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(yuǎn)不能滿足需要，其人工栽培研究逐步深入，本文對(duì)此進(jìn)行了系統(tǒng)歸納、整理，旨在為黃芩規(guī)范化種植和藥材質(zhì)量控制提供參考。

1生物學(xué)特性

黃芩野生于草甸、砂質(zhì)、礫質(zhì)草原，在丘陵坡地也有生長(zhǎng)，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(zhǎng)迅速，7～8月為根增重高峰期，全年生長(zhǎng)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(shí)間為1～3d，授粉結(jié)實(shí)率在50％左右；花序開放時(shí)間為3～8d；為蜂傳授粉植物。其胚胎學(xué)也曾有人進(jìn)行過研究。

2環(huán)境與藥材質(zhì)量

2．1野生與栽培黃芩質(zhì)量比較

黃芩原為野生，多人對(duì)其野生變家種技術(shù)進(jìn)行了研究，并比較了野生與栽培黃芩藥材的質(zhì)量差異，但結(jié)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(diǎn)數(shù)目相同，但黃芩苷相對(duì)含量野生者>栽培2年生者>栽培3年生者；苷元相對(duì)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(jié)構(gòu)與黃芩苷含量，發(fā)現(xiàn)栽培黃芩根部顯微結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為石細(xì)胞、韌皮纖維與導(dǎo)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(cè)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(diǎn)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(jié)構(gòu)、薄層色譜、水溶性與醇溶性浸出物及黃芩苷含量等，認(rèn)為家種黃芩根的性狀發(fā)生了變異，但組織結(jié)構(gòu)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(xì)根與分枝少見；野生品與栽培品組織結(jié)構(gòu)基本相同，但栽培品導(dǎo)管束呈徑向排列，很少見切向排列，而野生品導(dǎo)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(chǎn)地不同而呈不同趨勢(shì)，涇川產(chǎn)者野生品高于栽培品，慶陽產(chǎn)者栽培品高于野生品。綜上所述，雖然結(jié)果不甚統(tǒng)一，但可看出，野生與栽培黃芩質(zhì)量有一定差異，但差異不明顯。

2．2不同產(chǎn)地藥材質(zhì)量比較

產(chǎn)地不同黃芩藥材的質(zhì)量不同。鄭氏等測(cè)定了10不同產(chǎn)地黃芩的黃芩苷及鎂、鐵、錳、銅、鋅等元素含量，結(jié)果黃芩苷含量以山西晉城最高(12．4％)，其次是山東濟(jì)南(11．3％)，內(nèi)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(jì)南最高，鐵、錳以內(nèi)蒙林西最高，銅以黑龍江最高。謝氏等測(cè)定了內(nèi)蒙、山西、山東3個(gè)產(chǎn)地枯芩與條芩中的黃芩苷含量，結(jié)果均以山東產(chǎn)者最高，山西產(chǎn)者次之，內(nèi)蒙產(chǎn)者最低，皮部與木質(zhì)部黃芩苷含量也表現(xiàn)出相同趨勢(shì)。遼寧凌源、河北承德等7個(gè)地區(qū)產(chǎn)黃芩黃芩苷、黃芩素、漢黃芩苷、漢黃芩素等成分分析結(jié)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(nèi)蒙古赤峰最高，山西運(yùn)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(tái)、青州等7個(gè)產(chǎn)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(jié)果顯示，銅、鉻、砷等三種有害元素均以青島產(chǎn)者最高。楊氏等測(cè)定了17個(gè)產(chǎn)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(cè)定了20個(gè)產(chǎn)地黃芩樣品的總黃酮含量，結(jié)果均達(dá)10％以上，以山東濟(jì)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(gè)產(chǎn)區(qū)黃芩中的黃芩苷與漢黃芩苷含量，結(jié)果均以黑龍江產(chǎn)者最高。日本市場(chǎng)上大連、河北、內(nèi)蒙古產(chǎn)黃芩中的7種主要黃酮成分總量以河北較高。不同產(chǎn)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(chǎng)黃芩抗炎、解熱等作用較突出。

