蘇 江，岑忠用，謝彥軍

（河池學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院，廣西宜州 546300）

山豆根為豆科植物越南槐（Sophora tonkinensisGagnep.）的干燥根及根莖，在中國主要分布于廣西、貴州、云南、廣東、江西等地［1］，為中國的傳統(tǒng)中藥材。山豆根的化學(xué)成分主要包括生物堿、黃酮和三萜等，而生物堿是其主要活性成分，山豆根生物堿中以喹諾里西啶類的苦參堿和氧化苦參堿為主［2，3］，此外山豆根中還含有微量甲基金雀花堿、槐果堿、臭豆堿等。關(guān)于藥理作用的研究發(fā)現(xiàn)，山豆根總提取物具有抗腫瘤［4-6］、抗炎［7-10］、護(hù)肝［11，12］、免疫抑制和鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛等中樞抑制性作用［13］。由于具有較高的藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，山豆根的開發(fā)和利用日益受到人們的重視，其市場(chǎng)需求也不斷擴(kuò)大。目前，在醫(yī)藥工業(yè)上山豆根主要作為生產(chǎn)治療肝炎［14，15］的針劑如肝炎靈、咽喉腫痛的片劑以及抗腫瘤的中成藥的原料，其需求量逐年增加。由于需求不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)上常出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，而野生山豆根資源也因此不斷被采挖，目前已瀕臨枯竭［16，17］。因此，保護(hù)野生山豆根資源迫在眉睫，人工栽培山豆根是解決這個(gè)問題的有效途徑之一。了解野生山豆根的生長習(xí)性、環(huán)境及其對(duì)山豆根有效成分合成的影響，可為山豆根的人工栽培提供理論參考。

目前關(guān)于野生山豆根資源的研究還比較少，且主要集中于野生山豆根的分布、生長的氣候條件及藥材質(zhì)量評(píng)價(jià)的研究，關(guān)于野生山豆根的土壤養(yǎng)分和生物堿含量的比較及其相關(guān)性研究鮮見報(bào)道。為此，本研究以廣西河池市鳳山縣龍經(jīng)村、羅城縣榕山村和宜州市白偉村為樣點(diǎn)，調(diào)查了不同產(chǎn)地野生山豆根土壤的理化性狀，并比較不同產(chǎn)地野生山豆根生物堿含量，旨在了解野生山豆根生長對(duì)養(yǎng)分的需要規(guī)律及與生物堿合成之間的關(guān)系，以期為山豆根的人工栽培及其野生資源的可持續(xù)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)所用的材料山豆根及其土壤分別采自河池市鳳山縣龍經(jīng)村、羅城縣榕山村和宜州市白偉村，并經(jīng)河池學(xué)院鄧晰朝副教授鑒定為豆科植物越南槐的根莖，生長年限約3 年。

1.2 材料的采集、處理與保存

以河池市鳳山縣龍經(jīng)村（以下簡稱“鳳山”）、羅城縣榕山村（以下簡稱“羅城”）和宜州市白偉村（以下簡稱“宜州”）為樣點(diǎn)，植被覆蓋率分別為90%、87%和89%，采樣數(shù)量分別為10、12 和13 個(gè)。分別將不同樣點(diǎn)株高120~130 cm、長勢(shì)基本一致的山豆根植株及其對(duì)應(yīng)的根際土壤采集帶回實(shí)驗(yàn)室，洗去山豆根根上的泥土，晾干，將根切成片，于烘干箱內(nèi)烘干；將所采集的土壤避光自然晾干；將山豆根的根和土壤粉碎后置于干燥缸內(nèi)保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 方法

1.3.1 土壤指標(biāo)的測(cè)定 參考魯如坤［18］的方法進(jìn)行，其中土壤pH 的測(cè)定采用電位法；土壤有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定采用低溫外熱重鉻酸鉀氧化比色法；土壤全氮含量的測(cè)定采用凱氏定氮法；土壤磷含量的測(cè)定采用鉬銻抗法；土壤鉀含量的測(cè)定采用火焰光度計(jì)法；土壤速效氮含量的測(cè)定采用納氏試劑分光光度法［19］。

1.3.2 山豆根生物堿的提取和測(cè)定 參照楊欣欣等［20］的方法，于100 ℃水浴中用65%乙醇溶液回流提取生物堿，采用酸性染料比色法測(cè)定生物堿含量。

1.4 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016 對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)，利用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同產(chǎn)地山豆根的土壤理化性狀比較

由表1 可知，不同產(chǎn)地山豆根的土壤理化性質(zhì)差異較大，其中不同產(chǎn)地山豆根的土壤pH 均為弱堿性，說明山豆根適合在堿性土壤中生長。但不同產(chǎn)地山豆根間土壤pH 差異均不顯著，其中羅城縣榕山村的最高，為7.63，其次是宜州市白偉村的，為7.57，鳳山縣龍經(jīng)村的土壤pH 最低，這可能是由于不同產(chǎn)地山豆根的地形和植被類型不同所致。不同產(chǎn)地山豆根的土壤有機(jī)質(zhì)含量都偏低，但鳳山縣龍經(jīng)村的土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著高于宜州市白偉村和羅城縣榕山村的土壤有機(jī)質(zhì)含量，這可能是鳳山采樣點(diǎn)的植被覆蓋率較高，植物凋落物較多，有利于有機(jī)物的積累。

