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种植因素对桔梗产量和品质的影响

2023-07-30樊志强

农业科技与装备 2023年3期
关键词:有效成分种植密度桔梗

樊志强

摘要:为获得高品质的桔梗药材,基于桔梗的生长习性和对土壤性质的要求,从种植密度、施肥措施、田间管理和采取时间等方面,总结桔梗产量和有效成分的发展规律,为桔梗的科学种植和采收利用提供理论依据。

关键词:桔梗;产量;有效成分;种植密度;采收

中图分类号:S567   文献标识码:A    文章编号:1674-1161(2023)03-0014-02

桔梗是双子叶植物桔梗科植物桔梗(Platycodon grandiflorum)的干燥根,是一种药食同源的常用大宗药材,在中药生产和食品加工中应用广泛。《本草纲目》对桔梗名称的解释为:“此草之根结实而梗直,故名桔梗”。作为一种常用的大宗药材,虽然桔梗的野生资源较为丰富,但仍无法满足药材市场的需求,因此我国于20世纪60年开始人工栽培桔梗。为探讨种植密度、施肥措施、田间管理和采取时间等因素对桔梗产量和药材质量的影响,诸多学者从不同角度相继开展系统的试验研究,并得到很多有價值的研究成果,为桔梗的科学种植和采收利用提供理论依据。

1 桔梗的生长习性

因桔梗喜光、喜温和湿润凉爽的环境,因此桔梗主产区大多位于温带季风气候带,光照强度在1 900~3 100 h之间,降雨量在300~900 mm之间,年均温度为3.5~16.2 ℃,无霜期为120~216 d。

桔梗对生长环境要求不高,所以我国南北方均有种植,根据种植区域分为南桔梗和北桔梗,北桔梗主产地在华北、东北一带,南桔梗主要位于长江以南地区。由于气候和地理条件存在一定差异,因此各产区的桔梗产量和品质也不同。当前,我国的桔梗三大主产区分别为内蒙古赤峰、山东淄博、安徽亳州,种植面积约占桔梗总种植面积的75%。

桔梗主要含皂苷和多糖类等成分,现代研究认为皂苷类物质是其主要的药效成分。《中国药典》规定,桔梗总皂苷含量不得少于6%。皂苷包括桔梗皂苷D(PlatycodinD)、桔梗皂苷A(PlatycodinA)、桔梗皂苷B、桔梗皂苷D2、远志苷D、远志苷D2、桔梗皂苷D3等[1]。桔梗的地上部分和须根中含有丰富的皂苷、黄酮和氨基酸,可作为提取相应成分的原料。

2 种植制度对桔梗产量和品质的影响

2.1 种植密度

桔梗适宜在土层深厚、肥沃、排水良好、富含腐殖质的砂质壤土种植,种植方式有直播和移栽2种。桔梗是以根为收获目的的药材,正确处理个体发育与群体发育的关系,才能达到个体充分发育、群体生物产量获得集体增长的目的。合理密植可有利于根系生长和抑制分支,从而增加商品价值。然而,地上部分的基础生长决定根的生长,群体中的个体数目太多过密,会影响个体发育。

张玲[2]的试验研究表明,直播稀植的桔梗会产生较多分支,增加侧根周皮、韧皮部和须根的比例。适当密植(株行距8 cm×25 cm,45万株/hm2)能提高桔梗总皂苷、黄酮类成分和桔梗皂苷D等有效成分的含量。

宁书菊[3]的对比试验研究结果显示,种植密度不仅对桔梗的生长生理标(茎高、根长、根粗、单株干质量、光合色素含量、净光合速率、水分蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度)有影响,而且影响总皂苷的含量。高密度条件下,单株发育较差,生长生理指标显著下降;低密度条件下,单株发育良好,生长生理指标及总皂苷含量较高,但单位面积生物产量较低。相比氮、磷吸收,桔梗对于钾的吸收量较小。

综合多项研究结果可知,各种植区确定桔梗的种植密度时,应综合考虑生物产量、有效成分含量和商品的外在品质。

2.2 施肥措施

除种植密度外,有许多试验试图通过合理施肥来提高桔梗的产量和有效成分含量,并报道了施肥种类和数量对桔梗生产的影响规律。

氮磷钾3种元素相比,桔梗对磷元素的吸收较少。第1年桔梗生长中对元素吸收量的顺序为氮>钾>钙>磷>镁。从有效成分来看,施肥对桔梗中的总皂苷、桔梗皂苷D、可溶性糖、多糖等有效成分的含量均有一定影响。其中,单施氮肥能显著增加桔梗总皂苷和桔梗皂苷D含量,对多糖含量的影响顺序则为单施磷>单施氮>单施钾。氮磷钾两者配施对桔梗总皂苷影响顺序为:氮+钾>氮+磷>磷+钾;复合肥中低磷组深施(25 cm)有利于增加桔梗总皂苷和可溶性糖含量。同时,中量元素及微量元素对桔梗的生长也有影响,表现为喷施一定浓度的铜、锰、锌后,桔梗皂苷D的含量有所提升。

段云晶[4]研究氮磷钾对桔梗干物质积累影响时,确定桔梗(2 a生)植株全生育期内对氮、钾肥需求较多,且氮肥对桔梗的生长影响最大,每生产100 kg桔梗干物质需N,P2O5,K2O的比例为1.00∶0.90∶1.27。还有研究表明,1 a生桔梗的氮、磷、钾合理施用比例为1.00∶0.53∶1.50,3 a生桔梗则为1.22∶1.00∶1.76。

