云南省三七产业基础现状研究

2021-08-18 07:02:58乔进超李旭玮李瑞杰刘泰然
云南科技管理 2021年2期
关键词:透光度文山州文山

乔进超,李旭玮,李瑞杰,刘泰然,施 蕊*

(1.西南林业大学经济管理学院,云南 昆明 650051;2.西南林业大学绿色发展研究院,云南 昆明650051)

0 引言

三七在我国药用历史悠久,云南文山和广西田州都是被公认的三七道地产区,近年来田州三七种植区域以商业市场存在争议,文山三七得到空前发展。三七州自身的地理位置和自然环境优势,外部有云南省对于中药材政策的扶持,文山州收获的三七,在种植面积、产量、品质、外观及有效成分都优于其他产区[1]。三七以根茎入药,是一种重要的稀缺中药材。近年来,中医药市场活跃,以三七为原料的生产企业用药量大幅度增长,直接导致三七需求量日益增大。三七自身生长缓慢而且生长周期长,短时间内难以满足市场需求,而且三七种植存在严重的连作障碍,种植区域通过新地轮作致使文山种植区域可种植三七的耕地面积不断减少。通过林下规模化种植,充分利用云南省丰富的林下资源,进行原生态林下三七种植,可从根本上解决三七生产困境,缓解供需矛盾,市场潜力巨大,能产生显著的经济效益[2]。利用林下物种间的相生相克原理及林下生长环境与三七生长条件相耦合的特征进行三七种植,利用生态、物理和生物方法进行田间和病虫害治理,利用丰富的林下有机质腐化提供营养,在整个三七生长管理过程中不涉及农药和化肥的使用。林下栽培三七可利用树木或遮荫棚进行光调节, 林中土壤病原菌含量少, 且林中低温、适水等自然条件有助于三七的生长发育。[3]

1 三七的发展历史

根据史料记载,三七最先由苗族的祖先发现一种叫“山漆”的树,苗语中种植物叫做“chei”,因“山漆”与 “三七”谐音,流传中便被记作“三七”。李时珍也认为:“或云本名山漆,谓其能合金疮,如漆粘物也 ”。所以最早是由苗族发现和使用三七,而历史上三七生长仅分布于西南山区苗族生活的地方,即云南文山及周边部分地区[4]。三七最早出自《仙传外科集验方 》( 刊于明代1378年 )中的“飞龙夺命丹”[5]。通过查阅书籍,从明代到新中国成立前收载三七的医药古籍有20册,民国时期3册,清朝时期14册,明朝3册[6](详见表1)。

三七是我国最早发掘使用的药物之一,自古以来就流传于文山境内的各族人民中间,在当地民间应用年代十分久远.将近千年。直到明朝万历年问,伟人药物学家“药圣”李时珍,将三七载入药物大典——《本草纲目》,使其流芳后世、才成为一颗雄璀璨夺目的明珠。明朝世俗小说《金瓶梅》中提到将三七磨成粉末服下,可医治崩漏;历史上人工栽培三七最确切的文字记载始见于清道光年间云南巡抚吴其浚所著《植物名实图考》一书。书中记载:“三七茎叶,畏日恶雨,土司利之,亦勤栽培……盖皆种生,非野卉也”[7]。民国时期《新纂云南通志》产物篇中提及三七在云南文山、马关等地种植,年产量一万斤有余,并记载根可药用,是一种滋补药品,可日常食用,增强体质。

表格1 有关三七的医药古籍

从历史记载显示,广西三七种植历史要比云南长很多,医药典籍的记载更为长远。文山三七种植历史至少有400年,全国95%以上的三七产于文山。文山的地理位置和光、热、水、土、气等条件决定了三七主产地和原产地是文山。1999年文山州的文山县和砚山县同时获得“中国三七特色之乡”的荣誉称号;2005年“文山三七”获批国家地理标志产品保护,同年,获批“文山三七”商标;2011年“文山三七”被评为中国驰名商标;2019年,入选中国农业品牌目录,同年,“文山三七”入选“中国农产品百强标志性品牌”;2020年,“文山三七”入选中欧地理标志第二批保护名单。

