獨一味人工栽培技術研究進展△

王維剛，王芃，李曉琳，李茂星*，顏嵐

1.聯(lián)勤保障部隊第九四〇醫(yī)院臨床藥學科 甘肅省高原藥學行業(yè)技術中心，甘肅 蘭州 730050；2.甘肅中醫(yī)藥大學 藥學院，甘肅 蘭州 730000

獨一味原植物為唇形科獨一味屬植物獨一味Lamiophlomis rotata（Benth.）Kudo，別名巴拉努努、吉布孜、野秦艽、大巴、打布巴等[1-2]。其味苦，性微寒，有小毒，具有鎮(zhèn)痛抗炎、止血、抗腫瘤、抗焦慮等藥理作用[3-6]，可用于治療血瘀痛經(jīng)、崩漏、關節(jié)積黃水、跌打筋骨損傷、閃腰挫氣等，是我國藏族、蒙古族、納西族等常用的民間草藥之一。獨一味最早記載于我國藏醫(yī)藥學古典名著之一《月王藥診》，在《四部醫(yī)典》與《晶珠本草》中也有記載[7]。1978 年，西藏自治區(qū)、青海省、四川省、甘肅省、云南省、新疆維吾爾自治區(qū)將獨一味藥材納入藏藥標準，1979 年又載入《四川中藥志》中。隨著獨一味產(chǎn)品的不斷開發(fā)，為了規(guī)范獨一味及其產(chǎn)品的使用，自1995 年原中華人民共和國衛(wèi)生部將其納入《中華人民共和國衛(wèi)生部藥品標準·藏藥》起，獨一味又作為國家標準陸續(xù)載入《中華人民共和國藥典》（以下簡稱《中國藥典》）2000、2005、2010、2015、2020 年版[8-11]。通過檢索國家藥品監(jiān)督管理局網(wǎng)站發(fā)現(xiàn)，獨一味已被制成顆粒、膠囊、軟膠囊、分散片、泡騰片、咀嚼片、滴丸等多種劑型上市使用，其中獨一味片和獨一味膠囊分別于1995年和2000 年起載入《中國藥典》。近年來，隨著對獨一味化學成分、藥理活性及新劑型等研究的不斷深入，獨一味在臨床得到越來越廣泛的應用，但由于過度依賴野生資源，導致野生獨一味資源處于嚴重瀕危的現(xiàn)狀，主要依靠野生資源來提供藥源的模式已不可持續(xù)[12-15]。但獨一味種子萌發(fā)率低、幼苗成活率低、越冬率低、栽培周期長等問題嚴重制約其栽培規(guī)模的快速發(fā)展，建立獨一味規(guī)范化、生態(tài)化的栽培技術體系已迫在眉睫?；诖?，本文整理了獨一味的種子休眠及處理、育苗方法和栽培管理要點等方面的文獻，以期為建立規(guī)范的獨一味栽培體系提供參考。

1 獨一味資源區(qū)域分布

1.1 野生獨一味資源分布

獨一味在我國西部高海拔地區(qū)分布廣泛，主要分布于西藏大部分地區(qū)及四川、青海和甘肅地區(qū)的高山草原與碎石灘中[16-17]，主要分布地區(qū)及資源現(xiàn)狀見表1。

