基于资源普查工作探究辽宁地区黄精的栽培技术及可持续发展△

冷玉杰，史锐，梁艳

1.辽宁中医药大学附属医院，辽宁 沈阳 121000；2.辽宁中医药大学，辽宁 沈阳 110033；3.沈阳市中医院，辽宁 沈阳 110000

黄精为百合科植物滇黄精PolygonatumkingianumColl.et Hemsl、黄精Polygonatumsibiricum或多花黄精PolygonatumcyrtonemaHua的干燥根茎，是我国常用的大宗药材。黄精药用历史悠久，其正名始见于《名医别录》，具有补中益气、健脾、润肺、益肾滋阴的功效[1-2]。近代研究表明黄精含有多糖、甾体皂苷、黄酮、生物碱、木脂素类、醌类、氨基酸及多种微量元素等[3]，其中仅甾体皂苷类就有20余种。药理学研究发现，黄精中的多糖类成分具有抗氧化、抗肿瘤、治疗糖尿病、抗炎、抑制骨质疏松、调节免疫力、改善学习记忆、抗疲劳、抑菌等药理作用[4-10]，甾体皂苷具有调节血糖、抗抑郁、抗HIV、抗菌、抗痴呆、改善学习记忆障碍、抗肿瘤等药理作用[11-13]，可用于治疗卵巢功能减退、糖尿病并发症、慢性胃炎、原发性高血压、小儿脾疳及皮肤病等[14]。由于黄精还含有多种天然美容活性成分，且本身为药食同源类药材，因此还可用于开发中药化妆品和保健食品。

黄精是我国珍贵的中药材，基于本研究团队以往普查工作中积累的数据信息与经验，本研究首先对影响黄精野生资源分布的生态因子进行分析，进而分析黄精的栽培技术，最后对黄精药材的市场经济效益进行分析，旨在通过以上几个方面对黄精进行深入了解，为黄精今后的发展提供理论依据。

1 实验内容

1.1 黄精野生资源分布的影响因子研究

通过对黄精在辽宁省各地区的分布进行实地调查，利用地理信息系统(GIS)技术获取黄精在各个分布点的各项生态数据和各分布点的经纬度等信息[15]。利用主成分分析确定辽宁省黄精分布主要的正态因子，利用Logistic回归分析确定对黄精资源分布有显著影响的生态因子[16]。

1.1.1 调查对象 2017年8—9月和2018年7—8 月，分2次对辽宁省黄精分布区域进行实地调查。利用GPS获取黄精分布点经纬度信息，共获得黄精分布点3510个。全部调查所获得的3510个黄精分布点位于辽宁省的15个县市：清原县、新宾县、凤城市、西丰县、长海县、康平县、海城市、抚顺县、宽甸满族自治县、盖州市、彰武县、昌图县、建平县、岫岩县、绥中县 。

1.1.2 分析指标成分 地形因子包括海拔、经纬度、坡度等；气候因子主要包括气温、降水量、湿度等几个方面的指标；土壤因子包括土壤酸碱度、土壤含沙量、土壤含粘土量、土壤有效含水量等共计25个指标。

1.1.3 影响因子成分 首先从地形因子、气候因子、土壤因子3个方面进行主成分分析。综合分析提取出的主成分所代表的原始指标的信息，选取出3个主成分，分别为降水量因子、温度因子和土壤因子。将在辽宁省各个样本采集点获得的3510个样本点的样本信息作为分析样本，将3个主成分作为自变量，样本点采集地是否有黄精生存作为二值的因变量进行逐步 Logistic 回归分析。

1.2 黄精栽培技术探讨

黄精具有喜阴、喜湿、怕旱、怕渍的习性，结合黄精的习性与野生黄精分布的影响因子来探讨黄精的栽培技术。清原县是辽宁省的重点药材种植县，本团队选用清原县英额门镇的黄精种植基地为试验地，对黄精种植中存在的不同方法进行试验，分析辽宁地区种植黄精的最优栽培技术。

1.2.1 试验地概况 试验地位于辽宁省清原县英额门镇，坐落于东经125.2°，北纬42.2°，海拔 300～877 m，全镇地势东南高，西北低。土壤为沙质壤土，土层深厚。试验地温带大陆性季风气候，冬季漫长寒冷，夏季炎热多雨，年平均气温5.3 ℃。7月份最热，平均气温22.9 ℃。1月份最冷，平均气温-16 ℃。无霜期127 d左右，东南部高寒山区无霜期为110～115 d，全年总日照时数为2419 h。一般风力为3～4级，最大风力7～8级。年平均降雨量为806.5 mm，日最大降雨量为116.8 mm，年蒸发量为1.275 mm。

