黃精繁育技術(shù)與栽培模式研究綜述

劉 璇 程汝濱

（浙江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，浙江 杭州 310053）

0 引言

黃精（Delax.ex Redoute）為百合科黃精屬多年生草本植物，別名仙人余糧或老虎姜。2020 年版《中華人民共和國藥典》收錄品種為黃精（Red.）、滇黃精（Coll. et Hemsl.）、多花黃精（Hua.）的干燥根莖。其按外觀不同可分為“大黃精”“雞頭黃精”或“姜形黃精”。黃精喜陰耐寒，主要生長在土壤疏松肥沃、陰濕的林下或山坡背陰處，全國分布廣泛。作為藥食同源的一味傳統(tǒng)藥材，黃精始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，被列為上品，在我國的使用歷史已超過2 000 a。黃精具有極高的藥用價值和營養(yǎng)價值，國家衛(wèi)生健康委員會于2002 年將其列入既是食品又是藥品的物品名單?，F(xiàn)代藥理研究證明，黃精具有降低血糖，預(yù)防心血管疾病，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，預(yù)防衰老，保護(hù)肝臟、腎臟及抗腫瘤等功效。黃精中的黃精多糖、黃酮類、蒽醌類、皂苷類、生物堿類及氨基酸類等化學(xué)組分是其發(fā)揮療效的物質(zhì)基礎(chǔ)，在保健品開發(fā)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

由于黃精的經(jīng)濟(jì)和社會效益日益突出，市場對于黃精原材料的需求也隨之增加。盲目無規(guī)劃地采挖野生黃精會導(dǎo)致其種質(zhì)資源枯竭。目前，黃精的人工繁育技術(shù)主要有種子繁殖、根莖繁殖和組織培養(yǎng)快速繁殖。然而，各種繁育技術(shù)在黃精實(shí)際育苗中的應(yīng)用均具有一定局限性，如種子繁殖周期過長，根莖繁殖品種易退化、繁殖系數(shù)低，組織培養(yǎng)繁殖操作技術(shù)要求過高等。目前，黃精的栽培模式主要包括大田栽培、林下栽培和田間套種栽培。不同類型的種植模式對黃精的產(chǎn)量和質(zhì)量具有重要影響。筆者主要針對近年來黃精繁育技術(shù)和栽培模式的相關(guān)研究進(jìn)行綜述，梳理總結(jié)了黃精種子繁殖、根莖繁殖和組織培養(yǎng)繁殖技術(shù)以及不同栽培模式下黃精生長及生產(chǎn)情況，以期為黃精的培育和開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

1 黃精繁育技術(shù)研究進(jìn)展

1.1 種子繁殖

黃精種子繁殖一般于8 月選用成熟飽滿種子，按細(xì)沙與種子質(zhì)量比3 ∶1 均勻混合進(jìn)行沙藏，儲存于背陰處30 cm 深的濕潤坑內(nèi)。來年春季將篩出的種子按12 ～15 cm 的行距進(jìn)行撒播，蓋淺土且不時澆水，土壤保持一定濕度，在泥土表面覆蓋稻草、地膜等，出苗時將草移除。待苗長至6 ～8 cm 高時，進(jìn)行間苗處理，大約生長1 a 后可以移栽至大田。種子品質(zhì)是黃精種子繁殖育苗的關(guān)鍵影響因素。蘇海蘭等按照凈度、發(fā)芽率、生活力及千粒質(zhì)量等指標(biāo)將多花黃精種子品質(zhì)分為I、Ⅱ、Ⅲ級，其中I 級品質(zhì)要求其發(fā)芽率和生活力分別不低于80%和90%。選用黃精種子進(jìn)行繁育時，不同采收時間內(nèi)果實(shí)的成熟度和種子前處理對黃精種子的品質(zhì)具有一定影響。陳松樹等研究發(fā)現(xiàn)10 月1—15 日是貴州省六枝特區(qū)多花黃精果實(shí)的最佳采收期，此階段采收的綠果和墨綠果分別在發(fā)酵16 d 和陰干處理的條件下種子品質(zhì)最好。焦劼等發(fā)現(xiàn)不同品質(zhì)等級的黃精種子對其發(fā)芽率、初生根長及萌發(fā)過程所形成的球狀結(jié)構(gòu)大小均有影響，其中以球狀結(jié)構(gòu)大小影響最為明顯，生產(chǎn)中宜選取種皮亮黃色的種子進(jìn)行種植。黃精種子存在休眠現(xiàn)象，可采用特定方法提高種子萌發(fā)率，以縮短黃精育苗時間。層積處理和化學(xué)藥品處理是最常用的解除休眠技術(shù)。薛晨陽等發(fā)現(xiàn)在低溫層積處理中，黃精種子中主要貯藏營養(yǎng)物質(zhì)在各類酶促反應(yīng)下分解為可溶性蛋白及糖類等小分子化合物，為胚的分化發(fā)育提供能量，從而促進(jìn)種子萌發(fā)。劉保財(cái)?shù)妊芯堪l(fā)現(xiàn)多花黃精種子經(jīng)低溫沙藏結(jié)合50 mg/L GA3 浸種3 h 處理效果最好，其發(fā)芽率可達(dá)93.33%。此外，利用機(jī)械處理、溫水浸種、超聲處理或多種方式綜合處理，均可縮短黃精種子休眠期。黃精通過種子繁殖，其繁殖系數(shù)高，但育苗周期長，未經(jīng)過催芽處理的種子育苗一般要經(jīng)過4 ～5 a，而且人工催芽步驟復(fù)雜、成本高，目前利用黃精種子繁殖技術(shù)育苗還難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。

