黄精施肥与栽培模式研究进展

张富源 陈军 陈子平 刘玉军 樊建 谈恩培 黄顺启 王雅婷 陈龙胜

摘要 黄精是药食两用的中药材，具有润肺滋肾、补脾益气的功效。由于市场需求量增长较快，野生黄精资源已经不能满足市场需求，促使人工栽培黄精规模不断扩大。科学合理的施肥方法可以促进中药材的生长发育，从而增加中药材产出。基于已有研究，综述黄精施肥及栽培模式，分析目前存在的问题并提出建议，以期为今后黄精的开发和利用提供参考。

关键词 黄精；施肥；栽培模式；进展；建议

中图分类号 S567.23+9  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2024）03-0001-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.03.001

Research Progress on Fertilization and Cultivation Models of Polygonatum sibiricum

Abstract Polygonatum sibiricum is a Chinese medicinal herb that can be used as both medicine and food. It has the effects of moistening the lungs，nourishing the kidneys，tonifying the spleen，and tonifying qi. Due to the rapid growth of market demand，wild Polygonatum resources can no longer meet market demand，which has led to the continuous expansion of the scale of artificially cultivated Polygonatum. Scientific and reasonable fertilization methods can promote the growth and development of traditional Chinese medicine，thereby increasing its output. This article is based on existing research，summarizing the fertilization and cultivation models of Polygonatum sibiricum， the current problems and proposing suggestions，in order to provide reference for the future development and utilization of Polygonatum sibiricum.

Key words Polygonatum sibiricum;Fertilization;Cultivation mode;Progress;Advice

中药的开发与利用一直延续至今，为中国人民的身心健康做出了巨大的贡献，中医药理论在我国具有漫长的发展历程，并与中医药科学方法相互作用建立起了独特的中医药理论体系，充分反映了中华民族社会文化的各方面特征，同时中医药理论也成为我国人民长期以来同各类病症搏斗的重要“武器”，由其所总结起来的一套完整的科学认识框架，对中华民族的健康昌盛发展产生了无法替代的影响。

传统中药主要以动、植物和矿物资源为应用范围，因此有着应用范围较广、使用效果持久、治疗效果深入病灶、效果明显、毒性较低等优点，但随着现代中医药基础理论的深入与完善，传统中药的应用也日益受到了国内外各界的重视。我国中药资源十分丰富，据有关统计资料表明，我国的药用植物资源约占全球中医药总资源的90%以上，可见植物药已是中医产业的重要基石。但近年来，人类破坏式的大量开发利用，使得野生中药资源日益匮乏、产量也连年减少。在这一背景下，中药材人工种植愈发受到人们重视，因为中药材的人工规模化种植不但能减轻野生药物资源短缺的压力，还能够利用科学规范的栽培种植技术，确保原药材品质的安全性、稳定性、高效性、可控性。

黄精在中国有着漫长的栽培史，历来都被看作是药食两用的大宗药材［1］。《中国药典》中记载，黄精为百合科多年生植物Polygonatum-sibiricum Red.、滇黄精P.kingianum Coll.et Hemsl.、多花黄精P. cyrtonema Hua的干燥根茎［2］，兼具润肺滋肾，健脾益气等功能。其主要药用成分为黄精多糖和皂苷类成分［3-4］，有着良好的降血糖、降高脂、抗癌症、抗老化、增强免疫力、防治骨质疏松、增强免疫力等功能［5-23］。近年来，随着民众生活品质的提升，黄精已经变成了很多人追捧的健康药物，日益增长的市场需求也导致了野生黄精产量无法满足需要，因此人工种植也是黄精药物的重要源头［24］。

人工栽培获得优质高产的黄精需要肥料的助力，因为肥料是供药用植物生长发育、药效物质蓄积的最主要“粮食”，是创造优良高产发展作物的必要物質条件。大量研究结果证实，科学合理的施肥方法可以促进中药材的生长发育，增加中药材产出，并提高中药材的质量，使其符合国家《中药材生产质量管理规范》的有关规定。因此，对当下黄精施肥及栽培技术研究进展进行分析，以期探索出真正适合人工栽培黄精的种植施肥模式。