1.2.2 种育苗方法的介绍 目前黄精种植中较为常见的3种育苗方法分别为常规种植、斜插倒种和平摆倒种。常规种植是种茎扁平面与地面平行，将芽头朝上摆放；平摆倒种是种茎扁平面与地面平行，将芽头朝下摆放。斜插倒种是种茎扁平面与地面呈45°角，将芽头倾斜45°角朝下摆放；3种方法的种植行株距均为15 cm×8 cm。

1.2.3 试验方法 本实验采用单因素随机区组试验方案，其他种植条件相同，对种茎分别进行斜插倒种、平摆倒种、常规种植3种处理，每种种植3次，共设9个试验小区，每个试验区15～20 m2。相同条件下种植1年后，挖取试验植株的地下块根，洗去泥土，吸干表面水分，分别称取和记录每个块根总质量、种茎质量(黄精种苗初始质量)、当年根茎质量及新芽个数，计算当年根茎质量增率。对其一年生根茎生长情况进行统计，分析3种方法的不同。

1.3 黄精加工工艺探讨

关于黄精的加工方法，《中华人民共和国药典》中只对采收后的处理进行了简单介绍，而没有记录每一步工艺所需要的具体工艺参数，诸如温度、时间等均没有明确介绍，因此在实际的生产中人们只能通过积累的经验来进行加工，由于不同地域的加工手段各有不同，使市场上药材的质量难以保持统一[17]。目前在实际加工生产中，主要有蒸制和烫制2种方式，本实验室以辽宁所种植的黄精为研究对象，以加工后黄精的多糖含量、醇浸出物含量、水浸出物含量为指标参数，几项指标可作为考察黄精药材商品质量的指标，通过对几项含量的测定，探究两种方法的最佳加工时间，指导种植人员的加工工艺，提高黄精药材的利用度及市场上黄精药材的质量。

1.3.1 实验方法 烫制方法：选取大小适中的鲜黄精，洗净后，装入袋中，放入沸水中烫制，烫制时间分别为0、30、60、90、120、180、300、600 s，将刚烫制完的黄精在室温静置30 min后，放入80 ℃烘箱干燥，干燥后拿出切片备用。蒸制方法：将从地里挖取得黄精除去杂质，放入水中洗净，擦去表面水分，放入蒸锅内蒸制时间分别为 5、10、15、20、30、45 min，将刚蒸制完的黄精在室温静置30 min后，放入80 ℃烘箱干燥，干燥后拿出切片备用。最后，共得到烫0、30、60、120、240、480 s；蒸5、10、15、20、30、45 min共 12组样品。

1.4 黄精药材的经济效益分析

1.4.1 近年来黄精需求量调查 通过对近几年黄精需求量的调查发现，黄精从2014年开始持缓慢增长，到2017年需求量快速增长，至2018年黄精年需求量高达4000 t，近年来市场上的黄精药材供不应求。

1.4.2 投入产出分析 对黄精进行市场调查发现，药材种植的成本投入和种植农作物大体相同，主要包括种苗购买、肥料购买、土地投入、田间管理人工费等，跟大部分农作物不同的是辽宁地区的农作物多为一年一收，而药材大多是3～5年一收，黄精的收获时间为种植后4年收获药材，虽然年限稍长，但只需在黄精生长前半段每年至少进行4次中耕，在生长后半段田间管理的工作量则不大，通过对各类费用的统计，每亩黄精投入种苗约160 kg，以上费用总和约每亩地投入6000元成本(1亩≈666.7 m2)。而4年后亩产干品可达到1200 kg。

2 实验结果与分析

2.1 黄精野生资源分布的影响因子Logistic回归分析

Logistic回归分析属于概率型回归，用于分析某类事件发生的概率与自变量之间的关系。本次实验构建的Logistic模型结果见表1，辽宁省黄精分布的影响因子分析表明，共有6个因子对黄精的分布有显著的影响，分别为海拔、年平均降水量、最干季降水量、最干月降水量、年均温度变化范围、温度季节性变化标准差(P<0.05)。符合生态学上的水分和热量的结合，导致植物地理分布的形成。辽宁省位于东北地区的南部，介于东经118°35′～125°46′，是东北地区降水量最多的省份，年降水量在600～1000 mm，年日照时数在2100～2166 h，普查结果显示，黄精是辽宁地区内常见的野生药用植物，特别辽西北地区黄精植物密度较高，表明辽宁的自然环境是黄精的适宜产区，在辽宁省发展东北黄精的种植产业具有广阔前景。

