浅论土壤、海拔对滇重楼品质的影响

赵丽琼 陈津禾 王晓芳 杨 艾 金文艳

（云南省昆明卫生职业学院，云南 昆明 650101）

重楼又是一些著名中成药如云南白药、宫血宁胶囊、 楼莲胶囊等的主要原料之一，近年来，因重楼市场需求巨大、野生资源濒危及人工繁育技术要求高、栽培周期长等多因素导致重楼价格飙升。目前重楼人工种植市场上，尚无优质、稳定的种源供给，已成为制约云南白药、宫血宁等著名中成药可持续发展的瓶颈，人工种植重楼日益受到制药企业和种植企业等的高度关注。

1.滇重楼研究意义

首先，科学层面。近年来，国内外学者对滇重楼进行了大量的研究，但是关于重楼药材品质的研究依然处于有结果、 无结论的局面，不同产地滇重楼根茎中重楼皂苷Ⅰ、 Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ含量及总含量差异很大。甚至同一产地不同研究者得出滇重楼根茎中重楼皂苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ 含量及总含量差异也很大，此次探究旨在对不同采收期、不同生长年限、不同产地同一产地滇重楼品质差异及不同部位主要活性成分差异进行研究，以期为进一步研究滇重楼品质差异、野生变家种及规范化种植提供参考，实现滇重楼大规模培育及大面积推广。另外，通过对云南滇东、滇中、滇西部分滇重楼种植基地、海岱滇重楼种植基地进行实地调查、收集和分析，研究不同土壤、不同海拔滇重楼的品质情况，总结出土壤海拔对滇重楼品质的影响。以期探究出如何改善土壤条件的同时，通过选择相应的海拔种植滇重楼，使得滇重楼品质得到不断提高，从而总结出种植滇重楼土壤海拔要求的理论依据，为大规模规范化种植滇重楼提供指导。

其次，应用层面。重楼市场需求巨大，重楼人工种植市场上，尚需优质、稳定的种源供给，通过本课题的研究，不断提高滇重楼的产量和含量，为集团生物医药产业海岱滇重楼种植基地优质种植技术提供参考，促进产教融合。

2.土壤、海拔对滇重楼品质的影响

重楼属植物在全国大部分省区有分布，但合格的滇重楼药材（粉质重楼）集中分布于四川凉山州与滇西北高原邻接地区沿金沙江、雅砻江一线，而远离该地区，品质则明显下降。相关学者指出，重楼药材中皂苷含量和质地呈现明显的地域、生境依赖性。其影响因素主要包括土壤、海拔等。因此，此次主要结合这两个层面，综合业内学者研究情况，对此逐一进行分析。

2.1 土壤对品质的影响

土壤养分对于滇重楼的生长品质存在影响，滇重楼最宜生长于腐殖质含量丰富的壤土或肥沃的砂质壤土中栽培。学者杨永红及其团队（2012），研究了栽培区土壤营养和滇重楼的品质关联性。其引入了土壤常规五项，研究了云南当地九个地州29个的人工栽植滇重楼区域的0~30公分的土壤营养数据，并结合当地的滇重楼根茎品质情况予以研究。最终得出结论，当地土壤营养情况存在明显的不平衡性，这也为导致滇重楼品质参差不齐的关键原因。对于不同地区的土壤营养组成，结合滇重楼的生长需要，应当对土壤营养进行必要的改良。以其中调研的香格里拉三坝乡东坝村的土壤数据为例，当地土壤检测结果普遍显示，有着极为丰富的钾含量，但在有机质和碱解氮方面的含量并不高，土壤的pH并非处于滇重楼最为适宜的4.5~6.3的生长环境下，另外在土壤中还检测到了大量的不利于滇重楼生长的速效磷充分，一系列原因的共同作用下，导致当地的滇重楼品质始终不理想。在人工种植过程中，需要针对性地对当地土壤环境进行改善，确保栽种品质。学者王印及其团队（2012），分析了土壤中钾元素的含量和滇重楼的品质联系。最终得出，土壤内全钾以及速效钾的浓度和滇重楼的根茎内的总皂苷浓度有着突出性的正向联系，和根茎内的多糖浓度也表现出典型的正相关联系。包括土壤中的全钾以及速效钾的含量越是充足，则滇重楼的生长质量也更为突出。

土壤的pH情况对于滇重楼的生长也有着一定的影响。研究表明，滇重楼在碱性环境下无法正常生长，最适宜pH4.5-6.3的生长环境，其中粉质重楼为5.1，胶质重楼为4.6。学者毛玉东及其团队（2011）对此展开相关研究，其对土壤的pH值进行了不同的处理，如下表所示。