2 三七的区域分布

文山壮族苗族自治州位于云南省东南部,文山东临广西百色,南与越南接界,西与红河州毗邻,北连曲靖市。文山州是西南三省通往亚太地区的主要陆路通道,号称“滇桂走廊”。文山全州地势西北到东南由高到低以此递减,地形主要以山峰、谷地和山岭。由于北回归线横贯文山州,全州有充足的降水量和日照量。三七经过长期的自然选择,在环境的适应性表现上比较差,现在世界上仅我国的西南地区,北回归线附近的中高海拔(1800米左右)地区有三七种植,也就是文山州境内和周边极少部分地区适宜三七生长[8]。三七对于环境适应性差具体表现为:冬季不耐严寒,夏季酷热,适宜生长在喜半阴和潮湿的生态环境[9]。文山三七的最适宜种植区80%集中在文山州的文山县、砚山县、马关县、广南县、西畴县和丘北县。

表2 “文山三七”地理标志产品专用标志使用企业

3 林下三七与传统三七形态特征对比

3.1 林下三七

林下三七的品类归为多年生宿根草本类,株高范围在20-60厘米。肉质分布在主根,多呈倒圆锥形或圆柱形,有分支根,且植株地上茎直立,绿色或紫红色,具纵向粗条纹。掌状复叶,对生或轮生于茎顶。叶片膜质,长7-13厘米,长椭圆形至卵状长椭圆形,两面脉上密生刚毛。伞形花序,顶生,花两性,淡黄绿色。花梗纤细,长1-2厘米,微被短柔毛。果扁球状肾形,直径约1厘米,成熟后为鲜红色,内含种子2粒。花期7-9月,果期10-12月。

3.2 传统三七

三七为多年生草本植物,株高范围在30-60厘米。主根肉质,多呈短圆锥形。根茎短粗,俗称“羊肠头”。地上茎直立,光滑无毛,单生,不分枝,有纵条纹。掌状复叶3-6片轮生茎顶,具长柄;小叶3-7片,长椭圆形至倒卵形,长5-15厘米,边缘具细锯齿,两面脉上有刚毛。伞形花序单生于茎顶,花多数,两性,初开时黄绿色,盛开时白色;花萼、花冠各为5枚。浆果肾形,成熟时鲜红色,内有白色种子1~3粒,多为2粒,扁球形。花期7-9月,果期9-11月。

4 环境因素对传统三七生长影响分析

4.1 温度对三七的影响

云南省文山州位于云贵高原东南部,属低纬度高原。文山州,地处北回归线附近,以亚热带气候为主。热量和降水量比较丰富,年平均气温为15.8℃-19.3℃,变化幅度小。日温差大,无霜期长,霜雪少。夏季,雨量充沛,太阳辐射明显降低,夏季平均气温22℃左右,适宜的温度及水分条件,三七可生长发育。冬季,平均气温10.5℃-11.5℃,三七地上部分的茎叶已经停止生长,但地表温度仍保持14℃左右,根部养分可不断积累,三七茎叶仍能保持生机。这一阶段,对种子入土后的种胚发育非常有利,冬季结束,种胚后熟期也自然完成。三七出苗期最适宜气温区间是20℃-25℃,土壤温度区间是10℃-15℃,因为零度以下低温会对三七造成不同程度的冻害[10]。纵观气温数据,文山州的极端低温不会连续出现,所以不会对三七造成冻害。反观高温,也不会连续出现,所以对三七种苗的生长发育都极其有利。特别指出,由于富宁县地势原因,海拔低于500米,受到焚风效应及局部环流影响,夏季持续高温,很可能出现日最高35℃持续高温天气,农作物的蒸腾作用旺盛强,很可能造成植株萎蔫[11]。

4.2 湿度对三七的影响

湿度同样也影响三七生长发育 ,植株正常生长要求的土壤湿度范围是25%-40%水分,并要求三七种植区域内的相对湿度达到70%-80%。每年的5-10月,种植区域内可以依赖大气降水。在天然雨水相对较少的冬季和春季的其他月份需要人工调节,文山州的冬春季节,光照和热量充足,降水较少,风速大,植物水分伴随呼吸作用分解到自然界,土壤水分得不到有效补给,三七植株会在春冬季节缺水,这就要求除了进行人工水分调节,还应保持种植区域内的相对湿度。同时还应根据三七不同生长发育期进行人工调节。在年降水较多的年份或地区,则应做到及时防洪排涝,及时排除种植区域内的积水。若土壤含水量过多,根部无法跟外界进行气体交换,会造成根部腐烂。并且种植区域内相对湿度大,各种病害的爆发几率就会升高。

