專家談影響中藥材質(zhì)量各因素的評價方法

專家談影響中藥材質(zhì)量各因素的評價方法

對于如何評價影響中藥材質(zhì)量的各個因素，中國藥品生物制品檢定所張南平指出，中藥材性狀質(zhì)量必須作為評價質(zhì)量的指標(biāo)之一，應(yīng)采用多指標(biāo)質(zhì)量評價方法，并對樣品間的個體差異給予足夠的重視。

張南平認(rèn)為，在按中藥材ＧＡＰ規(guī)范進(jìn)行具體品種的各項ＳＯＰ制定時，要對影響中藥材質(zhì)量、產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益的各因素進(jìn)行優(yōu)選，如：種質(zhì)、栽培技術(shù)、采收及產(chǎn)地加工等。然而我們對中藥材質(zhì)量影響的因素、影響的程度，以及哪些因素影響最大而需要在生產(chǎn)規(guī)程中嚴(yán)格控制等缺乏了解，所以要對各個生長時期的植物和中藥材產(chǎn)品進(jìn)行品質(zhì)評價和比較，以便篩選出較好的栽培條件和方法，并找出必須在中藥材生產(chǎn)中控制的因素。

首先，中藥材性狀質(zhì)量必須作為評價質(zhì)量的指標(biāo)之一。由于許多中藥材品種大面積引種栽培時間較短，特別是根和根莖類藥材，人工栽培后的藥材性狀質(zhì)量與野生藥材存在一定的差異，有可能不符合《中國藥典》性狀項下的規(guī)定，這個問題必須引起企業(yè)的高度重視并研究解決的辦法，中藥材產(chǎn)品不符合《中國藥典》規(guī)定是不可能通過認(rèn)證的。

中藥材的性狀質(zhì)量優(yōu)異是道地藥材最為顯著、最直觀的標(biāo)志，且性狀特征可以客觀地反映出采收時節(jié)、加工工藝以及藥材是否變質(zhì)等情況，現(xiàn)有的研究也說明性狀特征對質(zhì)量評價的價值。因此，性狀特征必須作為質(zhì)量評價指標(biāo)之一，在中藥材各項ＳＯＰ的研制時應(yīng)得到重視和應(yīng)用。性狀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立必須結(jié)合傳統(tǒng)的品質(zhì)評價經(jīng)驗，吸收老藥工、藥農(nóng)、經(jīng)營者對藥材品質(zhì)的判斷經(jīng)驗，以及結(jié)合某些性狀特征的參數(shù)測定，并盡量進(jìn)行量化處理以使中藥材的性狀質(zhì)量較為合理和可靠。

其次，經(jīng)典的中藥質(zhì)控方法，即對某一個（或幾個）成份進(jìn)行定性、定量，不能評價中藥材整體質(zhì)量的差異，尤其是中藥材生產(chǎn)中進(jìn)行不同試驗條件對中藥材品質(zhì)差異的評價，因此中藥材多指標(biāo)質(zhì)量評價尤其重要。

由于優(yōu)質(zhì)中藥材有效成分的含量應(yīng)該是多少，各成分之間最佳的比例關(guān)系現(xiàn)在還不了解。企業(yè)應(yīng)選擇傳統(tǒng)經(jīng)驗鑒別公認(rèn)的“地道藥材”或現(xiàn)代研究證明為優(yōu)質(zhì)的藥材樣品作為“中藥材實物標(biāo)準(zhǔn)對照品”，按所含化合物的類別，選擇適當(dāng)溶劑，按不同極性進(jìn)行提取、分離，摸索出若干套最佳色譜條件，并盡可能使樣品中的成分被分離和檢測。把藥材所含的化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)作為一個中藥材標(biāo)準(zhǔn)參照系，用于進(jìn)行各種因素對中藥材質(zhì)量的影響程度的判斷和評價。

與“中藥材實物標(biāo)準(zhǔn)對照品”相似性系數(shù)高，就說明此因素對質(zhì)量的影響小，反之則說明影響大。在評價各因素對質(zhì)量的影響時，使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)參照系可以消除一些噪音和干擾，使各因素對質(zhì)量影響程度的評價更科學(xué)和合理。如果無法或不可能建立“中藥材實物標(biāo)準(zhǔn)對照品”，則設(shè)立一個在當(dāng)?shù)卣J(rèn)為質(zhì)量較好的“實物對照中藥材”，也能用于評價各因素對質(zhì)量的影響，在現(xiàn)階段也是較為可行的方法之一。

