基于資源普查工作探究遼寧地區(qū)黃精的栽培技術(shù)及可持續(xù)發(fā)展△

冷玉杰，史銳，梁艷

1.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，遼寧 沈陽(yáng) 121000；2.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)，遼寧 沈陽(yáng) 110033；3.沈陽(yáng)市中醫(yī)院，遼寧 沈陽(yáng) 110000

黃精為百合科植物滇黃精PolygonatumkingianumColl.et Hemsl、黃精Polygonatumsibiricum或多花黃精PolygonatumcyrtonemaHua的干燥根莖，是我國(guó)常用的大宗藥材。黃精藥用歷史悠久，其正名始見(jiàn)于《名醫(yī)別錄》，具有補(bǔ)中益氣、健脾、潤(rùn)肺、益腎滋陰的功效[1-2]。近代研究表明黃精含有多糖、甾體皂苷、黃酮、生物堿、木脂素類、醌類、氨基酸及多種微量元素等[3]，其中僅甾體皂苷類就有20余種。藥理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，黃精中的多糖類成分具有抗氧化、抗腫瘤、治療糖尿病、抗炎、抑制骨質(zhì)疏松、調(diào)節(jié)免疫力、改善學(xué)習(xí)記憶、抗疲勞、抑菌等藥理作用[4-10]，甾體皂苷具有調(diào)節(jié)血糖、抗抑郁、抗HIV、抗菌、抗癡呆、改善學(xué)習(xí)記憶障礙、抗腫瘤等藥理作用[11-13]，可用于治療卵巢功能減退、糖尿病并發(fā)癥、慢性胃炎、原發(fā)性高血壓、小兒脾疳及皮膚病等[14]。由于黃精還含有多種天然美容活性成分，且本身為藥食同源類藥材，因此還可用于開(kāi)發(fā)中藥化妝品和保健食品。

黃精是我國(guó)珍貴的中藥材，基于本研究團(tuán)隊(duì)以往普查工作中積累的數(shù)據(jù)信息與經(jīng)驗(yàn)，本研究首先對(duì)影響黃精野生資源分布的生態(tài)因子進(jìn)行分析，進(jìn)而分析黃精的栽培技術(shù)，最后對(duì)黃精藥材的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析，旨在通過(guò)以上幾個(gè)方面對(duì)黃精進(jìn)行深入了解，為黃精今后的發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.1 黃精野生資源分布的影響因子研究

通過(guò)對(duì)黃精在遼寧省各地區(qū)的分布進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，利用地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)獲取黃精在各個(gè)分布點(diǎn)的各項(xiàng)生態(tài)數(shù)據(jù)和各分布點(diǎn)的經(jīng)緯度等信息[15]。利用主成分分析確定遼寧省黃精分布主要的正態(tài)因子，利用Logistic回歸分析確定對(duì)黃精資源分布有顯著影響的生態(tài)因子[16]。

1.1.1 調(diào)查對(duì)象 2017年8—9月和2018年7—8 月，分2次對(duì)遼寧省黃精分布區(qū)域進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。利用GPS獲取黃精分布點(diǎn)經(jīng)緯度信息，共獲得黃精分布點(diǎn)3510個(gè)。全部調(diào)查所獲得的3510個(gè)黃精分布點(diǎn)位于遼寧省的15個(gè)縣市：清原縣、新賓縣、鳳城市、西豐縣、長(zhǎng)海縣、康平縣、海城市、撫順縣、寬甸滿族自治縣、蓋州市、彰武縣、昌圖縣、建平縣、岫巖縣、綏中縣 。

1.1.2 分析指標(biāo)成分 地形因子包括海拔、經(jīng)緯度、坡度等；氣候因子主要包括氣溫、降水量、濕度等幾個(gè)方面的指標(biāo)；土壤因子包括土壤酸堿度、土壤含沙量、土壤含粘土量、土壤有效含水量等共計(jì)25個(gè)指標(biāo)。

