孟慶峰
(濟(jì)寧市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,山東濟(jì)寧 272131)
通過對(duì)黃芪的生長(zhǎng)環(huán)境試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),不同生長(zhǎng)環(huán)境會(huì)影響黃芪的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)、根部縱切面結(jié)構(gòu),并導(dǎo)致黃芪甲苷、黃芪多糖、氨基酸及微量元素等含量都存在差異。不同生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)中藥黃芪的品質(zhì)有著明顯影響,黃芪的品質(zhì)特點(diǎn)與其特有的環(huán)境條件密不可分。
黃芪作為我國(guó)醫(yī)藥學(xué)的瑰寶,以其獨(dú)特的醫(yī)療特性和副作用較低的特點(diǎn)廣泛應(yīng)用在我國(guó)傳統(tǒng)以及現(xiàn)代醫(yī)學(xué)之中。對(duì)于黃芪的品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定除了依照傳統(tǒng)中藥生長(zhǎng)形態(tài)的判別方法之外,需要根據(jù)科學(xué)、先進(jìn)、可行的測(cè)定方式對(duì)黃芪的有效成分和特征性成分進(jìn)行分析。黃芪本身所含有的化學(xué)成分復(fù)雜,其醫(yī)療效用是由多種化學(xué)成分相互作用產(chǎn)生的結(jié)果,因此除了對(duì)黃芪特征性成分進(jìn)行指標(biāo)評(píng)定之外仍需要參照黃芪含有的其他化學(xué)成分含量。依照《中國(guó)藥典》2020 版黃芪質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中黃芪甲苷的含量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn),綜合黃芪的其他化學(xué)成分,將傳統(tǒng)生長(zhǎng)形態(tài)與現(xiàn)代化學(xué)判定相結(jié)合作為黃芪品質(zhì)高低的判定標(biāo)準(zhǔn)[1]。
環(huán)境對(duì)于生物的影響巨大,不同環(huán)境下生長(zhǎng)的黃芪品質(zhì)擁有巨大差異,通過不同產(chǎn)地的黃芪對(duì)比,結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境特點(diǎn)可分析出環(huán)境對(duì)于黃芪品質(zhì)的總體影響。黃芪主要生產(chǎn)于山西、內(nèi)蒙古、甘肅、河北、吉林等地,以山西、內(nèi)蒙古、河北產(chǎn)地的黃芪為例,對(duì)于三地黃芪的化學(xué)成分與生長(zhǎng)形態(tài)進(jìn)行對(duì)比分析。主要對(duì)黃芪甲苷、氨基酸、黃芪多糖以及微量元素含量進(jìn)行測(cè)定。黃芪甲苷的測(cè)定結(jié)果表明,每克黃芪中所含黃芪甲苷0.947 ~0.095 mg 不等,山西產(chǎn)地黃芪甲苷含量較高。從氨基酸含量來看,三種產(chǎn)地黃芪所含氨基酸無較大差異。根據(jù)黃芪多糖含量測(cè)定結(jié)果表明,山西、內(nèi)蒙古、河北黃芪產(chǎn)地每克黃芪所含黃芪多糖從9.040 ~5.130 mg 不等,內(nèi)蒙古黃芪多糖含量較高。從人體必需元素來看,山西產(chǎn)地黃芪微量元素含量較高,黃芪中含有人體必需元素鋇、鈷、鍶、鉻、錳、鋅等微量元素,人體有害元素Be、Pb 含量較低。通過比較山西、內(nèi)蒙古、河北三地黃芪的生長(zhǎng)形態(tài)可知,山西產(chǎn)地的黃芪有明顯優(yōu)勢(shì),外形粗長(zhǎng)、條直、無分枝,質(zhì)地堅(jiān)韌;內(nèi)蒙古黃芪產(chǎn)量不大,外形無分枝,氣味甘甜,質(zhì)地柔韌;河北黃芪外形彎曲,較多分枝,氣味較淡。由此可以看出環(huán)境條件是影響黃芪外觀形態(tài)與品質(zhì)的重要因素,山西黃芪由于產(chǎn)地獨(dú)特的地理氣候條件,植物生長(zhǎng)環(huán)境涼爽干燥,土質(zhì)肥沃,黃芪品質(zhì)較好[2]。