4.3 光照影响

植物生长发育离不开光,光能促进植物的生长发育。三七生长对光的需求很敏感,需要在遮蔽条件下栽培,以调节荫棚透光度。从而间接影响三七的栽培环境(温度、湿度等),合理的调整荫棚透光度是重要的三七栽培技术。根据俗语“三成透光,七成蔽荫”,三七在栽培过程中所需要自然光照为30%。根据科学研究三七棚透光度科学范围是8%-12%,超出这个范围的透光度,会抑制三七的生长发育,甚者会出现植株死亡现象。另外生产区所处的海拔高度不同,荫棚透光度科学适宜范围也不同,海拔高度首先制约温度的不同,高海拔1500-1800米温度较低需要较高的透光率来调节,荫棚透光度科学适宜范围为15%-20%;中海拔1200-1500米的种植区域,荫棚透光度科学适宜范围为10%-15%。根据种植试验显示,在低于8%透光度条件下栽培三七成熟后规格偏小,而且药用质量也存在很大差异,透光度在科学范围是8%-12%,三七药用质量表现良好,大规格三七比例增加,当透光度超过12%时,三七规格和用药质量明显下降。

4.4 土壤对三七的影响

土壤环境也是中药材道地性的重要影响因素。文山州大部分土壤适合三七种植(酸白泥土和黏重土除外)。种植三七的土壤要求中偏酸性,具备土质疏松、排灌方便、有机质含量丰富、保湿性强等特点。三七种植地块的坡度应控制在15°以内,由于三七种植连作障碍问题,地块还要求8年内从未有过三七种植。文山州三七种植区域的土壤类型以泥质岩黄红壤为主,三七总皂苷含量适中,根据资料显示总皂苷含量8%左右。三七当中有效成分是皂苷含量,不同类型的土壤,其三七皂苷含量存在较大差异,种植三七含皂苷最高的土壤类型是火山岩红壤,相对较低的是碳酸盐岩黄红壤,因为火山岩红壤含有皂苷合成所需要的大量氟元素。三七总皂苷含量同时也受土壤pH值的影响,中偏酸性土壤不仅利于三七生长且总皂苷含量高,而碱性总皂苷含量低。适当投放氮磷钾及中微量元素有利于提高三七的产量和质量。

4.5 海拔

高原地区,日照充足且海拔在1200-1600米为三七种子种苗适宜种植范围区域;海拔在1600-2000米为商品三七适宜种植生长范围区域。由于该区域温度较低,不利于三七种子的生殖生长,但有利于三七总有效成分皂苷的积累和形成[12]。相关资料显示,三七有效成分皂苷的累积,除了土壤因素外,温度变化平稳,年温差也会影响皂苷积累,被公认为优质三七产出的科学适宜年气温差是11℃左右。云南省文山州地处低纬度,决定了种植区域内一年中有2次太阳投射角为90°,太阳投射角度大,温度变化幅度平稳,所以文山州的年温度较平稳。再者文山州地处海拔1200-2000米高原地区,该海拔区域的特点是大气层稀薄,热量易散失,保温性差,日气温变化幅度大。文山三七种植区域具有年间温度变化较平稳,但昼夜温差大,有利于三七有效成分及营养物质的积累[13]。

4.6 环境因素对林下三七生长影响分析

海拔在1100-1800米的是林下栽培三七的适宜海拔范围,林地的郁闭度0.8-0.9之间,应在5-15度之间的缓坡地,相对湿度达到70%-80%,透光度12%-15%,林分为杉木、杂木等乔木。在前所述环境下,大量的落叶经过微生物分解,增加了土壤的有机质含量,土壤变得疏松富含营养,三七根部气体交换通透性会变得更好,且林间的特点主要是阴湿、凉爽,阳光的照射多以漫射光和散射光为主,符合三七喜阴、喜在凉爽林荫下,忌强光直射,喜斜射或散射光的生态习性和生长发育规律。通过林下栽培三七,可延长三七的生长周期,因而能获得较高的产量。林下三七种植的土壤条件及气候条件与传统种植大致相同[14]。

5 三七种植规模

2000年以来的十余年间,三七种植面积经历了增加-减少-增加的发展历程。2000年,文山州三七主产区的种植面积为 0.358万公顷, 每公顷产1140千克。2005年,种植面积达到0.828万公顷,每公顷产 2700余千克。三七产量高峰期是在 2007 年,达到9166.2 吨,此后三七种植面积开始下降,直到 2009 年,全州三七在地面积仅为0.458万公顷,是高峰期 2005 年启的一半左右。随后,种植面积开始回升,2010 年达到0.567万公顷,2011 年 0.64万公顷,产量 4700 吨。三七种植盲目跟风现象严重,2012 年至 2015 年,文山州三七种植面积超过3.667万公顷,导致市场供求严重失衡,市场价格暴跌。目前,云南省三七产量占我国三七产量的 90%以上。

