全 文 :收稿日期:2007-02-25
基金项目:国家十一五科技支撑计划课题(2006BAD07A04)
*通讯作者
能源作物续随子的综合利用和栽培
程莉君1 ,钱学射 2 ,顾龚平 2 ,张广伦2 ,张卫明 2*
(1.南京市玄武区教师进修学院 ,江苏 南京 210018;2.南京野生植物综合利用研究院 , 江苏 南京 210042)
摘 要 介绍续随子的药用价值 ,在工农业方面应用的价值 , 特别阐述续随子作为能源植物的应用前景 , 并对其繁
殖栽培方法作了详细介绍。
关键词 续随子;能源作扬;栽培
中图分类号:S565.9 文献标识码:A 文章编号:1006-9690(2007)04-0019-04
TheComprehensiveUtilizationofEuphorbialathyrisandItsCultivation
ChengLijun1 , QianXueshe2 , GuGongping2 , ZhangGuanglun2 , ZhangWeiming2
(1.TeachersTrainingColegeofXuanwuDistrict, Nanjing210018, China;
2.NanjingInstitutefortheComprehensiveUtilizationofWildPlants, Nanjing210042, China)
Abstract ThispaperintroducedthemedicinalvalueandapplicationinindustryandagricaltureofEu-
phorbialathyrisandexpoundeditsapplicationvalueasanenergyplant.Besides, itscultivationmethod
wasintroducedindetail.
Keywords Euphorbialathyris;energyplant;cultivation
续随子(Euphorbialathyris)大戟科 ,大戟属植
物 ,别名千金子 《开宝本草 》 (江苏)、小巴豆(四
川)、菩萨豆 《日华子本草 》、拒科子(本草纪言)、千
两金《日华子本草 》、打鼓子 《全国中草药汇编》、一
把伞 、看园老 、滩板救 (湖南)、拒冬实 、降龙草 (陕
西)。我国始载于宋朝 《开宝本草 》(公元 974年),
主要是种子 、茎 、叶供药用 ,相继各家本草都有记载 ,
用现代方法研究 ,我国是 1945年四川大学农学院吾
师杨开渠教授曾系统开展续随子的生物学和农艺性
状研究 [ 1] 。在国际上 ,美国加利福尼亚大学的梅尔
温 ·卡尔文教授从世界各地收集了3 000多种含碳
氢化合物的植物样品 ,并对 2 000多种植物进行了
栽培和制取石油的试验。结果发现 ,大戟科大戟属
的许多植物(包括续随子)所产生的一种乳状汁液
中 ,竟含有 30% ~ 40%类似石油的碳氢化合物 。这
些化合物稍经处理就可以作为石油的代用品 [ 2] 。
1997年高费(Cofey)和哈劳瑞恩(Haloran)分析了
绿玉树(E.tirucali)、乳白大戟(E.lacted)和续随子
(E.lathyris)后 ,认为这些植物能生产碳氢化物。续
随子在农业栽培及碳氢化物的潜能方面 ,曾被认真
地研究过 。 1982年 ,金斯劳尔曾报导过续随子的农
艺 、遗传及潜在能量的研究 ,文章认为续随子属于一
种能源作物[ 3-4] 。现就能源作物续随子的综合利用
和栽培综述如后。
1 植物形态与生境分布 [ 5]
二年生草本 ,高约 1 m,全株无毛 ,有白色乳汁 ,
细嫩时表面被白粉 。根短 ,呈圆锥状而稍弯曲 ,乳白
色 ,老时木质化 。茎直立 ,圆柱形 ,淡绿色 ,或有时带
粉红色 ,单一 ,顶端在开花前分生 4枝呈伞状 。单叶
交互对生而举展 ,有短柄 ,叶先披针形状或卵状披针
形 ,由下而上渐大 ,长 6 ~ 12cm, 宽 0.8 ~ 1.3 cm。
先端锐尖 ,基部心形而多少抱茎 ,全缘 。总花序顶
生 , 2 ~ 4伞梗 ,呈伞状 , 每伞梗又作数回 2叉状分
枝 ,在分叉处着生三角状卵形苞片 1对 。夏初开绿
黄色小花 ,着生于分叉处 ,花单性 ,雌雄同生在筒状
