全 文 ：第21卷 第2期
Vol.21 No.2
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2013年 3月
Mar. 2013
doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2013.02.012
生长年限及坡向对红芪产量和品质的影响
叶 菊1,蔺海明1∗,程卫东2,马 敏3,邱黛玉1
(1.甘肃农业大学农学院,甘肃 兰州 730070;2.南方医科大中医药学院,广东 广州 510515;
3.青海民族大学化学与生命科学学院,青海 西宁 810007)
摘要:为比较分析不同生长年限及不同坡向红芪(HedysarumpolybotrysHand.-Mazz.)产量和主要功效成分含量,
以甘肃武都产红芪为材料,采用紫外分光光度法测定其黄酮含量,采用苯酚-硫酸法测定其多糖含量。结果表明:生
长年限及坡向对红芪产量和品质均有显著影响。半阳坡栽培条件下,1~4年内,不同生长年限红芪产量和品质也
不同;其中,2年生根干重、黄酮和多糖含量分别是1年生的4.41倍、1.26倍和1.26倍,3年生根干重、黄酮和多糖
含量分别是2年生的1.36倍、1.53倍和1.14倍,4年生根干重、黄酮和多糖含量分别是3年生的1.22倍、0.91倍
和1.01倍。2年生栽培条件下,阳坡红芪产量、黄酮和多糖含量分别是半阳坡的1.09倍、1.26倍和1.10倍;4年
生野生条件下,阳坡红芪产量、黄酮和多糖含量分别是半阳坡的1.49倍、1.30倍和1.12倍。综合分析红芪栽培的
产投效益及功效价值,该地区红芪生长年限应以3年为宜,栽培地以阳坡为宜。另外,红芪产量和品质与其根径、
根长具有显著相关性,在生产中,红芪根径和根长可作为其等级分级的感观性依据。
关键词:红芪;黄酮;多糖;栽培;野生
中图分类号:S567.239 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2013)02-0288-07
GrowthandSlopeEffectsforYieldandQualityof
HedysarumpolybotrysHand.-Mazz.
YEJu1,LINHai-ming1∗,CHENGWei-dong2,MAMin3,QIUDai-yu1
(1.ColegeofAgronomy,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou,GansuProvince730070,China;
2.SchoolofTraditionalChineseMedicine,SouthernMedicalUniversity,Guangzhou,GuangdongProvince510515,China;
3.ColegeofChemistryandLifeScience,QinghaiUniversityforNationalities,Xining,QinghaiProvince810007,China)
Abstract:TheyieldandfunctionalcompositionofHedysarumpolybotrysHand.-Mazz.betweendifferent
yearsanddifferentslopeaspectswerecomparedandanalyzedintheWuducountyofGansuprovice.Ultra-
violetspectrophotometrywasusedtodetermineflavonoidcontentscombinedwiththephenol-sulfuric
methodtodeterminepolysaccharidecontents.Resultsshowedthatgrowthyearsandslopeaspectshadsig-
nificantinfluenceonyieldandquality.TheyieldandqualityofHedysarumpolybotryscultivatedinsemi-
sunnyslopeswasdifferentbetweeneachtestedyear.Therootdryweightandcontentsofbothflavonoids
andpolysaccharidesinthesecondgrowthyearwere4.41,1.26,and1.26timesofthatinthefirstgrowth
year;thethirdgrowthyearwere1.36,1.53and1.14timesofthatinthesecondgrowthyear,andthe
fourthgrowthyearwere1.22,0.91and1.01timesofthatinthethirdgrowthyear,respectively.Inthe
secondgrowthyear,therootdryweightandthecontentsofflavonoidsandpolysaccharidescultivatedin
sunnyslopewere1.09,1.26and1.10timesofthatcultivatedinsemi-sunnyslope.Inthefourthgrowth
year,therootdryweightandthecontentofflavonoidsandpolysaccharidesnaturalgrowinginsunnyslope
were1.49,1.30and1.12timesofthatnaturalgrowinginsemi-sunnyslope.Comprehensiveanalysisindi-
catedthatgrowthyearsandenvironmenthadsignificanteffectsontheyieldandqualityofHedysarumpo-
lybotryscultivatedonMicangMountainintheWuducountyofGansuprovince,andthesuitablegrowth
yearsshouldbethreeyears,theappropriatecroplandshouldbesunnyslope.Inaddition,therewassignifi-
cantcorrelationbetweentheyield,qualityandtherootdiameter,rootlengthofHedysarumpolybotrys
cultivatedinsemi-sunnyslope.TherootdiameterandlengthofHedysarumpolybotryscanbeusedasa
收稿日期:2012-09-10;修回日期:2012-11-05
基金项目:中国博士后科学基金面上资助项目(20090450017);农业部948项目(2009-Z19)资助
作者简介:叶菊(1978-),女,青海西宁人,讲师,博士研究生,研究方向为药用植物资源与利用,E-mail:yeju8145@163.com;∗通信作者
Authorforcorrespondence,E-mail:Linhm@gsau.edu.cn
第2期 叶菊等:生长年限及坡向对红芪产量和品质的影响
sensorybasistoclassifyHedysarumpolybotrysHand.-Mazz.intheactualproduction.