最后，要重視取樣對質(zhì)量評價結(jié)果的影響。中藥材ＧＡＰ研究時的取樣有別于藥檢取樣，但取樣的代表性是兩者共同的要求。除了符合《中國藥典》（２０００年版一部）附錄ⅡＡ“藥材取樣法”外，ＧＡＰ研究時樣品采集和處理多從挖取新鮮藥材開始，應(yīng)注意植株大小、取樣部位的差異對化學(xué)成分分析結(jié)果的影響。在有限的樣品取樣量范圍內(nèi)得出真正能代表大樣的整體質(zhì)量情況，正確的取樣是成功的關(guān)鍵。

在進(jìn)行中藥材品質(zhì)評價時，樣品間的個體差異應(yīng)得到足夠的重視。對于一些多年生、對生境要求較高，且不能在平原上大面積種植的品種，它們的個體差異是較大的。如：黃連，在同一地點種植的植物個體，單株之間生物堿含量相差極為明顯，有時達(dá)１倍以上。丹參中丹參酮類化合物主要分布在皮部，木質(zhì)部含量較少，不同粗細(xì)的丹參根，含量存在明顯差異。肉桂、石菖蒲、人參等也有此種情況存在。如果中藥材的個體之間差異較大或各部位比例相差明顯，按ＧＡＰ研制各項ＳＯＰ時，同一地點樣品量應(yīng)多取，以較多樣品粉碎后進(jìn)行各種實驗較為合理。為保證所采樣品均勻一致和可重復(fù)性，必須做到樣品采集、采后處理及分析測試等一系列條件（操作）的規(guī)范、準(zhǔn)確、可比。

最后，在按ＧＡＰ進(jìn)行中藥材品種的各項管理規(guī)定和ＳＯＰ制定中，中藥材質(zhì)量優(yōu)劣是評價ＳＯＰ水平的重要指標(biāo)之一，但不是唯一評價ＳＯＰ規(guī)程好壞的指標(biāo)，不能以中藥材產(chǎn)品有效成分含量高低作為評價的唯一標(biāo)準(zhǔn)。按ＧＡＰ生產(chǎn)中藥材的主要目的是使中藥材品質(zhì)達(dá)到穩(wěn)定且質(zhì)量可控，即減小有效成分（或組分）含量的波動范圍，使中藥材研究結(jié)果之間存在可比較性和溯源性。為了達(dá)到這個目的，企業(yè)管理的規(guī)范化才是最重要的因素。

藥用植物的產(chǎn)量構(gòu)成和品質(zhì)的形成是如何的？

（陳瑛）

一、藥用植物產(chǎn)量構(gòu)成的特性

從生理角度看，所有作物的干物重量中，有90—95%是通過光合作用形成的，只有5—10%是由根吸收的礦質(zhì)營養(yǎng)所形成。因此，藥用植物的產(chǎn)量構(gòu)成主要來源于光合作用，來源于生育期間可能接受的光能。藥用植物在它一生中由光合作用形成的全部干物產(chǎn)量，叫做“生物產(chǎn)量”，其中并不都能藥用，只有藥用部位的產(chǎn)量才是人們所需要的，稱之為“經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量”。如山茱萸的萸肉，黨參、黃芪的根等。在大多數(shù)情況下，生物產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量之間，有一定的比例。我們稱為經(jīng)濟(jì)系數(shù)K（或稱相對生產(chǎn)率）。K=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量+生物產(chǎn)量x100%。一般來說，生物產(chǎn)量高，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量也高；生物產(chǎn)量低，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量也低。而經(jīng)濟(jì)系數(shù)（K）越高說明植物體的利用越經(jīng)濟(jì)。藥用植物的經(jīng)濟(jì)系數(shù)隨藥用部位不同而異，如藥用部位是根、葉、全草等營養(yǎng)器官，它們形成的過程比較簡單，經(jīng)濟(jì)系數(shù)較高，如薯蕷類、根類藥材，經(jīng)濟(jì)系數(shù)可達(dá)50—70%，全草類藥材接近100%。而收獲種子、果實的藥用植物，其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的形成，要經(jīng)過有性器官的分化發(fā)育，有機(jī)物質(zhì)要經(jīng)過復(fù)雜的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時，這段時間內(nèi)又易遭受環(huán)境條件變化的影響，所以經(jīng)濟(jì)系數(shù)較低，象番紅花藥用部位為花的柱頭，則經(jīng)濟(jì)系數(shù)更低了。另外，經(jīng)濟(jì)系數(shù)還與人們綜合利用的水平及其內(nèi)含的有效化學(xué)物質(zhì)有關(guān)。如薄荷葉子中含有揮發(fā)油，其揮發(fā)油含量的高低與栽培技術(shù)措施有關(guān)，不能僅從葉、莖的產(chǎn)量上決定經(jīng)濟(jì)系數(shù)，還要看揮發(fā)油中薄荷腦的含量與質(zhì)量。特別是一些制藥工業(yè)原料植物，它們的內(nèi)含物多少與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的高低有著不可分割的聯(lián)系。因此，藥用植物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，還包含產(chǎn)品質(zhì)量的含義。

