水飛薊栽培研究迸展

張曉倩，王康才，崔志偉

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院中藥材科學(xué)系，江蘇 南京 210095）

水飛薊栽培研究迸展

張曉倩，王康才*，崔志偉

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院中藥材科學(xué)系，江蘇 南京 210095）

水飛薊Silybum marianum作為一種保肝護(hù)膽良藥的原料植物，受全世界人們的關(guān)注，果實(shí)內(nèi)水飛薊素得到廣泛的開發(fā)與利用，水飛薊油和水飛薊蛋白也有了初步的研究，國內(nèi)對(duì)水飛薊原料需求呈上升趨勢(shì)，許多地區(qū)已大面積種植。本文對(duì)水飛薊的生物學(xué)特性、栽培技術(shù)及生物技術(shù)應(yīng)用的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，并提出了相關(guān)建議。

水飛薊；生物學(xué)特性；栽培技術(shù)；生物技術(shù)

水飛薊Silybum marianum（L.）Gaertn.為菊科水飛薊屬植物。干燥成熟果實(shí)入藥，味苦，性涼，歸肝、膽經(jīng)，具有清熱解毒，舒肝利膽的功能，用于治療肝膽濕熱、脅痛、黃疸［1］。水飛薊全草含有黃酮類及延胡索酸，種子含有水飛薊素、水飛薊油和水飛薊蛋白。研究表明，水飛薊素除具有預(yù)防和治療肝膽疾病外，還具有抗氧化、抗輻射、抗腫瘤、提高免疫力等多種功能［2］。水飛薊源產(chǎn)于印度和巴基斯坦的喀什米爾山區(qū)，而后在歐洲、美洲及澳洲多個(gè)地區(qū)都有種植［3］。1952年，北京植物園從英國引進(jìn)作觀賞植物栽培，1972年，由中國土產(chǎn)畜產(chǎn)進(jìn)出口公司天津土產(chǎn)分公司從德國引種作為藥用植物栽培［4］。我國很多地方都已經(jīng)引種成功，目前，主要在西北和華北栽培。近年來，關(guān)于水飛薊的研究主要在化學(xué)成分、有效成分的提取和分離和藥理等方面，在栽培上的研究較少。

1 水飛薊的生物學(xué)特性

水飛薊分布廣、適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)土壤要求不十分嚴(yán)格，在黑土、草甸土、黃壤、沙壤、棕壤、白漿土等，都可以正常生長。即使在鹽堿地種植，也會(huì)有一定的產(chǎn)量［5］。土質(zhì)粘重、低洼積水、鹽堿性重的地方不宜種植。當(dāng)種植在質(zhì)地疏松的沙土上時(shí)，早春地溫上升快，生長迅速。但這類土壤保水性差，開花時(shí)易造成缺水，影響產(chǎn)量。

水飛薊為一年生草本植物。苗期耐高溫，可在夏秋39℃的地方正常生長。也較耐低溫，可以抗－4℃低溫，遇霜凍葉色變暗，當(dāng)氣溫回升后又恢復(fù)正常，無凍害現(xiàn)象［6］。水飛薊種子萌發(fā)的適宜溫度為16～25℃；苗期為15～18℃；蓮座期為17～20℃；抽薹為18～22℃；開花授粉為20～25℃；種子成熟為20～25℃［7］。在各生育期，若溫度過低，生育階段時(shí)期延長，溫度過高則不利于它的生長發(fā)育。水飛薊開花需要0～10℃的低溫過程，若播種較晚，則延長春化階段；播種過晚，則滿足不了水飛薊春化階段要求的低溫，影響開花和結(jié)實(shí)。

2 栽培技術(shù)