Keywords:HedysarumpolybotrysHand.-Mazz.;Flavonoids;Polysaccharides;Cultivation;Wild
红芪(Hedysarumpolybotrys Hand.-Mazz.)
又称独根、晋芪或岩黄芪,为多序岩黄芪的干燥
根[1],因其根皮颜色红润,故称红芪[2],是甘肃省道
地药材之一[3]。红芪性甘、温,归肺、胃经,具有补气
固表,利尿脱毒,排脓,敛疮生肌之功效[4];用于气虚
乏力、食少便澹、久泻脱肛、表虚自汗、痈疽难溃、血
虚萎黄及内热消渴等[5];药理研究证明,红芪具有增
强免疫力和抗衰老、抗肿瘤以及治疗慢性肾炎、蛋白
尿、糖尿病等作用[6-9]。衡量红芪药材品质的主要化
学指标性成分为红芪多糖和黄酮类功效成分含
量[10],红芪多糖具有增强免疫抗肿瘤抗衰老抗炎等
多种作用[11],现代药理研究证明,红芪黄酮可明显
抑制高糖引起的细胞死亡率,对 H2O2 和ox-LDL
诱导的脐静脉内皮细胞损伤具有保护作用,可诱导
HL-60细胞分化成熟[12-15]。
近年来国内外相关红芪研究,多集中于功效成
分含量、提取、分离及药理研究等方面,而对红芪产
量及功效成分的累积规律,生长年限、栽培条件与其
产量和功效成分含量之间的相关性研究鲜有报道。
自上世纪80年代以来,随着各国(尤其是亚洲国家)
药材自然资源的不断枯竭,越来越多的国家大力加
强了药材栽培方面的研究,预期使中药材生产达到
规范化、规模化和现代化,但仍然存在诸多问题。例
如,我国甘肃省武都县以著产红芪而享誉中外,2011
年“武都红芪”获国家农产品地理标志登记产品保
护,该区红芪栽培面积不断扩大,但产品质量参差不
齐且产量不断下降。课题组于2007年起,对其进行
调研分析,发现该区红芪栽培模式不统一,栽培地为
海拔跨幅较大的山坡地,栽培年限多为2年,少数为
1年或3年。2008年初,课题组与药农协调,在当地
红芪栽培的常规管理模式下,开展不同坡向1~4年
生红芪产量与品质的相关研究,对不同生长年限、不
同坡向栽培及野生红芪进行产量和品质评价,以期
为红芪的栽培条件、采收时间及其有效成分的积累
规律研究提供试验依据。
1 材料与方法
1.1 研究区域概况
研究地点位于甘肃武都米仓山,南北长7.35
km,东西宽6.27km,面积约27.5万km2;主峰土
城梁,E105°06′,N33°28′;属北亚热带大陆性湿润
气候,无霜期145~225d,年平均气温14.5℃,1月
均温2.9℃,7月均温24.8℃。历史最低-8.1℃
(1957-12-15),历史最高40℃(1950-07-14),年均降
雨量为400~900mm;年平均光照1911.7h,占应
照时间(4429.7h)的43%;土壤属褐土,pH6.3~
7.2,有碳酸盐,有机质含量较高。
1.2 材料与仪器
原材料:2011年10月采自甘肃省武都县米仓
山(海拔1600~1900m),1~4年生栽培及4年生野
生红芪,经甘肃农业大学蔺海明教授鉴定为多序岩
黄芪(HedysarumpolybotrysHand.-Mazz.);样品
清洗、阴干;观察外部形态特征,测定根长、根径及根
重;样品粉碎,过40目筛,室温封存于广口瓶中,待
用。试剂:芦丁(中国药品生物制品检定所,批号:
100080-200707,纯度≥98%),D-无水葡萄糖(中国
药品生物制品检定所,批号:110833-200503,纯度≥
98%)。苯酚、浓硫酸、乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧
化钠等,均为国产分析纯试剂。仪器:TU-1800型
紫外可见分光光度计(北京普析),HH-S6型数显恒
温水浴锅(金坛市国旺实验仪器厂);TD5-I台式低
速离心机(四川蜀科仪器有限公司);小型高速粉碎
机(北京兴时利和科技发展有限公司),RE-52CS型