1.2 根莖繁殖

根莖繁殖是黃精繁殖的傳統(tǒng)方式，其具有產(chǎn)量高、出苗快的特點(diǎn)，分為春栽和秋栽兩種栽種方式。春栽在3 月下旬進(jìn)行，秋栽在10 月上旬進(jìn)行。選取生長健壯、無病蟲害植株的鮮根莖，將先端幼嫩部分截成數(shù)小段，每段含兩三節(jié)，以10 cm 為宜，待切口稍晾干后于晴天進(jìn)行栽植；按株距15 ～25 cm、行距20 ～30 cm 開溝，溝深7 ～10 cm，覆土5 ～9 cm。栽后5 d 左右澆水，注意保持土壤濕潤。秋末栽植者，土壤上凍前覆蓋秸稈、稻草或樹葉等保暖越冬，出苗前撤掉。黃精根莖繁殖育苗產(chǎn)量與其種莖品質(zhì)有關(guān)，因此，對其栽培用種莖進(jìn)行品質(zhì)分級對于規(guī)范黃精栽培具有重要意義。趙君等采用K-均值聚類分析法根據(jù)質(zhì)量、芽數(shù)和莖節(jié)等指標(biāo)將多花黃精種莖劃分為I、Ⅱ、Ⅲ等級，研究結(jié)果表明Ⅱ級種莖為最佳繁殖材料，其產(chǎn)出系數(shù)最高達(dá)3.47。此外，黃精根莖繁殖種苗的移栽時間對其育苗產(chǎn)量也具有影響。田啟建等研究發(fā)現(xiàn)，黃精一年生種苗最佳移栽時期應(yīng)選擇育苗第2 年的12 月，即在大田黃精采收時期進(jìn)行，其出苗率可達(dá)89%。黃精通過根莖繁殖能在1 a 內(nèi)出苗，極大地縮短了育苗時間，但繁殖系數(shù)低且易受病蟲侵害。因此，對于黃精的根莖繁殖技術(shù)還需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

1.3 組織培養(yǎng)繁殖

黃精種子繁殖系數(shù)高，但育苗周期長；根莖繁殖相較于種子繁殖周期短，但繁殖系數(shù)低，耗費(fèi)大，不利于推廣。近年來，大量有關(guān)利用組織培養(yǎng)技術(shù)開展快速繁殖的研究為解決黃精種苗短缺問題提供了新思路。葉雨心等研究發(fā)現(xiàn)以多花黃精根莖為外植體誘導(dǎo)愈傷組織的最適培養(yǎng)基為MS+6-BA 2.0 mg/L+2,4-D 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+KT 1.0 mg/L，其愈傷組織誘導(dǎo)率可達(dá)39.10%。除根莖外，還可以葉片為外植體進(jìn)行黃精組織培養(yǎng)。陳松樹等研究發(fā)現(xiàn)以多花黃精葉片為外植體誘導(dǎo)愈傷組織的最佳培養(yǎng)基為MS+6-BA 3.0 mg/L+NAA+蔗糖，最高誘導(dǎo)率可達(dá)53.89%。肖雅等研究發(fā)現(xiàn)，黃精組培苗有無莖葉對移栽成活率影響并不明顯，有無生根才是黃精組培苗移栽成活的關(guān)鍵，無根組培苗完全不能成活。組織培養(yǎng)是解決黃精種苗資源短缺問題的關(guān)鍵技術(shù)，通過組織培養(yǎng)技術(shù)可以在短時間內(nèi)獲得大量黃精種苗。然而，目前黃精組織培養(yǎng)技術(shù)尚不成熟，存在著根狀莖易受污染、叢生芽誘導(dǎo)率低、技術(shù)要求和投入成本過高、難以大規(guī)模推廣等問題，今后應(yīng)深入進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的研究與優(yōu)化。