1 黄精研究进展

1.1 黄精药理研究进展

黄精的药用功效自古以来就颇受重视。现代研究多集中于动物试验研究黄精的药理作用，结果发现黄精具有广泛的抗病毒、抗肿瘤、抗炎等生物活性，同时能够抗衰老、提高免疫力、调节血糖，甚至长期摄入还具有降血脂和抗动脉粥样硬化等功效。

1.1.1 调节血糖。

黄精多糖的降血糖作用研究较为广泛。李友元等［25］研究表明，试验诱导的糖尿病模型小鼠的血糖值和血清糖化血红蛋白的浓度因黄精多糖的摄入而显著降低，同时黄精多糖还能将试验动物的血浆胰岛素水平进行很大提升。王艺［26］研究发现，黄精多糖能够显著抑制α-葡萄糖苷酶的活性，且增加 STZ 诱导的糖尿病小鼠的体重，降低其糖化血清蛋白含量并促进其血清胰岛素水平上升。还有研究发现，100和 200 mg/kg 的黄精总黄酮 STZ 诱导的 T1DM 小鼠降血糖作用顯著，同 20 mg/kg 阿卡波糖效果；对四氧嘧啶诱导的 T2DM 小鼠也有明显降血糖效果，表明黄精总黄酮对一型二型糖尿病均有显著降血糖作用［27］。

1.1.2 抗肿瘤。

有研究集中探索了黄精多糖抗肿瘤效果，结果发现，注射黄精多糖对实验动物的H22 实体瘤和 S180 腹水瘤2种肿瘤具有一定抑制作用；荷瘤小鼠在被黄精多糖灌胃后，其脾脏和胸腺指数显著增加，黄精多糖对 H22 实体瘤的抑制率低剂量下为34.93%、中剂量下为 43.44%、高剂量下为 56.25%［28］。研究者从黄精中成功分离纯化得到2种天然植物甾体皂苷，且发现其中一种皂苷能够显著抑制乳腺癌 MDA-MB-435 细胞、宫颈癌 Hela 细胞及肺癌 H14 细胞的增殖，以及对白血病HL-60 细胞分化的抑制具有显著作用［29］。

1.1.3 抗氧化。

研究发现，黄精多糖能够预防四氯化碳诱导的大鼠肝脏氧化损伤。另外有研究者通过测定黄精多糖的体外抗氧化活性，发现多花黄精多糖具有一定的抗氧化作用，且对4种革兰氏阴性细菌具有抑制作用［30］。

1.1.4 调节免疫力。

许多临床研究证明，抑郁模型的大鼠胸腺、脾脏指数及血清免疫球蛋白（IgA、 IgG、IgM）和白细胞介素-2 量的增加表明了其免疫力的提高，而黄精皂苷具有这种作用，从而可大大改善慢性应激抑郁模型大鼠机体的免疫调节功能。任汉阳等［31］研究表明，黄精粗多糖能明显增加阴虚模型小鼠的体重，以及显著提升痛阈，胸腺、脾脏指数和实验动物血清中白细胞介素-2的含量，进而表现出模型小鼠机体免疫功能的提升。

1.1.5 黄精毒性。

生黄精具有生味、麻味，长时间接触会对皮肤黏膜产生一定的刺激，甚至对机体造成急性毒性。有研究表明，黄精为主要成分的复方制剂对实验动物无毒副作用。文珠等［32］研究表明，小于 6 mg/mL 浓度的黄精多糖对培养分化的新生大鼠大脑皮层神经细胞不表现出细胞毒性，而 7～20 mg/mL 浓度的黄精多糖处理同种细胞，可见明显细胞毒性。黄精不同炮制品的急性毒性试验研究结果表明［33］，按照450 g/（kg·d） 给2组相同小鼠灌胃14 d后，生黄精组的小鼠全部死亡，而炮制黄精组小鼠均无死亡，且精神活动正常。