表1 野生獨一味資源分布及現(xiàn)狀

1.2 適宜生長區(qū)域研究

獨一味適宜生長區(qū)域的研究為其中藥材規(guī)范化種植（GAP）栽培選址及生境保護提供了指導，對獨一味野生資源保護意義重大。李燕等[18]通過實地樣方調查與地理信息系統(tǒng)（GIS）等多種研究方法相結合，分析發(fā)現(xiàn)獨一味在甘南藏族自治州適宜生長地區(qū)主要為瑪曲地區(qū)退化性石質高山草甸、河灘地或強度風化的碎石灘上。周傳猛等[19]根據(jù)熵權法模糊物元模型，利用ArcGIS 平臺確定青藏高原地區(qū)獨一味生態(tài)適宜性生長區(qū)主要集中在青藏高原及其邊緣等高原氣候區(qū)，這些地區(qū)具有高寒、干旱、日照時數(shù)長、晝夜溫差極大等特點。其中，最佳相似區(qū)域包括西藏山南、昌都、那曲，青海玉樹、果洛及海北的祁連縣等地區(qū)，甘肅南部的甘南，四川甘孜州、阿壩州等地區(qū)，云南西北部的迪慶、香格里拉等地區(qū)；高相似區(qū)域包括西藏山南地區(qū)中部和北部、日喀則地區(qū)大部、那曲地區(qū)中部、林芝地區(qū)北部、拉薩等地區(qū)，青海格爾木西南部、海西州東部及北部地區(qū)、海北州西南部等，甘肅武威的天祝等，四川的阿壩州東南部、甘孜州南部、雅安、涼山部分地區(qū)等，云南維西等地區(qū)。祝聰?shù)萚20]通過3S 技術確定了四川省獨一味適宜區(qū)主要為阿壩縣、理塘縣等20 個縣，適宜區(qū)總面積約135 200 hm2，占區(qū)域總面積的0.71%。

1.3 人工種植試驗地區(qū)的選擇

根據(jù)獨一味的自然分布區(qū)域、生境特征及對其適宜生長區(qū)域的分析研究，人工種植試驗地區(qū)均選擇高海拔、晝夜溫差大、年均氣溫低的高原地區(qū)。試驗地信息見表2。

表2 獨一味人工種植試驗地信息

2 獨一味種子休眠及處理

2.1 休眠特性

獨一味種子具有休眠特性，不經(jīng)處理的種子發(fā)芽率低，且貯藏時間越長發(fā)芽率越低，這成為獨一味實現(xiàn)人工栽培的關鍵制約因素。

種子休眠包括由胚自身形態(tài)發(fā)育未完成、存在萌發(fā)抑制物質或缺少必要激素等引起的內源因素休眠和胚以外各組織（種皮、胚乳和胚的附屬物等）導致種子不透水、不透氣等引起的外源因素休眠兩大類[26]。研究表明，獨一味種子外種皮和內種皮的透水性良好，說明獨一味種子休眠不是由種皮透水性差而引起；使用獨一味種子的石油醚、乙酸乙酯和甲醇等溶劑浸提液處理白菜種子，可不同程度地抑制其發(fā)芽率及胚根生長，而單獨使用有機溶劑處理并不會出現(xiàn)該抑制作用，說明獨一味種子中存在某些萌發(fā)抑制物質，而采用赤霉素處理可明顯提高種子的發(fā)芽率，說明獨一味種子由于萌發(fā)抑制物質過多、促進物質不足而導致激素失衡，引起種子生理休眠[27]。因此，可以降低內源抑制物質含量及活性水平，或提高萌發(fā)促進物質與內源抑制物質比值，通過調節(jié)激素水平來打破種子生理休眠。

2.2 種子處理

研究表明，通過溫度、光照條件及種子的干預處理（如赤霉素、牛糞水、高錳酸鉀、青稞提取液等浸種）及田間覆蓋等方法處理后，均可明顯促進獨一味種子的萌發(fā)[12-15,28-31]。羅桂花等[14]發(fā)現(xiàn)，最佳的培養(yǎng)條件為黑暗環(huán)境培養(yǎng)，溫度25 ℃，50 mg·L–1赤霉素浸種24 h，種子千粒質量5.03 g 情況下，發(fā)芽率達到90.67%，發(fā)芽勢為80.00%[13]。胡瑩瑩等[28]發(fā)現(xiàn)，獨一味種子屬中溫萌發(fā)型，在20～25 ℃下適宜萌發(fā)，而高溫和低溫明顯抑制其萌發(fā)，但光照條件下種子發(fā)芽率高于黑暗條件，這與羅桂花等[14]的研究結果不符。

