不同肥料對(duì)黃精藥材品質(zhì)的影響分析

逯 莉，常 暉，介 磊，豆佳媛，許海燕，彭修娟

(1.陜西國際商貿(mào)學(xué)院，陜西 咸陽 712046;2.陜西步長制藥有限公司，陜西 西安 710075;3.陜西康惠制藥股份有限公司，陜西 咸陽 712000;4.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，甘肅 蘭州 730070)

黃精在我國具有悠久的種植歷史，歷來就被認(rèn)為是藥食兩用的大宗藥材［1］?！吨袊幍洹肥蛰d的黃精為百合科多年生草本黃精Polygonatumsibiricum Red.、滇 黃 精 P.kingianum Coll.et Hemsl.、多花黃精P.cyrtonema Hua 的干燥根莖［2］，性平味甘，具有潤肺滋腎，補(bǔ)脾益氣等功效。其主要化學(xué)成分為黃精多糖和皂苷類成分［3～4］，有很好的降血糖、降血脂、抗腫瘤、抗衰老等藥理作用［5］。近年來隨著黃精市場需求量增加，野生資源已無法滿足市場需求，人工栽培成為黃精藥材的主要來源［6］，如何在人工栽培條件下獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的黃精，是維持黃精產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵舉措。本研究通過探究6 種不同肥料對(duì)黃精產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，綜合評(píng)價(jià)其對(duì)黃精藥材品質(zhì)的影響，為黃精人工種植、田間肥效管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與儀器

1.1 材料與試劑

黃精藥材來源步長制藥陜西略陽黃精GAP種植基地，經(jīng)馬存德老師鑒定為黃精(Polygonatumsibiricum Red);有機(jī)肥(N-P2O3-K2O 總養(yǎng)分≥12%，大連雙和科技發(fā)展有限公司)、農(nóng)家肥(鮮雞糞、羊糞、牛糞、及現(xiàn)代牧場的沼渣經(jīng)微生物高溫發(fā)酵而成，景縣德沃多肥料有限公司)、微生物肥(光合菌、酵母菌等八十余種益生菌群等構(gòu)成，大連雙和科技發(fā)展有限公司)。葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品(天津西瑪科技有限公司)、薯蕷皂苷元對(duì)照品(上海哈靈生物科技有限公司);所用試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器

AY220 電子分析天平(北京賽多利斯天平有限公司)、101-2A 電熱鼓風(fēng)干燥箱(北京科偉永興有限公司)、HH-S4A 電熱恒溫水浴鍋(北京科偉永興有限公司)、TCL18 高速冷凍離心機(jī)(HC-3018R 上海安亭儀器廠)、SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長城科工貿(mào)有限公司)、U-2910紫外可見分光光度(日立有限公司)。

2 方法與結(jié)果

2.1 不同肥料的黃精種植

種植方式:種植面積17 m×45 m，分6 個(gè)區(qū)，依次為S1(微生物肥)、S2(微生物肥+有機(jī)肥)、S3(農(nóng)家肥+有機(jī)肥)、S4(有機(jī)肥)、S5(農(nóng)家肥+微生物肥)、S6(農(nóng)家肥)。每個(gè)區(qū)又分4 小區(qū)，共24 個(gè)小區(qū)。每小區(qū)寬1.8 m，長18 m，株行距為35 cm×30 cm，種植深度15 cm。每個(gè)小區(qū)按5 ×6 進(jìn)行布局，即每小區(qū)栽種30 株黃精。

施肥方式:2015 年4 月11 日將已經(jīng)繁育好的同一批黃精種苗進(jìn)行種植，將6 種肥料每種各取15 kg 作基肥施入，第二年、第三年的當(dāng)天將每種肥料各取30 kg、45 kg 進(jìn)行追肥，2018 年10 月采收。種植分布情況見圖1。

結(jié)果表明(見圖2):采收后，6 個(gè)區(qū)的黃精凈鮮重分別為272.47 kg、244.39 kg、241.86 kg、268.08 kg、262.77 kg、208.95 kg。凈鮮重為:S1(微生物肥)＞S4(有機(jī)肥)＞S5(農(nóng)家肥+微生物肥)＞S2(微生物肥+有機(jī)肥)＞S3(農(nóng)家肥+有機(jī)肥)＞S6(農(nóng)家肥)，微生物肥的產(chǎn)量最高272.47 kg，農(nóng)家肥的產(chǎn)量最低208.95 kg。