2.1 播種期

水飛薊種子一般在地溫達(dá)到5℃后即可播種，不同地區(qū)播種期有所差異。李忠孝等將水飛薊引種到川南并進(jìn)行栽培研究表明，在四川南部地區(qū)水飛薊種子發(fā)芽的最適溫度為16～25℃，從當(dāng)?shù)氐脑缕骄鶜鉁睾?年多來播種的情況分析，水飛薊的播種期以9～10月份最佳［8］。楊麗云等在滇西北分別進(jìn)行春播育苗和秋播育苗，結(jié)果表明，春播果實(shí)采收期在7～8月，滇西北地區(qū)剛好是雨季，秋播果實(shí)采收期在翌年5～6月，剛好能避開雨季［9］。劉紫全等經(jīng)多年的栽培技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，在南方春播則其不能開花或只開花少結(jié)實(shí)，甚至不結(jié)實(shí)；而將其秋播后，經(jīng)冬季自然低溫作用，第2年初夏則可結(jié)實(shí)、收獲。秋播既滿足了種子萌發(fā)的最適溫度，也使?fàn)I養(yǎng)生長期延長，植株健壯；同時(shí)還解決了低溫和光周期對(duì)花的誘導(dǎo)作用，又避免了開花、結(jié)實(shí)遇高溫、高濕［10］。

陳紅等、申惠波等認(rèn)為高寒地區(qū)4～5月播種較好［11-12］。馬堯等人在吉林不同時(shí)期播種水飛薊，發(fā)現(xiàn)4月29日播種的植株各種生長指標(biāo)優(yōu)于其他播種期。而隨著播種期的推遲，植株葉綠體色素的含量、單株產(chǎn)量、種子千粒重、凈度、發(fā)芽率均下降，而丙二醛含量增高［13］。付任勝等在天津經(jīng)過2年的栽培發(fā)現(xiàn)，水飛薊3月底播種果實(shí)的成熟期和黃枯期均比4月中旬播種的提前10 d左右，表明適當(dāng)提前播種有利于水飛薊提前開花和種子成熟，順利的避開雨季［14］。

2.2 播種方法

水飛薊以有性繁殖為主。目前，國內(nèi)研究都是以種子為繁殖材料，有直播和育苗移栽兩種方法。直播比育苗移栽的長勢(shì)好，一般采用人工播種，大面積栽培可以用氣吸式精點(diǎn)機(jī)播種。選粒大、飽滿、無病蟲害、發(fā)芽率高的優(yōu)質(zhì)種子，播種前用溫水（30℃）浸泡24h，撈出后用濕沙拌勻，2～3d后再播；播種時(shí)每1份種子拌1.5倍炒熟的小麥，可提高產(chǎn)量［15］。病害多的地塊種子可用0.3%多菌靈或退菌特拌種防病，蟲害多的可用辛硫磷拌種防蟲。直播采用寬窄行穴播，寬行距50～60cm，窄行距30～40cm，每穴播2～3粒，穴距25～30cm，播后覆土，10d左右出苗。每畝用種量1～1.5kg。育苗移栽雖然不如直播為好，但可以縮短生長周期，防止氣溫過低時(shí)直播苗凍死。一般在10月中、下旬（南方）用塑料薄膜于土溫室育苗，以備來春移栽。育苗時(shí)大約每2～3cm放1粒種子。移栽時(shí)帶土的比不帶土的長勢(shì)好，入冬前移植比春季移植產(chǎn)量高。

2.3 水肥管理

水是水飛薊生育過程中較重要的因素之一。水飛薊種子萌發(fā)需要充足的水分，播種后需及時(shí)澆灌。若表土干燥板結(jié)，則出苗不齊，或不能出苗。苗期雖然較耐干旱，但干旱條件下生育緩慢，蓮座期延長；若干旱嚴(yán)重，水飛薊植株矮小，形成老化苗。土壤凍結(jié)前要澆1次防凍水，以利越冬。水飛薊開花時(shí)，對(duì)水分十分敏感。此時(shí)，植物體內(nèi)新陳代謝最為旺盛，對(duì)水分的要求達(dá)到高峰，需充足水分，如遇干旱天氣要及時(shí)灌水。否則，種子飽滿差，秕粒種子增多。植株進(jìn)入開花結(jié)實(shí)后期時(shí)，植株繁茂，光合作用和蒸騰作用都較強(qiáng)，同化作用旺盛，為保證植株生長旺盛，種子成熟飽滿，水分是一個(gè)主要因素?？傊?，在其個(gè)體發(fā)育中要求水分適中，以現(xiàn)蕾開花為中心，前后10～15 d為水分臨界期，在此期間土壤持水量保證70%左右為好［7］。

