黃芩栽培研究

黃芩為唇形科植物黃芩Scutellaria baicalensisGeorgi的干燥根，可清熱燥濕、瀉火解毒、涼血、止血、除熱安胎。因需求量不斷增加，僅靠野生資源已遠不能滿足需要，其人工栽培研究逐步深入，本文對此進行了系統(tǒng)歸納、整理，旨在為黃芩規(guī)范化種植和藥材質量控制提供參考。

1生物學特性

黃芩野生于草甸、砂質、礫質草原，在丘陵坡地也有生長，廣布于東北、華北、西北、西南等地。喜溫暖，一30℃下可安全越冬；種子千粒重1．5～2．25g，發(fā)芽率50％～80％；4～5月莖葉生長迅速，7～8月為根增重高峰期，全年生長日140～170d；1年生植株多在6月下旬開花，并延續(xù)至霜枯，2年以上植株4月中、下旬返青，開花與果熟略早，從開花至種熟約50d；1年后植株莖數(shù)成倍增加，根以增粗、增重為主，第4年根部開始變朽中空_。圓錐花序頂生，每花序有4～30朵小花，從下到上陸續(xù)開放，開放時間為1～3d，授粉結實率在50％左右；花序開放時間為3～8d；為蜂傳授粉植物。其胚胎學也曾有人進行過研究。

2環(huán)境與藥材質量

2．1野生與栽培黃芩質量比較

黃芩原為野生，多人對其野生變家種技術進行了研究，并比較了野生與栽培黃芩藥材的質量差異，但結果并不統(tǒng)一。郭氏等發(fā)現(xiàn)，醇提物與總黃酮含量均以野生黃芩最高，其次是栽培3年生者，栽培2年生者最低，但其薄層色譜相同。

馮氏等也證明，栽培2年生、3年生黃芩與野生黃芩的苷元與黃芩苷提取液薄層色譜斑點數(shù)目相同，但黃芩苷相對含量野生者>栽培2年生者>栽培3年生者；苷元相對含量以3年生者最高，2年生者某些苷元高于野生者，另一些苷元低于野生者。都氏等比較了栽培與野生黃芩顯微結構與黃芩苷含量，發(fā)現(xiàn)栽培黃芩根部顯微結構表現(xiàn)為石細胞、韌皮纖維與導管數(shù)量較少，木射線明顯，中央不枯心，黃芩苷含量較低。馬氏等也測定了野生與栽培黃芩的黃芩苷含量，前者平均為6．28％，后者平均為6．22%，二者薄層色譜斑點數(shù)目與位置均一致。

丁氏等系統(tǒng)比較了栽培與野生黃芩藥材性狀、組織結構、薄層色譜、水溶性與醇溶性浸出物及黃芩苷含量等，認為家種黃芩根的性狀發(fā)生了變異，但組織結構與薄層層析成分與野生者基本一致，水溶性和醇溶性浸出物含量以栽培者較高，黃芩苷含量以2年生栽培者最高，其次是野生者，1年生栽培者最低。王氏等發(fā)現(xiàn)，野生黃芩藥材根頭粗大，表面粗糙，呈暗棕黃色至淺褐色，栓皮呈脫落狀，細根與分枝少見；野生品與栽培品組織結構基本相同，但栽培品導管束呈徑向排列，很少見切向排列，而野生品導管束除徑向排列外，明顯可見切向排列；二者薄層色譜相似；黃芩苷含量因產地不同而呈不同趨勢，涇川產者野生品高于栽培品，慶陽產者栽培品高于野生品。綜上所述，雖然結果不甚統(tǒng)一，但可看出，野生與栽培黃芩質量有一定差異，但差異不明顯。