胡宇等[29]研究表明，獨一味種子依次經(jīng)0.1%的高錳酸鉀溶液清洗消毒、50 mg·L–1的赤霉素溶液連續(xù)浸泡和0.1%的高錳酸鉀溶液再次殺菌消毒處理，可將種子的萌發(fā)率從不經(jīng)處理的36%提升至84%，大大提高獨一味人工種植的成功率。王改花等[15]研究發(fā)現(xiàn)，不同萌發(fā)促進物質處理對獨一味種子萌發(fā)具有一定的促進和抑制作用，其中0.07%的高錳酸鉀溶液、200 mg·L–1的赤霉素溶液處理獨一味種子時，累計發(fā)芽率達到70%以上；隨著細胞分裂素濃度的升高，累計發(fā)芽率呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，體積分數(shù)為0.1%時，累計發(fā)芽率和發(fā)芽勢分別為86.67%和66.67%；而萘乙酸體積分數(shù)為0.1%時，累計發(fā)芽率與對照組相同，其他濃度下均表現(xiàn)為抑制作用；用0.09 g·mL–1牛糞水浸液處理的獨一味種子的累計發(fā)芽率、發(fā)芽勢均最高，分別達到93.33%和80.00%。此外，還有研究表明，青稞水提液[12]及醇提液[30]對獨一味種子具有感化作用，1.5 h水浸提液最有利于獨一味種子的萌發(fā)，發(fā)芽率為36.67%，發(fā)芽勢為27.79%，胚芽長度為29.80 mm，分別比對照組提高了11.34%、68.94%和4.40 mm；40%青稞根系醇提液處理的獨一味的發(fā)芽率和胚芽長度最高，分別為42.00%和44.80 mm，相比對照組分別提高了9.33%和17.8 mm，且變異系數(shù)變化小，有利于種子的萌發(fā)[12,31]。

以上研究表明，適當體積分數(shù)青稞提取液、赤霉素、細胞分裂素、萘乙酸處理均可促進獨一味種子萌發(fā)，但其效果明顯弱于王改花等[15]報道的0.09 g·mL–1牛糞水浸液處理，實際生產(chǎn)中，推薦使用0.09 g·mL–1牛糞水浸液進行種子處理。

3 育苗

3.1 田間育苗

3.1.1 選地與整地 獨一味分布在高原、高海拔地區(qū)的退化旱生生境，氣候特征為高寒缺氧、晝夜溫差大，最佳生長年均氣溫為1.93 ℃，年降水量為480.5 mm，地表土壤環(huán)境多為干旱地偏堿性環(huán)境；喜強光，有明顯伴生植物，在退化性石質高山草甸、河灘地或強風化的碎石灘上分布較多。獨一味生長坡度為緩坡（5°～15°），坡向為向陽坡[17,20,31]。故選擇平均海拔3000 m 以上，晝夜溫差大，年平均氣溫低，降水量低，高寒陰濕區(qū)的高山陽坡、晚陽坡草甸、河灘草甸等作為人工栽培地[16,21-23,25]。

選擇不積水的地塊，做高20 cm、寬50 cm 的陽畦，將表層土壤翻起，打碎土塊，去除雜物。每667 m2施入完全腐熟的有機肥1500～2000 kg；土壤較貧瘠相應增加施肥量[24]。育苗前15 d 育肥土壤，翻起表層土壤，待清除雜草等雜質后每平方米施入腐熟的農(nóng)家肥5 kg、磷酸二銨50～60 g、50%辛硫磷0.3 g，混合均勻。當土壤墑情較干燥時，還需再施放基肥后灌水保墑[31]。

