泰山黃精栽培研究進展

仉 勁，李國清，李景宇，叢新軍，付均惠，趙青松，秦 寧

（1.泰安市泰山林業(yè)科學研究院，山東 泰安271000；2.泰安市農(nóng)業(yè)科學研究院，山東 泰安271000；3.山東農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，山東 泰安271000）

泰山黃精Taishan Polygonatum，俗稱為老虎姜、仙人余糧等，為“泰山四大名藥”之一[1-3]。屬于百合科Liliaceae Juss.黃精屬Polygonatum Mill.多年生草本植物，是藥食兼用的藥用植物，在我國已有兩千多年的藥用記載。在名醫(yī)著作《名醫(yī)別錄》、《神農(nóng)本草經(jīng)》、《新修本草》 等多種著作中均有記載。黃精耐寒、耐旱、耐陰、怕澇，喜潮濕、肥沃、土層深厚的土壤，野生黃精喜濕耐蔭，怕陽光直射，主要分布在荒山坡、灌木林下、林緣、山谷、路邊處，多數(shù)生長在林下[4-6]。由于黃精喜陰，怕陽光直射，因此，在黃精人工栽培中多采用遮蔭的方式進行生產(chǎn)，或者種植在層透光性良好，但具有一定遮蔭環(huán)境的林下地塊中，以保證黃精的正常生長發(fā)育和優(yōu)良的品質(zhì)。

1 黃精分類

黃精作為多年生草本植物，在全球分布有40余種，在北溫帶地區(qū)分布較多。其中，在我國境內(nèi)分布的種類大約有31 種，主要在東北三省、西北地區(qū)以及黃淮海大部分地區(qū)等省份和地區(qū)分布。

根據(jù)《中國植物志》的分類，黃精屬可以分為八大種類：苞葉系、互葉系、對葉系、輪葉系、獨花系、點花系、短筒系、滇黃精系。在《中國藥典》（2015 版）中收錄的黃精為百合科植物滇黃精Polygonatum kingianum Coll.et Hemsl.、黃精Polygonatum sibiricum Red.或多花黃精Polygonatum cyrtonema Hua.的干燥根莖。按形狀不同，又稱為“大黃精”、“雞頭黃精”和“姜形黃精”三類[7]。

2 黃精生長環(huán)境

黃精作為藥用植物在我國已經(jīng)有2000 多年的使用歷史。主要分布在長江以南省份山區(qū)中，多生長于林下、灌木叢間以及山坡半陰的多濕環(huán)境當中。通過研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，降水量嚴重不足的地區(qū)黃精的資源已經(jīng)瀕臨枯竭[8]。進入21世紀以來，隨著黃精用量的增加和研究的深入開展，黃精開始逐漸的被人工馴化，并開始大面積的栽培種植。目前在四川、貴州、安徽、河南、遼寧等地已有規(guī)模化人工栽培。近些年來，在山東泰安、威海等地也得到快速發(fā)展，人工栽培面積已達666.7 hm2。

山東省的黃精最早發(fā)現(xiàn)于泰山林地中，在原始自然狀態(tài)下，主要是以野生為主，大多數(shù)生長在針葉林和闊葉林形成的透光率較好交互林下，以及連翹、荊條、胡枝子和繡線菊等灌木林間[9-10]地塊。通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，黃精的生長環(huán)境比較苛刻，對光照、溫度以及濕度等氣候因素條件比較敏感，在泰山以及徂徠山等山林間野生黃精的生長分布比較豐富，黃精的質(zhì)量和品質(zhì)也比較高[9-11]。

3 黃精栽培技術(shù)

3.1 種苗繁殖技術(shù)

黃精繁殖的方法分為有性繁殖和無性繁殖2種方式，其中，無性繁殖又可以分為根莖繁殖和組織培養(yǎng)繁殖。

在自然狀態(tài)下，黃精的種子因自身休眠因素的因素，種子發(fā)芽率非常低。因此，黃精在使用種子繁殖時需要先打破種子的休眠。對于黃精種子的如何打破休眠的方式有很多的研究，朱伍鳳[12-13]等通過對黃精種子進行消毒處理、層積處理、光照處理、浸種處理以及不同外援植物激素處理等多種方式來打破種子休眠進行研究，結(jié)果顯示黃精種子在0 ℃沙藏120 d，種子萌發(fā)率最高；用3.0 %的H2O2浸種15 min 消毒效果最佳；40 ℃溫水浸種24～30 h 有利于提高黃精種子發(fā)芽；黑暗條件下更有利于黃精種子萌發(fā)；0.005 mg/L 的油菜素內(nèi)酯溶液浸泡24 h 效果最好。趙致等[14]通過對黃精果實進行發(fā)酵處理的方式研究如何提高黃精種子發(fā)芽率的難題，結(jié)果顯示，經(jīng)發(fā)酵漂洗得到的種子，成熟度好，千粒重和發(fā)芽率提高，發(fā)芽時間縮短。吳維春等[15]在不同溫度條件下做了黃精種子的萌發(fā)實驗，認為黃精最適發(fā)芽溫度為25℃～27 ℃，低于25 ℃時不發(fā)芽。多數(shù)的研究主要集中在以不同的處理方式來探尋黃精種子破眠的方法和技術(shù)[16-21]，為充分利用數(shù)量龐大的黃精種子，開展黃精有性繁殖提供了理論和技術(shù)支持。