藥用植物的產(chǎn)量（經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量）是由單株的產(chǎn)量和單位面積上的株數(shù)兩個因素構(gòu)成的。由于藥用植物種類不同，其構(gòu)成產(chǎn)量的因素也有所不同（表4—6）。

表4—6 各類藥用植物單位面積產(chǎn)量構(gòu)成因素

由表4—6看出，單位面積上株數(shù)愈多，單株產(chǎn)品數(shù)量愈多，重量愈重，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量就愈高。但藥用植物作為栽培的群體，在一定栽培條件下，構(gòu)成產(chǎn)量的各因素之間存在著一定程度的矛盾。如單位面積上株數(shù)增加至一定程度，每株的產(chǎn)品器官的數(shù)量和重量就有減少的趨勢。這是因為作物的群體是由各個體構(gòu)成的，當(dāng)單位面積上密度增加時，各個體所占的營養(yǎng)面積（包括空間）就減少了。個體的生物產(chǎn)量就有所削減，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量也必然減少。但單株產(chǎn)量低不等于最后的產(chǎn)量就低，栽培的目的是要求單位面積株數(shù)×單株產(chǎn)品器官數(shù)×單個產(chǎn)品器官重量（即總產(chǎn)量）達(dá)最大數(shù)值。以上三個產(chǎn)量構(gòu)成因素隨不同作物不同生產(chǎn)條件而異，有時是其中一個或兩個因素較好，也有三個因素同時得到發(fā)展的。研究這些因素的形成過程和相互之間的關(guān)系，以及影響這些因素的條件，并采取相應(yīng)的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施，滿足藥用植物高產(chǎn)的生理需要，這就是本書的重要內(nèi)容之一。例如濕生栽培薏苡（丁家宜，1979），其豐產(chǎn)技術(shù)措施是：（1）濕生促苗，促使苗齊苗壯，全田莖蘗達(dá)預(yù)期數(shù)目以后，排水干田，以控制無效分蘗。（2）有水孕穗，足水抽穗，并追施速效氮肥，以增加每株穗數(shù)，每穗粒數(shù)。（3）灌漿成熟期以濕為主，干濕結(jié)合，并適施化肥增加粒重。采取以上措施，薏苡比旱田栽培增產(chǎn)達(dá)5—10倍。

二、藥用植物產(chǎn)量形成的源和庫

要想獲得較高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，首先必須有較多的光合產(chǎn)物，好比是“源”頭；其次要考慮植物體內(nèi)物質(zhì)的消耗、運(yùn)轉(zhuǎn)與分配，要減少消耗，盡多地將光合產(chǎn)物運(yùn)轉(zhuǎn)到藥用部位也即“產(chǎn)品庫”去，產(chǎn)量才能提高。

（一）“源”的形成

光合產(chǎn)物的形成，主要依靠光合作用；決定于藥用植物綠色面積（光合面積）的大小、光合作用的能力（強(qiáng)度）與光合作用時間長短三個方面。

1.光合面積

主要是葉面積，與產(chǎn)量關(guān)系最密切。有些一二年生的藥用植物，苗期生長緩慢，葉面積很小，日光大部分漏射在地面上而損失。在生產(chǎn)上用套作以減少這方面的損失。另外，采用大粒種子播種，施用種肥，加強(qiáng)苗期管理，使幼苗生長健壯，光合面積，迅速增加，起到增產(chǎn)的作用。人參留種田如進(jìn)行稀植，不收三四年人參結(jié)的種子，只采收五年生植株所結(jié)種子，并采用疏花疏果、增施磷肥、待果實充分成熟再采收等措施，可使種子千粒重由原來大田采種的26—27g增至50—60g，一年生幼苗平均根重大于0.8g，比小粒種子的幼苗增重60%。

增加葉面積的主要措施是合理密植，即根據(jù)當(dāng)?shù)赝临|(zhì)和肥沃程度、肥水和管理水平確定種植密度，擴(kuò)大單位面積上的葉面積，以增加光合產(chǎn)量。如穿心蓮栽植密度與產(chǎn)量的關(guān)：系見表4—7。