1.2 药用植物施肥研究进展

市面上现有的中药材肥料品类繁多，有专用肥，也有对各类中药材都适宜的普适型肥料。各种肥料对不同中药材产量和品质的影响研究结果也不尽相同，而关于肥料品种对各种中药材产生的影响，截至目前还没有系统的研究。目前大多数肥效试验聚焦在营养元素对某些药用植物的生长发育及中药材产量与品质的影响研究上，而适用于为中药材生产提供理论依据的应用型研究成果较少。

随着人工栽培中药的逐步发展，施肥成为增加药物产量、提升品质最行之有效的措施，药用肥也成为科研重点。近年来的大量试验，不但从药用植物的养分特征等基理上对各类药用植物所需营养元素展开探讨，还从中药材种植过程中施肥的种类、方法、数量、施用时段等多方面展开了研究。据近年的科学研究资料显示，植物中缺少大量元素养分会出现各种营养的缺乏症状，而合理使用丰富营养元素施肥则可以提高药用植物的产量和品质［34］;而各种肥料对中药物的生长发育、质量和有效性成分含量会发生不同程度的作用［35-36］;在中药材种植环境中加入相应配比的生态有机肥，对增加中药材产出有着显而易见的作用［37-39］;由于每种化控剂和施肥对几种药用植物生长和活性成分浓度的作用不同，中药材的生长发育周期会有所不同，针对某些中药材只能在特殊的时期施肥才能发挥最大效率［40-42］;通过适当施用微量元素肥，可以增加中药功能元素浓度［43-47］。虽然对中药的施肥探讨开始逐渐白热化，但和大田作物比较，中医药施肥探讨仍欠缺系统性、完整性以及一定的理论深度。

1.3 黄精施肥研究进展

药用植物施肥是中国药材 GAP 管理的重要方面之一，目前关于药用植物施肥的研究颇多，但药用植物种类繁多，施肥效应又因药材品种、栽植环境、施肥方式等因素存在较大差异，施肥不当反而不利于药用植物生长，导致中药材的产量和品质降低。因此，总结前人研究能为以后药用植物施肥研究提供借鉴。

1.3.1 施肥对中药材生长发育、产量和有效成分的影响。

N、P、K是对植物生长作用较强的3种大量营养元素，同时也是植株需要量较大和在采收后带走量较多的营养元素，然而植株自身能够利用残茬和根部归还到土地里的量都很少，因此需要借助人工施肥方式来加以弥补。所以，N、P、K都是植物在生长发育过程中既不能缺乏又无法取代的重要养分元素，对植物生长发育有着举足轻重的作用。

药用植物也和其他植物一样，要注意均衡施肥，氮磷钾施用量过多或过少都可能导致药用植物的生长发育不良，甚至影响药物的产量和品质。许多科学研究已经证实，合理的N、P、K搭配能够提高药材的产量和有效成分含量，并且合理的施肥方式还能够改善土壤微生物区系［48］，促使植物根系定植［49］，减少根部伸长化性物质的产生，从而降低土壤连作障碍［50］。何元农等［51］认为，适当施肥促进了艾纳香产量与有效物质浓度的提高，同时发现N素主要提高植物生物产量，药用的有效物质浓度则与K肥用量成正向相关性。王馨笙等［52］研究发现，姜茸全生育期对N、P2O5、K2O的总吸收比率约为2.5∶1∶3.8，在试验条件下，每产1 kg姜茸的根茎产品，分别吸收N、P2O5、K2O约4.67、1.90、7.25 kg。周丽娜等［53］指出，应该减少地黄人工种植过程中基施P、K的比重，将大量的P、K施于地黄快速成长期，而相应的增加中后期P、K施用可以促进地黄的正常生长发育，从而增加地黄经济产量。卢挺等［54］通过比较单施N、P、K施肥法和比例施肥与金钱草产量和品质之间的关系，认为单施K肥对株高和药材干重效果突出，而单施P、K肥则对地径效果突出，因此比例施肥时不但能够提高生长速度还能更有效地提高质量。王渭玲等［55］应用N、P 2因素的5水平二次D-饱和最优设计对丹参进行了施肥效果试验，研究证实单一使用P、K肥，就会导致丹参素和丹参酮的浓度下降，N、P、K合理配施，可促进丹参增产或增质。金燕清［56］的研究证实，N、P、K按不同比例配施后可以增加甘草活性成分浓度，经N2P3K2处理的甘草酸浓度相较不施肥处理组增加了65%。