1.1.3 影響因子成分 首先從地形因子、氣候因子、土壤因子3個(gè)方面進(jìn)行主成分分析。綜合分析提取出的主成分所代表的原始指標(biāo)的信息，選取出3個(gè)主成分，分別為降水量因子、溫度因子和土壤因子。將在遼寧省各個(gè)樣本采集點(diǎn)獲得的3510個(gè)樣本點(diǎn)的樣本信息作為分析樣本，將3個(gè)主成分作為自變量，樣本點(diǎn)采集地是否有黃精生存作為二值的因變量進(jìn)行逐步 Logistic 回歸分析。

1.2 黃精栽培技術(shù)探討

黃精具有喜陰、喜濕、怕旱、怕漬的習(xí)性，結(jié)合黃精的習(xí)性與野生黃精分布的影響因子來(lái)探討黃精的栽培技術(shù)。清原縣是遼寧省的重點(diǎn)藥材種植縣，本團(tuán)隊(duì)選用清原縣英額門(mén)鎮(zhèn)的黃精種植基地為試驗(yàn)地，對(duì)黃精種植中存在的不同方法進(jìn)行試驗(yàn)，分析遼寧地區(qū)種植黃精的最優(yōu)栽培技術(shù)。

1.2.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地位于遼寧省清原縣英額門(mén)鎮(zhèn)，坐落于東經(jīng)125.2°，北緯42.2°，海拔 300～877 m，全鎮(zhèn)地勢(shì)東南高，西北低。土壤為沙質(zhì)壤土，土層深厚。試驗(yàn)地溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬季漫長(zhǎng)寒冷，夏季炎熱多雨，年平均氣溫5.3 ℃。7月份最熱，平均氣溫22.9 ℃。1月份最冷，平均氣溫-16 ℃。無(wú)霜期127 d左右，東南部高寒山區(qū)無(wú)霜期為110～115 d，全年總?cè)照諘r(shí)數(shù)為2419 h。一般風(fēng)力為3～4級(jí)，最大風(fēng)力7～8級(jí)。年平均降雨量為806.5 mm，日最大降雨量為116.8 mm，年蒸發(fā)量為1.275 mm。

1.2.2 種育苗方法的介紹 目前黃精種植中較為常見(jiàn)的3種育苗方法分別為常規(guī)種植、斜插倒種和平擺倒種。常規(guī)種植是種莖扁平面與地面平行，將芽頭朝上擺放；平擺倒種是種莖扁平面與地面平行，將芽頭朝下擺放。斜插倒種是種莖扁平面與地面呈45°角，將芽頭傾斜45°角朝下擺放；3種方法的種植行株距均為15 cm×8 cm。

1.2.3 試驗(yàn)方法 本實(shí)驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)方案，其他種植條件相同，對(duì)種莖分別進(jìn)行斜插倒種、平擺倒種、常規(guī)種植3種處理，每種種植3次，共設(shè)9個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)試驗(yàn)區(qū)15～20 m2。相同條件下種植1年后，挖取試驗(yàn)植株的地下塊根，洗去泥土，吸干表面水分，分別稱取和記錄每個(gè)塊根總質(zhì)量、種莖質(zhì)量(黃精種苗初始質(zhì)量)、當(dāng)年根莖質(zhì)量及新芽個(gè)數(shù)，計(jì)算當(dāng)年根莖質(zhì)量增率。對(duì)其一年生根莖生長(zhǎng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析3種方法的不同。

1.3 黃精加工工藝探討

關(guān)于黃精的加工方法，《中華人民共和國(guó)藥典》中只對(duì)采收后的處理進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，而沒(méi)有記錄每一步工藝所需要的具體工藝參數(shù)，諸如溫度、時(shí)間等均沒(méi)有明確介紹，因此在實(shí)際的生產(chǎn)中人們只能通過(guò)積累的經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行加工，由于不同地域的加工手段各有不同，使市場(chǎng)上藥材的質(zhì)量難以保持統(tǒng)一[17]。目前在實(shí)際加工生產(chǎn)中，主要有蒸制和燙制2種方式，本實(shí)驗(yàn)室以遼寧所種植的黃精為研究對(duì)象，以加工后黃精的多糖含量、醇浸出物含量、水浸出物含量為指標(biāo)參數(shù)，幾項(xiàng)指標(biāo)可作為考察黃精藥材商品質(zhì)量的指標(biāo)，通過(guò)對(duì)幾項(xiàng)含量的測(cè)定，探究?jī)煞N方法的最佳加工時(shí)間，指導(dǎo)種植人員的加工工藝，提高黃精藥材的利用度及市場(chǎng)上黃精藥材的質(zhì)量。