3.1 不同光照環(huán)境對(duì)黃芪品質(zhì)的影響 植物生長(zhǎng)與發(fā)育的基本要素取決于光照情況,因此光照條件對(duì)于黃芪的品質(zhì)有著重要影響。將同種黃芪在相同環(huán)境中進(jìn)行遮光處理后可知,進(jìn)行遮光處理后的黃芪,單根均干重約為7.568 g,其中每克總黃芪甲苷含量約為17.101 mg,黃芪多糖約為0.039 7 g;未進(jìn)行遮光處理的黃芪,單根均干重約為13.905 g,其中每克總黃芪甲苷含量約14.267 mg,黃芪多糖含量為0.052 2 g。由此可知,進(jìn)行遮光處理的黃芪甲苷含量都要大于未進(jìn)行遮光處理的正常黃芪,因此黃芪甲苷含量會(huì)隨光照強(qiáng)度的降低而升高。但是當(dāng)遮陰面積大于45.4% 以上時(shí),黃芪產(chǎn)量以及黃芪多糖含量下降。因此可知,適當(dāng)減少光照有助于提高黃芪甲苷含量,增加黃芪品質(zhì)[3]。
3.2 不同土壤環(huán)境對(duì)黃芪品質(zhì)的影響 黃芪屬于深根類植物,不同土壤環(huán)境對(duì)黃芪根部的生長(zhǎng)有著重要影響。有學(xué)者分別在純黃沙土壤、純重壤土以及混合土壤中種植黃芪,分析黃芪品質(zhì)。在純黃沙土壤之中黃芪單根均重約為2.340 g,黃芪甲苷含量約為16.603 mg,黃芪多糖含量為0.097 9 g;在純重壤土之中黃芪單根均重約為2.932 g,黃芪甲苷含量約為13.290 mg,黃芪多糖含量為0.108 8 g;混合土壤之中黃芪單根均重約為3.885 g,黃芪甲苷含量約為21.406 mg,黃芪多糖含量為0.130 9 g。由此可以看出,黃芪品質(zhì)在兩種單一質(zhì)地的土壤之中較差并且產(chǎn)量較低,純黃沙土壤雖然透氣性較好但是保水能力極差,黃芪根須無法充足吸收養(yǎng)分,根須分叉率較高,根較短,阻礙了黃芪的生長(zhǎng);純重壤土雖然保水保肥能力強(qiáng),但是透氣性不良,同樣導(dǎo)致根須發(fā)育不良。因此,黃芪的種植過程中應(yīng)當(dāng)合理配比土壤質(zhì)地,土壤要在保證透氣性的同時(shí)有效保水保肥,讓根須可以良好發(fā)育,才能培育出更高品質(zhì)的黃芪[4]。
不同土壤養(yǎng)分直接影響黃芪類植物的生長(zhǎng)與養(yǎng)分積累,最終導(dǎo)致黃芪中所含化學(xué)成分不同。通過對(duì)比山西、內(nèi)蒙古、河北三地黃芪的化學(xué)成分以及土壤中的養(yǎng)分差異可知,不同養(yǎng)分對(duì)于黃芪品質(zhì)影響程度不同,其中鐵、銅、鋅、鎳等無機(jī)元素的方差貢獻(xiàn)率為57.9%,鈣的方差貢獻(xiàn)率為14.0%,有效鉀的方差貢獻(xiàn)率為14.6%,根據(jù)不同養(yǎng)分對(duì)于黃芪品質(zhì)的影響,可為黃芪種植提供有效可行的依據(jù)。
3.3 不同溫度環(huán)境對(duì)黃芪品質(zhì)的影響 適宜的溫度環(huán)境是植物生存與良好發(fā)育的基本條件,溫度直接影響到黃芪的生長(zhǎng)形態(tài)與發(fā)育狀態(tài),進(jìn)而影響到黃芪的品質(zhì)。比較不同溫度環(huán)境下黃芪的生長(zhǎng)形態(tài)與品質(zhì)情況可推斷出溫度對(duì)于黃芪品質(zhì)的影響。根據(jù)對(duì)比可知,黃芪的莖粗與溫度直接相關(guān),當(dāng)溫度下降時(shí)莖粗變細(xì)。黃芪中的黃芪甲苷、黃芪多糖含量也同樣受到溫度影響,黃芪甲苷在高溫條件下含量較高。此外,黃芪種子若長(zhǎng)時(shí)間處于低溫環(huán)境下,解凍之后的黃芪種子發(fā)芽率會(huì)大幅度降低,幼苗時(shí)期死亡率會(huì)提高[5]。
3.4 不同水分條件對(duì)黃芪品質(zhì)的影響 水分對(duì)于植物的生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要,充足的水分能使植物的枝葉生長(zhǎng)更加茂盛,但是不利于植物的根部發(fā)育。黃芪在干旱條件下能夠積累更多的有效物質(zhì),使黃芪甲苷含量大幅提高,促使黃芪毛蕊異黃酮葡萄糖苷的積累,將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)集中運(yùn)輸至黃芪根部,進(jìn)一步提高黃芪甲苷的積累。根部發(fā)育與年均降水量呈顯著負(fù)相關(guān),適度的干旱環(huán)境更有助于提高黃芪品質(zhì)。
不同的光照、土壤、溫度、水分等環(huán)境因素都對(duì)黃芪的品質(zhì)有所影響,所以要慎重選擇黃芪的種植環(huán)境以及種植方式。適當(dāng)減少光照與水分,合理配比土壤,達(dá)到黃芪最優(yōu)的環(huán)境條件,可促使黃芪有效生長(zhǎng)。