总苞的中央 ,呈杯状聚伞花序;花序总苞杯状 ,顶端
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第 26卷第 4期
2007年 8月 中 国 野 生 植 物 资 源ChineseWildPlantResources Vol.26 No.4Aug.2007
4 ~ 5裂 ,腺体新月形 ,两端具短而钝的角。蒴果三
角状扁球形 ,无毛 ,熟时表面有黑褐相间的斑纹 。种
子表面有棕黑两色相间的斑纹 。花期一般 4 ~ 5月 ,
果期 7 ~ 8月 。
生境分布;原产欧洲 ,我国及日本栽培已久 ,现
有野生与栽培 ,喜阳光 ,多生于向阳山坡 ,分布于黑
龙江 、吉林 、辽宁 、河北 、河南 、山西 、陕西 、江苏 、浙
江 、福建 、台湾 、湖南 、湖北 、广西 、陕西 、四川 、重庆 、
贵州 、云南等省 、市(区)。
2 续随子的化学成份 [ 5-10]
其种子成分为:
(1)脂肪油:根据江苏植物研究所与中科院林
业土壤所分析 ,种子含脂肪油 43.3% ~ 47.0%,油
中含多种脂肪酸 ,主要有油酸(oleicacid)59.2% ~
81.3%、棕榈酸(Palmiticacid)4.4% ~ 7.2%、亚油
酸(linoleicacid)5.3% ~ 2.71%、亚麻酸(linolenic
acid)1.2% ~ 2.8%等 [ 8] 。有多种二萜醇酯 ,千金二
萜醇二乙酸苯甲酸酯(lathyroldiacetatenicotinate)、
巨大戟二萜醇 20-2, 4, 6, 8, 10-戊烯十四酸酯(in-
gencl-2, 4, 6, 8 , 10-pentaentetradecanoicacid)、巨
大戟二萜醇 3-十六烷酸酯(ingenol3-hexadecano-
ate)、6, 20-环氧千金二萜醇苯乙酸酯二乙酯(6, 20
-epoxylathyrol-pheny-lacetate-diacetate)、巨大
戟二萜醇 3-O-十六烷酸酯(ingeol-3-O-hexa-
decanoate)等 。
(2)萜类:7 -羟基续随子萜醇(7-Hydroxyla-
thyrol)、续随子环氢萜酯(Epoxylathyrol)、续随子萜
醇(Lathyrol)、5, 15, 17-三 -乙酰基 -3-苯甲酯基
-17-羟基异续随子萜醇(5, 15, 17-Tri-3-acetyl
-3-O-benzoyl-17-hydroxy-isolathyrol)。
(3)甾类:β -谷甾醇 、菜油甾醇 、豆甾醇 、■7 -
豆甾醇 、α-大戟甾醇 、r-大戟甾醇 、大戟甾体(eu-
phorbiasteroid)
(4)香豆素:大戟双香豆素(即双七叶内酯 eu-
phorbetin)、异大戟双香豆素(isoeuphorbetin)、瑞香
素(daphnetin)、七叶内酯(aessuletin)
(5)黄酮类:黄酮甙(为山柰醇 -3-葡萄糖醛
酸(kaempferol-3-glucuronide)。
(6)其它:含马栗树皮甙(Aesculin)即七叶树甙
卅烷(hentriacontane)、环木菠萝烯醇 、24-亚甲四基
环木菠萝烯醇(24-Metylenecycloartenol)。
3 续随子的综合利用
3.1 药用价值 [ 5-7, 9-10]
续随子的种子 、茎 、叶及茎中白色乳汁均可入
药 、有逐水消肿 、破症杀虫 、导泻 、镇静 、镇痛 、抗炎 、
抗菌 、抗肿瘤等作用 。临床报道 、可治疗晚期血吸虫
病腹水 、毒蛇咬伤 、妇女经闭等症 。
3.1.1 导泻作用 种子油 ,新鲜时无色无味 ,但很
快变恶臭而有强辛辣味对胃肠道有刺激而致泻 ,其
作用强度为蓖麻油的 3倍 ,山羊食此植物后 ,在其乳
汁中亦含有此种毒性物质 。有报道 ,人误服续随子
3颗 ,出现持续腹痛 ,恶心呕吐 、精神不振 、嗜睡等毒
性反应。
3.1.2 镇静 、镇痛 与巴比妥药物有非常显著的协
同作用 ,能促进注射阈下剂量巴比妥类药物的小鼠
入睡快而持久 。镇痛作用的治疗指数虽稍低于磷酸
可待因 ,但较安全 ,临床试用可用于外科手术镇痛。
镇静有效成分主要是瑞香素 。
3.1.3 抗炎作用 大鼠的其有效成分之一七叶树