表1 辽宁省黄精分布的影响因子

注：*P<0.05。

2.2黄精栽培技术的优化结果分析

将公式(1)计算当年根茎质量增率。统计分析数据(见表2)，对新芽数采用单因素方差分析，1年生根茎增质量采用协方差分析，对不同摆种方法进行比较分析(见表3)。不同摆种方法根茎总质量、种茎质量、当年根茎质量及新芽数调查结果表明，斜插倒种、平摆倒种虽然对新芽数无显著促进作用，但斜插倒种、平摆倒种根茎质量增率分别比常规种植提高了10.89%和8.92%，平摆倒种的新芽数比常规种植法提高了9.86%。黄精采用斜插倒种和平摆倒种法进行根茎育苗，不但当年可出苗，而且根茎产量提高明显，新芽生长粗壮有力，可在生产上推广使用。从协方差分析结果(表3)可见，不同摆种方法对根茎增质量影响具有统计学意义(P<0.05)，而种茎重量对根茎增质量具有统计学意义(P<0.01)。从偏Eta方来看，种茎质量贡献率达21.5%，而摆种方法仅为3.1%。通过对调查数据的分析，对比倒种方法与常规种植的根茎增质量发现，虽然倒种对其质量没有明显的促进作用，但是质量增率比常规种植(34.23%)分别提高了8.92%和10.89%，平摆倒种达到43.15%，而斜插倒种则达到了45.12%。质量增率均高于常规种植，在实际生产中，以每公顷繁育种苗 45万株、平均种茎单株8.4 g计，采用斜插倒种和平摆倒种法可比常规种植的根茎产量，分别提高411.64、337.18 kg。且倒种法操作简单，不需要增加劳动力。平摆倒种法虽对新芽数无显著促进作用，但它比斜插倒种和常规种植法当年新芽数提高了9.86%，新芽生长粗壮有力，通过对种植方法的改进可以提高第二年黄精药材的产量，促进农民增收。

当年根茎质量增率=当年根茎质量/种茎质量×100% (1)

表2 不同摆种方法当年黄精单株根茎平均生长量

表3 不同摆种方法当年单株根茎平均产量显著性检验

注：a表示R2：0.245(调整R2=0.217)。

2.3 黄精加工工艺探讨结果分析

将实验获得的12组样品按照标准测定指标参数，根据得到的多糖质量分数、醇浸出物质量分数和水浸出物质量分数计算每种加工方式的综合得分，得到烫制的最佳时间在4 min，蒸制的最佳时间为30 min。对比常用的2种加工方法发现，烫制方法所需的时间较短，蒸制所需时间较长，但是烫制所需温度条件较高。烫制所需能源较小，加工效率较高，而蒸制又有缓和药性，便于软化切割的优点，两者各有优点，通过本次实验主要对蒸制或烫制的时间进行优化，为实际应用中提供具体的时间参数，至于方法的选择，可在实际生产加工中根据自身情况自行选择。

表4 不同烫制及蒸制时间的指标测定结果

2.4 种植黄精的经济效益结果分析

实验通过对黄精市场的现状进行调查，进行净收益估算，按目前市场黄精药材平均销售单价在58元/kg，净收益45 600元，年利润11 400元，即每年利润17.2元/m2，年投资回报率47.5%。通过对目前黄精种植的经济效益分析发现，黄精种植的年投资回报率达47.5%，具有较高的经济效益，且结合目前市场上黄精需求量的现状，种植黄精为低风险、高效益的一项投资。

3 讨论

近几年来，人们对健康的要求越来越高，生活中有很多人处于亚健康状态，黄精作为具有滋补性功能的中药材，在市场上受到了越来越多的青睐，随着人们对中药的认可度越来越高，中药材变得越来越有价值，因此，很多人在利益的驱使下开始大量的采收中药材，中药材大多都是植物类，在生态环境中保持着自身的平衡，因为人类对药用植物无节制地采收，导致了中药资源的过度使用，为了保证中药资源的可持续利用，采取措施改变现状刻不容缓。目前黄精的栽培技术较为成熟，应在大力保护野生黄精资源的同时积极发展种植业，才能保证黄精药材资源的可持续利用。

黄精是中国传统的中药材，也是一种常用的药食同源植物。辽宁省四季分明，气候温和，空气清新，水质优良，独特的自然地理环境非常适合黄精的生长，有利于黄精药材体内有效成分的积累，且我省生产中草药已有500多年的历史，拥有丰富的中草药资源，包括各种野生药材和人工栽培品种，有很多获得全国认可的中药道地药材，拥有较为丰富的栽培经验，可以培育出许多质量优良的中药材。

产业精准扶贫是一项系统工程，选准产业，培育经营主体，形成良好机制十分重要。选准产业是今后一切发展的基础，选对产业才能增强“造血”功能，让贫困户真正从产业发展中精准、持久受益。本课题组通过对黄精多方面的考察，发现黄精市场需求量大，种植风险较低，经济效益高，且目前黄精的栽培技术较为成熟，发展黄精种植具有广阔前景，将黄精种植与精准扶贫结合，调动广大农户种植黄精积极性，对中医药事业发展和当地经济发展具有重大意义。