基于生境條件的商洛桔梗道地性解析

王新軍，陳明彬，鄧寒霜

（1.商洛學(xué)院 生物醫(yī)藥與食品工程學(xué)院，陜西商洛726000；2.商洛市氣象局，陜西商洛726000）

基于生境條件的商洛桔梗道地性解析

王新軍1，陳明彬2，鄧寒霜1

（1.商洛學(xué)院 生物醫(yī)藥與食品工程學(xué)院，陜西商洛726000；2.商洛市氣象局，陜西商洛726000）

結(jié)合立地氣候資源、土壤質(zhì)地等基本因素，通過對(duì)同緯度地區(qū)的生境條件調(diào)研、土壤及桔梗樣本采集、土壤養(yǎng)分及桔梗皂苷含量測定比較，從氣候生態(tài)環(huán)境（熱量條件，氣候條件）、土壤質(zhì)地、桔梗皂苷含量三個(gè)方面解析評(píng)判，結(jié)果表明，商洛桔梗具有明顯的區(qū)位地理優(yōu)勢，確有獨(dú)特地道地性地理標(biāo)志特征。為商洛桔梗道地性研究和GAP基地建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

商洛桔梗；緯度；生態(tài)環(huán)境

商洛地處陜西東南部，屬南北氣候交匯過渡區(qū)，既有北亞熱帶的氣候特征，又有南暖溫帶的氣候特點(diǎn)，是一個(gè)八山一水一分田的土石山區(qū)，山高坡陡，土地類型多樣，因處于南北氣候交匯區(qū)，農(nóng)業(yè)氣候資源與中藥材資源十分豐富，各種中藥材種類繁多。桔梗是商洛大宗道地藥材之一，種植歷史悠久，商洛是桔梗四大產(chǎn)區(qū)之一。劉胤漢將陜西按照地質(zhì)構(gòu)造、熱量、水分、土壤、植被等將陜西省8個(gè)自然地帶劃分為12個(gè)自然區(qū)和26個(gè)亞區(qū)，商洛屬于秦嶺東部中山自然區(qū)、商—洛嶺谷亞區(qū)，地勢由西北走向東南，為半濕潤氣候的特殊生境[1]，是桔梗道地性形成的物質(zhì)基礎(chǔ)[2]。國內(nèi)學(xué)者對(duì)藥材道地性進(jìn)行了大量研究，黃璐琦等[3]研究認(rèn)為，道地藥材形成的生物學(xué)原理與生境主導(dǎo)型、種質(zhì)主導(dǎo)型相關(guān)。張乃燕等[4]研究表明，經(jīng)度對(duì)油茶籽油含量影響不大，緯度、海拔高度顯著影響油茶籽油酸和亞油酸的含量。經(jīng)度主要反映在降水量,環(huán)境的相對(duì)濕度從東到西逐漸減少，緯度主要反映在年均溫等,從北到南熱量逐漸增加。李燕山等[5]研究表明，不同品種馬鈴薯種植在同一緯度不同高度，淀粉含量隨海拔升高而顯著增加。張教方等[6]研究毛百合地理變異規(guī)律表明隨經(jīng)緯度的變化，毛百合的形態(tài)性狀、繁殖特性也出現(xiàn)顯著變化。李琦等[7]研究表明，不同產(chǎn)地同一年份枇杷花黃酮含量有顯著差異，齊敦果酸含量與經(jīng)、緯度變化有一定相關(guān)性。國內(nèi)學(xué)者對(duì)不同產(chǎn)地桔梗有效成分含量進(jìn)行了大量分析研究表明，不同產(chǎn)地桔梗含量有明顯差異[8-11]。但對(duì)同緯度地區(qū)不同海拔、氣候生態(tài)環(huán)境、土壤質(zhì)地與桔梗的有效成分含量關(guān)系未見報(bào)道，本研究結(jié)合熱量、降水、生長季節(jié)、土壤質(zhì)地等條件，分析同緯度地區(qū)的陜西商洛、安徽太和、甘肅成縣桔梗皂苷含量變化，為商洛桔梗藥材道地性研究提供有益探索。

