栽培技術(shù)對板藍(lán)根質(zhì)量影響的研究概況

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(河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,河南 鄭州 450046)

板藍(lán)根來源于十字花科二年生植物菘藍(lán) Isatis indigotica Fort.的干燥根。也稱靛青根、大青根等。板藍(lán)根是我國目前較為常用的大宗中藥材之一，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，具有清熱解毒、涼血利咽的功效[1]，主產(chǎn)于我國河南、山西、江蘇、安徽、河北、四川等地[2]。目前，《中國藥典》將(R, S)-告依春規(guī)定為檢測板藍(lán)根藥材的指標(biāo)性成分并制定檢測標(biāo)準(zhǔn)，此外，板藍(lán)根藥材還含有靛藍(lán)、靛玉紅等有效成分。近年來板藍(lán)根在防病治病方面發(fā)揮重要作用，市場需求量日益增加[3]。研究表明板藍(lán)根藥材具有極強(qiáng)的適應(yīng)性，而板藍(lán)根原藥材對板藍(lán)根中成藥等有較大的影響，其中影響板藍(lán)根原藥材質(zhì)量的主要因素是栽培管理技術(shù)。由于各地土壤氣候條件差異較大，板藍(lán)根的栽培技術(shù)及管理措施宜根據(jù)不同的氣候及環(huán)境條件制定。因此，本文通過總結(jié)近幾年栽培技術(shù)對板藍(lán)根質(zhì)量的影響研究，以期為板藍(lán)根的規(guī)范化種植提供依據(jù)。

1 種質(zhì)對板藍(lán)根質(zhì)量的影響

種質(zhì)是指具有明顯的遺傳性狀，同時(shí)又能將遺傳信息傳遞給子代的遺傳物質(zhì)，是影響藥材品質(zhì)的主要內(nèi)在因素。李園園[4]等通過對菘藍(lán)地上部分的化學(xué)成分、藥理作用等各方面的分析總結(jié)，發(fā)現(xiàn)種質(zhì)是影響中藥材道地性的重要因素之一。喬傳卓等[5]通過采集山西、河北、安徽、河南等地不同品種的板藍(lán)根藥材，并對其可溶性蛋白進(jìn)行電泳分析以及孢粉學(xué)的觀察等，發(fā)現(xiàn)不同品種的群體間存在明顯的遺傳變異。這些變異會導(dǎo)致板藍(lán)根藥材產(chǎn)生不同的性狀，進(jìn)一步對中藥材道地性產(chǎn)生一定程度上的影響。王興政等[6]通過收集甘肅省定西市的漳縣、渭源、隴西縣、河北安國、北京、安徽亳州以及江蘇宿遷等地不同品種的板藍(lán)根種子材料，并利用聚類分析法對種子的千粒重、含水量、凈度、發(fā)芽率以及生活力等外部特征進(jìn)行測定與分析。發(fā)現(xiàn)不同來源的板藍(lán)根種子含水量、千粒重、生活力、發(fā)芽率等均存在明顯的差異性，根據(jù)這些差異初步制定出了板藍(lán)根種子的品質(zhì)檢驗(yàn)與分級標(biāo)準(zhǔn)。張麗萍等[7]通過對安徽亳州市場上出現(xiàn)的不同板藍(lán)根品種以及由上海第二軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院喬傳卓教授提供的板藍(lán)根種子進(jìn)行種質(zhì)資源調(diào)查。通過對其種子形態(tài)、染色體鑒定、植株形態(tài)以及浸出物含量等進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)亳州當(dāng)?shù)刂饕獮槎扼w板藍(lán)根和四倍體板藍(lán)根兩個品種，并通過對其有效成分靛玉紅進(jìn)行含量分析，發(fā)現(xiàn)四倍體板藍(lán)根所含的靛玉紅含量明顯高于二倍體板藍(lán)根。謝曉亮等[8]通過研究大葉板藍(lán)根、小葉板藍(lán)根以及四倍體板藍(lán)根的生物學(xué)特征、親緣關(guān)系及有效成分靛玉紅含量的高低，發(fā)現(xiàn)小葉板藍(lán)根與大葉板藍(lán)根和四倍體板藍(lán)根兩個品種之間存在明顯的遺傳性差異。劉倩倩[9]繼續(xù)對白菜葉型、薺菜葉型、甘藍(lán)葉型以及四倍體4種不同品種類型的板藍(lán)根藥材的靛藍(lán)、靛玉紅含量進(jìn)行進(jìn)一步測定，發(fā)現(xiàn)在不同品種類型的板藍(lán)根藥材中靛藍(lán)、靛玉紅含量均存在較為顯著的差異性，且薺菜型板藍(lán)根中靛藍(lán)含量最多，甘藍(lán)類的板藍(lán)根藥材中靛玉紅含量最多。由于2015版《中國藥典》里將(R, S)-告依春作為板藍(lán)根藥材干燥品以及飲片的指標(biāo)性成分[10]，蔡子平等[11]發(fā)現(xiàn)目前板藍(lán)根栽培的種質(zhì)類型較多，不同種質(zhì)板藍(lán)根在不同產(chǎn)地或不同的生長環(huán)境下，均含有(R , S)-告依春等有效成分，但不同品種間有效成分含量存在明顯的差異。