甙 10mg/kg,对角叉莱胶性右旋糖酐性 、5-羟色胺
性及组胺性 “关节炎 ”均有抑制作用 ,抑制了强度分
别为 35%、28%、8%。瑞香素的抗炎作用较同剂量
的水扬酸钠稍强。
3.1.4 抗菌作用 对金黄色葡萄球菌 、大肠杆菌 、
福氏痢疾杆菌及绿脓杆菌的生长有抑制作用 。抗菌
有效成分有瑞香素和七叶树甙。
3.1.5 抗肿瘤作用 据初步筛选试验 ,鲜草对急性
淋巴细胞型及粒细胞型 、慢性粒细胞型 、急性单核细
胞白血病白细胞均有抑制作用。茎皮中有效成分之
一桦木醇(Betulin)、对大鼠百克 256im肿瘤系统
(SWA16)有轻度抗肿瘤活性 。
3.1.6 利尿作用 七叶树甙能促进大鼠及兔的尿
酸排泄。对小鼠眼有显著的利尿作用。此外还有抗
血凝及抑制大鼠眼晶状体醛糖还原酶等作用 。
3.1.7 治疗晚期血吸虫病腹水 [ 1] 取新鲜续随子
种子(去壳)捣泥装入胶囊 , 根据腹围大小决定用
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中 国 野 生 植 物 资 源 第 26卷
量 ,腹围较大者 ,每次 6 ~ 9 g,早晨空腹服 , 5d服药
1次 。服药后 30 min有头晕 ,恶心或呕吐 ,继而有
肠鸣腹泻 ,随之腹水渐退 、腹围缩小。
3.1.8 治毒蛇咬伤 ①千金子 20 ~ 30粒(小儿酌
减)捣烂 ,用米泔水调服 。一般服 1次 ,重者服 3次
即效。神昏者加龙胆草 30 g煎服。 ②续随子茎
(鲜),在蛇咬伤处先用 0.1%高锰酸钾溶液或生理
盐水冲洗 ,然后作十字切开 ,折断续随子茎 ,将流出
的白汁滴入伤口 ,每 5 ~ 10 min1次 。并用捣烂的
续随子敷伤口及红肿部位 。
3.1.9 治肾性水肿 续随子去壳取仁 ,捣如泥状装
入胶囊 。用量 1日 4 ~ 5 g,空腹开水吞服 。 5天为 1
疗程。
3.2 观赏价值
续随子植株较强健 、株高 1m左右 ,茎叶挺拔浓
绿;蒴果近球形(果期 7 ~ 8月),较小 ,表面有褐黑双色
斑纹。真是草姿美丽 ,有一定观赏价值 ,可作花坛背景
培植或自然式庭院培植用。作为观赏植物栽培。
3.3 工业与农业用途
续随子种子含脂肪油较高 ,由于油中含有多种
有毒物质 ,不可食用 ,但工业上可用于制肥皂 、软皂
及润滑油等 。续随子的种子浸提液可作土农药 ,用
以防治螟虫 、蚜虫等。其油粕可作肥料施于作物根
部 ,同时可防治地老虎 、蝼蛄等害虫。
3.4 可再生能源
续随子作为一种有利用前途的能源植物 ,颇受欧
美一些国家的重视。续随子的叶 、茎 、种子均含有碳
氢化合物 ,经处理后即可得到与石油相似成分的油
“油”。据美国卡尔文教授的估计 ,一公顷土地可生产
25 ~ 125桶石油 ,如果再经人工筛选和培育 ,可以成为
发展石油生产的一种极有前途的植物 [ 2] 。 1981年 ,
萨克斯等报道续随子的研究文章 ,每公顷可产类石油
19.8 ~ 24.7桶 ,含能量为 42.2MJ/kg,续随子在加里
福尼亚洲的生长期为 7个月 [ 3] 。
卡尔文选定能生产 12种烃类物质的续随子
(EuphorbiaLathyris)和绿玉树 (Euphorbiatirucali)
开始栽培实验 ,在加州南部建立了种植续随子的
“柴油林场” ,每年每英亩超过 10桶 ,利用乳汁与其
它物质混合成一种原油 ,每桶成本 20美元 ,热值达
39.48MJ/kg[ 13] 。卡尔文于 1986年在加利福尼亚种
植大面积的石油植物(夹竹桃科 ,大戟科等),每公
顷收获 120 ~ 140桶石油。他的成功 ,在全球掀起开
发研究石油植物的浪潮 [ 13] 。
金期劳尔曾报道过它(续随子)的农艺 、遗传及
潜在能量的研究 ,文章认为它(续随子)属于一种能
源作物 ,采自野生样品的各种植物分值如下:柏大戟
为 12,班叶地锦为 13;猩猩草为 11、续随子为 10;齿
大戟为 10。如果种植这些植物所得的 “分数 ”要比
原来野生状态者少。即利用价值高。 1982年根据
金斯劳尔(KingsLover)的报导 ,续随子通过遗传育
种可以提高其潜能的实验报告 ,也可以提高其能源
潜力 [ 3] 。西班牙人 Ayerbe在 BIOMASS(生物量