表4—7 栽植密度對穿心蓮產(chǎn)量的影響

穿心蓮產(chǎn)量隨栽植密度增加而增加。但也不能過度密植，雖然在生育初期擴(kuò)大了葉面積而利于光能的吸收，但由于個體數(shù)增多，不能得到足夠的營養(yǎng)而長得瘦弱，另外，株間光照減弱，光合作用降低，嚴(yán)重時甚至引起植株倒伏，葉片脫落，而造成減產(chǎn)。例如過去許多人參場栽人參密度為60—80株/m2，最密達(dá)100株/m2，失之過密，葉片相互遮蔽，光合效率很低，參根支頭小，單產(chǎn)低。目前改為30—40株/m2，產(chǎn)量和品質(zhì)都有提高（崔德深，1984）。可見作物的群體結(jié)構(gòu)是否合理，對產(chǎn)量影響很大，群體結(jié)構(gòu)是否合理，在很大程度上取決于株間光照，而葉面積是影響株間光照最大的因素，故常以葉面積系數(shù)（或稱葉面積指數(shù)）作群體大小的指標(biāo)。葉面積系數(shù)即單位土地面積上的葉面積。一般情況下，隨著葉面積系數(shù)的增加，光合同化率增加，但超過一定范圍，同化率不再增如，而呼吸消耗仍不斷增加，故干物質(zhì)生產(chǎn)率（凈同化率）下降（圖4—12）。葉面積系數(shù)不宜太大，一般作物的最大葉面積系數(shù)在2.5—5左右，根據(jù)肥水和光照條件確定。葉片既是光合器官，也是蒸騰器官，而且葉的生長與維持也必須有一定的肥水供應(yīng)，故葉面積大小應(yīng)與肥水條件相適應(yīng)。在肥水供應(yīng)不足時，葉面積系數(shù)不宜過大，在肥水條件較好時，葉面積易過大而影響光照，這時應(yīng)根據(jù)光照條件確定葉面積大小，使既能充分吸收利用光能，而株間光照又能滿足作物品種本身的需要。另外，根系大小也是群體結(jié)構(gòu)中必須考慮的一個方面，它對維持葉片的壽命與功能和促進(jìn)產(chǎn)品器官的發(fā)育，都有較大的關(guān)系，豐產(chǎn)的條件之一是根系不早衰。

圖4—12 碳素同化、呼吸及干物質(zhì)生產(chǎn)率與葉面積指數(shù)的關(guān)系

在作物一生中，群體結(jié)構(gòu)、葉面積大小不斷地變化，這一動態(tài)是否合理，對于能否協(xié)調(diào)群體與個體、地上部與根系、營養(yǎng)器官與生殖器官、前期與后期等關(guān)系，能否獲得足夠的產(chǎn)品器官，影響極大，必須充分重視。應(yīng)注意下列幾點：

（1）前期葉面積擴(kuò)大應(yīng)較快，能較多地吸收利用光能，為后期發(fā)展產(chǎn)品器官打下良好基礎(chǔ)。如近年推廣地黃薄膜育苗移栽，使產(chǎn)量大幅度增加。

（2）最大葉面積應(yīng)與最適季節(jié)相配合，以充分利用良好的生育條件，提高產(chǎn)量，在考慮藥用作物播種期、栽植期時應(yīng)加注意。

（3）“產(chǎn)品庫”積累期，葉面積大小與分布應(yīng)合理，尤其是生育后期，應(yīng)維持較好的光合性能，大多數(shù)作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量主要來自貯積階段的光合作用，而貯備物質(zhì)在最終經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量中所占比重較小。為了高產(chǎn)，必須有足夠的光合面積和維持較強(qiáng)的光合能力。有些豐產(chǎn)田前期生長良好，最后產(chǎn)量不高，主要在于群體結(jié)構(gòu)不合理，后期的光合能力不強(qiáng)，例如由于葉片分布不當(dāng)，降低透光率，影響株間光照，前期葉面積偏大，發(fā)生郁閉，引起中、下部葉片早枯，根系早死；由于肥水不當(dāng)，造成葉片早衰或貪青晚熟，嚴(yán)重影響產(chǎn)品庫的積累。因此生產(chǎn)上必須對后期的群體結(jié)構(gòu)予以特別注意。

2.光合能力（強(qiáng)度）

有機(jī)物的合成主要決定于光合能力，故光合能力與產(chǎn)量的關(guān)系比其它方面更為密切。光合能力的強(qiáng)弱一般以光合強(qiáng)度或光合生產(chǎn)率為指標(biāo)。光合強(qiáng)度通常用單位葉面積在單位時間內(nèi)同化CO2的數(shù)量表示，但測定時直接得到結(jié)果是光合與呼吸之差，稱凈光合。光合生產(chǎn)率通常用每m2葉面積在較長時間內(nèi)（1晝夜或1周）增加干重的克數(shù)表示。光合能力隨許多內(nèi)外因素而變化。內(nèi)因是：

（1）植物的遺傳特性

不同作物、不同品種的植物，光合能力差異很大。如在強(qiáng)光及其它條件比較適合的情況下，C4植物（非光呼吸型）的凈光合強(qiáng)度比C3植物（光呼吸型）高2—3倍。不同品種間光合強(qiáng)度差異也很大，因此應(yīng)注意選育光合強(qiáng)度較強(qiáng)的品種。