1.3.2 施肥对黄精生长发育、产量和有效成分的影响。

目前有关黄精施肥比例和施肥量的研究还不多，已有的研究大多数围绕黄精氮磷钾的配施或元素产生的影响，还未形成像大田作物一样系统的黄精肥料研究体系。

郭妮［57］用了“3414”配方施肥方法，探讨了N、P、K配施对四川一年生多花黄精产量与药用成分的影响，经研究发现，多花黄精根茎产量随着N、P、K施用量增加出現前增后减的态势，N肥对根茎生产作用最强，其次为P、K，3种元素相比较，施N肥能显著提高多花黄精根部的黄精多糖和黄酮萃取能力，施P肥可增加薯蓣皂苷浓度，施K肥可增加总皂苷和薯蓣皂苷的浓度，当N、P、K施用量分别达到179、127、88 kg/hm2时，经济效益最高，约为3 227  kg/hm2。郁连红等［58］的试验结果表明，土施B、Zn、Mn等微量元素对多花黄精增产作用明显，其中Mn对根茎的产量作用最强;Zn、Mn能提高多花黄精根部的总皂苷、黄精多糖含量，但若施用B肥则降低多花黄精根部黄精多糖含量。周新华等［59］分析了在MS培养基中N、P、K、Mg、Ca等元素的含量对多花黄精根芽发育和黄精多糖、皂苷合成的影响，发现多花黄精根茎芽的生长量随Ca浓度增加而增加，最适合多花黄精根茎芽生长的K、Mg 和 Ca浓度为标准浓度的2倍，而合成多糖和皂苷所需浓度低于根茎芽生长所需浓度。陈芳软［60］通过对N、P、K 3因素二次-D饱和设计，并通过盆栽试验发现，不同施肥处理方法对多花黄精生长发育特性和光合特性的影响，从而得到了最佳施肥比例范围：N施用量156～354  kg/hm2，P2O5施用量121～201  kg/hm2，K2O 施用量165～345  kg/hm2。王占红［61］通过试验选择N、P、K 3个因素按5水平10处理的D-饱和最佳设计对黄精实行施肥管理，试验表明，在提高产量的同时提高黄精多糖质量，将上述2种设计施肥量取交集，得出了黄精高产优质高效栽培的优化实施配比为：N 123～157 kg/hm2，P2O5 98～136 kg/hm2，K2O 73～91 kg/hm2，N、P2O5、K2O的最优化配比为1∶（0.6～0.8）∶（0.5～0.6）。罗长浩［62］通过对N、P、K 3因素的二次D-饱和优化设计，对杨凌区域的花椒林下黄精实行了施肥，结合产量、总多糖、总皂苷的浓度，N、P2O5、K2O的最终施肥配比为1∶（0.8～1.4）∶（0.3～0.4）。