1984年 4期 , 1985年 1期)中 ,对续随子栽培密度 ,
营养物质和籽粒生产力 ,茎叶碳氢化合物与糖的生
产量进行了研究报道 ,认为每 1 000 m2 、36 000株为
最佳密度 ,产量最高[ 4] 。目前欧美一些国家正在做
育种研究 ,以提高续随子的产量。
4 续随子的繁殖与栽培 [ 4-6]
4.1 续随子种子生理特点
续随子喜温暖 ,光照及中生环境 ,抗逆性较强 ,
容易栽培 ,宜湿润 ,怕水涝 ,以土质疏松肥沃 、排水良
好的砂质壤土或粘壤土为好 。
4.2 对土地要求整地
选排水良好而肥沃的沙质壤土进行土地深耕
20 ~ 30cm,耙碎耙平 ,作宽 1 ~ 1.4m的高畦 。
4.3 播种
4.3.1 播期 在北方春播 3月下旬 ~ 4月下旬 ,南
方进行秋怖为 9月中旬 ~ 10月初进行 。
4.3.2 播量 每亩用种量为 2 ~ 2.5kg。行株距各
为 33 ~ 40cm,根据土地肥力而定 。
4.3.3 播法 直播及育苗均可 ,以直播为佳。
①直播:分为条播或穴(点)播 ,条播按行距 30
~ 40 cm开沟 ,深 3 ~ 4 cm,将种子播入 ,覆土 2 ~
3cm厚度。点播按行距 30 cm、株距 25 cm开穴 ,
每穴播种子 5 ~ 6粒 ,覆土 2 ~ 3cm厚。 ②育苗:撒
播或条播 。撒播法。将种子均匀地撒入苗床 ,覆土
压实盖稻草或草木灰 1层 , 2 cm左右再浇水湿润。
—21—
第 4期 钱学射 , 等:能源作物续随子的综合利用和栽培
条播法:按行距 10cm开条沟 ,深 5 ~ 7cm,然后将
种子均匀播入沟中 ,覆土 1-2 cm,浇水湿润 。至第
二年 3月下旬后移栽苗高 10 cm左右时进行移栽 ,
有条件情况下 ,可带土移栽 ,按计划的密度进行 。
4.4 田间管理
4.4.1 留苗 当幼苗高达 10cm左右时间苗 、每穴
留壮苗 1 ~ 2株。
4.4.2 除草施肥 生长期中松土除草 3或 4次 ,幼
苗长高达 20cm左右时进行第一次培土 。开花前 ,
施追肥 2次 ,以氮肥为主 ,适当加施磷钾肥 。
4.4.3 灌溉与防涝 在天气干燥的情况下 ,注意适
当灌水 ,在雨季注意排水 ,防止受涝。
4.4.4 防治病虫害 在夏季高温多雨的季节 ,易发
生叶斑病 ,可用 1∶1∶200波尔多液防治 ,还可用克菌
丹防治;若发现枯萎病可撒石灰粉消毒。有地老虎 、
蛴螬为害 ,可用 90%晶体敌百虫 1 000 ~ 1 500倍液
穴灌。
4.4.5 采种 秋季种子成熟后 ,南方一般在 7月中
旬 、下旬;北方 8 ~ 9月上旬 ,结果实变黑褐色时采
收 ,割取植株 ,晒干 、脱粒 、扬净 、再晒至全干。
5 续随子叶与茎的利用 [ 10] 。
5.1 续随子叶
成分含山柰酚(kaempferol)和槲皮素(Querce-
tin)的 3-葡萄糖醛酸甙 、谷甾醇等。叶汁敷白癜 、
面斑。捣叶敷蝎螫。
5.2 续随子茎
茎中白汁含卅 -烷 、谷甾醇 、三萜成分蒲公英赛
醇(Taraxerol)和白桦脂醇(Betulin)。浆汁中含二羟
基苯丙氨酸 (DOPA)1.7%。敷白癜 、面斑 , 治疗蛇
咬伤 , (方法见前面所述)治疗 366例 ,伤口均愈合 。
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(上接第 18页)
与国外相比 ,我国在发展生物柴油方面还只是初级
阶段 ,同时 ,我国又是一个石油净进口国 ,对石油能
源的需求量很大 ,因此 ,我国发展生物柴油 、生物乙
醇等生物能源具有重大的现实意义。
黑皂树是最优秀的生物能源植物之一 。它的种
子油可直接与柴油混合用做燃油 ,也可酯化后使用 ,
在加工成本上也优于其他植物油。更可贵的是它能
在其他植物较难生长的干热河谷地带的荒地上生
长 ,对于长江上游生态环境综合治理也具有重大的
战略意义。综上所述 ,黑皂树虽然要求热的 、无霜冻
生长环境 ,在我国适生的地区较少 ,只要规划得当 ,
在我国仍是很有发展前景的优秀能源植物。
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中 国 野 生 植 物 资 源 第 26卷