通过数据分析,我们得到2012、2013年的三七价格最高,最高的甚至达到每千克700多元,使很多药农暗自下决心一定要加大三七种植面积,近两年三七种植面积增长了三倍之多,而产量从2012年的7000吨到2015年直接跃升至3万多吨,已经远远大于我国每年市场需求量。市场严重的供过于求,直接导致三七的价格大幅下降,降幅甚至高达10倍之多,一度从2013年的500-600元/千克降至50-60元/千克,种植面积也随之骤减。2012年至2015年,文山州三七种植面积以每年平均净增0.733万公顷的规模迅猛发展,三七种植盲目跟风现象突出,导致市场供求严重失衡,市场价格暴跌。2015年价格暴跌之后,2016-2018年产量是属于健康状态的。近几年来,伴随着三七价格的平稳,虽然种植成本逐年上升,但由于效益可观,极大地激发了当地三七种植户的积极性,据文山市主管部门统计,2019年文山三七种植面积达到0.867万公顷,是2018年的1.5倍,新上市的三七产量将近2万吨, 2015年以来最大的采挖面积和产量。

6 三七药理作用文献综述

三七生长周期为三年,每年8月、9月份,三七花开表明三七果实已经成熟。文山州三七分“春三七”和“冬三七”两种,用于区分“春三七”和“冬三七”的标志是以采收季节来区分的,在结籽之前采收的为春三七,结籽以后采收的为冬三七。通常认为春三七的品质最佳,有分量、色泽好、表面光滑、坚挺而不空泡者为尚品。反观冬三七,则表面布满皱纹,质量相对于春三七次之。

三七是名贵中药材,多生长在云南一带,李楚芬(2015年)和钟晓凤(2015年)等学者的论述中,把三七分离鉴定,其主要化学成分是皂苷类,同时含有黄酮类、甾醇类、糖、挥发油、聚炔醇类、氨基酸和有机酸等药用价值化学成分[15-16]。舒斌等学者(2018年)指出,三七可用于止血,还可用于消肿去痛,三七中有效成分三七素,能促进血小板数量增加,血小板增加释放入血,血小板聚集达到止血凝血功能[17]; 龙朝明(2013年)指出三七可用于抗血栓治疗,通过抑制凝血酶释放,从而抑制血小板聚集,达到抗血栓的目的[18];黄瑾(2017年)通过临床实验证明三七对心脑血管有保护作用,三七的有效成分能够有效缓解心肌缺血再灌注损伤,抗脂质氧化; 三七不仅对冠心病很好的治疗作用,还能通过阻断钙离子内流,防止血管堵塞,产生降压作用[19]; 孙凤志(2013年)指出三七可用于肝脏保护,作用机理是抑制肝细胞间纤维变性坏死,阻断炎细胞聚集浸润。三七还具有护胆功能,其作用机理是降低胆红素的释放同时促进胆汁分泌; 而且三七有抗炎镇痛功能,病者不会产生依赖,这与同类镇痛镇静的药物显著不同[20]; 根据王海桃(2018年)和袁萍(2018年)临床资料表明,三七具有保肝滋养抗衰老和免疫调节作用,加强人体免疫力的功效[21][22]。林传燕(2020年)发现三七总皂苷能显著改善体表心电图的缺血表现,缩小心肌梗死范围,可逆转劳累型心绞痛病人的左室舒张功能障碍,甚至可使之恢复正常[23]。陈奕玮等学者(2019年)发现三七总皂苷可以通过抗炎和抗氧化的作用,发挥抗AS的作用,对血管平滑肌细胞有保护作用,能保护细胞不受高脂血清的影响,对动脉粥样硬化的发生和发展具有一定防治作用[24]。张利竣(2016年)详细阐述了三七总皂苷可通过直接杀伤肿瘤细胞、抑制肿瘤细胞生长或转移、诱导肿瘤细胞凋亡,或诱导肿瘤细胞分化,使其逆转、增强和刺激机体免疫功能等多种方式起到抗肿瘤作用[25]。高瑞兰(2011年)对三七总皂苷对造血祖细胞有增殖作用做了总结,研究还发现三七总皂苷中的Rg1和Rb1是促进造血的有效单体,能不断促进人骨髓粒系、红系造血祖细胞的增殖,对粒系祖细胞的作用优于红系祖细胞[26]。

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