3.1.2 播種及種植模式 田間育苗應根據(jù)地區(qū)環(huán)境不同而有所差異，一般在4—6 月，即土壤解凍后進行播種，隨海拔升高，播種期逐漸向后推移，幼苗苗齡應控制在60～90 d[24-25,31]。若晝夜溫差大，可考慮在播種后覆膜處理[31]。獨一味種子子葉肥厚，種子頂土能力弱，播種深度以不見浮子為度，稍加鎮(zhèn)壓。直播密度控制在60～90粒/m2，播種量1.5 kg·hm–2左右。當土壤墑情較差時，適當加大播種量，適當深播[25]，也可通過覆膜保濕以增加其出苗率。

何淑玲等[21]發(fā)現(xiàn)，全膜覆土穴播及配施坡縷石可以促進主根的伸長加粗，其中全黑膜覆土穴播及配施3000 kg·hm–2坡縷石處理效果最佳，主根長、根徑和產(chǎn)量比全黑膜不施坡縷石分別增加20.65%、46.80%和58.68%，且獨一味素、獨一味黃酮、槲皮素和木犀草素等主成分含量也顯著增加。此外，獨一味間作藏木香既錯開旺盛生長期，又可以為獨一味提供陰涼的生長環(huán)境，可顯著提高獨一味的出苗率和成活率[22]。

3.2 容器育苗

在溫室中進行容器育苗能夠擺脫季節(jié)限制，可根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的需求，每年分多次進行育苗，同時也有利于規(guī)避霜凍、旱澇等自然災害，提高育苗成活率。

3.2.1 營養(yǎng)缽育苗 將除去雜草并加入腐熟農(nóng)家肥的土壤裝入直徑5 cm、高6 cm 的營養(yǎng)缽中，放入種子2～3 粒，覆土厚度0.3 cm，擺放在做好的陽畦內或苗床上，覆蓋薄膜，且每隔3 d 在傍晚時噴水處理，保持營養(yǎng)缽內濕潤，進行營養(yǎng)缽育苗[24-25]。

3.2.2 漂浮育苗法 取育苗盤，消毒滅菌，將含草炭和珍珠巖（7∶3）的育苗基質裝入育苗盤中，播入經(jīng)赤霉素浸泡24 h 的獨一味種子，將育苗盤置于加水的育苗池或育苗盆中培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度為20～25 ℃，相對濕度為10%～80%。出苗后，往育苗池或育苗盆中添加肥料（碳酸氫銨、磷酸鈣和硫酸鉀）至氮、磷、鉀各元素質量濃度分別為150～250、10～40、200～300 g·L–1，每10 d添加1次。當獨一味株高達到1～2 cm時，進行間苗和補苗。培養(yǎng)期間修剪葉片及根系，待真葉長出后，將子葉剪去1/2面積；播種45 d時，去除伸出育苗盤的部分根；播種后60 d，剪去子葉，控制伸出育苗盤的根須根長5～10 cm。培養(yǎng)至獨一味苗的地上部分高2～3 cm，地下部分長5～10 cm[32]。該方法不僅操作簡便、耗時短、成本低，而且培育的種苗生長快、整齊健壯，具有良好的經(jīng)濟效益。

3.2.3 離體快速繁殖法 人工仿野生栽培不成熟的條件下，開發(fā)高萌發(fā)率、抗病性強、低成本的離體快速繁殖技術對實現(xiàn)獨一味的工廠化繁殖及野生資源保護具有重要意義。林忠全[33]采用冷灌裝方式制備誘導增殖培養(yǎng)基，有效減少營養(yǎng)元素的流失，經(jīng)該誘導培養(yǎng)基培養(yǎng)的獨一味繁殖率高達90%，且植株變異率低，植株結構完整、健壯度好。徐文華等[34]將獨一味無菌苗經(jīng)愈傷組織誘導、芽誘導、芽增殖、生根誘導及煉苗即得到正常獨一味植株。該方法克服了獨一味育苗周期過長、繁殖系數(shù)低的問題，提供了一種可行的工廠化快速育苗方法。楊華等[35]研發(fā)了一種一步成苗培養(yǎng)基，不需要轉接分化培養(yǎng)基，極大地簡化了離體快速繁殖的步驟，且縮短了培養(yǎng)周期，重復性好、成苗率高。陳子萱等[36]將滅菌處理后的獨一味種子，經(jīng)暗培養(yǎng)和光培養(yǎng)2個階段，快速得到獨一味無菌苗，后經(jīng)叢生芽誘導和繼代培養(yǎng)進行快速繁殖，采用該法培養(yǎng)不僅耗時短、誘導率高、可快速繁殖得到獨一味無菌苗，而且適用于獨一味野生種子，對獨一味的開發(fā)利用及分子生物學研究具有積極意義（表3）。

