生物有機肥提高丹參酮類成分含量的研究

談景福 陳為序 李琦 戴道新 朱光明

摘?要：

丹參酮類成分作為中藥材丹參的主要成分之一，具有多種生物活性。采用田間小區(qū)試驗方法，對比研究生物有機肥與復合肥對丹參產(chǎn)量及含量方面的影響，結果顯示兩者對丹參產(chǎn)量影響不是很大，施用生物有機肥試驗組較復合肥試驗組僅提高5.0%，對丹酚酸B含量提高也不是很明顯，僅提高3.2%，而對丹參酮類成分的提高達88.0%，尤其是奧綠寶生物有機肥及木美土里生物有機肥對丹參酮類成分的提高增效顯著，可促進丹參酮含量達到1.0%左右，高于藥典標準 4倍。

關鍵詞：

丹參;生物有機肥;丹參酮

中圖分類號：S-3

文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191230015

丹參為唇形科植物丹參（Salvia mihiorrhiza Bge）的干燥根及根莖，具有活血祛瘀，通經(jīng)止痛，清心除煩，涼血消癰等功效。臨床廣泛用于心腦血管疾患，是國內(nèi)外現(xiàn)代化中藥研究的熱點品種之一。對丹參化學及藥理學的研究表明：丹參中的有效成分有2類[1]，脂溶性丹參酮類化合物和水溶性丹酚酸類化合物。丹參酮類（Tanshinones）成分是丹參主要有效成分之一，近年來研究發(fā)現(xiàn)此類化合物具有顯著的心腦血管保護作用和抗腫瘤作用，此外還具有抗菌、抗炎等多種藥理作用[2]。目前以丹參酮類成分為主要組成的藥品有多種[3]，主要包括丹參酮片、丹參酮膠囊、丹參酮II A 磺酸鈉注射液、丹參酮油膏、丹參舒心膠囊、復方丹參滴丸、丹參舒心片、精制冠心片等。此外，還出現(xiàn)了一些新劑型，如貼劑、磷脂復合物、緩釋微膠囊等。丹參酮類成分具有潛在的保健食品的功能，可用來提高化療藥物預防或治療癌癥的有效性。

生物有機肥是指具有特定功能的微生物與主要以動植物殘體（畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、中藥藥渣等）為來源并經(jīng)無害化處理、腐熟的有機物料復合而成的一類兼具微生物肥料和有機肥效應的肥料[4]。生物有機肥是一種新型產(chǎn)品，對優(yōu)化農(nóng)業(yè)投入品品種結構、改良土壤、提高肥力和改善根際微生物群等具有積極作用。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部為鼓勵農(nóng)民施用生物有機肥，并制定了一系列推動補貼政策。目前我國的化肥實際利用率只有30%～45%，施用生物有機肥由于有益生物活動可改善土壤結構，增加土壤保水保肥能力，從而減少養(yǎng)分的流失，能使化肥有效利用率提高到50%以上。目前，在蔬菜、瓜、果等作物種植方面生物有機肥的使用量正逐漸增大，這也響應了國家關于化肥生產(chǎn)零增長的號召。目前關于生物有機肥在藥材種植方面的報道較少，有學者研究表明，有機肥施用能夠有效提升西洋參[5]、三七[6]、太白貝母[7]等根莖類藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量，但在丹參種植方面生物有機肥的施用鮮有報導。本研究擬采用不同商品生物有機肥在丹參種植方面的應用，探究生物有機肥對丹參產(chǎn)量及質(zhì)量的影響，以期為丹參有機種植規(guī)范化合理施肥提供理論支撐及為丹參綠色或者有機種植提供有效方案。

1?材料與方法

1.1?材料

1.1.1?供試樣品

生物有機肥：六國生物有機肥（a）、史丹利生物有機肥（b）、金正大生物有機肥（c）、奧綠寶生物有機肥（d）、木美土里生物有機肥（e）;復合肥：史丹利復合肥（硫基、N-P2O5-K2O，17-6-25）（f）、史丹利復合肥（硫基、N-P2O5-K2O，12-15-18）（g）、金正大復合肥（硫基、N-P2O5-K2O，16-6-24）（h）、六國復合肥（硫基、N-P2O5-K2O，15-10-20）（i）。

丹參種苗樣品產(chǎn)自上藥華宇（臨沂）中藥資源有限公司丹參規(guī)范化種植基地，選擇根粗在3～6mm范圍內(nèi)健壯無線蟲無病菌的種苗。

試驗在山東省臨沂市平邑縣溫水鎮(zhèn)永太村上藥（臨沂）科技園丹參種植基地，土壤為疏松肥沃棕壤土，有機質(zhì)含量為23.67g/kg;堿解氮為75.83mg/kg，全氮含量為0.15%;速效磷為28.33mg/kg，全磷為0.13%;速效鉀為201.67mg/kg，全鉀含量為0.25%;pH6.8。

