馬福彪
(永安市安砂林業(yè)工作站,福建 永安 366000)
我國傳統(tǒng)中藥黃精,是百合科多年生植物滇黃精(Polygonatumkingianum)、黃精(Polygonatumsibiricum)或多花黃精(Polygonatumcyrtonema)的干燥根莖[1]。黃精是藥食兩用藥材,有養(yǎng)陰潤肺、補脾益氣、抗病毒和抗腫瘤等功效[1-2]?!侗静菥V目》記載其“補諸虛,填精髓,平補氣血而潤”[3]?!陡=ㄖ参镏尽酚涊d:“多花黃精根莖入藥為黃精,長梗黃精(P.filipes)根莖民間也作黃精入藥”[4]。浸出物和黃精多糖含量是衡量多花黃精藥材質量的重要指標[1]。藥典要求浸出物和黃精多糖含量應分別不低于45%和7%。產(chǎn)于福建三明的多花黃精是道地優(yōu)質藥材,野生資源因長期大量采集已接近枯竭,產(chǎn)量逐年下降[5]。近年來,三明市的梅列、三元、永安、沙縣等各縣(市、區(qū))都在大力推廣林下人工種植多花黃精,并取得了較好效果。多花黃精喜溫暖濕潤環(huán)境,在野外主要分布在海拔500~1 500 m的林下、林緣與山谷溪溝兩旁陰處[6],在毛竹(Phyllostachysheterocycla)林下生長良好。三明市毛竹林面積達30.9萬hm2,利用豐富的毛竹林地資源推廣種植多花黃精很有潛力。目前,國內有關黃精栽培方面的研究主要集中在培育技術、組織培養(yǎng)技術和杉木林、竹林下套種黃精的生長量研究[6-9]。樊艷榮等[6,10-12]研究了不同坡位、不同立竹密度毛竹林下多花黃精種群的生長狀況和生物量積累與分配規(guī)律;章文前[13]研究了毛竹林郁閉度、坡位對多花黃精的株高、地徑、根莖總長、根莖直徑和根莖鮮重等生長指標的影響;周新華等[14]研究了林下生境及生長年限對多花黃精生長和藥用活性成分含量的影響;黃云鵬、沈瓊桃[15-16]等研究了毛竹林、闊葉樹林、杉木林、馬尾松林等林分類型和不同郁閉度對多花黃精根莖多糖含量的影響。本文通過調查不同毛竹林生境仿野生栽培多花黃精的生長情況,分析其藥材質量,探索利于多花黃精生長和黃精多糖累積的適宜生境,旨在為進一步優(yōu)化毛竹林下仿野生種植多花黃精提供技術支持。
試驗地位于永安市上坪鄉(xiāng)聯(lián)合村,地理坐標117°27′31″~117°27′46″ E,26°0′21″~26°0′21″ N。氣候溫暖濕潤,光照充足,年平均氣溫16.9 ℃,極端高溫40.5 ℃,極端低溫-7.6 ℃,≥10 ℃的活動積溫4 844 ℃,無霜期276 d,年均日照1 766.1 h,年均降雨量1 762 mm,多集中于5~9月,年均降雨日數(shù)151 d,年均相對濕度79.6%。溫暖濕潤氣候對多花黃精生長極為有利。試驗毛竹林地海拔500~1 200 m,土壤為微酸性山地紅壤。毛竹林經(jīng)人工多年墾育,林分結構簡單,林下植被稀少,毛竹生長良好。
2016年2月,分別在3種海拔的半陰坡下坡位平緩地,選擇3種立竹密度的竹林,沿等高線各設置3個標準地,共27個標準地。海拔分別為A1:600 m、A2:800 m、A3:1 000 m,立竹密度分別為B1:1 500株·hm-2、B2:2 250株·hm-2和B3:2 700株·hm-2,標準地規(guī)格30 m×30 m。各標準地均為紅壤,土壤肥沃。2015年3月,選用聯(lián)合村當?shù)匾吧嗷S精健康根莖,采用常規(guī)方法種植,每株根莖苗帶芽1~2個,平均鮮重4.5 g/株,種植株行距100 cm×100 cm,用種量45 kg·hm-2(鮮重)。做好常規(guī)管理,每年結合毛竹山經(jīng)營于秋季劈草除灌1次,一般不需施肥、澆水和病蟲害防治。2018年9月,采伐毛竹1次,伐后密度基本保持初始密度。
2016年2月和2019年10月,分別調查每個標準地的立竹密度、胸徑和枝下高(表1)。2018年10月在每個標準地沿等高線方向的上部、中部、下部,各設置3個樣方,樣方規(guī)格3 m×3 m,每個樣方間相隔6 m以上。在每個樣方內,測量每株多花黃精的株高,計算平均株高。根據(jù)平均株高選擇3株平均樣株,整株挖起,分離地上莖葉和地下根莖,洗凈泥沙,晾干,分別稱鮮質量,再置于 80 ℃烘箱中烘至恒重,稱干質量。分析地上、地下生物量分配比例。根莖浸出物和黃精多糖含量委托福建省三明市藥品檢驗所用《中國藥典》(2015年版)規(guī)定的方法進行檢測。
表1 試驗前后試驗地毛竹林林分狀況
利用 Excel 2003 軟件整理調查數(shù)據(jù)和制作圖表,用SPSS 19.0 軟件分析生物量、浸出物和黃精多糖含量指標。地下地上比=地下干重/地上干重。
