全 文 ：猪屎豆属植物的利用价值及开发前景①
赵琼玲1,2) 白昌军1) 虞道耿1)
(1中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 海南儋州 571737;
2海南大学 海南儋州 571737)
摘 要 从我国猪屎豆属植物的植物学特征、药用价值、培肥土壤、水土保持等方面,论述了猪屎豆植物的价
值,并对其开发利用前景进行了展望。
关键词 猪屎豆 ;特征特性 ;研究价值 ;开发前景
分类号 S541
ProspectsforDevelopmentandUtilizationofCrotalaria
ZHAOQiongling1,2) BAIChangjun2) YUDaogeng2)
(1TropicalCropsGeneticResourceInstitute,CATAS,Danzhou,Hainan571737;
2HainanUniversity,Danzhou,Hainan571737)
Abstract CrotalariaLinnaeusinChinaisdescribedintermsofbotanicalcharacteristicsandmedicinal
valueaswelasitsuseforsoilimprovement,waterandsoilconservation,andthelike,andits
developmentandutilizationinthefuturearediscussed.
Keywords CrotalariaLinn.;botanicalcharacteristics;medicinalvalue;developmentandutilization
① 收稿日期:2008-06-23
责任编辑/曾莉娟 编辑部 E-mail:rdnk@chinajournal.net.cn或 rdnk@163.com
Vol.28,No.4
2008年 8月 热 带 农 业 科 学
CHINESEJOURNALOFTROPICALAGRICULTURE
第 28卷第 4期
Aug.2008
猪屎豆为豆科(Leguminosae)蝶形花亚科(Pa-
pilionoideae)猪屎豆属(CrotalariaLinnaeus)植物,
是近代发掘出来的有经济价值,前景十分广阔,亟
待开发利用的植物资源。据目前所知,不少种已供
药用,另外本属的种子已在油田、矿山、纺织、医
药及食品等工业广泛应用。尚有不少种的茎皮可做
绳索、渔网、麻袋及造纸的原料。有的可做绿肥,
有改良土壤之效。因喜生在沙质土壤,又是较好的
水土保持植物[1]。因此,对其进行综合研究,具有
十分重要的经济、社会和生态意义。
1 猪屎豆属植物的种类与分布
猪屎豆属植物全世界约550种,主要分布于非
洲、亚洲、大洋洲及美洲的热带亚热带地区,其中
以非洲(438种)、亚洲(100种)的种数最多,延伸至两
大陆温带种数递减,西半球种数较少,向北极限在
11.5°[2]。亚洲主要分布在南亚,中印半岛及马来
群岛、个别种延伸至日本及朝鲜[1]。我国产40种 3
变种,主要分布于秦岭以南的19个省区,有10种
为我国特有种。云南 30种,特有 10种(7种为我国
特有);广东26种1变种,特有4种1变种(3种为我
国特有);台湾 19种,特有1种;广西19种,四川
12种,福建 10种,湖南 9种,贵州 8种,江西 6
种,浙江 5种,安徽 5种,江苏 5种,山东 3种,
湖北3种,西藏3种,辽宁1种,河南1种,河北
1种,陕西1种[2]。
2 猪屎豆属植物的植物学特征