旋转蒸发仪(上海亚荣),SHZ-IIID真空泵(上海亚
荣生化仪器厂);FA1204B型电子分析天平(上海精
科分析仪器厂);XCT-2型高温鼓风干燥箱(南通华
泰实验仪器有限公司)。
1.3 试验方法
1.3.1 干产量测定 随机抽取不同生长年限、不同
坡向红芪样品各10株,清洗,阴干,观察形态特征,
用直尺测定其根长,用游标卡尺测定芦头以下2cm
处根径,用电子天平称量其干重。
1.3.2 黄酮含量测定
1.3.2.1 对照品溶液的制备 称取120℃干燥至
恒重的芦丁对照品100.1mg,置于100mL容量瓶
中,加60%乙醇适量,置水浴上微热使其溶解、冷
却,加乙醇至刻度,摇匀。精密量取10.0mL,置
100mL量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,即得芦丁对
照品溶液(每1mL含芦丁对照品100.1μg)。
982
草 地 学 报 第21卷
1.3.2.2 供试品溶液的制备 精密称取红芪样品
粉末1.0g,5份,置于100mL圆底烧瓶中,加70%
乙醇20mL,80℃回流提取2次,每次90min。所得
醇提液滤过,70%乙醇多次洗涤烧瓶及滤渣,合并滤
液,置于100mL容量瓶,70%乙醇定容至刻度,摇
匀,待测红芪黄酮含量。
1.3.2.3 标准曲线的制备 标准曲线Ⅰ[16-17]:精密
吸取芦丁对照液0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0mL
分别置于50mL容量瓶中,加5%亚硝酸钠溶液
1.0mL摇匀,放置6min;加10%硝酸铝溶液1.0
mL摇匀,放置6min;加4%氢氧化钠溶液10mL,
加水稀释至50mL摇匀,放置15min。506nm处
测定吸光度,经回归处理得方程Ⅰ:C(μg·mL-1)
=29.361A-0.0747,r=0.9998。
1.3.2.4 精密度试验 精密吸取供试品溶液1.0
mL,5份,按标准曲线Ⅰ项下显色,测定吸光度,计
算吸光度相对标准偏差RSD为0.391%,表明精密
度良好。
1.3.2.5 稳定性试验 精密吸取供试品溶液1.0
mL,按标准曲线Ⅰ项下显色,在0~120min内每隔
20min测定吸光度值。计算吸光度相对标准偏差
RSD分别为0.615%,表明供试品溶液在室温下
120min内稳定。
1.3.2.6 重复性试验 取样品粉末1.0g,5份,按
黄酮测定供试品溶液的制备项下提取。按标准曲线
Ⅰ项下显色,计算每份样品中黄酮的含量,测得的平
均含量为4.46μg·g-1,RSD=0.969%,表明该方
法的重复性良好。
1.3.2.7 回收率试验 精密量取已知黄酮含量的
供试品溶液1.0mL,5份,精密加入芦丁对照溶液
0.2mL,按标准曲线Ⅰ项下显色,并测定吸收度,计
算得回收率为99.41%,RSD=1.79%,表明回收率
符合要求。
1.3.2.8 含量测定 精密吸取各供试品液1.0
mL,置10mL容量瓶中,按标准曲线Ⅰ制备的方法
显色测定,每份供试品液重复测定5次,通过标准曲
线计算样品黄酮含量,求平均值。
1.3.3 多糖含量测定
1.3.3.1 对照品溶液的制备 称取120℃干燥至
恒重的葡萄糖标准品25.2mg,置于100mL的容量
瓶中,加蒸馏水定容于刻度,摇匀。精密量取5.0
mL置于25.0mL容量瓶中,加蒸馏水稀释至刻度,
摇匀,即得葡萄糖对照品溶液(每1.0mL含葡萄糖
对照品50.4μg)。
1.3.3.2 供试品溶液的制备 精密称取红芪样品
粉末1.0g,5份,置于100mL锥形瓶中,加70%乙
醇20mL,25℃超声提取2次,每次30min。滤过,
用少量70%乙醇多次洗涤滤渣。所得滤渣转至50
mL锥形瓶中,加蒸馏水20mL,超声提取2次,每
次30min。所得水提液滤过,蒸馏水多次洗涤锥形
瓶及滤渣,合并滤液,置于50mL容量瓶,蒸馏水定