1.3.1 實(shí)驗(yàn)方法 燙制方法：選取大小適中的鮮黃精，洗凈后，裝入袋中，放入沸水中燙制，燙制時(shí)間分別為0、30、60、90、120、180、300、600 s，將剛燙制完的黃精在室溫靜置30 min后，放入80 ℃烘箱干燥，干燥后拿出切片備用。蒸制方法：將從地里挖取得黃精除去雜質(zhì)，放入水中洗凈，擦去表面水分，放入蒸鍋內(nèi)蒸制時(shí)間分別為 5、10、15、20、30、45 min，將剛蒸制完的黃精在室溫靜置30 min后，放入80 ℃烘箱干燥，干燥后拿出切片備用。最后，共得到燙0、30、60、120、240、480 s；蒸5、10、15、20、30、45 min共 12組樣品。

1.4 黃精藥材的經(jīng)濟(jì)效益分析

1.4.1 近年來(lái)黃精需求量調(diào)查 通過(guò)對(duì)近幾年黃精需求量的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，黃精從2014年開(kāi)始持緩慢增長(zhǎng)，到2017年需求量快速增長(zhǎng)，至2018年黃精年需求量高達(dá)4000 t，近年來(lái)市場(chǎng)上的黃精藥材供不應(yīng)求。

1.4.2 投入產(chǎn)出分析 對(duì)黃精進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，藥材種植的成本投入和種植農(nóng)作物大體相同，主要包括種苗購(gòu)買(mǎi)、肥料購(gòu)買(mǎi)、土地投入、田間管理人工費(fèi)等，跟大部分農(nóng)作物不同的是遼寧地區(qū)的農(nóng)作物多為一年一收，而藥材大多是3～5年一收，黃精的收獲時(shí)間為種植后4年收獲藥材，雖然年限稍長(zhǎng)，但只需在黃精生長(zhǎng)前半段每年至少進(jìn)行4次中耕，在生長(zhǎng)后半段田間管理的工作量則不大，通過(guò)對(duì)各類費(fèi)用的統(tǒng)計(jì)，每畝黃精投入種苗約160 kg，以上費(fèi)用總和約每畝地投入6000元成本(1畝≈666.7 m2)。而4年后畝產(chǎn)干品可達(dá)到1200 kg。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 黃精野生資源分布的影響因子Logistic回歸分析

Logistic回歸分析屬于概率型回歸，用于分析某類事件發(fā)生的概率與自變量之間的關(guān)系。本次實(shí)驗(yàn)構(gòu)建的Logistic模型結(jié)果見(jiàn)表1，遼寧省黃精分布的影響因子分析表明，共有6個(gè)因子對(duì)黃精的分布有顯著的影響，分別為海拔、年平均降水量、最干季降水量、最干月降水量、年均溫度變化范圍、溫度季節(jié)性變化標(biāo)準(zhǔn)差(P<0.05)。符合生態(tài)學(xué)上的水分和熱量的結(jié)合，導(dǎo)致植物地理分布的形成。遼寧省位于東北地區(qū)的南部，介于東經(jīng)118°35′～125°46′，是東北地區(qū)降水量最多的省份，年降水量在600～1000 mm，年日照時(shí)數(shù)在2100～2166 h，普查結(jié)果顯示，黃精是遼寧地區(qū)內(nèi)常見(jiàn)的野生藥用植物，特別遼西北地區(qū)黃精植物密度較高，表明遼寧的自然環(huán)境是黃精的適宜產(chǎn)區(qū)，在遼寧省發(fā)展東北黃精的種植產(chǎn)業(yè)具有廣闊前景。