圖1 不同肥料的黃精種植實(shí)驗(yàn)樣方

圖2 不同肥料的黃精凈鮮重

2.2 黃精多糖含量測定

2.2.1 黃精多糖標(biāo)準(zhǔn)曲線制備 精密稱取105℃干燥至恒重的無水葡萄糖對(duì)照品33 mg，置100 mL 量瓶中，加水溶解并稀釋至刻度，搖勻，即得葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液(0.33 mg·mL-1)。精密量取標(biāo)準(zhǔn)品溶液0.1 mL、0.2 mL、0.3 mL、0.4 mL、0.5 mL、0.6 mL，分別置10 mL 具塞刻度試管中，各加水至2.0 mL，搖勻，在冰水浴中緩緩滴加0.2%蒽酮-硫酸溶液至刻度，混勻，放冷后置水浴中保溫10 min，取出，立即置冰水浴中冷卻10 min，取出，以相應(yīng)試劑為空白，582 nm 波長處測定吸光度［2］。以葡萄糖濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。

結(jié)果表明:黃精多糖標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.0341X+0.104，R2=0.9982，葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液濃度在3.32～19.92 μg·mL-1范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。方法學(xué)考察:精密度試驗(yàn)、重復(fù)性試驗(yàn)和穩(wěn)定性試驗(yàn)的RSD 分別為1.12%、1.39%和1.26%;加樣回收率為99.1%，RSD 為0.74%。

2.2.2 樣品中黃精多糖含量測定 精密稱取60℃干燥至恒重的24 個(gè)黃精樣品(每個(gè)樣品4份)細(xì)粉0.25 g，分別置圓底燒瓶中，加80%乙醇150 mL，水浴加熱回流1 h，趁熱濾過，殘?jiān)?0%熱乙醇洗滌3 次，每次10 mL，合并濾液與洗液，轉(zhuǎn)移至250 mL 量瓶中，加水至刻度，搖勻。精密量取1 mL，置10mL 具塞干燥試管中，照黃精多糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備項(xiàng)下的方法測定吸光度，按標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算樣品黃精多糖含量。

結(jié)果表明(見表1)，數(shù)據(jù)經(jīng)IBM SPSS Statistics 19 統(tǒng)計(jì)分析，不同肥料的6 個(gè)區(qū)黃精多糖含量呈正態(tài)分布，平均含量9.49%，符合2015 版中國藥典的規(guī)定，各組間黃精多糖含量沒有顯著性差異P ＞0.05。黃精多糖含量為:S5(農(nóng)家肥+微生物肥)＞S2(微生物肥+有機(jī)肥)＞S3(農(nóng)家肥+有機(jī)肥)＞S4(有機(jī)肥)＞S1(微生物肥)＞S6(農(nóng)家肥)，農(nóng)家肥+微生物肥的黃精多糖含量最高10.69%，農(nóng)家肥的黃精多糖含量最低8.77%。

2.3 薯蕷皂苷元含量測定

2.3.1 薯蕷皂苷元標(biāo)準(zhǔn)曲線制備 精密稱取薯蕷皂苷元標(biāo)準(zhǔn)品2.5 mg，于10 mL 容量瓶甲醇稀釋至刻度，搖勻，即得薯蕷皂苷元標(biāo)準(zhǔn)品溶液(0.25 mg·mL-1)。分別精密吸取0.1 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL、1.0 mL 標(biāo)準(zhǔn)品溶液，置于10 mL 具塞試管中，60℃水浴揮干溶劑。加入新配置的5%的香醛冰醋酸溶液0.2 mL，高氯酸溶液0.8 mL，搖勻，立即放入60℃水浴鍋15 min，取出，冰水浴中5 min，加5 mL 冰醋酸，搖勻后靜置10 min。然后以不加標(biāo)準(zhǔn)品只加試劑的空白組為對(duì)照，在560 nm 處測定吸光度值。以薯蕷皂苷元濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。

結(jié)果表明:薯蕷皂苷元標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=2.1762X+0.0872，R2=0.9992，薯蕷皂苷元標(biāo)準(zhǔn)品溶液濃度在2.5～25 μg·mL-1范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。方法學(xué)考察:精密度試驗(yàn)、重復(fù)性試驗(yàn)和穩(wěn)定性試驗(yàn)的RSD 分別為1.1%、0.87% 和2.6%;加樣回收率為100.8%，RSD 為2.15%。

表1 不同底肥黃精多糖和薯蕷皂苷元含量，n=4)

表1 不同底肥黃精多糖和薯蕷皂苷元含量，n=4)