容至刻度,水提液浓缩,加入Sevage试剂震荡15
min,静置,4000r·min-1离心15min,并反复多次
至无沉淀,取上清液,加入乙醇使醇浓度达到80%,
4℃冰箱放置过夜,4000r·min-1离心15min,弃去
上清液,沉淀反复用无水乙醇、丙酮洗涤,挥干有机
溶剂。所得固体转至100mL容量瓶,蒸馏水溶解,
并定容至刻度,摇匀,待测红芪多糖含量。
1.3.3.3 标准曲线的制备 标准曲线Ⅱ[18-19]:精密
吸取葡萄糖对照液0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0
mL,分别置于50mL容量瓶中定容,摇匀后分别吸
取2mL置于25mL具塞试管中,加入5%苯酚1.0
mL,摇匀,迅速加入浓硫酸5.0mL,摇匀,静置6
min后,80℃水浴15min,取出,自来水迅速冷却。
于490nm波长处测定吸光度,经回归处理得方程
Ⅱ:C(μg·mL-1)=7.369A +0.0281,r=0.9997。
1.3.3.4 精密度试验 精密吸取供试品溶液1.0
mL,5份,按标准曲线Ⅱ项下显色,测定吸光度,计
算吸光度相对标准偏差RSD为0.771%,表明精密
度良好。
1.3.3.5 稳定性试验 精密吸取供试品溶液1.0
mL,按标准曲线Ⅱ项下显色,在0~120min内每隔
20min测定吸光度值。计算吸光度相对标准偏差
RSD分别为0.415%,表明供试品溶液在室温下
120min内稳定。
1.3.3.6 重复性试验 取样品粉末1.0g,5份,按
多糖测定供试品溶液的制备项下提取。按标准曲线
Ⅱ项下显色,计算每份样品中黄酮的含量,测得的平
均含量为60.33μg·g-1,RSD=1.120%,表明该方
法的重复性良好。
1.3.3.7 回收率试验 精密量取已知多糖含量的
供试品溶液1.0mL,5份,精密加入葡萄糖对照溶
液0.3mL,按标准曲线Ⅱ项下显色,并测定吸收度,
计算得回收率为98.75%,RSD=1.82%,表明回收
率符合要求。
1.3.3.8 含量测定 吸取供试品液1.0mL,置25
mL容量瓶中,按标准曲线Ⅱ制备的方法显色测定,
每份供试品液重复测定5次,通过标准曲线计算样
092
第2期 叶菊等:生长年限及坡向对红芪产量和品质的影响
品多糖含量,求平均值。
1.4 数据统计分析
根径、根长及根重数据用平均值±标准差
(means±SD)表示;试验数据采用5次重复的平均
值±标准差(means±SD)表示;采用SPSS1.7数据
处理系统对试验结果进行统计分析,用Excel2007
软件作图。
2 结果与分析
2.1 不同生长年限及坡向红芪表皮的区别
通过对各样品外部形态的观察可知,所有样品
均呈圆柱形,且上端略粗,下端少有分枝。皮部黄白
色,木部淡黄棕色,射线放射状,形成层环浅棕色;气
微,味微甜,嚼之有豆腥味。表面均具纵皱纹、皮孔
及少数侧根痕。除1年生红芪外,其他样品质硬而
韧,不易折断,断面纤维性,并显粉性,且外皮易脱
落,剥落处淡黄色。
由表1可知,不同生长年限及坡向,红芪表皮颜
色和皱纹具有明显的区别,随着生长年限的增加,其
表皮颜色由黄棕色至灰红棕色逐渐加深,表皮皱纹
数量逐渐减少且纹路逐渐变粗。阳坡红芪表皮比阴
坡表皮颜色更深,皱纹更少、更粗。这证明了,实际
生产中根据表皮颜色和皱纹的数量及粗细来衡量其
等级的方法具有一定的理论依据和科学性。
表1 不同生长年限及坡向红芪表皮的区别
Table1 Differenceofepidermisindifferentyearsanddifferentslopeaspects
栽培Cultivation 野生 Wild
半阳坡Semi-sunny 阳坡Sunny 半阳坡Semi-sunny 阳坡Sunny
1年生
Oneyear
2年生
Twoyears
3年生
Threeyears
4年生