1.1.2?主要試劑

甲醇、磷酸均為色譜純，美國Fisher公司;水為娃哈哈純凈水;丹參酮ⅡA對照品與丹酚酸B，對照品均購自上海融禾醫(yī)藥科技有限公司批號純度大于98%。乙醇及其他試劑均為分析純，北京化工廠。

1.2?儀器

AgilentTechnogies1200高效液相色譜儀，美國安捷倫公司;KQ3200DA型數(shù)控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司;FW100 型高速萬能粉碎機，北京中興偉業(yè)儀器有限公司;

AUW-D島津分析天平，島津企業(yè)管理（中國）有限公司島津香港分公司;JY/YP1000L電子天平，上海上天精密儀器有限公司;SHZ-D（Ⅲ）型循環(huán)水真空泵，鞏義市予華儀器有限公司;HH-6數(shù)顯恒溫水浴箱，金壇市杰瑞爾電器有限公司。

1.3?試驗設計

試驗布置采用隨機區(qū)組進行，每種肥料3次重復，生物有機肥單位面積內(nèi)用量0.18kg/m2，復合肥單位面積內(nèi)用量為0.075kg/m2，進行撒施，每個小區(qū)長8m，寬10m。撒施后進行旋耕起壟，壟寬80cm，壟高30cm，壟面寬35cm;壟上種植2行，株距嚴格控制在20cm，2行間丹參交錯種植呈“品”字形。田間試驗布局圖見圖1。

1.4?樣品采集與分析

1.4.1?丹參產(chǎn)量測定

于11月15日進行樣品采集，每個小區(qū)取4壟，每壟4m;先割去丹參地上部分，順一頭挖取丹參，保證丹參完整性，將丹參根條全部挖出，統(tǒng)計取樣地塊丹參株數(shù)，去掉蘆頭，抖凈泥土，并測定其鮮重，另將挖取的丹參攤涼至干，根據(jù)種植面積折算畝產(chǎn)鮮重及干重。

1.4.2?丹參含量測定

將挖取鮮丹參晾曬至干，選擇30株有代表性的樣品，剪成長約5cm的小段，將所有小段混勻后用四分法分批淘汰，直至保留樣品0.5kg左右為止，帶回試驗室測定其丹酚酸B及丹參酮類成分。測量方法依據(jù)2015版中國藥典進行。

2?結果與分析

2.1?生物有機肥對丹參產(chǎn)量的影響

2.2.1?丹酚酸B含量差異

由表2可看出施用復合肥和生物有機肥不同處理間丹酚酸B存在一定的差異。其中，施用史丹利生物有機肥丹酚酸B含量最高，達到7.61%，施用復合肥丹酚酸B含量最高是史丹利12-15-18處理，達到6.94%;施用復合肥試驗組，丹酚酸B平均含量為6.55%，施用生物有機肥試驗組，丹酚酸B平均含量為6.76%，僅比施用復合肥試驗組提高3.2%，可以認為施用生物有機肥與復合肥，丹酚酸B含量提高不顯著。

2.2.2?丹參酮類含量差異

施用復合肥丹參酮IIA含量最高達0.26%，總酮含量最高達0.52%均為施用金正大16-6-24試驗處理;施用生物有機肥丹參酮IIA含量最高達0.52%，丹參總酮含量最高達1.09%，在5種生物有機肥中，奧綠寶生物有機肥及木美土里生物有機肥丹參酮類含量最高;施用生物有機肥組丹參酮類平均含量明顯較施用復合肥組提高（見圖2），其中隱丹參酮提高83.67%、丹參酮I提高79.75%、丹參酮IIA提高97.10%、丹參總酮含量提高88.89%。

通過施用4種復合肥與5種生物有機肥對丹參酮含量影響結果表明，生物有機肥的施用可明顯提高丹參酮類的含量（見圖2）。

3?討論

本試驗通過4種復合肥及5種生物有機肥在丹參種植中的應用，在丹參產(chǎn)量方面，復合肥及生物有機肥對丹參產(chǎn)量提高并不明顯，生物有機肥試驗組較復合肥試驗組產(chǎn)量僅提高5%;在丹酚酸B含量方面，生物有機肥的施用也可提高丹酚酸B含量，但僅提高3.2%;在丹參酮含量方面，生物有機肥的施用明顯提高隱丹參酮、丹參酮I、丹參酮IIA、丹參總酮含量，但不同生物有機肥對丹參酮類含量的增幅效果不一樣，其中奧綠寶、木美土里生物有機肥丹參總酮含量可達1.0%左右，丹參酮IIA含量也可達到0.5%左右，因此在丹參種植中可選擇優(yōu)質(zhì)生物有機肥作為丹參種植的投入品。