另外,合理的施肥措施还能改善桔梗的根形。采挖前撒施基肥,可以达到肥料深施的效果,可有效改善根形,提高商品率。深层施肥(40 cm)的主根最长,侧根数最少,全层施肥的根粗最粗,侧根数最多。同时,低磷可增加桔梗主根长和主根粗,减少侧根数。

2.3 生长年限

随着生长年限的增长,桔梗的根质量显著增加,皂苷含量也有所增加。

王志芬等[5]认为桔梗的生长发育、药材产量与质量的形成具有明显的阶段性。1 a生桔梗生育期比2 a生和3 a生桔梗延长40 d左右,相应的各生育时期明显较晚,且植株矮小,茎杆细软。1 a生桔梗主要搭建产量和质量的基本构架(主要包括根长和根粗),产量低、药性质量差,难以达到中药用药要求;2 a生桔梗的产量和质量得到明显改善,进入根形态与根重量同步构建期,皂苷含量也有所增加;3 a生桔梗的产量相对平稳,质地和皂苷略好于2 a生桔梗,但两者间的差异并不明显。

石俊英等[6]的试验报道显示:不同产地的药材质量差异较大,其中皂苷成分的分布呈不均衡状态,与产地、生长年限密切相关;总皂苷主要存在于主根当中,且根中段>根上段>根下段,因此大多采用根中段入药部位。去皮桔梗的总皂苷含量测定结果表明,2 a生(8.97%±0.41%)>1 a生(7.15%±0.81%)>3 a生(6.11%±0.94%)>4 a生(6.02%±0.87%)。

2.4 采收时期

除生长年限外,采收期对桔梗总皂苷和皂苷D的含量也有重要影响。以根中苦味物质(皂苷、黄酮和氨基酸)的含量为依据,1 a生桔梗的最佳采取时期为11月份至第2年的1月份。在此期间内,桔梗根部苦味物质含量最高,药材鲜根产量最高(较秋季采收增加13.47%),且容易脱皮。

李心怡[7]比较1 a生、2 a生及3 a生各10份川桔梗藥材中桔梗总皂苷及桔梗皂苷D的含量,发现2 a生川桔梗药材中的总皂苷含量为3.01%,高于1 a生(2.47%)和3 a生(2.47%);观察桔梗皂苷D含量,以3 a生的桔梗最高,为0.33%,其次是2 a生桔梗(0.27%),1 a生的最低(0.23%)。综合考量总皂苷和桔梗皂苷D的含量,建议选用栽培年限为2 a生或3 a生的药材。

为便于干燥,收获后的桔梗根要经过清洗和去皮后,整根或直接切片,再置于烘干房烘干(48~52 ℃)或自然晾干。去皮清洗或再浸润过程会造成有效成分的损失,因此,桔梗更适于产地趁鲜加工炮制。

3 结语

综合关于桔梗产量和有效成分含量的报道可知,种植密度、施肥措施(肥料种类、施肥数量和施肥方法)、种植年限和采收时期等,都对桔梗的品质有一定影响。在桔梗的生产种植中,应根据桔梗药食两用的特点,推行产地化、标准化、规范化的种植措施,稳步提升桔梗的产量和质量。

参考文献

[1] 魏建和,杨成民,隋春,等.利用雄性不育系育成桔梗新品种‘中梗1号、‘中梗2号和‘中梗3号[J].园艺学报,2011,38(6):1 217-1 218.

[2] 张玲,郭宣宣,朱丽丽.桔梗中苦味物质的分布与动态积累研究[J].中药新药与临床药理,2019,3(5):586-591.

[3] 宁书菊,韩娜,林文津,等.栽培密度对亳州桔梗生长生理特性的影响[J].中国农学通报,2017,33(28):13-18.

[4] 段云晶,李柯,王康才,等.氮磷钾对桔梗干物质积累及桔梗皂苷D含量的影响[J].土壤通报,2016,47(4):921-927.

[5] 王志芬,单成钢,苏学合,等.不同年限栽培桔梗生长发育差异的比较研究[J].现代中药研究与实践,2009,23(4):10-13.

[6] 石俊英,董其亭,巩丽丽,等.不同产地桔梗中总皂苷成分与质量的相关性研究[J].山东中医药大学学报, 2006,30( 3):247-250.

[7] 李心怡,陈玲,马逾英,等.不同栽培年限及产地加工方法对川桔梗中桔梗总皂苷含量的影响[J].亚太传统医药,2018,14(4):35-38.

Effects of Planting Factors on Yield and Quality of Platycodon Grandiflorum

FAN Zhiqiang

(Benxi Chemical Industry School, Benxi Liaoning 117019, China)

Abstract: In order to obtain high quality of platycodon medicine, based on the growth habit of Platycodon grandiflorum and the requirements of soil properties, the development law of yield and active ingredient of Platycodon grandiflorum was summarized from planting density, fertilization measures, field management and taking time, so as to provide theoretical basis for scientific planting, harvesting and utilization of platycodon grandiflorum.

Key words:  platycodon grandiflorum; yield; active ingredient; planting density;harvesting

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