宝鸡市陈仓区柴胡种植及产业调查分析

魏华,董能峰,肖瑜,王璐,徐小峰,孟敏敏,申静怡

(1.宝鸡职业技术学院医学院,陕西 宝鸡 721013 ;2.宝鸡市食品药品检测中心,陕西 宝鸡 721099)

柴胡,具有疏散退热、疏肝解郁的功效。目前,市售柴胡主要以栽培品北柴胡为主。柴胡属于大宗药材,临床需求增大,柴胡野生资源因药农的乱采乱挖,数量急剧减少,导致其市售价格连年上涨。

宝鸡市因地理环境,成为陕西省发展柴胡种植产业的主要区域之一。2018年,宝鸡柴胡被列为“十大秦药”,不同产区地形条件差异明显,目前主要涉及陈仓区、麟游县等地。柴胡因种质来源不一,致使柴胡质量参差不齐,严重影响中医临床用药。因此,选用优质种质资源,且进行规范化、规模化种植,是宝鸡柴胡亟待解决的问题。

1 主要仪器与试剂

1.1 主要仪器

研究所使用到的主要仪器有:HPLC(日本岛津公司);电子天平(BSA124S-CW) ( 德国赛多利斯科学仅器(北京)有限公司);超纯水仪(Milli-Q)(默克密理博公司);超声波清洗器(KQ-500) (昆山市超声仪器公司);电热恒温水浴锅(北京市水光明医疗仪器有限公司)。

1.2 实验试剂和标准溶液

研究所使用到的主要试剂有:甲醇(分析纯)、乙醇(分析纯)、乙酸乙酯(分析纯)、硫酸、氨水,均来自北京化工厂;对二甲氨基苯甲醛(上海麦克林生化科技有限)公司;乙腈(色谱纯)(美国Fisher公司);柴胡皂苷a (20736-09-8) (成都克洛母生物有限公司);柴胡皂苷d (20874-52-6) (成都克洛丹生物有限公司)。

2 方法

2.1 柴胡皂苷a、d含量测定

采用高效液相色谱法测定柴胡皂苷a、d含量。以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂、流动相A为乙腈、流动相B为水,按《中国药典》规定的进行梯度洗脱;以210 nm波长进行检测。对照品溶液、供试品溶液的制备均参照《中国药典》。

吸取对照品溶液20 μL,供试品溶液10～20 μL,注入液相色谱仪中,检测柴胡皂苷a及柴胡皂苷d的含量。

2.2 柴胡样品中总黄酮含量测定

对照品溶液、供试品溶液的制备均参照《中国药典》。

吸取供试品溶液5 mL置于25 mL量瓶中,用水补足至6 mL,先加入1 mL 5%亚硝酸钠溶液,混匀,静置6 min;加入1 mL 10%硝酸铝溶液、10 mL 4%氢氧化钠试液,再加水至刻度,摇匀,510 nm波长处测定吸光度[1]。

3 结果与分析

3.1 宝鸡市陈仓区柴胡种植情况调查结果分析

宝鸡山区独特的气候及地形条件,是宝鸡市中药材产业发展具有得天独厚的地理优势,适合种植多种药材,据统计,宝鸡市境内具有药用价值的各类药材上千余种,拥有广阔的综合利用价值[2]。

目前,宝鸡市中药材种植品种多样,且种植面积各不相同。相比其他中药材,柴胡的种植面积最广,大于10万亩。陈仓区西部山区,因其土壤多碱性、昼夜温差大和得天独厚的地域优势成为西山柴胡不可复制的地理标签,在历史上一直被称为“药材之乡”、“陈仓药库”。

图1 宝鸡市陈仓区柴胡种植面积及贫困户分布图

图2 2017～2018年宝鸡市陈仓区贫困户柴胡种植情况

2019年,“陈仓西山柴胡”因质量好,柴胡皂苷含量高,荣获国家地理标志认证。全区种植面积达11.5余万亩,涉及八个镇,并辐射、带动了太白、麟游、千阳等县区的药材种植。仅拓石镇,由2010年的5000余亩发展到2020年年底的85000余亩。

图3 2017～2018年宝鸡市陈仓区贫困户数量

西山柴胡年产值超2亿元,带动农户17000户,其中贫困户5000余户,柴胡产业已经成为整个西山地区广大农民脱贫致富的主导产业,是全省就业创业示范基地,全省林下经济示范基地。