1 同緯度地區(qū)不同氣候生態(tài)環(huán)境條件桔梗地道性解析

1.1 熱量條件解析

桔梗喜涼爽、濕潤、陽光充足的氣候生態(tài)環(huán)境，耐寒、耐旱、怕積水、易倒伏。按照桔梗對(duì)熱量條件的要求，結(jié)合商洛熱量條件與同緯度地區(qū)的安徽太和、甘肅成縣對(duì)比分析見圖1。

圖1 月均溫度

從圖1可以看出，安徽太和縣（32°33′N, 115°28′E）年平均溫度14.9℃，甘肅成縣（33°45′N, 105°40′E）年平均溫度為12.8℃，商洛市（33°32′～34°24′N,108°34′～111°1′E）南部（商南）年平均溫度13.9℃，北部洛南則為11.0℃，僅以溫度的年平均值看，商洛市南部溫度低于安徽太和縣，但高于甘肅成縣，北部洛南均低于以上兩縣。按照桔梗最適宜的年均氣溫界限11.0℃-12.5℃的適生指標(biāo)分析，安徽太和縣年平均溫度高于桔梗最適宜的年均氣溫界限，且地處華中平原，受大氣候影響作用明顯，更無小氣候環(huán)境利用的優(yōu)勢；甘肅成縣年平均溫度雖適宜桔梗最適宜的年均氣溫界限，但地處秦嶺北坡，位于西北冷空氣南下源頭，首受其害，溫差變化較大，且降水較少，空氣干燥，對(duì)桔梗適生不很有利；而商洛市土地資源70%的區(qū)域則處于桔梗對(duì)熱量條件要求適宜區(qū)，且降水充沛，溫暖濕潤，又處秦嶺南坡，溫差較小，加之地形多變，小氣候資源豐富，為桔梗生長提供了得天獨(dú)厚便利條件，更適于桔梗栽培種植。

從播種適宜性（要求日均溫度17℃以上）分析，基本都適宜桔梗種植，與安徽太和相比，商洛桔梗播期大約推遲10 d左右，與甘肅成縣相比，播期大約提前10 d左右，由于受地理地形條件和區(qū)位優(yōu)勢影響，商洛市受春寒影響較小，安徽太和與甘肅成縣受大氣環(huán)流影響較大。在根迅速膨大期，溫度為18℃-20℃時(shí)，商洛市的均值明顯好于太和和成縣，其原因是安徽太和平均溫度高于24℃，甘肅成縣與商洛基本相似，但降水少，氣候干燥，適生條件差。從溫度大于等于0℃，積溫需大于4000℃的適生指標(biāo)要求分析，無論是安徽太和、甘肅成縣和商洛各地均能滿足桔梗的適生要求。從熱量資源最優(yōu)分布時(shí)段看，商洛市地處秦嶺腹地，山地居多，氣候類型多樣，小氣候資源明顯，屬于桔梗優(yōu)生最佳區(qū)域，與安徽太和受大環(huán)流氣候影響，水熱比例不協(xié)調(diào)相比，商洛具有明顯優(yōu)勢；與甘肅成縣處于秦嶺西段源頭的溝壑、丘陵、亞高山熱濕條件，自然生態(tài)植被相比，商洛更占有得天獨(dú)厚的自然地貌區(qū)位優(yōu)勢。

1.2 降水條件解析

桔梗生長對(duì)降水條件的要求和商洛降水量與同緯度地區(qū)對(duì)比分析見圖2。

圖2 月均降水量

從圖2可以看出，各地季節(jié)降水規(guī)律基本相似，安徽太和年降水量811.3 mm，甘肅成縣為621.4 mm，商洛市南部（商南）為833.0 mm，北部（洛南）則為762.1 mm。從降水年平均值分析商洛市南北部和安徽太和相近，高于甘肅成縣較多。按照桔梗生長年需降水量700-800 mm的指標(biāo)分析，在安徽太和與商洛市最適宜于桔梗栽植，但安徽太和汛期來臨早，適于早播，7-8月降水出現(xiàn)拐點(diǎn)，下降100 mm左右，伏旱成為致命弱點(diǎn)；甘肅成縣地處秦嶺西端，8月上中旬降水偏少，氣候干燥，干旱成為主要障礙因素。