猪屎豆属为草本、亚灌木或灌木。茎圆柱形或
四棱形。单叶或三出复叶(在印度及非洲热带等地区有
5～7小叶的复叶),全缘,凡单叶种花萼通常为二唇
形,三出复叶种的花萼全部为近钟形;有托叶或无
托叶。花序总状,顶生、腋生或与叶对生,亦有花
密集生枝顶形似头状;苞片线形或披针形,小苞片
与苞片相似,生萼筒基部或花梗中部以上;花萼二
唇形或近钟形,唇形时,上唇二萼齿较宽大,合生
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或稍合生,下唇三萼齿较窄,近钟形时,五裂,各
裂齿近等长,披针形或三角形,有毛或无毛;花冠
黄色或紫色,旗瓣圆形、椭圆形或长圆形,基部通
常具有 2枚胼胝体,翼瓣一般为长圆形或椭圆形,
龙骨瓣弯曲或近直生,中部以上变窄,形成长喙。
雄蕊连合成单体,花丝五长五短,花药二型,五大
五小,大的为长圆形,以底部附着花丝,小的为球
形,以背部附着花丝;子房有柄或无柄,胚珠通常
多数,在三出复叶中也有2枚的,花柱长,基部弯
曲,柱头小,斜生,荚果有 5种形状:①长圆形,
长2～5cm,厚1cm以上;②长圆柱形,长2～5cm,
厚0.5～1.0cm;③ 圆柱形,长1～2cm,厚 0.5～
1.0cm;④短圆柱形,长不及1cm,厚0.5～1.0cm;
⑤ 卵状球形或四角菱形,直径 3～8mm;具果颈或
无果颈;种子一般为肾形或马蹄形,棕红色或紫黑
色[1]。
3 猪屎豆属植物的价值
猪屎豆属植物的生活能力很强,具有耐热、耐
旱、耐瘠薄的特点;在土壤肥力较差和条件有限的
地区,可以引种,以改良土壤,并且人工栽培很有
前途。
3.1 药用价值
猪屎豆属植物在民间多供药用。经调查,已知
有 22种有药用价值。本属植物种类多,分布广,
为进一步深入开展研究,寻找出含量高、毒性小的
抗癌有效成分的植物,提供了丰富的植物资源[3]。
猪屎豆属植物主要含有吡咯烷类生物碱,生物
活性较强,有祛风除湿,消肿止痛,补肾固精,清
肝明目,抗癌等作用,但不同物种生物碱种类及含
量不同。作为药用以猪屎豆,假地兰、野百合、大
猪屎豆、吊裙草,大托叶猪屎豆为好。光萼猪屎
豆、三尖叶猪屎豆,菽麻因不含有 Mucrotaline,
没有抗癌活性。不少种类生物碱往往共存于植物体
中,因此本属不少种类的药理作用十分相似[4]。据
报道,从本属植物中分离出的生物碱已达 30种以
上 , 除 少 数 结 构 未 明 外 , 均 属 吡 咯 里 西 啶
(Pyrolizidine,亦称双稠吡咯里)的衍生物。这类生物碱
也存在于菊科千里光属(SenecioLinnaeus)和紫草科
(Boraginaceae)的某些属植物中。经动物瘤谱试验,
具有抗癌活性成分的有野百合碱(monocrotaline)、千
里光碱(senecionine)、全缘叶千里光碱(integerimine)、
美丽猪屎豆碱(spectabiline)、天芥菜碱(heliotrine)等约
10多种生物碱。其中以野百合碱、美丽猪屎豆碱
对癌症的治疗指数最高。野百合碱经临床试用,对
鳞状上皮癌、宫颈癌和白血病等的近期疗效较好
[5],但发现植物中吡咯里西啶类生物碱(pyrolizidine
alkaloids,PAS)是引致肝小静脉闭塞病的重要原因之
一[6]。所以未能广泛应用于临床。
3.2 固氮作用
根瘤菌(rootnodulebacteria)是与豆科植物共生,
形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆
状细菌。这种共生体系具有很强的固氮能力。与宿
主的共生为根瘤菌提供良好的居住环境、碳源和能