经实地考察、调查问卷,宝鸡市陈仓区柴胡亩产量统计结果,见图4。宝鸡市陈仓区柴胡亩产量由50～100 kg/亩不等。其中亩产70～99 kg占统计数据的60%,亩产70 kg以下占20%,亩产110 kg以上及100～109 kg分别仅占到5%。高产量的亩产地是由合作社承包的可以种植粮食的平地,其土壤质量及土壤营养均高于低产的山地土壤。对于大多数的柴胡种植地,其亩产量为70～99 kg。

图4 宝鸡市陈仓区柴胡亩产量统计图

宝鸡市陈仓区柴胡收割时间,见图5。如图所示,60%的种植户在柴胡种植的第2年,根据柴胡的长势,收割柴胡;有20%的种植户选择在柴胡种植后的2.5年,收割柴胡;而在第3年和第1.5年收割柴胡的种植户分别占15%和5%。宝鸡市陈仓地区,农民种植柴胡历史悠久,积累了丰富的种植经验,因在柴胡种植后的第1.5年,柴胡的有效成分累积较少,而在第3年又因为担心气候等原因引起柴胡出现病虫害而减产,所以多数种植户选择在柴胡种植后的第2年收割柴胡。

图5 柴胡收割时间

柴胡种子来源统计图,如图6所示。在所调查的种植户中,有50%选择在当地或其他地方的种子站购买柴胡种子;有30%种植户从自己的柴胡地里选取种子;种子由合作社分发的,占到15%;从朋友或亲戚等处获取种子的种植户仅占5%。种子站购买的种子,有一部分不是宝鸡市陈仓区本地的种子资源,如来自于甘肃、山西等地的柴胡种子。宝鸡市陈仓地区的柴胡质量位于全国首列,因此,通过研究,提倡种植户选取自己地里的柴胡种子进行种植,以保护宝鸡的种质资源。

图6 柴胡种子来源统计图

研究对宝鸡市陈仓区柴胡的种植方式统计结果显示,95%的种植户,依然选择传统的撒播方式进行柴胡种植,仅有5%的种植户选择用机器条播的方式种植柴胡。选择机器条播的柴胡种植方式,多数为合作社承包的大面积柴胡的种植。而对于多数的居住在山区地区的种植户,因山地地形等原因,依然选取传统撒播方式种植柴胡。因此,要提高柴胡种植的收益,必须选择合适的柴胡种植地及合适的柴胡播种方式,才能达到提高效益降低成本的目的。

在宝鸡市陈仓区,60%的柴胡种植地不套种任何农作物,30%的柴胡地与花椒套种,10%的柴胡地与玉米套种。从提高单位土地面积的收入考虑研究提倡柴胡与各种农作物套种技术。但农作物的选择尤为重要,需要与柴胡互补,不产生竞争且利于柴胡生长为主,以提高单位土地面积的经济收入。

3.2 宝鸡市陈仓区柴胡化学成分分析

3.2.1 柴胡皂苷含量分析。柴胡根部柴胡皂苷a和柴胡皂苷d的含量检测结果,见表1,限量参考《中国药典》2015年版。柴胡皂苷a和柴胡皂苷d之和,拓石镇、慕仪镇、县功镇三处的含量分别为0.9143%±0.05%,0.6586%±0.04%和0.6281%±0.04%;三处采样地中,拓石镇柴胡皂苷a和柴胡皂苷d之和最高,县功镇柴胡皂苷a和柴胡皂苷d之和最低,且拓石镇与县功镇的柴胡皂苷a和柴胡皂苷d之和存在显著差异(P<0.05);柴胡皂苷a的含量,在拓石镇、慕仪镇、县功镇没有显著差异(P>0.05),但柴胡皂苷d的含量,拓石镇含量最高,与另外两处存在显著差异(P<0.05)。

表1 各柴胡样品中柴胡皂苷含量结果

三处柴胡皂苷a的含量、柴胡皂苷d的含量以及柴胡皂苷a和柴胡皂苷d之和均符合《中国药典》标准,即柴胡皂苷a和柴胡皂苷d总和≥0.3%。县功镇和慕仪镇柴胡皂苷a、d之和分别是中国药典的2.0倍和2.2倍,拓石镇柴胡皂苷a、d之和是中国药典的3.0倍,品质优良。