從目前的研究看，黃精種子打破休眠的方法[21-22]總體上不能保證大批量種苗生產(chǎn)的需求，因此在生產(chǎn)上和人工栽培過程中多采用根莖繁殖的方式，利用黃精根莖的繁殖比較快速、便捷，并且易于操作，一般選在早春或晚秋，選擇沒有病蟲害、飽滿、健壯的幼嫩根莖，切割成小段，每段有1～2 個頂芽，便可以直接用于栽植。根莖的繁殖可以在較短時間內(nèi)解決種苗不足的問題，但是長期的根莖繁殖會使黃精的品質(zhì)退化，植株病蟲害的發(fā)生幾率增大。因此，為了生產(chǎn)上的需求，需要進行組織培養(yǎng)來提高種苗的數(shù)量和提升品質(zhì)。

對黃精進行組織培養(yǎng)的研究多有研究和發(fā)表[23-24]。牟小翎、李文金[25-26]等人均以泰山野生黃精為材料進行組織培養(yǎng)方面的研究，探索出了誘導不定根、增值培養(yǎng)基以及生根培養(yǎng)基等關(guān)鍵的配方，有效解決了黃精組培快繁中多種關(guān)鍵性技術(shù)難題。也有大多數(shù)的研究者[27-29]以黃精的根莖或者芽等材料，對黃精進行組織培養(yǎng)的研究，研究了不同培養(yǎng)基配方誘導黃精愈傷組織、不定根形成。

3.2 遮蔭栽培方式

在藥用植物的栽培和生產(chǎn)過程中，耐蔭和必需遮蔭類植物很多，如黃精、半夏，三七等，這類植物在遮蔭條件下生長良好，在人工栽培過程中必需要適當?shù)倪M行遮蔭處理。研究表明，高溫或低溫均會對黃精的生長產(chǎn)生不利的影響[30-31]。在大田規(guī)?；N植的過程當中，如果未進行遮蔭或者光照防護處理，黃精的葉片會在夏季炎熱的季節(jié)便枯萎，甚至造成植株的死亡[31]。因此，目前黃精栽培種植中多采用不同方式的遮蔭措施進行處理以保證黃精的正常生長。遮蔭的方式可以采用多種形式和多種結(jié)構(gòu)，可以人工搭建遮陽網(wǎng)遮蔭，也可以與農(nóng)作物間作遮蔭，或果樹園樹下種植遮蔭以及針葉林或闊葉林下種植遮蔭等。

近年來，不同地區(qū)的研究人員依據(jù)不同的生長環(huán)境探索了不同種類的樹林與黃精套種或林下種植等各種栽培模式，比如在和玉米進行搭配種植，還可以與桃、李、杏、花椒、香榧、楓香等經(jīng)濟林等進行套種栽培生產(chǎn)[32-34]。龔雄夫通過以多花黃精的根莖為試驗材料[35]，研究了4 種不同透光率下的林地種植黃精，通過記錄黃精的農(nóng)藝性狀，分析發(fā)現(xiàn)不同的透光率對黃精的的生長發(fā)育均產(chǎn)生一定的影響，其中在透光率為30 %～70 %的林下種植黃精的生育期變長，產(chǎn)量較高。

張蕾光[36]等人通過對黃精進行遮蔭栽培的試驗，研究結(jié)果表明在黃精的整個生育期內(nèi)，遮蔭處理的黃精比未遮蔭處理的黃精生長性狀更好，這也驗證了黃精在野生自然狀態(tài)下的生長環(huán)境相符合。張蕾光等[37]人也對不同生長年限的黃精進行遮蔭處理研究，結(jié)果顯示，遮蔭處理對黃精的生長要明顯優(yōu)于未遮蔭處理，研究結(jié)果證明了黃精的農(nóng)藝性狀指標不僅僅與黃精的種類有關(guān)，而且很大程度上與黃精的栽培環(huán)境有密切的關(guān)聯(lián)。劉躍鈞等[34]通過生產(chǎn)實踐總結(jié)出了一套林下黃精栽培技術(shù)，還研究了不同林下種植黃精模式，同時也通過研究證明了當遮蔭環(huán)境的透光率為30 %～40 %時黃精的生長狀況表現(xiàn)最為適宜。同樣，畢研文等[11]通過不同遮蔭處理黃精栽培時也發(fā)現(xiàn)，40 %透光率的遮蔭處理時黃精產(chǎn)量最高，植株的抗病性也明顯增強。