從播種期降水（適宜播期降水需20-25 mm）條件分析，因太和汛雨來臨早，在3月下旬至4月初播種，比商洛市適宜早播10 d左右，而成縣播種期相應(yīng)要推后到4月下旬左右。從桔梗根迅速膨大期（7-9月的水分指標(biāo)大于350 mm）分析，安徽太河8月上中旬降水的拐點(diǎn)，易出現(xiàn)伏旱成為致命因素，直接決定產(chǎn)量的形成；甘肅成縣則降水分布均勻，但總量偏少，供水不足，使其生長受阻，產(chǎn)量、品質(zhì)下降；而商洛則降水分布均勻，降水總量均大于400 mm，雨量充沛，旱象出現(xiàn)機(jī)率小，水資源保障程度高，滿足了桔梗生長代謝的需水要求。

1.3 生長周期長短解析

桔梗生長季節(jié)的長短與同緯度區(qū)比較分析見圖3。

圖3 東西同緯度地區(qū)無霜期天數(shù)

從圖3可以看出，在東西同緯度地區(qū)無霜期天數(shù)基本能滿足桔梗生長無霜期大于190 d的需求，從區(qū)位優(yōu)勢來分析，安徽太和在華中平原，大的氣候環(huán)境基本同大環(huán)流一致，沒有小氣候優(yōu)勢。甘肅的成縣占位在西秦嶺的北坡，雖居丘陵溝壑低山區(qū)，但居青芷高原冷空氣東伸的風(fēng)頭地位，氣候比較干燥，大風(fēng)天氣比商洛多一倍還要多。凍土天數(shù)平均比商洛多4 d，最大凍土深度達(dá)21 cm，比商洛最大凍土深度（12 cm）深9 cm。而商洛地處秦嶺南坡，受該冷空氣影響小，氣候濕潤溫和，且全市溫?zé)帷嘏瘏^(qū)面積占全市土地面積的82.6%，其優(yōu)勢是有廣泛栽植的土地資源，并占居豐富多彩的小氣候優(yōu)勢資源，還占居國家中心區(qū)域，有東進(jìn)西出、北上南下的商品交易區(qū)位優(yōu)勢，是發(fā)展桔梗產(chǎn)業(yè)絕佳選擇區(qū)域。

2 土壤質(zhì)地條件解析

桔梗生長對(duì)土壤條件要求不太嚴(yán)格。一般在土壤疏松、保水保肥性能好的壤土中都能生長，但由于土壤所含化學(xué)成份不同，對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)貢獻(xiàn)各異。商洛桔梗種植地土壤成分與安徽、甘肅同緯度的土壤采樣地土壤成分比較（見表1），表1是在2012年調(diào)查的43個(gè)取樣點(diǎn)中隨機(jī)選取的9個(gè)樣點(diǎn)，分布省外2點(diǎn)，境內(nèi)每縣按經(jīng)緯度分布均勻性各縣選取一點(diǎn)進(jìn)行分析。土壤多為棕壤土和山地灰化棕壤土。從表1中明顯可以看出，商洛土壤的有機(jī)質(zhì)含量特別高，全氮量明顯高于安徽太和與甘肅成縣，土壤酸堿度（適生pH值5.5-7.2）pH值對(duì)桔梗生長有利。速效磷、速效鉀值低于太和與成縣，從土壤成分含量的結(jié)構(gòu)分析，有機(jī)質(zhì)含量和全氮含量高，在適溫情況下，非常有利于光合作用的有機(jī)物合成，對(duì)產(chǎn)量結(jié)構(gòu)起著至關(guān)重要的作用，酸堿度適宜是品質(zhì)構(gòu)成的主要依據(jù)，速效磷、鉀對(duì)地上部分生長起較大作用，可以人工調(diào)節(jié)。綜上解析判定，安徽太和與甘肅成縣的土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量較低，土壤pH值偏高。商洛的土壤有機(jī)質(zhì)含量極高，全氮含量多，有利于光合有機(jī)質(zhì)的制造，對(duì)根部產(chǎn)量形成貢獻(xiàn)大，且pH值大多處于適宜范圍，有利于桔梗皂和多糖類的合成，食、藥用性皆好。