水飛薊在不同肥力的土壤上均可生長，即使在脊薄土壤上，仍能獲得一定的產(chǎn)量。水飛薊對(duì)養(yǎng)分的需求同其他作物一樣，應(yīng)滿足N、P、K及微量元素的供給。一般在播種時(shí)施一次基肥，以人糞尿、牛馬糞、豬羊糞或其他農(nóng)家肥為最好，應(yīng)盡量施足基肥。在定苗后追施少量氮肥一次，以促進(jìn)葉叢生長。但氮肥不宜施多，否則種子不易成熟。在基生葉生長至抽花莖時(shí)用磷鉀肥進(jìn)行根外追肥，每15 d 1次，連噴2～3次，有利于開花結(jié)實(shí)，以提高產(chǎn)量。植株現(xiàn)蕾時(shí)，噴1次多效唑，以防植株徒長。

2.4 采收加工

水飛薊一般自6～7月陸續(xù)開花，一個(gè)頭狀花序從開花至果熟需25～30 d，當(dāng)苞片枯黃，向內(nèi)卷曲成筒，頂部冠毛微張開時(shí)，表示種子已經(jīng)成熟，應(yīng)及時(shí)采收，否則冠毛帶出種子，隨風(fēng)散落，影響產(chǎn)量。但如見到白色冠毛開始露出就收，則尚未成熟，質(zhì)量不好。

水飛薊種籽產(chǎn)量低，分批成熟，采收期較長，果實(shí)有尖刺，采收時(shí)不易機(jī)械化，要分批采收，比較繁瑣。若在其出現(xiàn)主蕾時(shí)，用人工抹去，可使枝蕾迅速增長，蕾多花大，成熟期集中，縮短收獲期。目前最多的是人工用剪刀剪取果序，收得的果序存放于干燥通風(fēng)處，勿使淋雨，如受潮或淋雨，則種子變灰白色，成分發(fā)生變化，藥效降低或無效。選無風(fēng)晴天曝曬，當(dāng)總苞完全張開時(shí)，開始脫粒。在脫粒方法上，用玉米脫粒機(jī)或小麥脫粒機(jī)脫粒較多［16-17］，也有用連枷或木棒反復(fù)捶打脫粒。大面積密植時(shí)，采用機(jī)械化收脫，不但節(jié)省人力，效率高，速度快，效果好，還使人免遭扎刺痛苦。在采用機(jī)械收獲的大面積生產(chǎn)田前，最好先進(jìn)行1次人工采收，在70%～80%成熟時(shí)，用割曬機(jī)割曬，再用聯(lián)合收割機(jī)拾禾脫粒［18］。在拾禾時(shí)有掉頭現(xiàn)象，脫后要人工撿果序，做到精打細(xì)收，提高產(chǎn)量。

脫粒后的種子經(jīng)風(fēng)選，去除雜質(zhì)后，晾曬至水分達(dá)到10%左右，將種子裝入麻袋放在通風(fēng)干燥處貯藏。若留作種子，可拌入少量1% 六六六藥粉，或樟腦丸，以防蟲蛀。以黑色、有光澤的種子為佳品。目前，在種子分級(jí)、貯藏保管條件、運(yùn)輸方面還沒有相關(guān)的研究，是將來研究的方向。

3 生物技術(shù)應(yīng)用

關(guān)于水飛薊生物技術(shù)方面，國內(nèi)外都有研究，但國外研究較多。主要是包括利用各種外植體來進(jìn)行快速繁殖，通過愈傷組織培養(yǎng)生產(chǎn)水飛薊素，將水飛薊細(xì)胞進(jìn)行懸浮培養(yǎng)生產(chǎn)水飛薊素等。