（2）葉片的狀況

如葉片的角度，各部分的空間配置等。一般如葉小而近直立，葉面積上下部分布比較均勻的，比葉大而平展，或稍下垂，葉面積集中上部的株間光照好，對光能利用率高。栽培上采用搭架、修剪整枝等措施，調(diào)節(jié)植株各部分的空間配置，改善群體光照條件，以提高光合效率。

另外，光合能力也與葉片的年齡、壽命有關(guān)，光合作用強(qiáng)度隨葉齡增加而增加，達(dá)到最高點后又迅速下降。一般在日照強(qiáng)，肥水充足時，葉色濃綠，葉的壽命較長，光合強(qiáng)度也較高。

（3）物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)的源庫關(guān)系

光合產(chǎn)物由源到庫運(yùn)轉(zhuǎn)的途徑、速度及數(shù)量、庫的大小等也影響藥用植物的光合強(qiáng)度。當(dāng)光合產(chǎn)物運(yùn)轉(zhuǎn)迅速，庫容量大時，光合強(qiáng)度即增加。反之即減弱。如摘去小麥穗子，可使旗葉的光合強(qiáng)度降低一半。

外因如氣象因子之光、溫度，肥水管理等。

（1）光強(qiáng)度

光強(qiáng)度對光合強(qiáng)度影響很大，雖在正常條件下，自然光強(qiáng)超過光合的需要，但在豐產(chǎn)栽培的條件下，常常由于群體偏大而影響通風(fēng)透光，中下部葉片常因光照不足而影響光合，并削弱個體的健壯生育。這時光成為最主要的限制因子，如不能合理解決這一主要矛盾，產(chǎn)量就上不去。為了合理調(diào)節(jié)光能的利用，首先必須了解光合對光強(qiáng)的要求，光補(bǔ)償點和光飽和點分別代表光合對于光強(qiáng)要求的低限與高限，隨植物種類及其他種種因素而有很大差異。過去認(rèn)為人參為陰性植物，其實人參是喜光又怕強(qiáng)光直射的半陰性植物（王鐵生，1983），其光補(bǔ)償點約為400lx，光飽和點約為22klx。三七對光也十分敏感，不同生育期不同年齡的三七對光的要求不同。如在生長前期和后期，一般要求透光度30—40%，中期為25—30%。透光度過大，三七生長緩慢，植株矮小，葉片蒼老，葉色變黃，易受灼傷，提早落棵。透光度過少，光太弱，三七莖稈細(xì)高纖弱，葉片薄小，易感病，產(chǎn)量低。

光飽和點高低，反映了作物對強(qiáng)光的利用情況，特別是光飽和時的光合強(qiáng)度，關(guān)系到強(qiáng)光的利用率。一般情況下光能利用率之所以較低，光飽和是一個重要原因。已知光飽和現(xiàn)象主要受暗反應(yīng)效率限制，也與“光呼吸”有關(guān)，二者直接受溫度、光照、CO2濃度等條件的影響，而與肥水也有間接關(guān)系，所以通過改善環(huán)境條件和采用適宜的栽培措施，能在一定程度上提高光飽和點和光飽和時的光合強(qiáng)度。

光補(bǔ)償點高低與弱光下的營養(yǎng)狀況密切相關(guān)，在補(bǔ)償點條件下光合生產(chǎn)率正好補(bǔ)償呼吸的消耗，沒有多余的有機(jī)養(yǎng)料供繼續(xù)生長之用，且因夜間沒有光合而仍有呼吸消耗，結(jié)果入不敷出，不久就會餓死。所以任何植物都不能在補(bǔ)償點弱光下長期生活。生產(chǎn)上如不問需光量如何而過分密植，常使中、下部葉片提早枯萎，削弱個體營養(yǎng)而減產(chǎn)。因光補(bǔ)償點主要決定于呼吸和光合兩個方面，喜光植物呼吸較強(qiáng)故光補(bǔ)償點較高，但光合能力也有很大關(guān)系，例如，當(dāng)葉片漸趨衰老而光合減弱時，光補(bǔ)償點常見上升；而當(dāng)溫度適宜、肥水適當(dāng)、CO2充足時，由于光合能順利進(jìn)行，因而光補(bǔ)償點可有所下降。

生產(chǎn)上根據(jù)作物的需光特性而進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。如人參為喜光又怕強(qiáng)光直射的半陰性作物，生產(chǎn)上即從不透光不漏雨的全蔭棚發(fā)展至透光漏雨的雙透棚。隨著蔭棚內(nèi)光強(qiáng)度增加，人參的產(chǎn)量和總皂甙含量均有提高（表4—8）。如采用合理的種植方式和適當(dāng)?shù)钠柘颍梢愿纳剖芄鈼l件，提高光能利用率，如薏苡、桔梗等采用等距離播種法，利于枝葉充分受光，可顯著增產(chǎn)。其它如高矮作物間作，加大行距，縮小株距等，也都能有效地改善光照條件。

