不同種植模式及種植年限對(duì)滇黃精產(chǎn)量及品質(zhì)的影響*

蘇為耿，趙永豐，吳興興，熊新武，蘇悅，蘇智良

(1.云南省林業(yè)和草原技術(shù)推廣總站，云南 昆明 650204； 2.云南林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650224；3.云南省林業(yè)和草原科學(xué)院，云南 昆明 650201；4.西南林業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，云南 昆明 650224)

滇黃精(PolygonatumkingianumColl.et Hemsl.)為百合科(Liliaceae)黃精屬(Polygonatum)多年生藥食同源草本植物，別名節(jié)節(jié)高、仙人飯[1]，有“血?dú)怆p補(bǔ)之王”之稱，是收錄于《中華人民共和國藥典》(2020年版)的3種基源(滇黃精、黃精、多花黃精)之一，較其他兩種黃精質(zhì)量更佳。黃精國內(nèi)外報(bào)道60多種，中國約有30余種，主要分布于我國的云南、四川、貴州、廣西等地，國外緬甸和越南也有分布[2]。據(jù)《藥典》記載：“黃精味甘，性平，具有滋陰補(bǔ)氣，健脾肺，益腎臟的功效。用于治療脾胃氣虛，胃陰不足，肺虛燥咳，精血不足，腰膝酸軟，內(nèi)熱消渴等癥”[3]?，F(xiàn)代研究表明，滇黃精在抗衰老[4]、抗腫瘤[5]、增強(qiáng)免疫力[6]、降血糖血脂[7]及抗氧化損傷[8]等方面具有顯著功效。

目前，對(duì)滇黃精的研究多集中于滇黃精的成份研究和應(yīng)用研究，如化學(xué)成分、藥理作用和臨床研究等方面[9]，而對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)有著至關(guān)重要影響的采收加工等方面則鮮有報(bào)道?！睹t(yī)別錄》《食療本草》和《本草圖經(jīng)》等記述了黃精的傳統(tǒng)采收加工方式[10-12]。有文獻(xiàn)報(bào)道根莖繁殖的滇黃精于栽后2～3 a采收，種子繁殖的于栽后3～4 a采收[13]。也有文獻(xiàn)報(bào)道，滇黃精的最佳收獲年限和收獲期分別為5 a生滇黃精和當(dāng)年12月到翌年1月，此時(shí)的滇黃精多糖含量最高，根莖肥厚飽滿，初加工采用曬干或烘干[14-17]。

近年來，滇黃精主要種植在云南普洱、保山、大理、麗江、迪慶、怒江等州市，其中普洱為核心產(chǎn)區(qū)，有著得天獨(dú)厚的野生資源[14]。然而，作為云南本土藥材品種之一[18]，滇黃精的產(chǎn)量與品質(zhì)直接受到采收年限和采收時(shí)間的影響[19-20]。有鑒于此，對(duì)于黃精栽培品種、資源培育與精準(zhǔn)采收等關(guān)鍵技術(shù)的研究十分必要。同時(shí)，隨著耕地非糧化工作的逐步深入，本研究通過對(duì)不同栽培模式下不同種植年限的滇黃精開展了塊莖數(shù)量調(diào)查、塊莖鮮重測(cè)產(chǎn)，并對(duì)比分析其不同產(chǎn)地2種模式滇黃精的最佳采收年限，以期為滇黃精效益最大化、科學(xué)化栽培和采收提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于云南省普洱市景谷縣益智鄉(xiāng)、瀾滄縣糯扎渡鄉(xiāng)、景谷縣威遠(yuǎn)鎮(zhèn)，其試驗(yàn)地概況如下(表1)。

表1 滇黃精栽培試驗(yàn)地點(diǎn)基本情況Tab.1 Basic information of the cultivation test site of P.kingianum

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2015年開始，到2018年(6、5、4與3 a)，每年用滇黃精1 a生幼苗種植于大田(D)和林下(L)，每年每種植模式種植面積不少于667 m2，75 000 株/hm2。試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表2。

表2 滇黃精栽培試驗(yàn)設(shè)計(jì)基本情況Tab.2 Basic situation of cultivation experiment design of P.kingianum

1.2.2 試驗(yàn)方法與指標(biāo)測(cè)定

于2021年分別采集3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)不同年限和不同種植模式的滇黃精鮮塊莖，采收時(shí)整株挖出。每年的兩個(gè)模式分別在試驗(yàn)地分3次隨機(jī)采集，每次3株，共216份樣品。

將采集的樣品洗凈表面泥土，自然晾干，按每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)每種模式分別統(tǒng)計(jì)，最后將3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)年份相同、模式相同統(tǒng)計(jì)平均值。用電子天平稱量其鮮重(M1)，稱重后人工切片放入60 ℃烘箱中烘干至恒重，稱量記M2，計(jì)算折干率= M2/M1×100%。塊莖浸出物和多糖測(cè)定分別按照2020版《中國藥典》一部(通則2201浸出物測(cè)定法)和四部(通則0401紫外-可見分光光度法)中的多糖含量測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定[3]。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