源以及其他必要的营养,而根瘤菌则为宿主提供氮
素营养[7]。
光滑猪屎豆的主根较粗,入土 20～30cm,长
者 60cm以上,多年生的可达 1.0m左右;侧根
20～50cm或更长,单株5～15条,多者可达 20条
以上。根瘤较多,幼瘤圆形呈灰白色,壮瘤淡红或
褐红色、灰绿色,经 2～3次分叉,呈姜瓣状或珊
瑚状,或多粒结成葡萄状、或不定形,瘤径 2～8
mm,大瘤达 12mm,多分布在主、侧根基部或交叉
处,单株根瘤鲜重 1g左右。在新垦地种植,根瘤
少或不长根瘤[8]。由于土壤中根瘤数量多,增强了
固氮能力,这对土壤氮素的提高起着良好的作用。
每公顷大叶猪屎豆绿肥的根瘤菌,每年能从空气中
固定相当于 750kg硫酸铵的氮素,除半数自身所
用外,尚有一半留于土壤,对土壤培肥有积极作
用。种了大叶猪屎豆的园(林)地,在0～10cm土壤
中,有效肥分有明显的增加,对于快速培肥、改良
土壤、促进土壤熟化、恢复和提高地力有很明显的
效果[9]。
3.3 绿肥
猪屎豆属植物对土壤选择不严,耐瘠,耐酸、
耐旱性强,耐盐碱和耐渍性差,在新垦红壤甚至在
花岗岩的风化物上,施用少量基肥或磷肥即能良好
生长,所以对培肥土壤,控制杂草生长均有明显的
效果,是红壤改良的先锋绿肥植物。
大叶猪屎豆养分含量高,特别是氮素含量高,
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赵琼玲 等 猪屎豆属植物的利用价值及开发前景
分解较快,是林间套种和埋压的好绿肥。据宁都县
水保技术推广站多年来的种植测定,每公顷大叶猪
屎豆可产 32.25t鲜肥,450kg种子。另据江西农
科院测定资料,鲜叶的营养成分为,氮 0.527%,
磷 0.060%,钾0.160%。每公顷大叶猪屎豆鲜肥相
当于 375kg尿素(或 810kg硫酸铵),105kg钙镁磷,
90kg氯化钾。干草养分含量为,氮 2.71%,磷
0.31%,钾 0.82%[9]。菽麻作为绿肥利用的养分含
量是比较高的,生长 40～50d的菽麻,地上部含
氮(N)量占鲜物重平均为 0.53%左右,含磷(P2O5)为
0.08%左右,含钾(K2O)为 0.31%左右。菽麻植株不
同部位的氮、磷、钾含量差异较大。氮、磷养分在
叶片和茎杆上部含量最高,钾在茎杆的中、上部含
量最高,磷素含量茎上部为中、下部的 2～3倍。
为了充分发挥菽麻培肥改土的作用,应在可能范围
内使菽麻多生长几天翻压利用为宜。
3.4 生态效益
猪屎豆不仅具有耐瘠、耐旱、耐荫和耐酸等特
性,而且还能在沙土,粘土,甚至在半风化岩石碎
片地上生长,具有粗生易种的特点[10]。在土地很贫
瘠的高速公路边坡,将豆科与禾本科进行混播,可
以通过根瘤菌的作用来制造氮肥,改良土壤,使草
类的生长发育正常进行[11],所形成的植物群落较稳
定,绿化护坡效果好,对干旱、风沙等的抗逆性
强,特别适用于热带,亚热带公路,堤坝的边坡水
土保持及生态恢复工程。
猪屎豆自 2001年在云南元磨高速公路边坡生
物防护工程中应用成功以后,现已广泛推广到广
东、广西、四川、重庆、福建、湖南、江西、海南等
地,用于公路(矿山、堤坝)边坡水土保持及生态恢复
工程[12]。云南思小高速公路是国家实施西部大开发
的8条通道之一。以土夹石以及石质边坡生态恢复
为主。猪屎豆和山毛豆是思小高速公路边坡植被恢
复的主要灌木用种,结果发现猪屎豆生长状况要明
显好于山毛豆,其平均基径要比山毛豆高出51.4%,
平均高度则高于30.2%[13]。
猪屎豆、根系发达,根深可达 2m以上,根横
向生长范围为 60cm左右,耐旱耐瘠,抗逆性强,
适应在不同土壤中生长,而且具有丰富的根瘤菌,