2 產(chǎn)地對板藍(lán)根質(zhì)量的影響

尚曉娜等[12]為了研究不同產(chǎn)地對板藍(lán)根有效成分含量的影響，收集了來自民樂縣、山丹縣、文縣、西和縣、隴西縣等5個不同產(chǎn)地的板藍(lán)根藥材，并分析了其有效成分含量與土壤因子之間的相關(guān)性，通過檢測藥材所含核苷類及(R, S)-告依春的含量，發(fā)現(xiàn)由于產(chǎn)地不同，土壤所含的有效因子不同，進(jìn)一步導(dǎo)致板藍(lán)根藥材間有效成分含量存在明顯差異性。魏麗等[13]采購來自安徽阜陽GAP基地、河北安國、內(nèi)蒙古、甘肅、黑龍江、安徽亳州6個不同地區(qū)的板藍(lán)根樣品，對其抗菌效價(jià)進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地的板藍(lán)根藥材品質(zhì)存在明顯的差異性。王斌等[14]采購來自黑龍江省明水縣、安徽、河北、江蘇、山西、吉林6個不同產(chǎn)地的板藍(lán)根樣品，對其多糖含量以及總氨基酸含量進(jìn)行測定，結(jié)果表明來自不同產(chǎn)地的同種板藍(lán)根的多糖和總氨基酸含量均存在顯著差異。董娟娥[15]通過對不同區(qū)域生長的菘藍(lán)中次生代謝物的差異性以及形成原因的探究，發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地的菘藍(lán)根中的靛藍(lán)、靛玉紅含量存在顯著差異，并且所含的次生代謝產(chǎn)物種類也存在明顯的不同。范麗芳[16]通過對河北安國、武安、山西、內(nèi)蒙古呼和浩特、甘肅、四川、安徽亳州、六安等不同產(chǎn)地的20批板藍(lán)根藥材進(jìn)行高效液相法測定其靛藍(lán)、靛玉紅的含量，發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地的板藍(lán)根藥材中靛藍(lán)、靛玉紅含量存在一定的差別。楊苗苗[17]通過采集甘肅省各個縣區(qū)的板藍(lán)根樣品，對其含水量、總灰分、酸不溶性灰分、浸出物、(R, S)-告依春、多糖等不同成分含量進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地的板藍(lán)根藥材的質(zhì)量存在差異性。池絮影等[18]通過建立超高效液相色譜法對山東菏澤、膠南、甘肅隴西、岷縣、黑龍江大慶、河南禹州、安徽亳州、內(nèi)蒙古赤峰等不同地區(qū)的10批板藍(lán)根藥材的核苷和(R, S)-告依春的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行測定，得知不同產(chǎn)地的板藍(lán)根所含的成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)間存在明顯的不同，且這10批藥材中來自山東菏澤的批號為13l 1004的板藍(lán)根藥材中所含(R, S)-告依春的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高。