3 商洛桔梗道地性的研判

從商洛桔梗生長環(huán)境的熱量、降水、生長季節(jié)和土壤質(zhì)地四個(gè)方面已進(jìn)行了綜合分析，證明了商洛氣候環(huán)境具有明顯標(biāo)志特征，商洛種植地桔梗與安徽、甘肅同緯度種植地桔梗皂苷含量比較（見表2）。表2是在2012年調(diào)研的43個(gè)取樣點(diǎn)中隨機(jī)選取9個(gè)樣本點(diǎn)，按經(jīng)緯度分布均勻性，并考慮到分布高度和土壤地帶性各縣選取一點(diǎn)進(jìn)行分析。從表2可以看出，商洛桔梗皂苷含量普遍高于安徽太河縣和甘肅成縣桔梗，但需說明的是丹鳳縣庚嶺鎮(zhèn)太白村太白山樣點(diǎn)是為了采集商洛桔梗分布的最高海拔高程而選的點(diǎn)，柞水縣營盤鎮(zhèn)朱家灣村的樣點(diǎn)是為了說明商洛桔梗與牛背梁帶譜共生上限選的點(diǎn)，且以上兩點(diǎn)都為森林與桔梗共生的山坡野生桔梗，屬自生自滅類型，在與太和及成縣的人工栽培比較上有一定的差異。

表1 商洛桔梗種質(zhì)資源鑒定土壤常規(guī)測定

表2 桔梗皂苷含量

從商洛桔梗皂苷含量和安徽太和縣與甘肅成縣桔梗皂苷含量上比，有二個(gè)原因：甘肅成縣和安徽太和人工栽培園與商州劉灣香菊?qǐng)@，山陽法官兩岔村，商南青山吉亭村的人工栽培園地相比，商洛桔梗的品質(zhì)含量明顯高于外省兩縣，說明商洛桔梗確有獨(dú)特的地理標(biāo)志地道性；安徽太和（海拔高度37 m）、甘肅成縣（海拔高度1055 m），光熱水資源比較豐富，而丹鳳庚嶺鎮(zhèn)太白村太白山（海拔高度1 553 m）、柞水營盤米家灣村牛背梁（海拔高度1 268 m）的高山溝壑，氣候條件差，光熱資源欠缺，不能滿足正常生長需要是桔梗皂苷含量較低的主要原因。

4 結(jié)論

通過氣候生態(tài)環(huán)境、土壤質(zhì)地、桔梗皂苷含量比較分析表明，在同緯度不同種植地，商洛桔梗的皂苷含量明顯高于甘肅成縣、安徽太和桔梗。本研究證明商洛桔梗藥材確有獨(dú)特的地理、氣候標(biāo)志特征，其道地性形成屬于環(huán)境主導(dǎo)型。

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（責(zé)任編輯：劉小燕）

An Analysis of Authenticity of Shangluo Platycodon grandiflorum Based on Eco-environmental Conditions

WANG Xin-jun1,CHEN Ming-bin2,DENG Han-shuang1
(1.College of Biopharmaceutical and Food Engineering,Shangluo University,Shangluo726000,Shaanxi; 2.Shangluo Meteorological Bureau,Shangluo726000,Shaanxi)

Combined with the climate resources,soil texture and other basic factors,with the comparasion of eco-environmental conditions,soil,and sample Platycodon grandiflorum,soil nutrient,germplasm content in the same latitude,an analysis is done from climatic eco-environment(thermal and climatic conditions) soil texture,germplasm content.It is found that Shangluo Platycodon grandiflorum has obvious location advantages,and unique native geographic features of authenticity,which provides a scientific basis for the authenticity study of Shangluo Platycodon grandiflorum and the development of GAP.

Shangluo Platycodon grandiflorum;latitude;eco-environment

Q142

：A

：1674-0033（2014）04-0008-04

10.13440/j.slxy.1674-0033.2014.04.002

2014-07-05

陜西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)項(xiàng)目（008ZY001）；中醫(yī)藥行業(yè)科技專項(xiàng)項(xiàng)目（201207002）

王新軍，男，陜西洛南人，副教授