表3 獨一味離體快速繁殖

4 移栽

選擇6 月下旬至7 月下旬陰雨天移栽獨一味種苗，也有研究表明，在4月上中旬至8月下旬一直可移栽[24-25]。最好在幼苗新根萌發(fā)之前、土壤解凍后盡早移栽，早移栽根系較短、緩苗快、成活率高[24]。在移栽前8～10 d 揭去棚膜或地膜，使其自然生長，進行煉苗[31]，選擇健壯、無病蟲、無感染、真葉1～2片的優(yōu)質種苗進行移栽。移栽時土壤濕潤為好[25]，移栽前應根據(jù)移栽地的土壤墑情和天氣情況澆1 次透水[31]。選擇陰天或下午光照強度減弱時進行移栽，移栽時若光照較強，則會灼傷幼苗葉片而導致緩苗期延長和死苗現(xiàn)象。行距20 cm、株距15 cm，平栽、壟栽保苗密度為2萬株/667 m2左右[25]。

5 田間管理

5.1 間苗、補苗及除草

移栽20 d 后開始陸續(xù)緩苗，視幼苗稠密情況進行間苗和補苗，一般1穴只留1～2株健壯苗，而間出苗則可移栽至缺苗穴進行補苗[24-25,31]。獨一味移栽后，若雜草生長迅速，存在嚴重爭肥、爭水及爭光現(xiàn)象時，需適當除草。而封壟后，無需再除草[24-25]。

5.2 灌溉及施肥

獨一味產(chǎn)區(qū)要求降水量較多，降水量少時可視情況進行灌溉來防旱。移栽地0～20 cm 土層中含水量低于120 g·kg–1時需要灌水[25]，此外，入冬前如果土壤較為干旱，可在9—10 月澆透土壤，進行冬灌[24]。除了灌溉防旱，在雨季遇到連陰雨天氣或降水量大時，還需及時排水以防澇、防病害。獨一味野外生長區(qū)土壤肥力欠缺，移栽選地時需選擇高肥力的大田，移栽后依靠自然肥力，基本不再施肥[25]。若選擇土壤肥力不足或遇脫肥現(xiàn)象時，可在行間開5 cm的淺溝施入完全腐熟的農(nóng)家肥以補充肥力[24,31]。

5.3 越冬管理

獨一味幼苗越冬后進入旺盛生長期，但由于播種后氣溫低、生長量小，越冬成活率低。杜進琦[24]認為，應在入冬后田間覆蓋半干的細土0.5～10.0 cm，或覆蓋麥秸3 cm厚進行保溫處理。

秋季全天棚膜覆蓋和冬季地膜覆蓋處理也可提高越冬率，使返青期提前；而秸稈覆蓋處理與牛糞覆蓋處理雖無法使返青期提前，但由于良好的保水和穩(wěn)溫作用也可提高幼苗的越冬率。此外，外源Ca2+與藏藥獨一味對低溫的反應有關，適宜濃度的外源Ca2+（噴施15 mmoL·L–1CaCl2）也可激活獨一味幼苗的抗氧化系統(tǒng)，穩(wěn)定生物膜，維持較高水平的葉綠素含量，提高對低溫等逆境的適應和抵抗能力[37-38]。