3繁殖技術(shù)與品種選育

3．1繁殖技術(shù)

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(chǎn)量最高，比地膜春播法增產(chǎn)12．O％，比春育密植法增產(chǎn)27．8％，比春播法增產(chǎn)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(chǎn)量高，而且藥材側(cè)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(shí)用生根粉ABT處理，可促進(jìn)根系發(fā)育。扦插常采用莖扦插，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期枝條比開花結(jié)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(zhǎng)。扦插時(shí)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(duì)濕度80％左右時(shí)，扦插幼苗生長(zhǎng)快、成活率高。在無性繁殖育苗期間，若加強(qiáng)田間管理，不僅產(chǎn)量高，而且黃芩苷含量可達(dá)13．4％。用莖梢作插條成活率最高可達(dá)95%以上，且生長(zhǎng)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(dá)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(jù)生育期不同可早熟、中熟和晚熟三個(gè)類型，以晚熟型生育性狀好、黃酮類物質(zhì)含量高。有人經(jīng)組培人工誘導(dǎo)獲得了30多個(gè)黃芩同源四倍體株系，并已生根移栽進(jìn)入田間試驗(yàn)階段。謝氏等對(duì)黃芩二倍體和同源四倍體過氧化物酶進(jìn)行了同工酶電泳分析及抗壞血酸過氧化物酶活性測(cè)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(gè)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(zhǎng)、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(shù)

4．1一般技術(shù)

有關(guān)黃芩基本種植技術(shù)的報(bào)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(bǔ)增效作用。摘蕾可減少養(yǎng)分消耗、促進(jìn)根部生長(zhǎng)、提高藥材產(chǎn)量。摘蕾后黃芩整根、直徑大于5mm根和直徑小于5mm根均比對(duì)照組高約2倍；剪除花序黃芩整根、直徑大于5mm根比對(duì)照組高約1．4倍；過20d再次剪除從側(cè)芽長(zhǎng)出的花序，上述3種根的產(chǎn)量均比對(duì)照組有增加，但無顯著性差異。摘蕾和過20d再次剪除側(cè)芽長(zhǎng)出花序，整根中黃芩苷和漢黃芩苷含量比對(duì)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(duì)照組無甚差異。黃芩植株花期較長(zhǎng)，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(chǎn)量，又不影響其黃酮化合物含量。

4．2施肥技術(shù)黃芩施用氮、磷、鉀肥均有增產(chǎn)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(dú)施用肥料時(shí)以氮最佳、鉀次之、磷最次，其產(chǎn)量順序是：NPK>PK>NP>NK>N>K>P>CK。測(cè)定藥材中各種營(yíng)養(yǎng)元素與有效成分含量，并對(duì)它們之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析，可為合理施肥提供參考。全國(guó)20個(gè)產(chǎn)地黃芩總黃酮與氮、磷、鉀含量之間的關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果表明，黃芩總黃酮含量與其體內(nèi)積累的氮、磷、鉀養(yǎng)分含量有關(guān)聯(lián)，其關(guān)聯(lián)順序?yàn)镹>P~KL。但一關(guān)聯(lián)性與實(shí)際試驗(yàn)結(jié)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(duì)照>NK，不相符的原因可能與土壤基本肥力和黃芩植株對(duì)氮、磷、鉀元素需求的相對(duì)量不同有關(guān)。

4．3病蟲害防治技術(shù)

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(duì)危害癥狀與防治措施進(jìn)行了基本描述。楊氏等較詳細(xì)地研究了黃芩前舞蛾P(guān)rochoreutis scutellariae Yang etYang的形態(tài)特征、習(xí)性及生活史，提出防治意見。