在生物有機肥試驗組中，不同生物有機肥對應的丹參酮含量表現(xiàn)差異較大。其中，六國生物有機肥丹參總酮含量最低，僅為0.50%;史丹利生物有機肥及金正大生物有機肥丹參酮含量分別為0.89%及0.72%;奧綠寶與木美土里生物有機肥丹參總酮含量高達1.0%左右。生物有機肥除富含有機質(zhì)外，還添加多種微生物菌群，其中添加的微生物菌群一般具有疏松土壤，改善土壤微環(huán)境，調(diào)節(jié)土壤pH，利用其解磷解鉀的功能，增加土壤礦物質(zhì)營養(yǎng)，提高肥料利用率。不同生物有機肥可能添加的有益活性菌種類及數(shù)量不盡相同，導致對丹參藥材中丹參酮含量積累具有不同作用。已知奧綠寶生物有機肥主要添加了乳酸乳球菌及巨大芽孢桿菌，可能這2種微生物菌群對提高丹參酮類含量具有明顯作用;六國生物有機肥中添加的有益活性菌，具有固氮、解磷、解鉀的功效。因此，單獨施用生物有機肥，也可維持丹參正常生長及相對高的產(chǎn)量;研究生物有機肥對丹參酮含量提高的機制，要明確哪種微生物對丹參酮含量提高具有明顯作用，這需要微生物學及代謝相關學科的結合。目前，我國生產(chǎn)生物有機肥的廠家有上百家，僅山東省就有十多家，選擇合適的、性價比高的生物有機肥進行丹參種植，也是種植藥材企業(yè)需要進行的長期任務。

上海華宇（臨沂）中藥資源有限公司自2010年開始大面積丹參種植，在丹參種植過程中逐漸完善了丹參標準化、科學化種植模式，2015年以前種植丹參主要以施用復合肥為主，丹參單位面積內(nèi)產(chǎn)量可達0.45kg/m2左右，且丹酚酸B含量維持在6.0%～7.0%左右，丹參酮含量維持在0.4%～0.5%左右，2種成分含量均明顯高于藥典標準;2016年上海華宇（臨沂）中藥資源有限公司在種植丹參過程中引入生物有機肥的使用，目前比較5種生物有機肥對丹參產(chǎn)量及含量的影響，其產(chǎn)量與施用復合肥相當及略有提高，但含量方面均高于常規(guī)方式，尤其是丹參酮類含量可達0.7%左右，遠高于藥典標準及常規(guī)方式種植所產(chǎn)丹參。

山東是我國丹參藥材的道地產(chǎn)區(qū)，全省的種植面積約為5300hm2，山東丹參以色紅、質(zhì)優(yōu)、穩(wěn)產(chǎn)而聞名，尤以沂蒙山周邊地區(qū)栽培最多，約占全省丹參面積的45%。據(jù)近幾年對丹參藥材種植面積的追蹤統(tǒng)計，全省面積最大的臨祈地區(qū)常年種植面積2300hm2，其次為萊蕪地區(qū)1000hm2余，淄博和濰坊都在666hm2左右[8]。趙志剛等[9]對不同產(chǎn)區(qū)丹參的施肥情況進行了詳細調(diào)查，由于種植地廣泛分散，種植方式及種植習慣不一，栽培丹參沒有形成統(tǒng)一種植規(guī)范，對肥料種類的選擇和使用選擇等方面存在較大的盲目性。有關丹參種植過程中施肥技術的研究，主要集中于大量素[10-12]、微量元素[13-15]、有機肥[18]配比對丹參產(chǎn)量及含量的影響不盡相同。其中，郭亞勤[16]在2007年研究了施肥對丹參根主要活性成分含量的影響，發(fā)現(xiàn)施肥影響丹參酮IIA、丹參酮I、隱丹參酮及丹酚酸B的含量，有機肥對丹參酮、丹酚酸B的促進作用優(yōu)于化肥。但目前未見有關生物有機肥對丹參產(chǎn)量及含量的影響等方面的報導。生物有機肥在丹參種植過程中的應用，有助于促進丹參質(zhì)量的提升，尤其是丹參酮含量的積累，選擇合適的生物有機肥是一項值得推廣的新型丹參栽培技術。

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作者簡介：

談景福（1987-），男，碩士。研究方向：藥用植物栽培、生理及質(zhì)量研究;

朱光明（1974-），男，本科。研究方向：中藥材栽培、質(zhì)量及經(jīng)營管理。