3 栽培措施對板藍(lán)根質(zhì)量的影響

3.1 水分

譚勇等[19]通過研究由于不同水分條件影響下，菘藍(lán)的有效成分即生長發(fā)育產(chǎn)生的變化，發(fā)現(xiàn)當(dāng)土壤含水兩位田間最大持水量的70%左右和土壤含水量為田間最大持水量的30%左右時(shí)有利于菘藍(lán)根部有效成分靛玉紅含量的積累，并且在土壤含水量為田間最大持水量的30%左右時(shí)對根部靛玉紅含量的積累有提高作用，綜合分析不同水分條件下菘藍(lán)地上和地下器官的變化、葉綠素含量、蒸騰速率等的影響，發(fā)現(xiàn)土壤田間持水量在45%-70%之間時(shí)，菘藍(lán)的產(chǎn)量與質(zhì)量均可以得到有效的保證。馬光恕等[20]通過研究板藍(lán)根的生物學(xué)特性發(fā)現(xiàn)：板藍(lán)根種子需要在2～6℃條件下經(jīng)過約60-100d左右的春化誘導(dǎo)更能有效促進(jìn)其發(fā)芽，且種子不易吸水，若土壤比較干旱，則會延遲其出苗時(shí)間，需要土壤水分維持在60%～80%、空氣水分保持在80%-90%左右即可有效保證板藍(lán)根藥材的質(zhì)量與產(chǎn)量。

3.2 播期

梁偉麗[21]通過對滎陽市板藍(lán)根栽培技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)：板藍(lán)根可以進(jìn)行春播，也可以進(jìn)行夏播。春播一般在4月上旬左右進(jìn)行，夏播一般在5月下旬至6月上旬期間進(jìn)行。秦夢等[22]利用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)將板藍(lán)根的播種時(shí)期分設(shè)為4月1日、4月15日、5月1日、5月15日、6月1日、6月15日、7月1日和7月15日共8個不同的處理，并且選擇在10月20日統(tǒng)一采收，對采收后的板藍(lán)根藥材的核苷類以及(R, S)-告依春含量的變化進(jìn)行測定，得知在4月1日播種的板藍(lán)根的(R, S)-告依春含量(0.368%)和產(chǎn)量(0.336kg/m2)最高。并由此基本確定，板藍(lán)根藥材的最佳播種時(shí)期為4月1日前后。

3.3 密度

陳宇航等[23]采用隨機(jī)區(qū)組的方法設(shè)計(jì)了5個不同密度處理，即行、株距分別設(shè)為25 ×5cm、25 ×7cm、25 ×9cm、20×8cm、20×10cm，共設(shè)置15個小區(qū)，3個重復(fù)。收獲后分別測定不同密度下的板藍(lán)根藥材的主根根長及直徑生長狀態(tài)、地上部生長狀態(tài)、根干重及增長狀態(tài)、地上植株干物質(zhì)積累與分配、葉片及根部產(chǎn)量的影響等生長發(fā)育特征，綜合比較分析后，得出板藍(lán)根藥材的最佳種植密度是25×7cm。

3.4 肥料

王康才等[24]在江蘇連云港中藥材種植基地對板藍(lán)根進(jìn)行了尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀三因素L16(43)正交配方施肥的試驗(yàn)，共16個處里組合。通過對板藍(lán)根藥材的多糖含量測定，發(fā)現(xiàn)施用配比為尿素365g/小區(qū)、過磷酸鈣600g/小區(qū)、硫酸鉀0g/小區(qū)時(shí)，板藍(lán)根產(chǎn)量以及多糖的積累量均達(dá)到最優(yōu)。

3.5 其他

呂啟才[25]通過對云南省寧蒗縣板藍(lán)根的栽培研究發(fā)現(xiàn)板藍(lán)根比較耐嚴(yán)寒，怕水澇，忌漬水；喜疏松的砂質(zhì)壤土，切忌粘質(zhì)土、易積水的低洼地。

陳定順等[26]提出應(yīng)該根據(jù)天氣變化合理選用農(nóng)藥類型和施藥方法，可以有效的減輕病蟲害，很好的保證板藍(lán)根藥材的品質(zhì)與產(chǎn)量。梁偉麗[27]通過研究滎陽市板藍(lán)根栽培技術(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在冬季集中燒埋病枝可有效的消除病菌，同時(shí)在板藍(lán)根栽培過程中應(yīng)避免與十字花科作物輪作，可視為水旱輪作或與禾本科作物輪作。