表4—8 不同蔭棚下的光強(qiáng)度與人參產(chǎn)量、總皂甙含量的關(guān)系（2）二氧化碳

當(dāng)光合作用旺盛時，作物株間二氧化碳濃度可降至0.02%甚至0.01%，可見在光照和肥水充足，溫度適宜而光合旺盛期間，二氧化碳的虧缺常是光合的主要限制因子，如能人工補(bǔ)充二氧化碳，就可大大促進(jìn)光合作用，提高產(chǎn)量，目前主要用于溫室和塑料薄膜栽培。在大田可利用土壤呼吸來補(bǔ)充空氣中的二氧化碳。有人指出，適度施肥的土壤每公頃每小時可放出二氧化碳5kg，因此增施有機(jī)肥料和適當(dāng)灌溉（灌溉可增加土壤呼吸4—5倍），結(jié)合補(bǔ)充適當(dāng)?shù)?、磷、鉀化肥，對促進(jìn)土壤呼吸補(bǔ)充二氧化碳有很大意義。

（3）溫度

對光合的影響很大，大多數(shù)溫帶植物能進(jìn)行光合的最低溫度約為0—2℃，在10—35℃范圍內(nèi)可以正常進(jìn)行光合，而最適點約在25℃左右，超過此點，光合便開始下降，到35℃以上時，下降更快，至40—50℃便完全停止（表4—5）。這是因為高溫下呼吸增強(qiáng)得更快，凈光合迅速減弱的結(jié)果，此外，高溫下酶加速鈍化及葉綠體受到破壞，或者引起早衰。如浙貝母引種到北京地區(qū)，因北京春季很短，4月份才有春天的氣息，5月入夏，氣溫升高，空氣干燥，浙貝母很快進(jìn)入枯萎期，故產(chǎn)量不如浙江。

（4）肥水

肥水對光合能力有十分重大和多方面的影響，很多藥用作物，如穿心蓮、當(dāng)歸、人參、山藥、貝母等，均能因肥水適宜而獲豐產(chǎn)。肥水充足不但能促進(jìn)植株生長，增加葉面積，并能提高光合能力。

當(dāng)作物葉肉內(nèi)水分在接近飽和狀態(tài)時，光合作用最旺盛，當(dāng)水分虧缺時光合作用即受影響。當(dāng)葉肉細(xì)胞脫水嚴(yán)重時，引起原生質(zhì)的膠體特性發(fā)生不利變化，使二氧化碳的擴(kuò)散和酶的活動受抑制，呼吸和水解過程加強(qiáng)，物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)受阻，光合能力削弱，如果植物過度缺水，造成葉子萎蔫，氣孔關(guān)閉，二氧化碳進(jìn)入嚴(yán)重受阻，甚至使溫度增加，葉綠體受傷害，呼吸加強(qiáng)，運(yùn)轉(zhuǎn)中斷，光合能力便大大降低。

肥料三要素中氮對光合能力具有最廣泛而強(qiáng)大的支配能力，磷和鉀通常對光合能力影響不大，但磷在氮素供應(yīng)水平高的情況下，鉀在氮和磷供應(yīng)水平皆高的情況下各起著限制因素的作用。

3.光合時間

其它條件相同時，適當(dāng)延長光合時間，會增加光合產(chǎn)物，提高產(chǎn)量。在生長季節(jié)短的地區(qū)及肥水缺乏而易早衰的田塊，更要注意光合時間問題。

光合時間與內(nèi)外條件有關(guān)，外界條件如生長季的長短，晝夜的比例等。有條件時適當(dāng)選用生長期較長的晚熟品種，一般能增產(chǎn)，如薏苡晚熟種比早熟種增產(chǎn)30—50%。又如洋地黃、顛茄等在北方種植比長江流域種植產(chǎn)量和有效成分含量均高，原因之一是北方比江、浙一帶夏季日照時間長，晴天多，陰雨天少，陽光充足之故。栽培技術(shù)上爭取早播，有條件時改春播為秋播或冬播，延長生長期。如紅花、顛茄、洋地黃等秋播均比春播增產(chǎn)。如秋播有困難時，由春直播改為早春在保護(hù)地育苗后移栽。薄荷由晚春栽改為早春栽，產(chǎn)量增加7.88%，產(chǎn)油量增加58.9%。

從作物本身考慮，光合時間與葉片壽命及一天中有效光合時數(shù)有關(guān)，后期葉子早衰，光合時間減少，對經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量影響甚大，如人參、西洋參等一年只長一次葉的尤要防止葉斑病的危害，爭取晚回苗即能顯著增產(chǎn)。