2．2不同產地藥材質量比較

產地不同黃芩藥材的質量不同。鄭氏等測定了10不同產地黃芩的黃芩苷及鎂、鐵、錳、銅、鋅等元素含量，結果黃芩苷含量以山西晉城最高(12．4％)，其次是山東濟南(11．3％)，內蒙林西含量最低(4．9％)，最高者是最低者的2．53倍；各種元素含量也有很大差異，鎂、鋅以山東濟南最高，鐵、錳以內蒙林西最高，銅以黑龍江最高。謝氏等測定了內蒙、山西、山東3個產地枯芩與條芩中的黃芩苷含量，結果均以山東產者最高，山西產者次之，內蒙產者最低，皮部與木質部黃芩苷含量也表現(xiàn)出相同趨勢。遼寧凌源、河北承德等7個地區(qū)產黃芩黃芩苷、黃芩素、漢黃芩苷、漢黃芩素等成分分析結果表明，黃芩苷、黃芩素、漢黃芩苷及四者的總量均以河北承德最高，漢黃芩素含量以內蒙古赤峰最高，山西運城的黃芩苷、黃芩素、漢黃芩苷、漢黃芩素含量及四者總量均為最低。山東萊陽、煙臺、青州等7個產地黃芩中的銅、鋅、鈷、鎳、鐵、錳、硒、鉻、砷、鈦等10種微量元素含量結果顯示，銅、鉻、砷等三種有害元素均以青島產者最高。楊氏等測定了17個產地25份黃芩樣品的7種黃酮類成分，發(fā)現(xiàn)黃芩苷含量范圍為6％-19％，以黑龍江杜爾波特最高，其次為山東膠南；漢黃芩苷含量范圍為2％～8％，以陜西隴西最高，其次也是山東膠南。蘇氏等測定了20個產地黃芩樣品的總黃酮含量，結果均達10％以上，以山東濟南最高，黑龍江含量最低。馬氏等分析了河南嵩縣、北京通縣等8個產區(qū)黃芩中的黃芩苷與漢黃芩苷含量，結果均以黑龍江產者最高。日本市場上大連、河北、內蒙古產黃芩中的7種主要黃酮成分總量以河北較高。不同產地黃芩70％乙醇提取物的抑菌、抗炎、解熱與鎮(zhèn)靜作用顯示，作為道地藥材的圍場黃芩抗炎、解熱等作用較突出。

3繁殖技術與品種選育

3．1繁殖技術

黃芩可行播種、扦插與分株繁殖。播種又分直播和育苗移栽。王氏等發(fā)現(xiàn)秋育春栽法產量最高，比地膜春播法增產12．O％，比春育密植法增產27．8％，比春播法增產37．5％；秋育春栽者黃芩苷含量也最高，比春育密植法高61．3％，比地膜春播法高57．4％，比春播法高58．4％。夏末育苗、來春移栽不僅較夏末直播產量高，而且藥材側根、須根數(shù)目少[3引。5月15日播種者黃芩苷含量為8．186％，7月15日、8月15日播種者黃芩苷含量分別為7．227％和7．233%。為確保全苗，播前可行浸種催芽，即將種子浸泡于40℃～45℃溫水中5～6h，在20℃左右保濕、保溫催芽，待種子裂口露白，再開溝播種。

早春分株繁殖成活率較高，但要隨挖、隨分株，快速栽植。分株時用生根粉ABT處理，可促進根系發(fā)育。扦插常采用莖扦插，營養(yǎng)生長期枝條比開花結果期枝條易成活，以莖尖作插穗可較莖中部、莖基部插穗早生根1～3d，且成活率高，利于幼苗根和芽生長。扦插時間以5～9月份清晨或傍晚為宜，溫度20℃～35℃、土壤濕度5％～11％、空氣相對濕度80％左右時，扦插幼苗生長快、成活率高。在無性繁殖育苗期間，若加強田間管理，不僅產量高，而且黃芩苷含量可達13．4％。用莖梢作插條成活率最高可達95%以上，且生長最快，用莖基部作插條成活率很低(10％～30％)，采用激素處理可大幅度提高莖中段插條成活率，其中以IAAl00μg·m-1處理3h最好，提高率達35．6％。

3．2

品種選育研究

黃芩屬異花授粉植物，其栽培群體中包含著豐富的變異類型，根據生育期不同可早熟、中熟和晚熟三個類型，以晚熟型生育性狀好、黃酮類物質含量高。有人經組培人工誘導獲得了30多個黃芩同源四倍體株系，并已生根移栽進入田間試驗階段。謝氏等對黃芩二倍體和同源四倍體過氧化物酶進行了同工酶電泳分析及抗壞血酸過氧化物酶活性測定，發(fā)現(xiàn)其過氧化物酶同工酶酶譜一致，但后者著色程度大于前者，2年生黃芩葉子在快速區(qū)Rf為O．494和O．512處出現(xiàn)新譜帶，不同發(fā)育階段和不同組織器官譜帶存在明顯差異。1年生和2年生各個多倍體株系葉子抗壞血酸過氧化物酶總活力均高于二倍體葉子。有人發(fā)現(xiàn)，航天種子較普通種子根長、根粗、株高均有明顯增加，染色體類型也發(fā)生了畸變，出現(xiàn)了染色體裂片、染色體橋、落后染色體等。