2 黃精栽培模式研究進(jìn)展

2.1 大田栽培

黃精喜陰，大田栽培有露地栽培和大棚遮陰栽培兩種模式。露地栽培時宜選擇有自然遮陰條件的山邊或溝渠邊的大田，自然遮陰效果不良的大田需搭建大棚進(jìn)行人工遮陰種植。大田栽培時遮陰度對黃精的生長具有一定影響。朱波等研究發(fā)現(xiàn)，大田栽培模式下的黃精在3 月中旬至9 月經(jīng)市售50%二層遮陰網(wǎng)(遮陰度74.6%)處理后，其株高、莖直徑、葉長、葉寬與果實(shí)個數(shù)等農(nóng)藝性狀表現(xiàn)最優(yōu)。此外，有研究報道大田栽培的黃精和多花黃精越冬芽出土多在3月底至4月初，出苗率較高，并有一窩多苗現(xiàn)象。因此，種植戶在進(jìn)行黃精大田栽培時，應(yīng)注意加強(qiáng)早春田間管理，保證出苗正常，提高栽培群體生長量。育苗大棚是黃精栽培的重要場所，但現(xiàn)有的大棚管理技術(shù)操作煩瑣，勞動成本較高。目前，麗水市景寧縣高海拔大田無遮陰及稻草覆蓋栽培種植黃精收效明顯，其一年生塊根生長量高于同規(guī)格林間套種的黃精。此模式不僅降低了黃精種植時的投入成本，還提高了黃精產(chǎn)量，為種植戶帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)收益，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益并進(jìn)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 林下栽培

林下套種黃精可節(jié)約土地、降低種植成本，并且易于推廣。黃精具有喜陰耐濕的生長特點(diǎn)，適宜與林木進(jìn)行套種栽培，常見林分類型有香榧林、錐栗林、杉木林及毛竹林等。不同林分類型下種植的黃精在生長情況、有效成分積累及產(chǎn)量方面均有一定差異。有研究發(fā)現(xiàn)，香榧林下套種的多花黃精生長情況與其郁閉度有關(guān)，在香榧林郁閉度為0.7 時，多花黃精的長勢最好，香榧的各項(xiàng)生長指標(biāo)及單株榧蒲產(chǎn)量均較高，復(fù)合經(jīng)營的綜合效益最佳。然而在實(shí)際栽培過程中，傳統(tǒng)單一的香榧—多花黃精栽種模式往往存在著林分郁閉度不達(dá)標(biāo)、多花黃精倒苗時間早、生長期過短及林下套種多花黃精“以短養(yǎng)長”效益不顯著等問題。因此，有必要尋求新的種植模式，以延長林下栽培黃精的生長期并提高其根莖生產(chǎn)量。鄭文彪等發(fā)現(xiàn)在香榧—多花黃精—雪蓮果三元套種模式下，多花黃精倒苗時間比傳統(tǒng)模式延遲了30 多d，根莖增殖倍數(shù)以及香榧基徑年生長量較傳統(tǒng)模式分別提高了37.43%和28.46%，雪蓮果當(dāng)年667 m經(jīng)濟(jì)收入達(dá)1 318 元。此外，劉躍鈞等研究了9 種不同復(fù)合經(jīng)營模式下多花黃精的根莖鮮產(chǎn)量、多糖含量和錐栗果的品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)采用錐栗林下“套種多花黃精—整地40%～60%—覆蓋物”不僅能顯著提高多花黃精和錐栗果的產(chǎn)量和品質(zhì)，還能顯著減少林地泥沙流失量，改善林地耕作層土壤的理化性質(zhì)。葉秀萍等在多種條件一定的情況下，對比紅花油茶林、獼猴桃林、毛竹林和杉木林下種植的黃精年株高、地徑、葉片數(shù)量及塊根鮮質(zhì)量，結(jié)果表明黃精在紅花油茶林下套種的生長勢較好，塊根鮮質(zhì)量高達(dá)42.75 g。林下栽培黃精時選地的海拔及坡位、坡向均對黃精生長發(fā)育具有影響，在實(shí)際栽培過程中，應(yīng)根據(jù)具體需要選擇適宜的林分類型及立地條件對黃精進(jìn)行培育。