生產(chǎn)上還應(yīng)注意白天有效的光合時數(shù)，有時由于光照、肥水和二氧化碳不足，或因溫度過高過低，使作物不能順利進(jìn)行光合作用，或表現(xiàn)“午休”，也會減少光合產(chǎn)量。生產(chǎn)上利用一年多作多收、間套種、保護(hù)地栽培等措施充分延長光合時間，提高光能利用率，以達(dá)到增產(chǎn)的目的。

（二）“庫”的積累

影響產(chǎn)品庫積累有兩方面的因素，一是作物一生中呼吸消耗，二是光合產(chǎn)物的運(yùn)轉(zhuǎn)和分配。

1.光合產(chǎn)物的消耗

主要是呼吸消耗，呼吸把有機(jī)物中貯存的能量，以有效方式轉(zhuǎn)入ATP中，再用到物質(zhì)合成轉(zhuǎn)化、植物的生長運(yùn)動等各種耗能的生命活動中去，此外呼吸過程中還產(chǎn)生具有高度生理活性的中間產(chǎn)物，是合成許多重要有機(jī)物（蛋白質(zhì)、核酸等）的原材料。故呼吸是代謝的中心環(huán)節(jié)，但呼吸過強(qiáng)，消耗過多，對生產(chǎn)也不利。特別是在某些不利條件下，例如高溫、干旱和缺乏某些必要的礦質(zhì)元素時，正常的呼吸過程受到破壞，有機(jī)物大量消耗而不能形成ATP，氧化過程中放出的能量以熱的形式散失，成了無效呼吸，應(yīng)注意防止。

要想適當(dāng)減少呼吸消耗，主要是調(diào)節(jié)溫度。由于呼吸適溫比光合適溫高，一般植物的呼吸適溫為30—40℃，光合適溫為25℃左右，因此溫度過高，呼吸消耗便相對增大。在溫室栽培和溫床育苗中，冬季以及陰雨天或夜間光合不能順利進(jìn)行時，尤當(dāng)注意溫度不能太高，以減少呼吸消耗。目前密植栽培中由于通風(fēng)不良，夜間散熱較慢，群體內(nèi)溫度偏高，也對增產(chǎn)不利。

花、果、葉等器官的不正常脫落，有時造成大量光合產(chǎn)物的損失，病蟲害造成的損失更大，應(yīng)注意防止和防治。

2.光合產(chǎn)物的運(yùn)轉(zhuǎn)和分配

用經(jīng)濟(jì)系數(shù)作指標(biāo)。要想提高經(jīng)濟(jì)系數(shù)，使盡量多的光合產(chǎn)物向貯庫集中，應(yīng)首先使作物有健全的生長，并制造較多的有機(jī)物。因一般作物的經(jīng)濟(jì)系數(shù)大多隨植株干重的增加而增大，當(dāng)單株小至某一限度時，有些作物甚至不能產(chǎn)生產(chǎn)品器官，所以肥水不足生長衰弱，或過度密植而影響個體健全生育時，都會使經(jīng)濟(jì)系數(shù)變小。其次則應(yīng)使有較多的有機(jī)物運(yùn)轉(zhuǎn)到產(chǎn)品庫中去，栽培上要注意適當(dāng)施肥灌水和合理密植，如肥水過多引起徒長，或過度密植都會降低經(jīng)濟(jì)系數(shù)。另外花果類藥材如金銀花、山茱萸等通過合理修剪整枝，根類藥材摘花疏果均有利于光合產(chǎn)物向產(chǎn)品庫運(yùn)轉(zhuǎn)，提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。如三七經(jīng)摘花薹后塊根產(chǎn)量提高1.2—1.4倍。另外，因有機(jī)養(yǎng)料總是較多地運(yùn)到生長素較豐富的部分，故可以噴生長激素來提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。據(jù)R.C.Bhagar1969年報道，噴射IAA100ppm于除蟲菊（Chrysanthemum cinerariaefolium Vis）花上，能顯著增加除蟲菊酯類的含量，而噴射NAA100ppm則增加花的產(chǎn)量。噴矮壯素（Cycocel）100ppm能降低八棱絲瓜的植株高度，并增加雌花數(shù)目，使每株果實平均數(shù)量超過未經(jīng)處理的對照組（A.Patnaik，1974）。其它栽培措施如苗期蹲苗，根際培土，環(huán)割，防止或減輕干熱風(fēng)及病蟲害危害等，均能調(diào)節(jié)生育，促進(jìn)產(chǎn)品器官發(fā)達(dá)，增大經(jīng)濟(jì)系數(shù)。