Fouryears
2年生
Twoyears
4年生
Fouryears
4年生
Fouryears
表皮颜色
Epidermiscolour
黄棕色
Yelowish-brown
浅红褐色
Lightreddish-brown
灰红棕色
Darkreddish-brown
灰红棕色
Darkreddish-brown
灰红褐色
Darkreddish-brown
浅棕色
Lightbrown
灰棕色
Darkbrown
表皮皱纹
Epidermiswrinkle
多、细
Much,slender
多、细
Much,slender
少、粗
Little,thick
少、粗
Little,thick
较多、粗
More,thick
很少、粗
Rarely,thick
很少、粗
Rarely,thick
2.2 不同生长年限对红芪产量和品质的影响
不同生长年限对栽培红芪产量和品质的影响如
表2所示,在1~4年内,2年生根径是1年生的
2.08倍,3年生是2年生的1.32倍,4年生是3年
生的1.17倍;2年生根长是1年生的1.34倍,3年
生是2年生的1.19倍,4年生是3年生的1.03倍;
2年生根重是1年生的4.41倍,3年生是2年生的
1.36倍,4年生是3年生的1.22倍;红芪多糖第2
年比第1年增加25.76%,第3年比第2年增加
14.19%,第4年比第3年增加0.99%;黄酮含量
第2年比第1年增加26.19%,第3年比第2年增
加52.83%,第4年比第3年减少8.64%。表明随
着红芪栽培年限的增加,红芪产量和品质也有所
增加,其中第2年和第3年各变量增加量非常显
著,第4年根径和根重增加量较明显,根长和多糖
含量增加量较少,而黄酮含量有所下降,综合分析
栽培红芪的产投效益,栽培红芪的采挖时间以3
年为宜。
表2 不同生长年限对红芪产量和品质的影响
Table2 YieldsandqualityofHedysarumpolybotrysHand.-Mazz.indifferentyears
1年生 Oneyear 2年生 Twoyears 3年生 Threeyears 4年生Fouryears
根径 Rootdiameter/cm 0.39±0.11a 0.81±0.14b 1.07±0.13c 1.25±0.17c
根长 Rootlength/cm 27.42±2.32a 36.79±2.19b 43.65±3.05c 45.06±3.19c
根重 Rootweight/g 5.77±0.86a 25.47±0.94b 34.59±1.28c 42.11±3.37d
黄酮含量Flavonoidcontent/% 0.42±0.007a 0.53±0.009b 0.81±0.012c 0.74±0.011d
多糖含量Polysaccharidecontent/% 4.93±0.03a 6.20±0.03b 7.08±0.08c 7.15±0.09c
注:不同小写字母表示同一指标在不同生长年限和坡向间差异极显著(P<0.01)
Notes:Differentsmallettersindicatesignificantdifferencesatthe0.01levelacrossthesamemeasureindifferentyears(P<0.01)
2.3 不同坡向对红芪产量和品质的影响
不同坡向对红芪产量和品质的影响如表3所
示,4年生野生条件下,阳坡红芪根径比半阳坡粗
29.63%,根长比半阳坡长21.61%,根重比半阳坡
重49.09%,黄酮含量比半阳坡高29.58%,多糖含
量比半阳坡高12.29%。2年生栽培条件下,阳坡红
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草 地 学 报 第21卷
芪根径比半阳坡粗24.69%,根长比半阳坡长19.
05%,根重比半阳坡重9.34%,黄酮含量比半阳坡