2 黄精栽培模式研究

为了满足黄精产业化发展需求，科研工作者在黄精栽培模式上展开了大量研究。黄精现有的人工栽培模式主要有3种：大田栽培、林下栽培和田间套种。

2.1 大田栽培

黄精喜阴，大田栽培有露地栽培和大棚遮阴栽培2种模式。露地栽培时宜选择有自然遮阴条件的山边或沟渠边的大田，自然遮阴效果不良的大田需搭建大棚进行人工遮阴种植。大田栽培时遮阴度对黄精的生长具有一定影响。朱波等［63］研究发现，大田栽培模式下的黄精在3月中旬至9月经市售50%双层遮阴网（遮阴度约70%）管理后，其株高、根茎直径、叶长、叶宽和结果个数等农艺性状均反映为最佳。另外，根据资料报道大田种植的黄精和多花黄精越冬芽出土时间多在3月底到4月初，出苗率较好，且常有一窝多苗的发生［64］。所以，栽培户在开展黄精大田种植之前，应重视做好早春田间管理，以确保出苗情况平稳，并增加种植群体生长率。育苗大棚是黄精栽培的重要场所，但现有的大棚管理技术操作烦琐，劳动成本较高。目前，丽水市景宁县高海拔大田无遮阴及稻草覆盖栽培种植黄精收效明显，其一年生块根生长量高于同规格林间套种的黄精。此模式不仅降低了黄精种植时的投入成本，还提高了黄精产量，为种植户带来了可观的经济收益，实现了生态效益与经济效益并进的可持续发展。

2.2 林下栽培

林下经营是山区农户增收致富的重要途径，在区域社会经济发展和生态保障方面起重要作用。林下环境阴凉、湿润、生境多样化［65-66］，且多为纯林经营，林地空间利用率较低，为开展林下种养殖提供了良好的立地环境，因此如林下多花黄精、苦参、决明等药用植物经营模式已逐步推广应用［67-68］，既利用了林下生境，改善了林地环境，也在一定程度上提高了毛竹林的经济效益。黄精具有喜阴耐湿的生长特点，适宜与林木进行套种栽培，常见林分类型有香榧林、锥栗林、杉木林及毛竹林等。目前，林下多花黄精的相关研究主要集中在林分结构［69］、坡位［70］、海拔［71］等环境因素对多花黄精生长及其活性成分的影响以及摘花打顶增效［72］等方面，种植年限对多花黄精生长及生物量积累与分配影响的研究则鲜见报道。各种林分类型下种植的黄精，在生长发育情况、有效成分积累及产量方面均有一定差异。

据调查表明，在香榧林下套种的多花黄精发育状况与其郁闭度密切相关，即当香榧森林郁闭度约为0.7时，多花黄精的生长良好，同时香榧的各种发育指数和单株榧蒲量都很好，复合经营的总体经济效益显著良好［73］。然而在实际栽培过程中，传统单一的香榧—多花黄精栽种模式往往存在着林分郁闭度不达标、多花黄精倒苗时间早、生长期过短及林下套种多花黄精“以短养长”效益不显著等问题。因此，有必要寻求新的种植模式，以延长林下栽培黄精的生长期并提高其根茎生产量。郑文彪等［74］发现，在香榧—多花黄精—雪莲果三元套种模式下，多花黄精倒苗时间比传统模式延迟了30多天，根茎增殖倍数以及香榧基径年生长量较传统模式分别提高了37%和28%，雪莲果当年经济收入达1.95万元/hm2。

此外，刘跃钧等［75］还探讨了在9个不同的经营方式下，多花黄精的根茎新鲜产量、多糖含量以及锥栗果实的生长质量等，认为在锥栗林下“套种多花黄精—整地40%～60%—覆盖物”不但可以明显提高多花黄精和锥栗果实的生长数量和品质，还可以明显降低林下泥沙流失率，从而提高林下耕作层土的理化性能。叶秀萍等［76］在各种因素不变的前提下，通过比较红花油茶林、猕猴桃林、毛竹林和杉木林下种植的黄精，年株高度、地径、叶量和块根鲜质量，均显示黄精在红花油茶林下套种的生长势较强，块根鲜质量高达42.75 g。林下栽培黄精所选择地的高度以及坡位、坡向等都对黄精生长与发育有关系，在具体的培育工程中，需按照具体要求选用合适的林分密度形式和立地条件对黄精进行栽培。