3.2.2 柴胡总黄酮含量分析。研究对慕仪镇、拓石镇及县功镇三处柴胡样品的总黄酮含量进行测定,测定结果见表2。拓石镇柴胡总黄酮含量为0.9611%±0.04%,慕仪镇柴胡总黄酮含量为0.9231%±0.04%,两地柴胡总黄酮两无显著差异(P>0.05);县功镇柴胡总黄酮含量为0.6761%±0.03%,与拓石镇和慕仪镇柴胡总黄酮含量存在显著差异(P<0.05)。

表2 柴胡样品中柴胡总黄酮含量结果

3.3 宝鸡市陈仓区柴胡产业存在问题

经实地考察、调查问卷,研究对宝鸡市陈仓区柴胡种植存在的问题进行统计分析,结果,如图7。根腐病的发生以及在柴胡种植过程中的杂草去除问题,成为柴胡种植过程中的最重要问题,二者占90%。因此,在日常柴胡种植培训过程中,应着重于根腐病的防治及选取合适的播种季节以减少杂草的反复多次生长。

图7 宝鸡市陈仓区柴胡种植存在问题

3.4 中药材秸秆利用现状

中药材大多含有多糖类、皂苷类、黄酮类等药用成分,且具有免疫调节、抗病毒等多种功效。有研究表明:中药材的秸秆及其根部含有相似的化学物质,只是含量上存在差异[3]。中药材种类多,其秸秆化学成分、营养成分及含量差异较大。以中药材秸秆为原料做成的饲料,存在品质无法保证的问题。只有解决好此问题,才能加快中药材秸秆饲料化发展的新进程。

4 讨论

4.1 宝鸡市陈仓区优质柴胡种植建议

柴胡种植,首先需选择适宜的播种时期、播种量和适宜的方法套播。以“宁可播种后等雨,不能等雨后播”为播种原则,掌握好播种时间。在播种时,将柴胡种子与草木灰按照1∶3比例混合均匀。降雨前期,在套种作物行间撒播,撒播时,注意防止种子与灰土分离。用种量为37.5～45.0 kg/hm2,播种后15～20 d出苗[2]。

柴胡田间管理最重要的是除草和间苗,其直接影响柴胡的产量和质量。苗高5～7 cm时定苗,160株/m2苗量为宜[2]。

柴胡以根入药,其地上茎叶细弱,易倒伏。茎叶生长会消耗过多营养,直接影响柴胡地下药材的产量与质量。因此,控制其生长是柴胡田间管理的重要环节。应注意促进根部生长,控制茎叶徒长。

根腐病、斑枯病是柴胡的主要病虫害,应以预防为主,选取物理与生物防治相结合的技术,采取科学施肥,加强田间管理,确保生产优质柴胡药材。

柴胡一般在有效成分含量最高时,采收,以保证其药用价值。采挖根部时,注意勿伤其根部,抖去泥士备用。

在实际生产中,宜采用带株采收方式采收种子。柴胡种子采收期越晚,种子产量越高、总有效萌发数越高。同时应视具体情况适当延后其采收期。

4.2 宝鸡市陈仓区柴胡化学成分

柴胡皂苷a及柴胡皂苷d的含量是评价柴胡质量的标准之一[4]。柴胡皂苷a、d分别在柴胡的根、茎、叶、花中均有分布[5],全草入药更能充分发挥其药用价值,节约药用资源。有研究表明:柴胡产地不同,8月采收的柴胡,柴胡总皂苷含量均最高[6]。

4.3 中药材秸秆饲料化利用及存在的问题

多数中药材秸秆,除了含有与药用部分相似的化学成分,还含有粗蛋白组分,可供动物长期食用[7],既是良好的动物饲料,也是提升动物免疫力的天然药物[8]。中药材秸秆作为饲料原料具有来源广、成本低的特点[9]。开发“无抗”、“减抗”饲料是饲料业发展的必然趋势,某些中药材抗菌、抗病毒作用显著,是抗生素的良好替代品[10]。

中药材秸秆种类多,且它们之间的营养、化学成分含量差异大,做成的饲料目前缺乏系统性研究,其品质无法保证。只有以中药材秸秆为原料的新型饲料,品质得到保证,才能扩大该产业的发展规模,进而加快中药材秸秆的饲料化利用进程[11]。

除此之外,中药材秸秆在饲料化利用过程中还存在:中药材秸秆综合再利用的相关技术还存在很大的发展空间[6];中药材秸秆的回收再利用过程,缺少相关法律、法规及标准[8]。

综上所述,将中药材秸秆开发成为饲料,既能为社会带来良好的经济效益,还符合可持续发展需要,可实现中药材秸秆的循环利用和绿色发展[10]。