高26.42%,多糖含量比半阳坡高10.16%。表明阳
坡产红芪产量和品质均明显优于半阳坡产红芪,
且野生条件下比栽培条件下其各项指标增加幅度
大。另外,由表2和表3可知,半阳坡条件下,4年
生野生红芪根长、根重及多糖含量略高于栽培红
芪,而根径和黄酮含量略低于栽培红芪,这表明,
同坡向的4年生栽培和野生红芪的产量和品质没
有明显区别。
表3 不同坡向对红芪产量和品质的影响
Table3 YieldsandqualityofHedysarumpolybotrysHand.-Mazz.indifferentslopeaspects
栽培2年生Cultivation,twoyears 野生4年生 Wild,fouryears
半阳坡Semi-sunny 阳坡Sunny 半阳坡Semi-sunny 阳坡Sunny
根径 Rootdiameter/cm 0.81±0.14a 1.01±0.15a 1.08±0.17a 1.40±0.21b
根长 Rootlength/cm 36.79±2.19a 43.80±2.89b 47.85±3.26c 58.19±3.49d
根重 Rootweight/g 25.47±0.94a 27.85±1.26b 42.23±1.84c 62.96±2.17d
黄酮含量Flavonoidcontent/% 0.53±0.009a 0.67±0.01b 0.71±0.011c 0.92±0.016d
多糖含量Polysaccharidecontent/% 6.20±0.03a 6.83±0.04b 7.65±0.07c 8.59±0.09d
2.4 半阳坡栽培红芪生长年限、产量及品质间的相
关性
在实际生产中,红芪等级分类依据为根的粗细
或长短,根越粗越长,红芪级别就越高,这表明红芪
品质与根径、根长具有一定的相关性,将本试验数据
进一步进行相关性分析,结果证实了此理论。对半
阳坡栽培红芪生长年限、产量及品质间的相关性研
究表明(表4),半阳坡栽培红芪,其多糖年累积量与
根径、根重均具有显著相关性,与根长具有极显著相
关性;其生长年限与根径、根长及根重均有显著相关
性;其根径与根长、根重均具有极显著相关性;其根
重与根长具有极显著相关性。
表4 半阳坡栽培红芪生长年限、产量及品质间的相关性
Table4 Correlationbetweengrowthyears,yieldandqualityofartificialcultivationinsemi-sunnyslope
黄酮含量
Flavonoids
content
多糖含量
Polysaccharides
content
生长年限
Growth
years
根径
Root
diameter
根长
Root
length
根重
Root
weight
黄酮含量
Flavonoidcontent
Pearson相关性 Correlation 1 0.947 0.883 0.911 0.945 0.895
显著性(双侧)Significant(bilateral) 0.053 0.117 0.089 0.055 0.105
多糖含量
Polysaccharidecontent
Pearson相关性 Correlation 0.947 1 0.941 0.985∗ 0.999∗∗ 0.985∗
显著性(双侧)Significant(bilateral) 0.053 0.059 0.015 0.001 0.015
生长年限
Rowthyears
Pearson相关性 Correlation 0.883 0.941 1 0.982∗ 0.957∗ 0.972∗
显著性(双侧)Significant(bilateral) 0.117 0.059 0.018 0.043 0.028
根径
Rootdiameter
Pearson相关性 Correlation 0.911 0.985∗ 0.982∗ 1 0.992∗∗ 0.998∗∗