2.3 田间套种

黄精还可与大田作物进行套种栽培，在种植传统农作物的同时，实现了农作物与中药材共生，提高了土地的利用率，为种植户创造了更高的生产效益。

大田种植中，可立体套种玉米、大豆等粮油种植作物以及梨、猕猴桃、桑等经济效益种植作物及其他中药材，实现一地多用。黄精套种玉米时，作物与药材的栽培密度需根据实际栽培情况确定。田启建等［77］的调研结果表明，30 000窝/hm2黄精套种单株玉米30 000窝/hm2的种植模式，与本地常规种植模式比总产值提高185%，平均纯收入提高了340%，为当地黄精和玉米套作的良好立体种植方式。此外，田间套种玉米等高秆作物对黄精根茎的有效成分积累和产量也有一定影响。吴康靖等［78］的分析结果认为，4年生黄精在大田套种玉米与林下仿野生抚育2个栽培模式下主要化学成分的含量趋势相同，但浓度差别较明显。4—10月大田套种玉米的黄精根茎中的多糖含量为8.3%～22.9%，而林下仿野生抚育黄精根茎中的多糖含量则为6.5%～18.5%，2个栽培模式中又以8月中旬收获的根茎中多糖浓度最大，其最佳采收期为8月中下旬。黄精的田间套种与移栽模式不但充分利用了土壤资源，而且增加了田间遮阴度，降低了黄精大田栽培时需人工搭建大棚的成本。

3 问题及建议

3.1 存在问题

（1）相较于传统大田种植粮食作物，黄精施肥的科学研究起步较晚，施肥方案多借鉴其他中药材种植技术，没有针对黄精的系统性施肥技术。多数的资料都仅仅证实了某种物质或某些营养元素对黄精的生产与加工中有效成分的作用，至于基理方面的资料甚少。

（2）在微量元素评价中，往往只关注微量元素的多少和种类对黄精的发育、产量及其有效成分的作用，而忽略了黄精接受上述微量元素后是否达到要求含量指标，是否会对人体造成危害。

（3）药用植物专用肥研究虽处在起步阶段，但人参、三七等中药材已经有很成熟的专用肥流通，而黄精专用肥市面上基本无流通，即使有也是局部地区适用型，无法大面积的推广使用。

（4）由于人工栽培过程中水肥管理措施对黄精的繁殖和有效成分都有重要影响，目前的农业科学研究多着眼于研究水及施肥等单一措施对黄精的影响，而研究黄精栽培水肥一体化管理的并不多见。

（5）黄精育种过程中存在着种子发芽率不高、繁殖周期过长，根茎繁殖品种易退化、繁殖系数低，组织培养繁殖技术要求和成本过高、难以大规模推广等问题；黄精栽培种植过程中，优质种苗匮乏、栽培技术不规范、林下种植管理投入較大等问题依然突出。

3.2 建议

（1）黄精的研究应当借鉴大田作物研究的优秀成果，推广测土配方施肥。要通过对全国不同区域、不同黄精种类、不同土质情况下需肥规律的调查研究，构建全国黄精施肥与栽培管理信息库，为因地制宜的施肥规划提供数据支撑。

（2）应深入系统地开展施肥与栽培技术对黄精产量及有效成分影响的基理研究，这对完善国内黄精施肥与栽培技术理论意义重大。

（3）有色重金属、农药残留超标是黄精产品在国内流通，更是未来产品迈出国门流通的“绊脚石”，黄精产业的发展方向一定是“绿色、安全”，因此未来一定要做好黄精产品环境质量状况评估，确保合格的微量元素施用量，以减少土壤中重金属和各种微量元素超标对人类健康产生影响。

（4）随着黄精市场需求的日益增长，以及黄精标准化种植管理的逐渐推行和各种新施肥技术的问世，发展黄精专用肥具有很大的前景，是未来黄精肥沃化研究的重要发展方向。

（5）加强黄精种植过程中水肥及各种营养元素的交互作用的探讨，以发挥化肥丰产提质功能，提升化肥的使用效率，为未来黄精减肥栽培打下基础。

（6）未来应进一步探索黄精繁育技术，加快优质黄精品种的培育和推广，开发高效鉴别区分黄精品种的技术，因地制宜改善区域黄精栽培模式，以促进我国黄精产业健康、可持续发展。

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