利用Microsoft Excel 2010和SPSS 26.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析，采用Graphpad Prism 8軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植模式及種植年限對(duì)滇黃精產(chǎn)量影響

調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3。

表3 兩種種植模式下滇黃精的塊莖數(shù)、鮮重及折干率Tab.3 Tuber number,fresh weight and drying rate of P.kingianum under two planting patterns

兩種種植模式下，滇黃精的塊莖數(shù)和鮮重均是種植5 a的增長最快，達(dá)到最高值，且大田種植比林下種植產(chǎn)量高，其中塊莖數(shù)達(dá)17.33 個(gè)/株，鮮重達(dá)1.17 kg/株；種植5 a的大田和林下種植模式下單株鮮重比種植3 a的分別高0.78 kg和0.8 kg。從表中還可看出，到種植6 a后，產(chǎn)量有小幅度的下降趨勢(shì)，也即說明此2種模式下滇黃精產(chǎn)量不是種植年限愈長愈高。

表4 塊莖數(shù)量、鮮重主體間效應(yīng)檢驗(yàn)的分析Tab.4 Analysis results of inter subject effect test on tuber quantity and fresh weight in experimental design

對(duì)兩種種植模式在4種種植年限下的滇黃精塊莖數(shù)和鮮重進(jìn)行多因素方差分析。方差分析得出(表4)，F(xiàn)(模式，塊莖)=6.178，P=0.014<0.05，說明種植模式對(duì)塊莖數(shù)的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(模式，鮮重)=5.39，P=0.201>0.05，說明種植模式對(duì)鮮重的主效應(yīng)不顯著；F(年限，塊莖)=285.917，P=0.00<0.01，說明種植年限對(duì)滇黃精塊莖數(shù)的主效應(yīng)極顯著;F(年限，鮮重)=232.587，P=0.00<0.01，說明種植年限對(duì)滇黃精鮮重的主效應(yīng)極顯著；F(種植模*種植年限，塊莖)=0.291(P=0.832>0.05)、F(種植模*種植年限，鮮重)=0.135 (P=0.939>0.05)則說明種植模式與種植年限交互對(duì)滇黃精塊莖數(shù)與鮮重影響均不顯著，表明滇黃精產(chǎn)量主要與種植年限有關(guān)，且影響較大，受種植模式影響較小或無關(guān)。

折干率是衡量中藥材產(chǎn)量的重要指標(biāo)，中藥材的水分含量低，藥材的干物質(zhì)越高藥材的有效成分就越多，藥效就越好[21]。由圖1可知， 大田種植模式和林下種植模式下折干率的范圍分別在18.99%～23.81%、20.02%～28.89%。在大田種植模式下，5 a生滇黃精的折干率最高，為23.81%；在林下種植模式下，4 a生滇黃精的折干率最高，為28.89%。相同種植年限林下種植模式下的折干率均高于大田種植模式。單變量雙因素方差分析(α=0.05)表明，種植模式和種植年限對(duì)折干率影響均顯著，但種植年限顯著大于種植模式，兩者同時(shí)對(duì)折干率影響也顯著，表明滇黃精在不同的種植環(huán)境和不同的種植年限下，其折干率均受影響。

圖1 不同種模式和種植年限滇黃精折干率Fig.1 Dryness reduction rate of P.kingianum in different planting patterns and years

2.2 不同種植模式及種植年限對(duì)滇黃精品質(zhì)的影響

2.2.1 不同種植模式及種植年限滇黃精浸出物含量

從圖2可看出，在大田種植模式下，浸出物含量隨種植年限的增加，呈現(xiàn)先增后減再增的趨勢(shì)，但種植5 a的高于種植3 a的0.94%，最高值為6 a，浸出物為91.33%；在林下種植模式下，浸出物含量隨種植年限的增加，均呈上升趨勢(shì)，最大值為種植6 a達(dá)86.96%，但5 a以后浸出物增加的趨勢(shì)明顯變小。兩種種植模式相比，大田種植模式下的浸出物含量明顯高于林下種植模式的，且在6 a生采收時(shí)，浸出物含量最大。單變量雙因素方差分析(α=0.05)表明，種植模式和種植年限對(duì)浸出物含量的影響均顯著，但種植年限對(duì)其的影響大于種植模式，兩者交互對(duì)浸出物含量影響也顯著，表明滇黃精在不同的種植環(huán)境和不同的種植年限下，其浸出物均受影響。

圖2 不同種植模式和種植年限滇黃精浸出物的含量Fig.2 Extract content of P.kingianum in different planting models and years