氮、磷、鉀是植物生長必需的三大營養(yǎng)元素。氮在植物生命活動(dòng)中占首要地位，是構(gòu)成蛋白質(zhì)及其他含氮化合物的主要成分，而植物所需的氮主要由土壤提供。山豆根生物堿是一種含氮的化合物，因此，土壤氮含量直接影響山豆根的生長和生物堿的合成。由表1 可知，鳳山縣龍經(jīng)村的土壤全氮含量和速效氮含量均為最高，分別為4.91 g/kg、0.74 mg/kg，比宜州市白偉村的土壤全氮含量和速效氮含量分別高1.36 g/kg、0.53 mg/kg，且差異均達(dá)顯著水平；鳳山縣龍經(jīng)村與羅城縣榕山村的土壤全氮含量和速效氮差異不顯著。磷脂是核酸的組分，在細(xì)胞分裂及遺傳信息傳遞中有重要的功能，在糖類、蛋白質(zhì)和脂肪等化合物代謝中起著重要的作用。表1 表明，不同產(chǎn)地山豆根的土壤全磷含量差異顯著，不同產(chǎn)地山豆根的土壤速效磷含量無顯著差異，其中宜州市白偉村的土壤速效磷含量最高，為0.095 mg/kg，鳳山縣龍經(jīng)村的土壤速效磷含量最低，為0.035 mg/kg。鉀具有促進(jìn)酶的活化、增強(qiáng)植物的抗逆性、促進(jìn)光合作用和光合產(chǎn)物的運(yùn)輸?shù)茸饔?。由? 可知，鳳山縣龍經(jīng)村土壤全鉀含量和速效鉀含量均顯著低于宜州市白偉村、羅城縣榕山村土壤的土壤全鉀含量和速效鉀含量，宜州市白偉村與羅城縣榕山村間土壤的全鉀含量和速效鉀含量差異不顯著，其中羅城縣榕山村的土壤全鉀含量最高，其次是宜州市白偉村，鳳山縣龍經(jīng)村土壤的全鉀含量最低；不同產(chǎn)地山豆根的土壤速效鉀含量亦有一定的差異，宜州市白偉村的土壤速效鉀含量最高，其次是羅城縣榕山村，鳳山縣龍經(jīng)村的土壤速效鉀含量最低。

2.2 不同產(chǎn)地山豆根的生物堿含量

生物堿是山豆根的主要活性成分，其含量影響山豆根的藥用價(jià)值。不同產(chǎn)地山豆根因地勢(shì)、土壤、氣候等自然條件的不同，其生物堿的含量也有差異。由圖1 可知，宜州市白偉村山豆根的生物堿含量最高，為9.96 mg/g，其次是鳳山縣龍經(jīng)村的山豆根，為8.21 mg/g，羅城縣榕山村山豆根的生物堿含量最低，為7.82 mg/g，且宜州市白偉村的山豆根生物堿含量顯著高于鳳山縣龍經(jīng)村和羅城縣榕山村的山豆根生物堿含量，鳳山縣龍經(jīng)村與羅城縣榕山村的山豆根生物堿含量差異不顯著。

圖1 不同產(chǎn)地山豆根的生物堿含量

2.3 不同產(chǎn)地山豆根生物堿含量與土壤理化指標(biāo)的相關(guān)性分析

利用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行單變量相關(guān)性分析，結(jié)果（表2）表明，不同產(chǎn)地山豆根生物堿含量與土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量、全磷含量、速效磷含量、全鉀含量、速效鉀含量呈正相關(guān)，而且不同產(chǎn)地山豆根生物堿含量與土壤全磷、速效磷含量均呈極顯著正相關(guān)；不同產(chǎn)地山豆根生物堿含量與土壤全氮含量、速效氮含量均呈極顯著負(fù)相關(guān)。因此，在山豆根的栽培生產(chǎn)中可以考慮多施用有機(jī)肥、磷肥和鉀肥，而氮肥施用量不宜過多，同時(shí)無論施用何種肥料都應(yīng)該控制在正常水平范圍內(nèi)，以免造成負(fù)面影響。