4種植技術

4．1一般技術

有關黃芩基本種植技術的報道很多。采取玉米大壟雙行、畦面播種黃芩的問作方式，可以起到互補增效作用。摘蕾可減少養(yǎng)分消耗、促進根部生長、提高藥材產量。摘蕾后黃芩整根、直徑大于5mm根和直徑小于5mm根均比對照組高約2倍；剪除花序黃芩整根、直徑大于5mm根比對照組高約1．4倍；過20d再次剪除從側芽長出的花序，上述3種根的產量均比對照組有增加，但無顯著性差異。摘蕾和過20d再次剪除側芽長出花序，整根中黃芩苷和漢黃芩苷含量比對照組低，而二者的苷元均有所增加；剪除花序組整根中上述4化合物含量與對照組無甚差異。黃芩植株花期較長，將花蕾一一摘除頗為困難，而每年將花序剪除1次，既可提高直徑大于5mm根的產量，又不影響其黃酮化合物含量。

4．2施肥技術黃芩施用氮、磷、鉀肥均有增產作用，3種肥料配合使用優(yōu)于其中任何兩種合用，兩種肥料配合施用又都優(yōu)于單一肥料，單獨施用肥料時以氮最佳、鉀次之、磷最次，其產量順序是：NPK>PK>NP>NK>N>K>P>CK。測定藥材中各種營養(yǎng)元素與有效成分含量，并對它們之間的關聯(lián)性進行分析，可為合理施肥提供參考。全國20個產地黃芩總黃酮與氮、磷、鉀含量之間的關聯(lián)度分析結果表明，黃芩總黃酮含量與其體內積累的氮、磷、鉀養(yǎng)分含量有關聯(lián)，其關聯(lián)順序為N>P~KL。但一關聯(lián)性與實際試驗結果并不相符，分別施用N、P、K、NP、NK、PK、NPK等肥料后，其黃芩苷含量依次為P>NPK>N>NP>K>PK>對照>NK，不相符的原因可能與土壤基本肥力和黃芩植株對氮、磷、鉀元素需求的相對量不同有關。

4．3病蟲害防治技術

黃芩病害有葉枯病、根腐病、白粉病等，蟲害有蠐螬、平斑芫菁、地老虎、造橋蟲、籽蜂等，但研究均不甚深入，僅對危害癥狀與防治措施進行了基本描述。楊氏等較詳細地研究了黃芩前舞蛾Prochoreutis scutellariae Yang etYang的形態(tài)特征、習性及生活史，提出防治意見。

5黃芩植株體內有效成分含量變化與采收加工

5．1黃芩苷在黃芩植株體內的分布

根與莖中黃芩苷含量均以皮層最高，莖皮高于莖，根皮高于根，須根皮高于須根。不同部位比較，根及根皮、須根及須根皮含量較高，根高于莖和葉。但謝氏等發(fā)現(xiàn)，不論是內蒙、山西還是山東黃芩，木質部中黃芩苷含量均高于皮部，前者約是后者的2倍。都氏等將栽培2年、3年、7～8年的黃芩根分為木栓層、韌皮部、木質部、中央枯朽部4部分，除中央枯朽部幾乎不見黃芩苷薄層斑點外，其它各樣品在與對照品黃芩苷相應位置上均呈現(xiàn)明顯斑點，而木栓層隱約可見此斑點；測定結果顯示，韌皮部黃芩苷含量最高，木栓層含量較低，而中央枯朽部分幾乎不含。黃芩葉、莖中富含鎂、鉻、鎳、鐵、鉀、錳元素；葉中鎂、鉀、鉻、鎳、鈷、鐵、錳、鉛的含量明顯高于根，鋅、鉬的含量和根接近；莖中鋅、錳、鉀、鉛的含量遠高于根，鈷、鎳、鉻、鉬、鐵的含量與根接近。