2.2.1 不同種植模式及種植年限滇黃精多糖含量

由圖3可知，在大田種植模式下，隨種植年限的增加，滇黃精多糖含量均呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，3～5 a增長最快，種植5 a時(shí)，多糖含量達(dá)到最大值，為13.51%，5 a以后，多糖含量開始降低；在林下種植，3～5 a內(nèi)，隨著種植年限的增加，多糖含量呈下降趨勢(shì)，在種植3 a時(shí)，多糖含量為16.82%，而到第5 a有緩慢的上升趨勢(shì)。兩種種植模式相比之下，林下種植模式的多糖含量(13.74%～17.40%)整體高于大田種植模式下的多糖含量(9.10%～13.52%)。單變量雙因素方差分析(α=0.05)表明，種植模式和種植年限對(duì)多糖含量影響均顯著，但種植年限對(duì)其的影響大于種植模式，且兩者交互作用對(duì)多糖含量影響也顯著，表明滇黃精在不同的種植環(huán)境和不同的種植年限下，其多糖均受影響。

圖3 不同種模式和及種植年限滇黃精多糖含量Fig.3 Polysaccharide content of P.kingianum in different planting patterns and years

3 討論與討論

中藥材的折干率、浸出物、多糖含量在一定程度上決定藥材的產(chǎn)量及質(zhì)量。

在折干率方面，相比于大田種植模式，林下種植模式的總體折干率較高，其中4 a生的滇黃精折干率最高，為33.33%。就加工成本和得率來看，從折干率確定的最佳采收年限(4 a)和當(dāng)前普遍選擇果實(shí)成熟(3～4 a后)的采收年限吻合[14]。

在滇黃精浸出物這項(xiàng)指標(biāo)中，其含量在不同種植模式間隨種植年限(3～6 a)的變化趨勢(shì)及最大值、最小值有較大差異，但均能達(dá)到《中國藥典》要求。多糖方面，大田種植模式和林下種植模式呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)，但最大值與最小值均無明顯差異。在大田種植模式下，隨著種植年限的增加，3個(gè)產(chǎn)地多糖含量均呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，且5 a生的滇黃精多糖含量最高；在林下種植模式下，3 a生的滇黃精多糖含量最高。滇黃精兩種模式相比，林下種植模式的整體多糖含量(13.74%～17.40%)高于大田種植模式(9.10%～13.52%)。通過對(duì)不同種植模式的滇黃精的產(chǎn)量及內(nèi)含物進(jìn)行綜合分析，得出大田種植模式和林下種植模式下滇黃精5 a生時(shí)為最佳采收年限。根據(jù)折干率、浸出物和多糖含量可知，林下種植模式下的滇黃精品質(zhì)高于大田模式。

滇黃精具有極高的藥用和食用價(jià)值，表明其開發(fā)潛力巨大，同時(shí)也是重要的中藥生產(chǎn)原料[22]。隨著食品功能深度開發(fā)，黃精被廣泛用作保健品原料和食品添加劑，促進(jìn)黃精市場(chǎng)需求量迅速擴(kuò)大，其帶動(dòng)相應(yīng)栽培產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。因此，現(xiàn)階段滇黃精的經(jīng)濟(jì)價(jià)值逐步展現(xiàn)，對(duì)其產(chǎn)量和品質(zhì)的深入研究也尤為重要。云南滇黃精價(jià)格也不斷上升，在昆明中藥材市場(chǎng)，鮮品統(tǒng)貨價(jià)格從2017年10元/kg漲到2020年的15 元/kg左右，國內(nèi)市場(chǎng)干品價(jià)格一直穩(wěn)定在70～90 元/kg。從采收初期，對(duì)滇黃精塊莖數(shù)和大小及折干率、浸出物、多糖等內(nèi)含物進(jìn)行研究，不僅能提高滇黃精的產(chǎn)量，而且還能把控其品質(zhì)。藥材的產(chǎn)量及質(zhì)量受采收年限、月份、時(shí)間及氣候條件等因素的影響。本研究并未對(duì)滇黃精不同采收月份進(jìn)行跟蹤研究，所測(cè)數(shù)據(jù)不能針對(duì)不同模式下3個(gè)產(chǎn)地不同年限最佳采收月份進(jìn)行精準(zhǔn)確定，下一步研究應(yīng)依據(jù)不同采收年限進(jìn)一步動(dòng)態(tài)分析不同月份采收對(duì)滇黃精產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。

兩種模式下3個(gè)產(chǎn)地不同年限滇黃精最佳采收期是5 a，塊莖數(shù)和鮮重達(dá)到最大值，研究結(jié)果可為精準(zhǔn)提高滇黃精產(chǎn)量及品質(zhì)提供理論指導(dǎo)。