在生長表現(xiàn)上,A2B2株高最高,其次是A2B3,A1B1的最低;地上干重方面,A1B3最高,其次是A2B2,二者相差不大,A1B1最低,僅為A1B3的82.96%;地下干重方面,A2B2最高,其次是A3B1,A1B1的最低,僅為A2B2的84.80%;地下地上干重比方面,A3B1的1.32最高,其次是A3B3,A1B3的最低,只有1.21(表2)。
在產(chǎn)品質量上,所有組合的浸出物含量平均為79.05%,黃精多糖含量平均為14.11%,均遠高于《中國藥典》要求的45%和7%,分別是藥典規(guī)定含量的1.76倍和2.02倍,這與戴琴等[17]的結論一致,說明三明產(chǎn)的多花黃精質量上乘。各個組合中,A1B2的浸出物含量最高,達80.41%,其次是A2B2,A2B1的76.66%最低;A2B1的黃精多糖含量最高,達14.61%,其次是A1B3,A3B3的12.93%最低(表2)。
考慮到黃精以地下根莖為藥材,綜合地下干重和浸出物、黃精多糖含量測算,A2B2的凈浸出物產(chǎn)量最高,達到23.41 g,其次是A3B1的20.71 g和A1B3的20.49 g,A3B3的17.16 g和A1B1的16.16 g最低;A2B2的凈黃精多糖產(chǎn)量最高,達到4.46 g,其次是A3B1的3.70 g和A1B3的3.98 g,A3B3的2.82 g和A1B1的2.84 g最低。凈浸出物和凈黃精多糖產(chǎn)量的變化趨勢一致。
表2 多花黃精生長表現(xiàn)及質量分化
在0.05檢驗水平下,對于株高、地上鮮重、地上干重、地下鮮重、地上干重、地下地上比等生長性狀指標,海拔、立竹密度和海拔×立竹密度的P值均低于0.05,說明毛竹林的海拔、立竹密度及二者交互作用對黃精生長有顯著影響。海拔、立竹密度和海拔×立竹密度的觀測效能,除地上鮮重和地下地上比在立竹密度的觀測效能為0.954、0.715外,其余的觀測效能均在0.98以上,說明對于考察生長性狀而言,可不必增加樣本數(shù)量。從效應量Eta2值大小看,海拔×立竹密度交互作用對多花黃精生長性狀的影響最大,其次是海拔,立竹密度的影響最小(表3)。
在0.05檢驗水平下,浸出物含量的海拔、立竹密度和海拔×立竹密度P值分別為0.030、0.006和0.021,均小于0.05,說明毛竹林的海拔、立竹密度及二者交互作用對黃精浸出物含量有顯著影響;黃精多糖含量的海拔、立竹密度和海拔×立竹密度P值分別為0.618、0.590和0.833,均大于0.05,說明毛竹林的海拔、立竹密度及二者交互作用對黃精多糖含量的影響不顯著(表3)。浸出物含量、黃精多糖含量在海拔、立竹密度和海拔×立竹密度的觀測效能分別為0.871、0.879、0.892和0.819、0.826、0.813,雖都大于0.80,但最好要進一步加大樣本數(shù)量,以獲得更加可靠的結論。從效應量Eta2值大小看,總體上海拔×立竹密度交互作用對質量性狀的影響最大,其次是海拔,立竹密度的影響最小。這點與對生長性狀的影響相同。
選用三明當?shù)胤N源在毛竹林下仿野生狀態(tài)種植的多花黃精浸出物和黃精多糖含量分別是藥典規(guī)定含量的1.76倍和2.02倍,表明在福建三明人工種植的多花黃精是質量上乘的道地優(yōu)質藥材,說明三明當?shù)匾吧嗷S精種質資源優(yōu)良,且環(huán)境十分適宜多花黃精的生長和藥用成分的積累。因此,在三明開展毛竹林下人工仿野生種植多花黃精大有可為,可以緩解野生資源不足,滿足市場需求,也是提高山區(qū)竹農(nóng)經(jīng)營收益的一個有效途徑。
表3 多花黃精生長及質量性狀目標效應檢驗
海拔×立竹密度交互作用對生長性狀和質量性狀的影響都最大,說明毛竹林下種植多花黃精,應綜合考慮海拔和立竹密度,在海拔較高的毛竹林下種植黃花黃精,應考慮較稀的立竹密度,反之亦然。在毛竹林下推廣人工種植多花黃精,要收獲最高的凈浸出物和凈黃精多糖產(chǎn)量,最佳生境是海拔800 m、立竹密度2 250株·hm-2,其次是海拔600 m、立竹密度2 700株·hm-2和海拔1 000 m、立竹密度1 500株·hm-2。
毛竹林的海拔、立竹密度及二者交互作用對黃精浸出物含量有顯著影響,但對黃精多糖含量的影響不顯著,可能原因有二。一是黃精多糖含量可能主要受遺傳因素影響,受環(huán)境影響較小。相同種源種出的藥材產(chǎn)品,黃精多糖含量沒有顯著差異,從這點上說明推廣種植多花黃精時種苗遺傳質量是極為重要的。二是本次試驗中觀測黃精多糖含量的樣本數(shù)不夠大,觀測效能雖然都大于0.80,但都不到0.90,應該要進一步加大樣本數(shù)量,以獲得更加可靠的結論。