表2 不同產(chǎn)地山豆根生物堿含量與土壤理化指標(biāo)的相關(guān)性

3 小結(jié)與討論

生長環(huán)境影響山豆根的生長發(fā)育及生物堿的形成。本研究發(fā)現(xiàn)，由于植被類型、地勢(shì)、氣候等外界因素的不同，不同產(chǎn)地山豆根的土壤養(yǎng)分亦有一定差異，其中有機(jī)質(zhì)含量最高的是鳳山縣龍經(jīng)村，其次是宜州市白偉村，最低的是羅城縣榕山村；全氮和速效氮含量最高的是鳳山縣龍經(jīng)村，宜州市白偉村的最低；全磷和速效磷含量最高的是宜州市白偉村，最低的是鳳山縣龍經(jīng)村；全鉀含量最高的是羅城縣榕山村，最低的是鳳山縣龍經(jīng)村，速效鉀含量最高的是宜州市白偉村，最低的是鳳山縣龍經(jīng)村。綜合比較，宜州市白偉村的土壤養(yǎng)分相對(duì)較均衡，但與土壤肥力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)相比較［21］，本研究所調(diào)查的3 個(gè)不同產(chǎn)地山豆根土壤養(yǎng)分均表現(xiàn)為缺乏水平，這可能是由于所調(diào)查樣點(diǎn)的地勢(shì)坡度比較大，雨水沖刷嚴(yán)重，導(dǎo)致養(yǎng)分流失較多。因此，對(duì)山豆根的生長會(huì)有一定的影響，但目前關(guān)于栽培山豆根的配方施肥及其對(duì)養(yǎng)分的需求量鮮見相關(guān)報(bào)道，有關(guān)這方面的研究將是合理開發(fā)利用山豆根的一個(gè)重要方向。

生物堿是山豆根的主要藥用成分。本研究發(fā)現(xiàn)，所調(diào)查的3 個(gè)不同產(chǎn)地山豆根的生物堿含量也有較大的差異，其中宜州市白偉村的山豆根生物堿含量最高，為9.96 mg/g，分別比鳳山縣龍經(jīng)村和羅城縣榕山村的山豆根生物堿含量高1.75 mg/g 和2.14 mg/g，且宜州市白偉村與鳳山縣龍經(jīng)村和羅城縣榕山村之間的山豆根生物堿含量差異都達(dá)顯著水平。筆者認(rèn)為可能原因如下，首先可能是宜州市白偉村的土壤養(yǎng)分相對(duì)比較均衡更有利于山豆根的生長及生物堿的積累；其次可能是所調(diào)查的3 個(gè)不同產(chǎn)地山豆根其生長年份不一致，因而生物堿的積累也產(chǎn)生了差異。

N、P、K 是植物生長必需的三大營養(yǎng)元素，土壤中N、P、K 的供應(yīng)影響植物的正常生長及物質(zhì)的積累，而對(duì)于藥用植物N、P、K 的供應(yīng)將影響其藥效成分的合成和積累。生物堿是一種含有氮元素的具有藥用價(jià)值的化合物，其合成與氮素密切相關(guān)，而不同的藥用植物其生物堿的合成與積累對(duì)氮的需求并不相同。魏波等［22］的研究發(fā)現(xiàn)，氮、磷、鉀的施肥量與半夏生物堿含量呈負(fù)相關(guān)。隨著施氮、磷、鉀的增加，半夏的生物堿含量均降低，影響大小順序?yàn)榈锯洠玖?。何志超等?3］報(bào)道，氮元素與巖黃連中生物堿含量呈正相關(guān)。本研究的相關(guān)性分析結(jié)果表明，3個(gè)不同產(chǎn)地野生山豆根生物堿含量與土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量、全磷含量、速效磷含量、全鉀含量、速效鉀含量呈正相關(guān)，而不同產(chǎn)地野生山豆根生物堿含量與土壤全氮含量、速效氮含量呈負(fù)相關(guān)。從試驗(yàn)結(jié)果看，宜州市白偉村土壤的全氮含量、速效氮含量都比鳳山縣龍經(jīng)村和羅城縣榕山村的低，但宜州市白偉村山豆根的生物堿含量高于鳳山縣龍經(jīng)村和羅城縣榕山村的山豆根生物堿含量，這與相關(guān)性分析結(jié)果基本相符。同時(shí)，研究結(jié)果與魏波等［22］的研究相似，但與何志超等［23］的研究并不一致，說明不同的藥用植物對(duì)養(yǎng)分的需求量不同。因此，在藥用植物實(shí)際栽培中應(yīng)根據(jù)其需肥規(guī)律合理施肥。

目前，關(guān)于山豆根的人工栽培前人進(jìn)行了一些研究，但主要局限于栽培山豆根和野生山豆根藥材質(zhì)量的比較研究，而關(guān)于山豆根的合理施肥及施肥對(duì)山豆根生物堿的合成與積累的影響鮮見報(bào)道，這將影響山豆根資源的可持續(xù)發(fā)展及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，筆者認(rèn)為山豆根的人工栽培及其合理施肥是開發(fā)利用山豆根需要解決的問題之一。本研究是以野生山豆根為調(diào)查對(duì)象，對(duì)河池市3 個(gè)不同產(chǎn)地山豆根的土壤部分養(yǎng)分和山豆根生物堿含量進(jìn)行了調(diào)查并對(duì)其相關(guān)性進(jìn)行了分析，研究結(jié)果對(duì)山豆根的人工栽培及合理施肥具有一定的參考價(jià)值。