显著性(双侧)Significant(bilateral) 0.089 0.015 0.018 0.008 0.002
根长
Rootlength
Pearson相关性 Correlation 0.945 0.999∗∗ 0.957∗ 0.992∗∗ 1 0.991∗∗
显著性(双侧)Significant(bilateral) 0.055 0.001 0.043 0.008 0.009
根重
Rootweight
Pearson相关性 Correlation 0.895 0.985∗ 0.972∗ 0.998∗∗ 0.991∗∗ 1
显著性(双侧)Significant(bilateral) 0.105 0.015 0.028 0.002 0.009
注:∗表示在0.05水平(双侧)上显著相关;∗∗表示在0.01水平(双侧)上显著相关
Note:∗significantcorrelationatthe0.05level;∗∗significantcorrelationatthe0.01level
由表5可知,对半阳坡栽培红芪生长年限、产量
及品质间的进一步线性回归分析,得到半阳坡栽培
红芪生长年限、产量及品质之间的回归方程及相关
系数。根径、根重、根长均与生长年限正相关,回归
方程分别为:y=0.284x+0.170,y=11.814x+
2.550,y=5.978x+23.285,相关系数分别为:
0.965,0.944,0.917,这表明,红芪产量与其生长年
限密切相关。多糖含量分别与根长、根重、根径正相
关,回归方程分别为:y=0.128x+1.440,y=
0.065x+4.587,y=2.730x+3.938,相关系数分别
为0.997,0.971和0.970,由于红芪根径、根重、根
长均与生长年限正相关,这表明,红芪品质与其生长
年限也密切相关。另外,根重、根长、根径三者相互
成正相关,相关系数达0.996,0.984和0.982。综
上所述,由表5所示回归方程进一步证实,生产中依
据根径或根长对红芪分级的科学性。
292
第2期 叶菊等:生长年限及坡向对红芪产量和品质的影响
表5 生长年限、产量及品质的回归方程及相关系数
Table5 Linearregressionequationandthecorrelationcoefficientbetweengrowthyears,yieldandquality
回归方程 Regressionequation R2
根径(y)与生长年限(x)Rootdiameter(y)andRowthyears(x) y=0.284x+0.170 0.965
根重(y)与生长年限(x)Rootweight(y)andRowthyears(x) y=11.814x+2.550 0.944
根长(y)与生长年限(x)Rootlength(y)andRowthyears(x) y=5.978x+23.285 0.917
多糖含量(y)与根长(x)ContentofPolysaccharides(y)andRootlength(x) y=0.128x+1.440 0.997
多糖含量(y)与根重(x)ContentofPolysaccharides(y)andRootweight(x) y=0.065x+4.587 0.971
多糖含量(y)与根径(x)ContentofPolysaccharides(y)andRootdiameter(x) y=2.730x+3.938 0.970
根重(y)与根径(x)Rootweight(y)andRootdiameter(x) y=41.968x-9.947 0.996
根长(y)与根径(x)Rootlength(y)andRootdiameter(x) y=21.422x+19.378 0.984