注:S3 與其它各組比較具有顯著性差異aP ＜0.01，S5 與其它各組比較具有顯著性差異bP ＜0.01。

2.3.2 樣品中薯蕷皂苷元含量測定 精密稱取60℃干燥至恒重的24 個(gè)黃精樣品(每個(gè)樣品4份)細(xì)粉1 g，分別置圓底燒瓶中，加25 mL 石油醚，40℃下超聲30 min(功率60W)，抽濾，濾渣水浴鍋上揮干。濾渣加80%乙醇15 mL，40℃下超聲45 min(功率60W)，抽濾，濾液水浴鍋上蒸干溶劑得浸膏。浸膏加0.5 mol·L-1HCL 溶液10 mL，60℃下超聲45 min(功率60W)，提取液用25 mL 正丁醇萃取，靜置15 min，取上層清液，揮干正丁醇得浸膏。甲醇溶解定容至10 mL，即得供試品溶液。精密量取0.1 mL，置于具塞試管中，60℃水浴揮干溶劑，照薯蕷皂苷元標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備項(xiàng)下的方法測定吸光度，按標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算樣品薯蕷皂苷元含量。結(jié)果表明(見表1)，數(shù)據(jù)經(jīng)IBM SPSS Statistics 19 統(tǒng)計(jì)分析，不同肥料的6個(gè)區(qū)薯蕷皂苷元含量也呈正態(tài)分布，平均含量0.149 mg·g-1，S3(農(nóng)家肥+有機(jī)肥)與其它各組比較具有顯著性差異P ＜0.01，S5(農(nóng)家肥+微生物肥)與其它各組比較也具有顯著性差異P ＜0.01。薯蕷皂苷元含量為:S3(農(nóng)家肥+有機(jī)肥)＞S5(農(nóng)家肥+微生物肥)＞S2(微生物肥+有機(jī)肥)＞S1(微生物肥)＞ S6(農(nóng)家肥)＞S4(有機(jī)肥)，農(nóng)家肥+有機(jī)肥的薯蕷皂苷元含量最高0.197 mg·g-1，有機(jī)肥的薯蕷皂苷元含量最低0.129 mg·g-1。

3 結(jié)論

肥效管理是黃精田間科學(xué)管理的關(guān)鍵要素之一，科學(xué)合理地施肥能有效增加黃精產(chǎn)量和改善黃精品質(zhì)，更好的達(dá)到GAP 規(guī)范要求。微生物肥作為一種新型肥料，已在各個(gè)國家及地區(qū)得到廣泛應(yīng)用，并取得了良好效果［7］。然目前黃精栽培技術(shù)中所施肥料一般都是有機(jī)肥或單一肥料，很少用微生物肥、農(nóng)家肥與有機(jī)肥相互組合使用，未能發(fā)揮肥料的最佳作用，降低了黃精的產(chǎn)量和質(zhì)量。同時(shí)隨著肥料濫施，帶來氮磷鉀比例失衡，土壤板結(jié)，營養(yǎng)成分降低，地下水污染等系列嚴(yán)重問題［8］。因此，如何科學(xué)合理施肥才能既滿足黃精對(duì)所需成分的需求，又不會(huì)對(duì)土壤、環(huán)境等造成影響，為黃精的優(yōu)化栽培提供科學(xué)的施肥方法，提高黃精產(chǎn)量和品質(zhì)。

研究通過在步長制藥陜西略陽黃精GAP 種植基地進(jìn)行栽培實(shí)驗(yàn)，對(duì)微生物肥、農(nóng)家肥與有機(jī)肥組合使用，明確不同肥料對(duì)黃精產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，黃精藥材產(chǎn)量:微生物肥＞有機(jī)肥＞農(nóng)家肥+微生物肥＞微生物肥+有機(jī)肥＞農(nóng)家肥+有機(jī)肥＞農(nóng)家肥，微生物肥的產(chǎn)量最高272.47 kg，農(nóng)家肥的產(chǎn)量最低208.95 kg;黃精多糖含量:農(nóng)家肥+微生物肥＞微生物肥+有機(jī)肥＞農(nóng)家肥+有機(jī)肥＞有機(jī)肥＞微生物肥＞農(nóng)家肥，農(nóng)家肥+微生物肥的黃精多糖含量最高10.69%，農(nóng)家肥的黃精多糖含量最低8.77%;薯蕷皂苷元含量:農(nóng)家肥+有機(jī)肥＞農(nóng)家肥+微生物肥＞微生物肥+有機(jī)肥＞微生物肥＞農(nóng)家肥＞有機(jī)肥，農(nóng)家肥+有機(jī)肥的薯蕷皂苷元含量最高0.197 mg·g-1，有機(jī)肥的薯蕷皂苷元含量最低0.129 mg·g-1。

現(xiàn)代研究者認(rèn)為，對(duì)于中草藥或植物藥來說，單一的化學(xué)成分含量不足以證明該中草藥的藥用價(jià)值［9］。綜合考慮各項(xiàng)指標(biāo)，最優(yōu)的則為微生物肥+農(nóng)家肥，其黃精產(chǎn)量、黃精多糖含量、薯蕷皂苷元含量分別262.77 kg、10.686%、0.167 mg·g-1。因此，本研究認(rèn)為，用微生物肥+農(nóng)家肥(1∶1)作基肥和施肥使用，能獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的黃精藥材，為黃精人工種植、田間肥效管理提供了科學(xué)依據(jù)。