表1 遼寧省黃精分布的影響因子

注：*P<0.05。

2.2黃精栽培技術(shù)的優(yōu)化結(jié)果分析

將公式(1)計(jì)算當(dāng)年根莖質(zhì)量增率。統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)(見(jiàn)表2)，對(duì)新芽數(shù)采用單因素方差分析，1年生根莖增質(zhì)量采用協(xié)方差分析，對(duì)不同擺種方法進(jìn)行比較分析(見(jiàn)表3)。不同擺種方法根莖總質(zhì)量、種莖質(zhì)量、當(dāng)年根莖質(zhì)量及新芽數(shù)調(diào)查結(jié)果表明，斜插倒種、平擺倒種雖然對(duì)新芽數(shù)無(wú)顯著促進(jìn)作用，但斜插倒種、平擺倒種根莖質(zhì)量增率分別比常規(guī)種植提高了10.89%和8.92%，平擺倒種的新芽數(shù)比常規(guī)種植法提高了9.86%。黃精采用斜插倒種和平擺倒種法進(jìn)行根莖育苗，不但當(dāng)年可出苗，而且根莖產(chǎn)量提高明顯，新芽生長(zhǎng)粗壯有力，可在生產(chǎn)上推廣使用。從協(xié)方差分析結(jié)果(表3)可見(jiàn)，不同擺種方法對(duì)根莖增質(zhì)量影響具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而種莖重量對(duì)根莖增質(zhì)量具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。從偏Eta方來(lái)看，種莖質(zhì)量貢獻(xiàn)率達(dá)21.5%，而擺種方法僅為3.1%。通過(guò)對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)的分析，對(duì)比倒種方法與常規(guī)種植的根莖增質(zhì)量發(fā)現(xiàn)，雖然倒種對(duì)其質(zhì)量沒(méi)有明顯的促進(jìn)作用，但是質(zhì)量增率比常規(guī)種植(34.23%)分別提高了8.92%和10.89%，平擺倒種達(dá)到43.15%，而斜插倒種則達(dá)到了45.12%。質(zhì)量增率均高于常規(guī)種植，在實(shí)際生產(chǎn)中，以每公頃繁育種苗 45萬(wàn)株、平均種莖單株8.4 g計(jì)，采用斜插倒種和平擺倒種法可比常規(guī)種植的根莖產(chǎn)量，分別提高411.64、337.18 kg。且倒種法操作簡(jiǎn)單，不需要增加勞動(dòng)力。平擺倒種法雖對(duì)新芽數(shù)無(wú)顯著促進(jìn)作用，但它比斜插倒種和常規(guī)種植法當(dāng)年新芽數(shù)提高了9.86%，新芽生長(zhǎng)粗壯有力，通過(guò)對(duì)種植方法的改進(jìn)可以提高第二年黃精藥材的產(chǎn)量，促進(jìn)農(nóng)民增收。

當(dāng)年根莖質(zhì)量增率=當(dāng)年根莖質(zhì)量/種莖質(zhì)量×100% (1)

表2 不同擺種方法當(dāng)年黃精單株根莖平均生長(zhǎng)量

表3 不同擺種方法當(dāng)年單株根莖平均產(chǎn)量顯著性檢驗(yàn)

注：a表示R2：0.245(調(diào)整R2=0.217)。

2.3 黃精加工工藝探討結(jié)果分析

將實(shí)驗(yàn)獲得的12組樣品按照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定指標(biāo)參數(shù)，根據(jù)得到的多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、醇浸出物質(zhì)量分?jǐn)?shù)和水浸出物質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算每種加工方式的綜合得分，得到燙制的最佳時(shí)間在4 min，蒸制的最佳時(shí)間為30 min。對(duì)比常用的2種加工方法發(fā)現(xiàn)，燙制方法所需的時(shí)間較短，蒸制所需時(shí)間較長(zhǎng)，但是燙制所需溫度條件較高。燙制所需能源較小，加工效率較高，而蒸制又有緩和藥性，便于軟化切割的優(yōu)點(diǎn)，兩者各有優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)主要對(duì)蒸制或燙制的時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化，為實(shí)際應(yīng)用中提供具體的時(shí)間參數(shù)，至于方法的選擇，可在實(shí)際生產(chǎn)加工中根據(jù)自身情況自行選擇。