根重(y)与根长(x)Rootlength(y)andRootdiameter(x) y=1.929x-46.755 0.982
3 讨论与结论
3.1 生长年限对红芪产量和品质的影响
红芪为多年生植物,在我国甘肃、青海、内蒙古、
山西、黑龙江均有分布,在不同产地,其生长年限亦
不同,如山东产红芪当年即可采收,栽培年限超过2
年后,根内部易成黑心甚至朽根,不能药用;而青海
产红芪,生长年限达4年后才可采收,不足4年的,
产量和药效均达不到入药要求[20]。在调研中发现,
近年来随着红芪价格的上涨,甘肃地区栽培红芪的
采收年限不统一,多在2年后采收,很少达到3年或
4年,少数部分甚至在1年后便开始采挖,严重影响
了当地红芪的产品质量及其声誉。我国药典中对红
芪质量衡量的主要依据为醇浸出物,并非某一类或
某一个药效成分,而大量研究证明红芪黄酮和多糖
的药理作用非常突出,因此在质量标准尚待进一步
研究的情况下,实际生产中往往将红芪黄酮和多糖
作为衡量红芪药材品质的主要化学指标性成分。由
本研究结果可知,甘肃武都米仓山栽培红芪,生长年
限对红芪产量、黄酮和多糖含量具有显著影响,红芪
黄酮含量,在第3年已达到高峰值,多糖含量第4年
增加量仅为第3年的0.99%,且实生苗生物量在2
~3年内主根质量增幅较大,3~4年后增幅趋缓,这
与黄连(Coptischinensis)中总生物碱,党参(Codo-
nopsispilosula)中总氨基酸及膜荚黄芪中黄酮的累
积规律一致[21-23],《中药材生产质量管理规范》要求
中药材生产应坚持以质量优先兼顾产量的原则,因
此,根据本研究结果,在生产上综合考虑红芪栽培成
本、产量及产品质量,该区3年生栽培红芪的产投效
益最高。另外,实际生产中,红芪等级往往依据成品
的直径和长度进行分类,例如,直径1.2cm及以上
为大棒,直径0.8~1.2cm为二棒,直径0.6~0.7
cm为特大,直径0.4~0.5cm为一等,直径0.3~
0.35cm为二等,直径0.2~0.25cm为三等。本研
究结果显示,在适宜米仓山红芪栽培的管理模式下,
红芪根径、根长与产量和质量显著相关,证实了生产
中依据根径或根长对红芪进行分级的科学性。
3.2 坡向对红芪产量和品质的影响
坡向的差异主要表现在接受日照时数的差异,
这种差异导致了光强、光质、温度、风、空气湿度、土
壤和病虫害等生态因子的变化[24]。米仓山位于甘
肃省武都县以北,是秦岭西延的一个支脉,存在着明
显的阴坡、半阴坡、半阳坡和阳坡现象,野生红芪分
布及栽培选地多为海拔跨幅较大的山坡地,且红芪
栽培地多为阴坡和半阴坡。生长环境对植物生长发
育和生物学性状有着非常显著的影响,同一物种在
不同的生长环境下往往表现出不同的形态特征、生
理特征及生物累积量[24-25],同样,大量研究证实,药
用植物活性成分的积累与其生长环境有一定的相关
性[26-28]。从本研究结果可知,在米仓山地区,半阳坡
产红芪产量、黄酮和多糖含量均低于阳坡产红芪,分
析其主要原因可能是,红芪适宜生长在气候凉爽、光
照充足、排水良好的环境[29],而米仓山半阳坡地区
接受日照时数较短,辐射强度弱,气温低,与阳坡相
比,半阳坡产红芪生育期长,光合效率低,从而导致
了产量和有效成分累积量较低的现象,这表明甘肃
武都县米仓山红芪,栽培地应以阳坡为宜。由于米
仓山地区,地形地貌复杂多变,沟谷纵横,这给采样
带来了一定的难度,未能富集各坡向各年份栽培或
野生红芪样品,使得研究结果还不够完善。另外,由
于受时间限制,未能对5年生、6年生甚至7年生、8
年生红芪产量和品质进行评价,相关研究成果期望
在后续研究中得以补充。
392
草 地 学 报 第21卷
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(责任编辑 李美娟)
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