5．2生長季節(jié)與黃酮類物質含量之間的關系

山東臨沂產不同月份黃芩中黃芩苷含量以10月份根部最高。徐氏等測定了一年中不同時間采收的12個黃芩樣品中的黃芩苷含量，發(fā)現(xiàn)其年度變化有兩個高峰，3、4月份為第一個高峰期，隨后逐漸減少，8、9月份出現(xiàn)第二個高峰。李氏等將黃芩二年生植株從6月～10月每半月采樣1次測定黃芩苷含量，結果以8月末果實期最高。有人發(fā)現(xiàn)，6～10月份黃芩根部的黃芩苷、黃芩素、漢黃芩苷、漢黃芩素含量以在8月末含量最高。

5．3生長年限與黃酮類物質含量之間的關系

謝琴等測定了枯芩(3年)和子芩(1年)中黃芩苷含量，結果條芩黃芩苷含量約是枯芩的4倍。張氏等研究發(fā)現(xiàn)，1～3年生黃芩黃芩苷含量是隨生長年限的增加而提高的[5引。

郭氏等也發(fā)現(xiàn)，3年生黃芩黃芩苷的含量高于2年生者。崔氏等研究證明，1年生、1年半生、2年生、2年半生黃芩黃芩苷的含量，以1年半生者最高，延長生長期含量并無明顯增加。王氏等采集莒南兩個產區(qū)3個生長期樣品(5個月、12個月、18個月)，通過測定也證實1年半生黃芩苷含量最高，但呈現(xiàn)出生長時間越長黃芩苷含量越高的趨勢。

日本學者經三年連續(xù)觀察，發(fā)現(xiàn)根干重總趨勢是逐年增加，但冬季休眠期重量減輕，以每年秋天地上部分枯死時的收量比較，第1年為1，第2年為3．5，第3年為5。3年生植株花期過后，地下部分就開始腐朽，如在11月中旬采收，組織健全的比例只有40％，除了處于休眠期，根中黃酮化合物的量是持續(xù)積累的。具體地說，從當年播種后50～70d(開花前)，3種苷含量激增，花期緩慢，到結果初期達到峰值，待地上部枯死出現(xiàn)下降，休眠期事實上含量增加。2～3年植株在開花初期到結果中期苷量增加，在開花前1個月和結實后期直到地上部枯死出現(xiàn)量減趨勢，在休眠期也是事實上含量增加。相應的2種苷元，在當年生的植株中，播種后20d(6月上旬)開始可檢出并急劇增加，到7月上旬達峰值，下旬開花前銳減，進入盛花期又緩增，結實中達頂峰，后又慢慢下降。另一個苷元(千層黃素A)在7月下旬才被檢出，整個季節(jié)一直處于低含量，無顯著變化。

在2～3年植株內，這3個苷元在7月下旬(開花初期)處于峰值，花前、花后(結實)銳減，這個峰值期恰好是相應的苷含量處于低值期，峰前、峰后恰好是相應苷的含量高值期，即苷和相應苷元與季節(jié)關系是相反的。2年生黃芩根從春到初夏，黃芩苷含量很高，但如要采收，產量只有秋天的一半。如到地上部分枯死采收，雖然產量比結實后期有所增加，但黃芩苷含量低。3年生黃芩比2年生者黃酮量無甚大差異，但開始出現(xiàn)爛根、枯芩比例增加，選擇2年生植株結實后期2／3果實呈褐色時采挖為宜，此時黃芩苷含量處于第二個峰期。古崎正雄等也進行了類似研究，結果1年生、2年生黃芩根黃芩苷含量無差異，在葉、枝中未見黃芩苷，莖干中僅微量。1年生根莖重量約為2年生的1／6，黃芩苷含量隨著人秋而增加，因此黃芩栽培周期需2年以上，收獲期宜在黃芩苷含量高的落葉期。

5．4產地加工

選晴天將根挖出，去掉地上部分，抖凈泥土雜質，堆放在干燥平坦的地方悶一、二天使其“發(fā)汗”，然后晾曬至外皮稍干或已破裂時用圓筒撞皮機反復撞去粗皮，至表面呈黃色為止。隨撞隨曬，撞至體形光滑呈黃白色即可，切忌堆積和雨淋。國產黃芩皮層、韌皮部、木質部內有大量黃芩苷和漢黃芩苷，它們的苷元除了分布于表皮、髓部外，還分布于皮層、韌皮部和木質部_。在黃芩多次撞去粗皮的過程中，表皮、皮層甚至韌皮部均會受到一定程度的破壞，因此撞皮不僅費工、費時，而且還會使有效成分受到損失，應加以研究改進。

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