调整至1- -1℃，放入种苗，随后采用每个阶段降低-0.5- -1℃/d的梯度降温方式将冷库温度降低至-5- -7℃，具体方式为1- -1℃保持3-5d，-1- -3℃保持3-4d，-3- -5℃保持2-3d，待种苗冷冻温度稳定至-5- -7℃后，恒温贮藏，此时在容器外设置密封层；

步骤五、种苗梯度解冻：

在种苗移栽前，采用升高1℃/d的梯度升温方式解冻贮藏的种苗，待冷库温度达到0℃，种苗完全解冻后，出库移栽。

由表1可见，植株抽薹率与种苗直径呈正相关，当种苗根直径大于0.6cm时，抽薹率显著增加。

由表2可见，当土壤含水量小于35%或大于45%时，冻害率明显增大，返青率明显降低。

由表3可见，当种苗含水量小于70%或大于75%时，冻害率明显增大，返青率明显降低。

由表4可见，当种苗降温梯度大于1℃/天时，冻害率明显增大；虽然种苗降温梯度为0.3℃/天时冻害率为0，但是降温速度过慢，会引起扎把的种苗内部发生霉变，同时，也会延长种苗感受低温春化温度（0-5℃）的时间，引起早薹率增加的风险。

由表5可见，当种苗冷冻贮藏温度小于-5℃时，抽薹率明显提高，当种苗冷冻贮藏温度大于-8℃时，冻害率明显增大，因此综合两因素影响，-5- -7℃为最佳种苗贮藏温度，其中又以-5- -6℃为最佳。

实施例：

步骤一、种苗选择：

种苗种质资源来自三年生当归成熟种子，苗龄大小在80-120d，根直径0.4-0.6cm，种苗无腐烂、无病虫害、无损伤，且具有正常根系活力；

步骤二、掺和土壤选择：

与种苗掺和的土壤以含有机质少（＜3%）、无杂草、少微生物，土壤含水量控制在40%；

步骤三、调整种苗含水量：

种苗扎把后晾苗，扎把的种苗和土壤的重量为1:1.5（以重量计），300株/把，晾苗的时间为5-10d，炼苗前进行种苗填装，填装时先在容器底部铺设3-5cm步骤二中所述的掺和土壤，确保根尖朝外，一层土壤一层种苗，每个容器（箱或袋）内填装种苗50把（1亩的用量），调整种苗含水量至70-75%后炼苗，于室外自然变温和遮阴处炼苗2-3d，炼苗的温度为5- -5℃，腐烂率小于1%甚至为0；

步骤四、种苗梯度降温：

冷库温度预先调整至1- -1℃，放入种苗，为确保种苗降温均匀，种苗放置以架式最佳，随后采用每个阶段降低-0.5- -1℃/d的梯度降温方式将冷库温度降低至-5- -7℃，具体方式为1- -1℃保持3-5d，-1- -3℃保持3-4d，-3- -5℃保持2-3d，待种苗冷冻温度稳定至-5- -7℃后，恒温贮藏，此时在容器外设置密封层，即为防止种苗水分散失，可利用塑料膜覆盖或包扎等方式对填装的种苗进行密封，至关重要的是，种苗冷冻贮藏期间，必须保证冷库不断电，防治种苗反复冻融；

步骤五、种苗梯度解冻：

在种苗移栽前5-7d，除去密封的塑料膜或其他密封物，采用升高1℃/d的梯度升温方式解冻贮藏的种苗，待冷库温度达到0℃，种苗完全解冻后，出库进行移栽。

此冷冻贮藏方法下的当归返青率＞95%、死亡率＜5%，早薹率＜10%，相比传统种苗贮藏方式＞30%的早薹率，至少降低了20%。