基于資源普查工作探究遼寧地區黃精的栽培技術及可持續發展△

冷玉杰，史銳，梁艷

1.遼寧中醫藥大學附屬醫院，遼寧 沈陽 121000；2.遼寧中醫藥大學，遼寧 沈陽 110033；3.沈陽市中醫院，遼寧 沈陽 110000

黃精為百合科植物滇黃精PolygonatumkingianumColl.et Hemsl、黃精Polygonatumsibiricum或多花黃精PolygonatumcyrtonemaHua的干燥根莖，是我國常用的大宗藥材。黃精藥用歷史悠久，其正名始見于《名醫別錄》，具有補中益氣、健脾、潤肺、益腎滋陰的功效[1-2]。近代研究表明黃精含有多糖、甾體皂苷、黃酮、生物堿、木脂素類、醌類、氨基酸及多種微量元素等[3]，其中僅甾體皂苷類就有20余種。藥理學研究發現，黃精中的多糖類成分具有抗氧化、抗腫瘤、治療糖尿病、抗炎、抑制骨質疏松、調節免疫力、改善學習記憶、抗疲勞、抑菌等藥理作用[4-10]，甾體皂苷具有調節血糖、抗抑郁、抗HIV、抗菌、抗癡呆、改善學習記憶障礙、抗腫瘤等藥理作用[11-13]，可用于治療卵巢功能減退、糖尿病并發癥、慢性胃炎、原發性高血壓、小兒脾疳及皮膚病等[14]。由于黃精還含有多種天然美容活性成分，且本身為藥食同源類藥材，因此還可用于開發中藥化妝品和保健食品。

黃精是我國珍貴的中藥材，基于本研究團隊以往普查工作中積累的數據信息與經驗，本研究首先對影響黃精野生資源分布的生態因子進行分析，進而分析黃精的栽培技術，最后對黃精藥材的市場經濟效益進行分析，旨在通過以上幾個方面對黃精進行深入了解，為黃精今后的發展提供理論依據。

1 實驗內容

1.1 黃精野生資源分布的影響因子研究

通過對黃精在遼寧省各地區的分布進行實地調查，利用地理信息系統(GIS)技術獲取黃精在各個分布點的各項生態數據和各分布點的經緯度等信息[15]。利用主成分分析確定遼寧省黃精分布主要的正態因子，利用Logistic回歸分析確定對黃精資源分布有顯著影響的生態因子[16]。

1.1.1 調查對象 2017年8—9月和2018年7—8 月，分2次對遼寧省黃精分布區域進行實地調查。利用GPS獲取黃精分布點經緯度信息，共獲得黃精分布點3510個。全部調查所獲得的3510個黃精分布點位于遼寧省的15個縣市：清原縣、新賓縣、鳳城市、西豐縣、長?？h、康平縣、海城市、撫順縣、寬甸滿族自治縣、蓋州市、彰武縣、昌圖縣、建平縣、岫巖縣、綏中縣 。

1.1.2 分析指標成分 地形因子包括海拔、經緯度、坡度等；氣候因子主要包括氣溫、降水量、濕度等幾個方面的指標；土壤因子包括土壤酸堿度、土壤含沙量、土壤含粘土量、土壤有效含水量等共計25個指標。

1.1.3 影響因子成分 首先從地形因子、氣候因子、土壤因子3個方面進行主成分分析。綜合分析提取出的主成分所代表的原始指標的信息，選取出3個主成分，分別為降水量因子、溫度因子和土壤因子。將在遼寧省各個樣本采集點獲得的3510個樣本點的樣本信息作為分析樣本，將3個主成分作為自變量，樣本點采集地是否有黃精生存作為二值的因變量進行逐步 Logistic 回歸分析。

1.2 黃精栽培技術探討

黃精具有喜陰、喜濕、怕旱、怕漬的習性，結合黃精的習性與野生黃精分布的影響因子來探討黃精的栽培技術。清原縣是遼寧省的重點藥材種植縣，本團隊選用清原縣英額門鎮的黃精種植基地為試驗地，對黃精種植中存在的不同方法進行試驗，分析遼寧地區種植黃精的最優栽培技術。

1.2.1 試驗地概況 試驗地位于遼寧省清原縣英額門鎮，坐落于東經125.2°，北緯42.2°，海拔 300～877 m，全鎮地勢東南高，西北低。土壤為沙質壤土，土層深厚。試驗地溫帶大陸性季風氣候，冬季漫長寒冷，夏季炎熱多雨，年平均氣溫5.3 ℃。7月份最熱，平均氣溫22.9 ℃。1月份最冷，平均氣溫-16 ℃。無霜期127 d左右，東南部高寒山區無霜期為110～115 d，全年總日照時數為2419 h。一般風力為3～4級，最大風力7～8級。年平均降雨量為806.5 mm，日最大降雨量為116.8 mm，年蒸發量為1.275 mm。