可迅速改善土壤结构,增加土壤肥力;同时,植株
生长迅速,树冠形成快,能有效拦截雨水,减缓地
表径流,其枯枝落叶亦含有丰富的 N、P、K等养
分,可涵养水土,提高地力;再加上该属灌木枝叶
繁茂、树型美观、花冠鲜艳、开花期长,用于高速
公路边坡绿化,不仅能及时固土护坡,而且能起到
很好的绿化效果。但是在运用中要注意:作为先锋
建群植物,应与其他乡土植物相结合构成复合群
落,要根据生态位理论及生物多样性原理,注意维
持系统生物多样性,尽可能使物种的生态位错开,
以避免种群间的自接竞争,保证群体稳定[12]。
大叶猪屎豆适应性强,枝繁叶茂,在水土流失
严重的地方造林能迅速覆盖地表,拦截降雨,减缓
地表径流,蓄水保土,控制水土流失,提高土壤肥
力。还可调节土温,减少蒸发,保护幼树免遭日灼
之害,减少水分流失,又有防风固土作用。
3.5 园艺观赏
在观赏园艺方面,几乎没报道,其蕾花较多,
花色鲜艳,花期较长,可用做高速路的绿化观赏植
物。菽麻开花均在白天,夜晚闭合。一般花在开放
1～2d后开始凋萎,同时花变成橘红色。通常晴天
阳光充足、温度较高时,在 11时左右开花,阴雨
天要延迟1～2h,如整天有雨,则花多处于半合半
开状态[14]。土坡、石坎、山崖、峭壁、假山等、土
质差、缺水、缺乏养分的地方种植,既可起到覆盖
地面,减缓雨水冲刷地表,防止水土流失,又可用
来遮掩残石陋壁,使之生机盎然,起到绿化、美化
环境和提高观赏的作用。
4 猪屎豆属植物的开发利用展望
4.1 医药方面
随着现代医药的不断发展,根据不同利用目的
所进行的化学成分研究,越来越引起人们重视,尤
以对人类生命威胁较大的癌症的治疗作用更引人注
目。虽然种子和枝叶含的大量生物碱对人畜有毒,
但其中含的野百合碱,美丽猪屎豆碱对癌的治疗指
数最高,所以今后将是研究的一个重要方面。
4.2 绿肥方面
在绿肥利用方面,该属作为绿肥利用的养分含
量是比较高的,菽麻与几种夏绿肥相比,腐解比较
缓慢,压青后腐解最快的是含氮量较高的叶和茎杆
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上端的嫩叶。菽麻压青后 10d叶片干物质腐解率
达77%,到30d腐解率达90%;茎杆次高;根系最
慢。如果水分含量适宜,则菽麻腐解的过程会加
速。这将是绿肥利用研究的一个重要方面。
4.3 氮素营养循环方面
作为豆科植物,猪屎豆对氮素的利用能力是很
强的,在栽培过程中需要控制施氮。根瘤固氮是许
多豆科植物利用氮素的特有方式。因此,猪屎豆的
固氮机制、氮素循环过程及与此有关的植物化学问
题,也是植物营养学方面的重要研究课题。
4.4 综合利用方面
猪屎豆全株均可利用,目前,猪屎豆的综合利
用仍属空白。有的种类含毒质,主要利用方式为刈
割沤肥;不少种类可供药用,有的茎秆还可以剥
麻,菽麻青体出麻率为 3.5%～5.0%。本属的种子
中还含有半乳甘露聚糖胶,在石油、矿山、纺织及
食品等工业中广泛运用。因此,猪屎豆属植物的综
合利用前景十分广阔。
5 结语
作为豆科植物,猪屎豆适应性广,种植简单,
管理粗放,植株生长快,再生能力强,营养价值丰
富等,在热区大量用来间作胶园及其他经济林地,
由于没有深入研究其具有的药用价值,目前还没有
引起人们的重视,猪屎豆的利用率不高,只是作为
一种绿肥植物间作胶园。应当充分开发利用这一重
要资源,积极开展人工栽培,继续加强对猪屎豆属
植物化学成分的研究,深入开发其在医药,食品和
日用化工等方面的应用价值。
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