表1 不同的土壤pH控制

在各个pH不同的土壤环境下，对滇重楼的品质进行长期的监测分析，最终得出下述结论：第一，植株茎叶鲜重、根数、根长以及根系的鲜重情况和pH之间的联系为随着pH的逐步增加而先上升后下降形式。第二，pH不同的土壤环境下，植株对于氮、磷、钾三类重要养分的吸收情况测试显示，在试验土壤 pH 范围内，土壤 pH 对新老根茎、根系氮含量有显著的影响，对茎叶氮含量影响不大。新老根茎磷含量有随土壤pH 升高而增加的趋势，而茎叶和根系磷含量则呈现相反的趋势。茎叶和根系钾含量远大于新老根茎中钾含量，不同土壤 pH 处理对根系和茎叶钾含量的影响也远大于对根茎钾含量的影响。说明土壤 pH对滇重楼营养状况和养分吸收有明显的影响。第三，pH不同的土壤环境下，植株根茎内总皂甙变化情况。结果显示随土壤 pH 增加，新老根茎总皂甙含量呈现增加的趋势。除盐碱土外，土壤 pH 越高，土壤风化淋溶程度越低，土壤钙素含量越高。

相关实地调研数据反馈，土壤湿度大的沿河地带，通常产植株高大的胶质重楼。同时，冬春土壤水分较缺乏，是其生长较差的主要原因之一。湿度因素和植株的光合作用有着一定的联系。对此学者苏文华及其团队（2003）展开了相关研究活动。其利用L1-6400光合检测设备以及人工气候箱联合的方式，对于滇重楼的温度、湿度环境条件和光合速率之间的联系开展了单因素分析。其把待测的植株放置于之前已然控制恒定的目标湿度的人工气候箱之中保持20分钟，结合对光合测定设备的水分吸收气体通过情况的管控，从而于叶室环境下测试空气湿度，逐次测定自低湿度向着高湿度的方向演变。最终试验结果显示，实际滇重楼的光合效率同所处空间的湿度之间有着密切联系，当20%-80%的湿度范围内，整个的光合速率变化和湿度之间为正相关联系，如下图。于1000umol/（m2.s）有效光合辐射情况。环境温度20度的情况下，80%的空气湿度光合速率对比20%的相对空气湿度提升了27.8个百分点。由此可见，滇重楼更为适宜高湿的生长环境，最为理想的湿度即不低于75%。自然情况下，滇重楼的光合效用需要开展绝大部分时间未有达到理想的湿度条件，因此判断湿度因素或许为影响滇重楼生长缓慢的重要原因。

图1 滇重楼湿度影响

土壤湿度较高、光照较好的情况下，往往有利于滇重楼的生长。而实际自然的情况下，森林之中的湿度较高，但是光照不充分；草地环境下则光照较高，湿度并不高。对于高海拔地区，随着高度的增加气温会进一步的降低，湿度不断提升。而对于人工栽种环境，往往透光率较好，但是植株长势不理想究其原因可能为土壤湿度不高，继而制约了光合作用等过程。故而在人工栽植期间，需要予以必要的遮阴处理，这样更有助于减小气温，和湿度的高保持，此外植株也可以得到更多的有机碳沉淀。

2.2 海拔对品质的影响

海拔对于滇重楼品质造成的影响，主要可以分为光照以及温度两个方面对其光合作用的影响展开。

第一，光照因素的影响。相关研究表明，滇重楼为阴生植物，喜斜射光或散光，忌强光直射，生长需要的年日照时数在1000h左右，具有营养生长期较短而生殖生长期、越冬期较长的特点，适宜光照度为15%～50% (光强1000 Lx～3500 Lx)的生态环境中。王丽萍等采用野生 6年生以上滇重楼为种苗，研究不同套种模式透光率对重楼生长的影响，结果林下、遮荫网下或用蔓生植物在上层遮荫物种植为好，适当的遮阴有利于降低气温保持高湿度，植株可获得较高的有机碳积累。人工种植滇重楼时应以适当遮阴为好，遮阴度以不超过75 %为宜。学者曹家芮及其团队（2019）对于不同强度的LED蓝光情况下滇重楼的生长情况等展开了深入分析。试验选择460nm的单质蓝光为基础，并且分别把三年生的滇重楼放置于光强依次是50、100、150以及200umol/（m2.s）的环境下予以光照培植，并且分析各组植株的生长情况。以皂苷组分形成情况为例，如下表所示。除甾体皂苷Ⅵ未检出外，其余皂苷组分含量和总皂苷含量均随蓝光强度的增加呈先增加后 降低的趋势，以蓝光100 μmol/(m2.s)处理显著高于其余光强处理。蓝光50 μmol/(m2.s)处理高于蓝光150、200 μmol/(m2.s)处理，其中，重楼皂苷Ⅰ、薯蓣皂苷D、重楼皂苷H及总皂苷在蓝光50 μmol/(m2.s)处理与蓝光150、200 μmol/(m2.s)处理间差异显著。说明蓝光光强高于10μmol/(m2.s)时，不利于皂苷组分含量和总皂苷含量的提高。