1.2.2 種育苗方法的介紹 目前黃精種植中較為常見的3種育苗方法分別為常規種植、斜插倒種和平擺倒種。常規種植是種莖扁平面與地面平行，將芽頭朝上擺放；平擺倒種是種莖扁平面與地面平行，將芽頭朝下擺放。斜插倒種是種莖扁平面與地面呈45°角，將芽頭傾斜45°角朝下擺放；3種方法的種植行株距均為15 cm×8 cm。

1.2.3 試驗方法 本實驗采用單因素隨機區組試驗方案，其他種植條件相同，對種莖分別進行斜插倒種、平擺倒種、常規種植3種處理，每種種植3次，共設9個試驗小區，每個試驗區15～20 m2。相同條件下種植1年后，挖取試驗植株的地下塊根，洗去泥土，吸干表面水分，分別稱取和記錄每個塊根總質量、種莖質量(黃精種苗初始質量)、當年根莖質量及新芽個數，計算當年根莖質量增率。對其一年生根莖生長情況進行統計，分析3種方法的不同。

1.3 黃精加工工藝探討

關于黃精的加工方法，《中華人民共和國藥典》中只對采收后的處理進行了簡單介紹，而沒有記錄每一步工藝所需要的具體工藝參數，諸如溫度、時間等均沒有明確介紹，因此在實際的生產中人們只能通過積累的經驗來進行加工，由于不同地域的加工手段各有不同，使市場上藥材的質量難以保持統一[17]。目前在實際加工生產中，主要有蒸制和燙制2種方式，本實驗室以遼寧所種植的黃精為研究對象，以加工后黃精的多糖含量、醇浸出物含量、水浸出物含量為指標參數，幾項指標可作為考察黃精藥材商品質量的指標，通過對幾項含量的測定，探究兩種方法的最佳加工時間，指導種植人員的加工工藝，提高黃精藥材的利用度及市場上黃精藥材的質量。

1.3.1 實驗方法 燙制方法：選取大小適中的鮮黃精，洗凈后，裝入袋中，放入沸水中燙制，燙制時間分別為0、30、60、90、120、180、300、600 s，將剛燙制完的黃精在室溫靜置30 min后，放入80 ℃烘箱干燥，干燥后拿出切片備用。蒸制方法：將從地里挖取得黃精除去雜質，放入水中洗凈，擦去表面水分，放入蒸鍋內蒸制時間分別為 5、10、15、20、30、45 min，將剛蒸制完的黃精在室溫靜置30 min后，放入80 ℃烘箱干燥，干燥后拿出切片備用。最后，共得到燙0、30、60、120、240、480 s；蒸5、10、15、20、30、45 min共 12組樣品。

1.4 黃精藥材的經濟效益分析

1.4.1 近年來黃精需求量調查 通過對近幾年黃精需求量的調查發現，黃精從2014年開始持緩慢增長，到2017年需求量快速增長，至2018年黃精年需求量高達4000 t，近年來市場上的黃精藥材供不應求。

1.4.2 投入產出分析 對黃精進行市場調查發現，藥材種植的成本投入和種植農作物大體相同，主要包括種苗購買、肥料購買、土地投入、田間管理人工費等，跟大部分農作物不同的是遼寧地區的農作物多為一年一收，而藥材大多是3～5年一收，黃精的收獲時間為種植后4年收獲藥材，雖然年限稍長，但只需在黃精生長前半段每年至少進行4次中耕，在生長后半段田間管理的工作量則不大，通過對各類費用的統計，每畝黃精投入種苗約160 kg，以上費用總和約每畝地投入6000元成本(1畝≈666.7 m2)。而4年后畝產干品可達到1200 kg。

2 實驗結果與分析

2.1 黃精野生資源分布的影響因子Logistic回歸分析

Logistic回歸分析屬于概率型回歸，用于分析某類事件發生的概率與自變量之間的關系。本次實驗構建的Logistic模型結果見表1，遼寧省黃精分布的影響因子分析表明，共有6個因子對黃精的分布有顯著的影響，分別為海拔、年平均降水量、最干季降水量、最干月降水量、年均溫度變化范圍、溫度季節性變化標準差(P<0.05)。符合生態學上的水分和熱量的結合，導致植物地理分布的形成。遼寧省位于東北地區的南部，介于東經118°35′～125°46′，是東北地區降水量最多的省份，年降水量在600～1000 mm，年日照時數在2100～2166 h，普查結果顯示，黃精是遼寧地區內常見的野生藥用植物，特別遼西北地區黃精植物密度較高，表明遼寧的自然環境是黃精的適宜產區，在遼寧省發展東北黃精的種植產業具有廣闊前景。