5黃芩植株體內(nèi)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(nèi)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(nèi)蒙、山西還是山東黃芩，木質(zhì)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(zhì)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(diǎn)外，其它各樣品在與對(duì)照品黃芩苷相應(yīng)位置上均呈現(xiàn)明顯斑點(diǎn)，而木栓層隱約可見此斑點(diǎn)；測(cè)定結(jié)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(yuǎn)高于根，鈷、鎳、鉻、鉬、鐵的含量與根接近。

5．2生長(zhǎng)季節(jié)與黃酮類物質(zhì)含量之間的關(guān)系

山東臨沂產(chǎn)不同月份黃芩中黃芩苷含量以10月份根部最高。徐氏等測(cè)定了一年中不同時(shí)間采收的12個(gè)黃芩樣品中的黃芩苷含量，發(fā)現(xiàn)其年度變化有兩個(gè)高峰，3、4月份為第一個(gè)高峰期，隨后逐漸減少，8、9月份出現(xiàn)第二個(gè)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(cè)定黃芩苷含量，結(jié)果以8月末果實(shí)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(zhǎng)年限與黃酮類物質(zhì)含量之間的關(guān)系

謝琴等測(cè)定了枯芩(3年)和子芩(1年)中黃芩苷含量，結(jié)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(zhǎng)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(zhǎng)生長(zhǎng)期含量并無明顯增加。王氏等采集莒南兩個(gè)產(chǎn)區(qū)3個(gè)生長(zhǎng)期樣品(5個(gè)月、12個(gè)月、18個(gè)月)，通過測(cè)定也證實(shí)1年半生黃芩苷含量最高，但呈現(xiàn)出生長(zhǎng)時(shí)間越長(zhǎng)黃芩苷含量越高的趨勢(shì)。

日本學(xué)者經(jīng)三年連續(xù)觀察，發(fā)現(xiàn)根干重總趨勢(shì)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(shí)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(dāng)年播種后50～70d(開花前)，3種苷含量激增，花期緩慢，到結(jié)果初期達(dá)到峰值，待地上部枯死出現(xiàn)下降，休眠期事實(shí)上含量增加。2～3年植株在開花初期到結(jié)果中期苷量增加，在開花前1個(gè)月和結(jié)實(shí)后期直到地上部枯死出現(xiàn)量減趨勢(shì)，在休眠期也是事實(shí)上含量增加。相應(yīng)的2種苷元，在當(dāng)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(dá)峰值，下旬開花前銳減，進(jìn)入盛花期又緩增，結(jié)實(shí)中達(dá)頂峰，后又慢慢下降。另一個(gè)苷元(千層黃素A)在7月下旬才被檢出，整個(gè)季節(jié)一直處于低含量，無顯著變化。

在2～3年植株內(nèi)，這3個(gè)苷元在7月下旬(開花初期)處于峰值，花前、花后(結(jié)實(shí))銳減，這個(gè)峰值期恰好是相應(yīng)的苷含量處于低值期，峰前、峰后恰好是相應(yīng)苷的含量高值期，即苷和相應(yīng)苷元與季節(jié)關(guān)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(chǎn)量只有秋天的一半。如到地上部分枯死采收，雖然產(chǎn)量比結(jié)實(shí)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(jié)實(shí)后期2／3果實(shí)呈褐色時(shí)采挖為宜，此時(shí)黃芩苷含量處于第二個(gè)峰期。古崎正雄等也進(jìn)行了類似研究，結(jié)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(chǎn)地加工

選晴天將根挖出，去掉地上部分，抖凈泥土雜質(zhì)，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(shí)用圓筒撞皮機(jī)反復(fù)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(guó)產(chǎn)黃芩皮層、韌皮部、木質(zhì)部?jī)?nèi)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(zhì)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(huì)受到一定程度的破壞，因此撞皮不僅費(fèi)工、費(fèi)時(shí)，而且還會(huì)使有效成分受到損失，應(yīng)加以研究改進(jìn)。