6 病蟲害防治

獨一味病害很輕，室內育苗及田間栽培做好排濕、排水工作即可有效避免。蟲害主要來源于金針蟲、地老虎和蠐螬等地下害蟲，為害盛期7—8 月，時間較短[24,31]，防治工作相對簡單。產(chǎn)區(qū)采用有機栽培技術，以農(nóng)業(yè)防治為主，輔以生物防治和物理防治，通過輪作倒茬、人工捕捉及紫光燈誘導捕殺等措施便可有效控制蟲害，不再使用化學農(nóng)藥[24]。在金針蟲和蠐螬為害盛期，可利用金針蟲和蠐螬趨好青草下潛伏的習性，在田間將青草堆成小堆，每天早晨捕捉1次，5 d后另換青草[25,31]。此外，獨一味禁止連作，輪作周期應在4年以上[25]。在秋收后，應及時將田間殘茬、枯枝和落葉等廢棄物移出田外銷毀，保持田園清潔。

7 采收加工

7.1 采收

獨一味傳統(tǒng)用藥以根莖及全草入藥。其主成分地上和地下部分均有分布，且以根部含量最高，每個部位都有特有的主成分[39]。為了保證藥材質量，建議全草型采收。但是，由于過度采挖導致獨一味野生資源瀕危，《中國藥典》2010 年版規(guī)定獨一味用藥部位為其干燥地上部分[10]，以利于獨一味的種群更新、資源和生態(tài)保護。

由于獨一味種子成熟期受生長地環(huán)境影響，應根據(jù)實際生長地點和海拔高度情況，分批次進行采收。一般在8月中旬至9月下旬采種[31]。

采收時用鏟子、剪刀等工具將獨一味地上部分齊地面剪下或鏟下，并注意保護好根系，否則會影響來年收成[24-25]。

7.2 初加工

獨一味采挖后，需要進行挑選晾曬[25]，立即抖盡土壤、挑除病株、及時運回，攤放在干燥通風、透光且平坦的地面、石板、水泥地上晾曬數(shù)日，攤放厚度不超過15 cm。晾曬期間，每天要翻動3～6次，并注意檢查，若有霉爛的，應立即揀出，以防侵染健株[31]。夜間要覆蓋保暖材料防凍害及雨雪。如遇到陰雨天停止采收，并將已經(jīng)采收尚未干燥的獨一味攤晾在通風的室內或蔭棚內，防止發(fā)霉變質[25]。反復晾曬直至干透，獨一味干燥到含水量為12%時，即可進行打捆或用布質材料袋裝。

帶果穗的莖葉在晾曬和堆放過程中，果穗逐漸變干，在晴朗的天氣條件下3～5 d 種子便失水變硬，種殼因干縮程度不同而開裂，種子很容易抖出，這時將獨一味堆放在帆布或無紡布上，用木棍等輕輕敲擊果穗，使種子脫離果穗[24-25]。

8 結語

隨著獨一味產(chǎn)品的快速開發(fā)與廣泛應用，野生獨一味過度采挖已導致野生資源陷入瀕危狀態(tài)，而獨一味規(guī)范化的栽培技術體系尚未建立。目前，有關獨一味栽培的研究主要集中在打破種子休眠、改善種植模式及離體快速繁殖等方面。而育種工作還處于啟動階段，未見品種選育的報道。種質資源方面的調查和整理、種質篩選與評價、種質保存等基礎工作缺乏系統(tǒng)研究。因此，可參考蒲公英[40]和雪靈芝[41]的種質資源研究，在全西北和青藏產(chǎn)區(qū)范圍內深入開展獨一味種質資源調查，摸清獨一味種植資源現(xiàn)狀，建立、完善種質資源數(shù)據(jù)庫，并在此基礎上加強對優(yōu)良種質資源的篩選，加快開展獨一味野生撫育與仿野生種植的研究，促進獨一味新生態(tài)種植技術的形成，確保獨一味產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。最終通過GAP 基地的建立實現(xiàn)獨一味藥材規(guī)范化、生態(tài)化種植，為產(chǎn)業(yè)提供產(chǎn)量和品質穩(wěn)定的原料來源。