表4 不同燙制及蒸制時(shí)間的指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

2.4 種植黃精的經(jīng)濟(jì)效益結(jié)果分析

實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)黃精市場(chǎng)的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，進(jìn)行凈收益估算，按目前市場(chǎng)黃精藥材平均銷售單價(jià)在58元/kg，凈收益45 600元，年利潤(rùn)11 400元，即每年利潤(rùn)17.2元/m2，年投資回報(bào)率47.5%。通過(guò)對(duì)目前黃精種植的經(jīng)濟(jì)效益分析發(fā)現(xiàn)，黃精種植的年投資回報(bào)率達(dá)47.5%，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，且結(jié)合目前市場(chǎng)上黃精需求量的現(xiàn)狀，種植黃精為低風(fēng)險(xiǎn)、高效益的一項(xiàng)投資。

3 討論

近幾年來(lái)，人們對(duì)健康的要求越來(lái)越高，生活中有很多人處于亞健康狀態(tài)，黃精作為具有滋補(bǔ)性功能的中藥材，在市場(chǎng)上受到了越來(lái)越多的青睞，隨著人們對(duì)中藥的認(rèn)可度越來(lái)越高，中藥材變得越來(lái)越有價(jià)值，因此，很多人在利益的驅(qū)使下開(kāi)始大量的采收中藥材，中藥材大多都是植物類，在生態(tài)環(huán)境中保持著自身的平衡，因?yàn)槿祟悓?duì)藥用植物無(wú)節(jié)制地采收，導(dǎo)致了中藥資源的過(guò)度使用，為了保證中藥資源的可持續(xù)利用，采取措施改變現(xiàn)狀刻不容緩。目前黃精的栽培技術(shù)較為成熟，應(yīng)在大力保護(hù)野生黃精資源的同時(shí)積極發(fā)展種植業(yè)，才能保證黃精藥材資源的可持續(xù)利用。

黃精是中國(guó)傳統(tǒng)的中藥材，也是一種常用的藥食同源植物。遼寧省四季分明，氣候溫和，空氣清新，水質(zhì)優(yōu)良，獨(dú)特的自然地理環(huán)境非常適合黃精的生長(zhǎng)，有利于黃精藥材體內(nèi)有效成分的積累，且我省生產(chǎn)中草藥已有500多年的歷史，擁有豐富的中草藥資源，包括各種野生藥材和人工栽培品種，有很多獲得全國(guó)認(rèn)可的中藥道地藥材，擁有較為豐富的栽培經(jīng)驗(yàn)，可以培育出許多質(zhì)量?jī)?yōu)良的中藥材。

產(chǎn)業(yè)精準(zhǔn)扶貧是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，選準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)，培育經(jīng)營(yíng)主體，形成良好機(jī)制十分重要。選準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)是今后一切發(fā)展的基礎(chǔ)，選對(duì)產(chǎn)業(yè)才能增強(qiáng)“造血”功能，讓貧困戶真正從產(chǎn)業(yè)發(fā)展中精準(zhǔn)、持久受益。本課題組通過(guò)對(duì)黃精多方面的考察，發(fā)現(xiàn)黃精市場(chǎng)需求量大，種植風(fēng)險(xiǎn)較低，經(jīng)濟(jì)效益高，且目前黃精的栽培技術(shù)較為成熟，發(fā)展黃精種植具有廣闊前景，將黃精種植與精準(zhǔn)扶貧結(jié)合，調(diào)動(dòng)廣大農(nóng)戶種植黃精積極性，對(duì)中醫(yī)藥事業(yè)發(fā)展和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大意義。