表1 遼寧省黃精分布的影響因子

注：*P<0.05。

2.2黃精栽培技術的優化結果分析

將公式(1)計算當年根莖質量增率。統計分析數據(見表2)，對新芽數采用單因素方差分析，1年生根莖增質量采用協方差分析，對不同擺種方法進行比較分析(見表3)。不同擺種方法根莖總質量、種莖質量、當年根莖質量及新芽數調查結果表明，斜插倒種、平擺倒種雖然對新芽數無顯著促進作用，但斜插倒種、平擺倒種根莖質量增率分別比常規種植提高了10.89%和8.92%，平擺倒種的新芽數比常規種植法提高了9.86%。黃精采用斜插倒種和平擺倒種法進行根莖育苗，不但當年可出苗，而且根莖產量提高明顯，新芽生長粗壯有力，可在生產上推廣使用。從協方差分析結果(表3)可見，不同擺種方法對根莖增質量影響具有統計學意義(P<0.05)，而種莖重量對根莖增質量具有統計學意義(P<0.01)。從偏Eta方來看，種莖質量貢獻率達21.5%，而擺種方法僅為3.1%。通過對調查數據的分析，對比倒種方法與常規種植的根莖增質量發現，雖然倒種對其質量沒有明顯的促進作用，但是質量增率比常規種植(34.23%)分別提高了8.92%和10.89%，平擺倒種達到43.15%，而斜插倒種則達到了45.12%。質量增率均高于常規種植，在實際生產中，以每公頃繁育種苗 45萬株、平均種莖單株8.4 g計，采用斜插倒種和平擺倒種法可比常規種植的根莖產量，分別提高411.64、337.18 kg。且倒種法操作簡單，不需要增加勞動力。平擺倒種法雖對新芽數無顯著促進作用，但它比斜插倒種和常規種植法當年新芽數提高了9.86%，新芽生長粗壯有力，通過對種植方法的改進可以提高第二年黃精藥材的產量，促進農民增收。

當年根莖質量增率=當年根莖質量/種莖質量×100% (1)

表2 不同擺種方法當年黃精單株根莖平均生長量

表3 不同擺種方法當年單株根莖平均產量顯著性檢驗

注：a表示R2：0.245(調整R2=0.217)。

2.3 黃精加工工藝探討結果分析

將實驗獲得的12組樣品按照標準測定指標參數，根據得到的多糖質量分數、醇浸出物質量分數和水浸出物質量分數計算每種加工方式的綜合得分，得到燙制的最佳時間在4 min，蒸制的最佳時間為30 min。對比常用的2種加工方法發現，燙制方法所需的時間較短，蒸制所需時間較長，但是燙制所需溫度條件較高。燙制所需能源較小，加工效率較高，而蒸制又有緩和藥性，便于軟化切割的優點，兩者各有優點，通過本次實驗主要對蒸制或燙制的時間進行優化，為實際應用中提供具體的時間參數，至于方法的選擇，可在實際生產加工中根據自身情況自行選擇。

表4 不同燙制及蒸制時間的指標測定結果

2.4 種植黃精的經濟效益結果分析

實驗通過對黃精市場的現狀進行調查，進行凈收益估算，按目前市場黃精藥材平均銷售單價在58元/kg，凈收益45 600元，年利潤11 400元，即每年利潤17.2元/m2，年投資回報率47.5%。通過對目前黃精種植的經濟效益分析發現，黃精種植的年投資回報率達47.5%，具有較高的經濟效益，且結合目前市場上黃精需求量的現狀，種植黃精為低風險、高效益的一項投資。

3 討論

近幾年來，人們對健康的要求越來越高，生活中有很多人處于亞健康狀態，黃精作為具有滋補性功能的中藥材，在市場上受到了越來越多的青睞，隨著人們對中藥的認可度越來越高，中藥材變得越來越有價值，因此，很多人在利益的驅使下開始大量的采收中藥材，中藥材大多都是植物類，在生態環境中保持著自身的平衡，因為人類對藥用植物無節制地采收，導致了中藥資源的過度使用，為了保證中藥資源的可持續利用，采取措施改變現狀刻不容緩。目前黃精的栽培技術較為成熟，應在大力保護野生黃精資源的同時積極發展種植業，才能保證黃精藥材資源的可持續利用。

黃精是中國傳統的中藥材，也是一種常用的藥食同源植物。遼寧省四季分明，氣候溫和，空氣清新，水質優良，獨特的自然地理環境非常適合黃精的生長，有利于黃精藥材體內有效成分的積累，且我省生產中草藥已有500多年的歷史，擁有豐富的中草藥資源，包括各種野生藥材和人工栽培品種，有很多獲得全國認可的中藥道地藥材，擁有較為豐富的栽培經驗，可以培育出許多質量優良的中藥材。

產業精準扶貧是一項系統工程，選準產業，培育經營主體，形成良好機制十分重要。選準產業是今后一切發展的基礎，選對產業才能增強“造血”功能，讓貧困戶真正從產業發展中精準、持久受益。本課題組通過對黃精多方面的考察，發現黃精市場需求量大，種植風險較低，經濟效益高，且目前黃精的栽培技術較為成熟，發展黃精種植具有廣闊前景，將黃精種植與精準扶貧結合，調動廣大農戶種植黃精積極性，對中醫藥事業發展和當地經濟發展具有重大意義。