袁應菊[38]等在研究山地核桃林套種黃精時發(fā)現(xiàn)，適當增加遮蔭處理，不僅不會影響黃精的光合作用，反而會使黃精充分利用光合作用，增加物質(zhì)的積累，提高黃精產(chǎn)量水平。黃云鵬[39-40]等在不同種類的林下種植黃精時發(fā)現(xiàn)，毛竹林和闊葉林下種植的黃精生長較好，產(chǎn)量較高。

黃精的遮蔭栽培勢必會增加種植成本，因此如何高效在種植過程中利用遮蔭措施和方法，避免因使用遮蔭條件而增加成本，降低收益，從而影響黃精人工栽培。

4 黃精藥用成分及功效

黃精是《國家藥食同源原料目錄》收錄的“藥食同源”植物，其藥用部位為根莖，主要功效為補氣養(yǎng)陰、健脾、潤肺、益腎，主要可用于治療脾虛胃弱、體倦乏力、口干食少、肺虛燥咳、精血不足、內(nèi)熱消渴[7]等多種病癥。

黃精主要活性成分為黃精多糖(PSP)[41]。近年來，隨著對黃精多糖深入研究，有研究者在滇黃精中分離得到多個多糖成分[42-43]。在增強免疫力方面，黃精粗多糖能明顯提高陰虛模型小鼠的體重增長率，也能明顯降低陰虛模型小鼠血漿中cAMP含量及cAMP/cGMP 的比值[44]，黃精粗多糖還有明顯的滋陰作用[45]。也有研究表明黃精具有能夠延緩衰老、抵抗腫瘤等功效，在對家蠶以及大齡鼠等動物的研究時發(fā)現(xiàn)[46-48]，黃精多糖均起到了明顯的效果。同時,黃精多糖還能顯著提高老齡鼠的記憶能力[49]。

5 黃精發(fā)展前景與展望

5.1 黃精培育和規(guī)范化種植

近年來，隨著有關(guān)部門對“泰山四大名藥”的宣傳、引導，人們對黃精的認識開始逐漸的提高，對其功能也開始重視，對黃精的需求開始增大，這也導致了野生資源特別是泰山野生黃精資源急速萎縮[50]。對野生資源的保護顯得尤為重要，其中最為重要的環(huán)節(jié)之一便是擴大保護地種植泰山黃精，對野生黃精進行馴化和人工培育栽培。

目前，對黃精的研究主要集中在化學成分和藥理方面[51-54]，對其品種選育方面少有報道。隨著對黃精需求的不斷擴大，應根據(jù)市場需求，利用不同的黃精品種，通過多種技術(shù)手段，選育或者馴化出優(yōu)良的黃精品種，同時，加大對泰山黃精栽培生理、栽培生態(tài)以及人工栽培技術(shù)等方面的研究，培育出優(yōu)質(zhì)的黃精產(chǎn)品[55]。

黃精的生產(chǎn)應因地制宜，合理布局，規(guī)范黃精種苗繁育工作。同時，也應合理布局生產(chǎn)基地，建設(shè)高標準、規(guī)范化種植基地;在種植生產(chǎn)過程中規(guī)范化監(jiān)控中藥材種植過程，產(chǎn)出高標準中藥材，做到以點帶面，輻射周邊，促進基地周邊農(nóng)戶持續(xù)增收[56]。

5.2 泰山黃精種植發(fā)展展望

黃精可作為觀賞園林植物栽培種植。黃精的花期較長，花狀傘形，似懸掛的風鈴，花朵多為乳白色，并且黃精的盛花期可長達半月之久。黃精的植物抗性強，在氣候涼爽、雨量充沛的條件下生長良好?？勺鳛榕柙曰ɑ芄┯^賞，也適于作為觀賞植物進行種植

在人工栽培黃精中，黃精種子的休眠時間長且不易打破，無論是林下種植還是大田利用遮蔭措施進行種植這都是黃精大規(guī)模發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)難題，盡管有多數(shù)的研究表明已經(jīng)找到了打破黃精種植休眠的方式和方法，但是能夠在生產(chǎn)上使用還有一定的差距。因此，如何保證黃精種苗的快速繁育，促使種苗的規(guī)?；l(fā)展，才是泰山黃精長遠發(fā)展的重中之重[57]。

同樣，泰山黃精的品牌建設(shè)和發(fā)展也是泰山黃精發(fā)展的重要組成部分，加強對泰山黃精地理標志商標使用、保護并進行規(guī)范研究。黃精產(chǎn)業(yè)的發(fā)展既需要科研力量，也需要產(chǎn)業(yè)的參與，更加需要產(chǎn)學研相互融合，相互發(fā)展[58]。在黃精產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大中應鼓勵黃精企業(yè)、產(chǎn)業(yè)聯(lián)合體、產(chǎn)業(yè)協(xié)會聯(lián)合開展品牌經(jīng)營，創(chuàng)新泰山黃精品牌，開發(fā)具有競爭力的黃精產(chǎn)品。