呂婷婷等[28]通過研究不同氮素形態(tài)和配比對菘藍(lán)根的生長發(fā)育及含氮成分積累的影響，可知不同氮素形態(tài)和配比對同一種源的菘藍(lán)根藥材的生長發(fā)育以及含氮成分的積累所造成的影響是不同的。所以，應(yīng)該根據(jù)板藍(lán)根藥材的不同生長發(fā)育時(shí)期有針對性的增施一定比例的、相應(yīng)形態(tài)的氮素，可有效獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的板藍(lán)根藥材。

4 采收時(shí)期和加工方式對板藍(lán)根質(zhì)量的影響

龔明貴[29]通過對楊凌地區(qū)不同時(shí)期板藍(lán)根藥材的有效成分合成積累動態(tài)變化的研究，發(fā)現(xiàn)一年生的板藍(lán)根在7月中旬、10月中旬-11月初期間靛藍(lán)合成積累度較高，且在11月初含量積累達(dá)最高；靛玉紅含量分別在7月和9月積累較高，其中9月份積累量最高。譚勇等[30]通過研究不同水分對菘藍(lán)生長發(fā)育和主要有效成分的影響，觀察水分脅迫條件下菘藍(lán)的需水規(guī)律、葉綠素含量、蒸騰速率、光合速率、生物量指標(biāo)以及靛玉紅積累量的變化規(guī)律，并且根據(jù)菘藍(lán)根部靛玉紅含量積累的變化規(guī)律，得出在10月份采收板藍(lán)根比較適宜。徐小飛等[31]采用高效液相的方法對不同采收時(shí)期的板藍(lán)根進(jìn)行核苷類及(R, S)-告依春含量變化進(jìn)行測定，由結(jié)果可以看出：9月15日采集的樣品核苷類含量最高，(R, S)-告依春含量在10月5日達(dá)到最高，綜合比較，可知板藍(lán)根應(yīng)在10月5日左右采收最適宜。

譚銘銘等[32]將新采挖的鮮板藍(lán)根隨機(jī)等份分稱12組，分別在40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、70℃、80℃條件下進(jìn)行鼓風(fēng)干燥；40℃、50℃、60℃條件下進(jìn)行遠(yuǎn)紅外線烘干；同時(shí)用陰干以及晾曬的方法處理板藍(lán)根樣品，用高效液相法測定不同處理方法加工后的(R, S)-告依春和尿苷的含量，結(jié)果表明：這2種有效成分在55℃條件下鼓風(fēng)烘干后的含量最高。

5 討論

近年來由于對板藍(lán)根藥材需求量日益增加，這對于商品來源主要是栽培品的板藍(lán)根是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。綜上所述，種質(zhì)、產(chǎn)地、栽培措施以及采收時(shí)期和加工方式等各項(xiàng)栽培技術(shù)均對板藍(lán)根藥材的質(zhì)量與產(chǎn)量有一定程度的影響。尤其是種子種苗繁育的規(guī)范化，2017年中藥材GAP(征求意見稿)中明確指出“人工選育的多倍體或單倍體品種、人工誘變種(包括物理、化學(xué)、太空誘變等)、種間雜交品種、轉(zhuǎn)基因品種不允許使用，非傳統(tǒng)習(xí)慣使用的種間嫁接材料不允許使用”，特別明確指出有機(jī)藥材不允許使用轉(zhuǎn)基因材料。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，應(yīng)該因地制宜的通過控制板藍(lán)根藥材生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)來更好地提高藥材品質(zhì)，選擇優(yōu)良的符合相關(guān)要求的品種、適宜的種植環(huán)境、播期、采收期及加工方式等，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定板藍(lán)根的保障。這就需要我們不斷地總結(jié)，并且結(jié)合現(xiàn)代的先進(jìn)技術(shù)手段進(jìn)行研究和探索，使板藍(lán)根藥材種植達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的目的。

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