表2 不同蓝光情况下皂苷浓度对比（umol/m2.s）

滇重楼为典型的根茎类植株，其核心药效为皂苷。光照强度和光质为影响植株生长发育的关键要素，此外也对其此生代谢以及此生代谢产物蓄积和转化等有着密切联系。此次探究结果切实反映出，在100umol/m2.s的光照条件下，无疑更加地利于滇重楼的根茎皂苷等的蓄积，因此可以在人工栽植过程中选用100umol/m2.s为其生长期间的光照环境。

第二，温度因素影响。研究指出，低温对滇重楼甾体皂苷的积累具有明显的促进作用，而高温对甾体皂苷的积累有明显的抑制作用。此现象与另一种皂苷植物西洋参相 似，研究表明，低温处理下的西洋参有效成分含量更高，低温不仅有利于参根量的增加，也有利于西洋参人参皂试含量的积累;研究证明低（22°C/15°C）更有利于高品质滇重楼的生产，可用于生产实践。空气温度（Ta)偏高和相对湿度偏低分别是导致低海拔和高海拔地区滇重楼“午降”的主要因素，相较于海拔985 m的者竜地区，海拔2100m的昆明地区滇重楼光合能力更高。学者刘涛及其团队（2015）也对温度和滇重楼的光合作用之间的联系进行了分析。其选择三类不同的温度组别处理滇重楼，各重复3个，生长6个月测定其开花期阶段叶片的光合特性及根茎中有效成分含量的变化。最终得出结论，温度和滇重楼的光合作用以及根茎有效成分等的形成有着密切的联系，最终又以22/15度的组别对于滇重楼的缁体皂苷等的蓄积有突出效用，同时也更有助于光合作用过程。有效成分为植株植物次生代谢的产物，温度的改变往往会影响到植物代谢并间接影响到其次生代谢物的合成量。为了了解药用植物滇重楼对于不同温度下的生理生态反应，本研究使用不同温度处理滇重楼，进行滇重楼生长和次生代谢产物的影响研究。研究表明，温度对滇重楼光合特及有效成分含量都有显著影响。滇重楼叶片的最大羧化速率、呼吸速率、最大电子传递速率、磷酸丙糖利用率和叶绿素含量均以低温处理最高，高温处理最低。该实验结果也认为低温对甾体皂苷的积累具有明显的促进作用，而高温对甾体皂苷的积累有明显的抑制作用。此现象与另一种皂苷植物西洋参相似。研究表明，低温处理下的西洋参有效成分含量更高，低温不仅有利于参根量的增加，也有利于西洋参人参皂试含量的积累; 但在植物中，不同温度对植物的效应也具有显著差异，如欧乌头根在高温气候条件下含乌头碱，但在寒冷低温时则变为无毒；所以前人研究温度对植物次生物质的积累似乎没有明显规律。本研究证明低温( 22 ℃/ 15 ℃ ) 更有利于高品质滇重楼的生产，可用于生产实践。

3.结束语

滇重楼又是一些著名中成药如云南白药、宫血宁胶囊、楼莲胶囊、热毒清胶囊等的主要原料之一，直接关系到云南省多个中成药产品的生存与发展，每年仅云南省的用量就达数百吨，市场需求量较大。然而滇重楼自然繁殖率很低，周期长，生长缓慢，加之主产区乱采滥挖和药用范围不断扩大，需求量逐年增加，忽视对滇重楼资源的保护和繁育，野生种质资源遭到严重破坏，仅靠野生资源已不能满足工业化生产。而在人工培植过程中，需要高度关注土壤营养、pH、微量元素以及湿度指标的管控，对于影响植株光合作用的温度以及光照条件也需要严格把控，从而确保培育出更为高品质的滇重楼植株，达到其种植效益。