國內(nèi)研究較早，金洪等分別以根、節(jié)間、節(jié)部和葉為外植體誘導(dǎo)再生植株，篩選出節(jié)部為適宜的外植體，用不同培養(yǎng)基誘導(dǎo)愈傷組織，篩選出1／2 MS＋NAA 1.0＋BA 0.5＋ZT 0.5為適宜的培養(yǎng)基［19］。劉四清等首次成功以水飛薊下胚軸為外植體誘導(dǎo)再生植株，并從水飛薊原生質(zhì)體培養(yǎng)得到大量生長旺盛的愈傷組織，為利用生物工程技術(shù)對(duì)藥用植物水飛薊進(jìn)行品種改良打下了初步基礎(chǔ)［20］。國外研究較深入，Tumova等利用細(xì)胞懸浮培養(yǎng)來生產(chǎn)水飛薊素，發(fā)現(xiàn)年輕細(xì)胞比衰老細(xì)胞生命力旺盛，水飛薊素產(chǎn)量大。研究了兩種吡嗪-2-取代羧酸酰胺化合物對(duì)愈傷組織培養(yǎng)和細(xì)胞懸浮培養(yǎng)中黃酮木脂類物質(zhì)積累的影響，實(shí)驗(yàn)表明，這兩種化合物對(duì)愈傷組織培養(yǎng)中黃酮木脂類物質(zhì)的積累有促進(jìn)作用，對(duì)細(xì)胞懸浮培養(yǎng)影響不大［21］。Hasanlood等在光照24、48、72 h下培養(yǎng)水飛薊的毛狀根，發(fā)現(xiàn)在72 h下水飛薊素含量最高，說明激發(fā)子能促進(jìn)毛狀根產(chǎn)生水飛薊素［22］。在以后的研究中，有必要評(píng)估和篩選與水飛薊素的生產(chǎn)和積累有關(guān)的各種不同的機(jī)制激發(fā)子，確定它們的作用，以提高毛狀根培養(yǎng)中水飛薊素的產(chǎn)量。Hasanloo等在對(duì)水飛薊毛狀根組織培養(yǎng)時(shí)，用抗壞血酸處理，水飛薊素的產(chǎn)量明顯增加［23］。Abbasi等分別以水飛薊的愈傷組織和葉作為外植體進(jìn)行體外培養(yǎng)，并測定它們的抗氧化活性。實(shí)驗(yàn)表明，葉為最佳外植體，可以用來快速克隆有優(yōu)良性狀植株；愈傷組織的抗氧化活性最高，說明其中水飛薊素含量高，使通過愈傷組織培養(yǎng)生產(chǎn)水飛薊素成為可能［24］。

4 結(jié)語

我國對(duì)水飛薊栽培方面的研究還只是處于初級(jí)階段，對(duì)于水飛薊的需水需肥規(guī)律，光合特性，對(duì)不同溫度、光照、光質(zhì)、水、土壤等的適應(yīng)特性和耐受性，有效成分含量的動(dòng)態(tài)積累過程以及生理生化特性等方面的研究還需要進(jìn)一步的深入。目前，國內(nèi)水飛薊栽培也會(huì)面臨品種退化的問題，有必要結(jié)合和利用前人的研究成果，通過尋找優(yōu)良產(chǎn)地、篩選和推廣優(yōu)良品種、提高有效成分的含量等有效措施以保證水飛薊藥材質(zhì)量的穩(wěn)定性和優(yōu)良性。

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Research Progress of Silybum marianum Cultivation

ZHANG Xiao-qian，WANG Kang-cai，CUIZhi-wei

（School of Horticulture，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China）

As a raw medicinal plant of protecting liver and bile，silybum marianumis paid attention to all over the world.The silymarin in its fruit has been explored and utilized widely，and the oil and proteins insilybum marianumalso have been studied primarily.Due to the rapid demand，silybum marianumhave been planted in many regions of China.The research status of biological characteristics，cultivation techniques and biotechnology ofsilybum marianumare reviewed in this paper.Some relevant suggestions are also put forward.

Silybum marianum；Biological characteristics；Cultivation techniques；Biotechnology

*［通訊作者］王康才，E-mail：wangkc＠njau.edu.cn

2012-03-10）