2.3 田間套種

黃精還可與大田作物進(jìn)行套種栽培，在種植傳統(tǒng)農(nóng)作物的同時，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)作物與中藥材共生，提高了土地的利用率，為種植戶創(chuàng)造了更高的生產(chǎn)效益。大田栽培時可立體套種玉米、大豆等農(nóng)作物或梨、獼猴桃、桑等經(jīng)濟(jì)作物及其他中藥材，實(shí)現(xiàn)一地多用。黃精套種玉米時，作物與藥材的栽培密度需根據(jù)實(shí)際栽培情況確定。田啟建等研究發(fā)現(xiàn)，30 000 窩/hm黃精套種單株玉米30 000 窩/hm的栽培模式與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)栽培模式相比總產(chǎn)值增加187.7%，純收入增加339.0%，是當(dāng)?shù)攸S精與玉米套作的最佳立體栽培方式。此外，田間套種玉米等高稈作物對黃精根莖的有效成分積累和產(chǎn)量也有一定影響。吳康靖等研究發(fā)現(xiàn)，四年生黃精在大田套種玉米和林下仿野生撫育兩種栽培模式下主要化學(xué)成分的積累趨勢一致，但含量差異顯著：4—10 月大田套種玉米的黃精根莖中的多糖含量為8.26%～22.87%，林下仿野生撫育黃精根莖中的多糖含量為6.46%～18.53%，兩種種植模式均以8 月中旬采收的根莖中多糖含量最高，其最佳采收期為8 月中下旬。黃精田間套種栽培模式不僅充分利用了土地資源，還提高了田間遮陰度，降低了黃精大田栽培時需人工搭建大棚的成本。

3 結(jié)語

我國黃精屬植物種類繁多，廣泛分布于東北、華北、西北、華東及云貴川等地區(qū)，《中華人民共和國藥典》中收錄的黃精僅占黃精屬植物種類的7.5%。作為藥食兩用的名貴藥材，目前黃精開發(fā)領(lǐng)域涉及農(nóng)業(yè)、醫(yī)療保健、食品及化妝品等行業(yè)，涉及產(chǎn)業(yè)廣，市場對于黃精的需求量大。為緩解藥用黃精品種短缺和野生黃精資源枯竭現(xiàn)狀，相關(guān)人員有必要加快對于黃精優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源開發(fā)及人工繁育技術(shù)的研究。

黃精產(chǎn)業(yè)是“健康中國”戰(zhàn)略背景下的大健康朝陽產(chǎn)業(yè)。浙江省西南地區(qū)擁有適宜黃精繁殖生長的地理環(huán)境和氣候條件，其野生黃精資源分布廣泛，且以多花黃精和長梗黃精為主，區(qū)域黃精產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有廣闊的前景。發(fā)展黃精產(chǎn)業(yè)助農(nóng)致富，已成為浙江省實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興、助力高質(zhì)量發(fā)展共同富裕示范區(qū)建設(shè)的重要手段。目前，遂昌縣、景寧縣、天臺縣等地政府已出臺扶持黃精產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策，通過建立黃精規(guī)范種植基地，與高校合作成立相關(guān)研究所培育黃精優(yōu)質(zhì)種苗，依托“企業(yè)+合作社+基地+農(nóng)戶”的經(jīng)營模式，推動黃精栽培種植與深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。然而，目前在黃精育種過程中仍存在著種子發(fā)芽率不高、繁殖周期過長，根莖繁殖品種易退化、繁殖系數(shù)低，組織培養(yǎng)繁殖技術(shù)要求和成本過高、難以大規(guī)模推廣等問題。黃精栽培種植過程中，優(yōu)質(zhì)種苗匱乏、栽培技術(shù)不規(guī)范、林下種植管理投入較大等問題依然突出。未來應(yīng)進(jìn)一步探索黃精繁育技術(shù)，加快優(yōu)質(zhì)黃精品種的培育和推廣，開發(fā)高效鑒別區(qū)分黃精品種的技術(shù)，因地制宜改善區(qū)域黃精栽培模式，以促進(jìn)我國黃精產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展。