總之，藥用植物栽培也如工廠生產(chǎn)一樣，要開源節(jié)流，才能增加產(chǎn)量。

三、藥用植物品質(zhì)的形成

栽培藥用植物，除了要求產(chǎn)量高以外，還必須注意藥材的品質(zhì)，因藥材品質(zhì)好壞直接影響臨床療效。所謂品質(zhì)好，首先應(yīng)經(jīng)鑒定為正品，并應(yīng)符合國家藥典的標(biāo)準(zhǔn)或達(dá)到一定的質(zhì)量檢驗指標(biāo)，如有效成分含量或其它性狀不符合標(biāo)準(zhǔn)，也視為劣品，甚至不得入藥。

藥用植物產(chǎn)品的品質(zhì)，應(yīng)有兩方面含義：一是指產(chǎn)品的色澤、形態(tài)性狀、質(zhì)地及氣味等傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，一是指產(chǎn)品的內(nèi)含物（有效成分的組成和有毒物質(zhì)含量）。

盡管藥用植物的產(chǎn)品器官多種多樣，有效成分的種類千差萬別，有機(jī)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，有多種生物堿、苷類、萜、激素類……多種化合物。但它們的產(chǎn)量構(gòu)成與品質(zhì)形成，歸根結(jié)蒂，主要來源于光合作用產(chǎn)物的積累、轉(zhuǎn)化及分配，通過植物適宜的生長發(fā)育和代謝活動，以及其他生理生化過程來實現(xiàn)。而每種植物體內(nèi)所以能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)化合物，都有它獨特的生物合成途徑。它們主要是由植物體光合初生代謝產(chǎn)物（碳水化合物、氨基酸、脂肪酸等）作為最基本的結(jié)構(gòu)單位，通過體內(nèi)一系列酶的作用，完成其代謝活動，從而使光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)化，形成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的一系列次生代謝產(chǎn)物，也就是栽培產(chǎn)品器官的內(nèi)含物有效成分。

從植物的代謝類型來分可分為碳水化合物類與蛋白質(zhì)兩類。也就是相對形成碳水化合物類復(fù)合體為主和相對形成蛋白質(zhì)類為主的兩種類型。含鞣質(zhì)（單寧）、油脂、樹脂及樹膠等植物多屬于碳水化合物的代謝類型；含生物堿的植物多屬于蛋白質(zhì)類的代謝類型。如碳水化合物代謝類型的類萜（terpenoid）是植物界中廣泛存在的一種次生物質(zhì)，是由異戊二烯（isoprene）組成。根據(jù)異戊二烯數(shù)目有單萜、倍半萜、雙萜、三萜、四萜、多萜之分。單萜、倍半萜很多是揮發(fā)油，如檸檬醛、薄荷醇等。分子量增高，就成為樹脂、胡蘿卜素等較復(fù)雜化合物，而橡膠、杜仲膠等多萜則為高分子化合物。植物體內(nèi)形成萜類的前體是焦磷酸異戊烯脂。它是由乙酸經(jīng)甲戊二羥酸而生成的，其生成途徑如圖4—13所示。

圖4—13 類萜的生物合成

屬于蛋白質(zhì)類代謝類型的如存在于顛茄屬、曼陀羅屬和天仙子屬植物中的天仙子胺，是由莨菪堿（tropine）和托品酸（tropicacid）兩部分組成。莨菪堿是由鳥氨酸和乙酸為原料合成的，而托品酸則是由苯丙氨酸為原料合成的，其合成途徑如圖4—14。

圖4—14 天仙子胺的生物合成

因此，品質(zhì)形成的實質(zhì)，是決定于植物體的某種代謝途徑。但植物體內(nèi)的代謝活動都受控于酶，也就是由個體的遺傳信息，通過轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯制成的酶來決定其代謝途徑與能力的。從而使植物體同化外界條件滿足生活的需要，完成其生活周期，并形成一系列代謝產(chǎn)物。在這過程中與周圍環(huán)境條件有著密切的關(guān)系，當(dāng)環(huán)境因素發(fā)生變化，即影響酶的形成和活力，進(jìn)而影響代謝途徑，影響產(chǎn)品的品質(zhì)。故栽培上可以根據(jù)植物不同的代謝類型，用人為的方法選擇和創(chuàng)造適合某種類型的條件，來加速某種代謝類型的植物體中有效成分的形成和轉(zhuǎn)化的過程。例如對碳水化合物類型的植物，加強(qiáng)磷、鉀營養(yǎng)和給植物創(chuàng)造潮濕環(huán)境等，就可以促進(jìn)植物體內(nèi)碳水化合物的代謝過程，提高油脂、鞣質(zhì)、樹脂等物質(zhì)的累積量等。對蛋白質(zhì)類型的植物，采用合理地、適時地加強(qiáng)氮素營養(yǎng)和給植物以干旱條件等措施，就可以促進(jìn)植物體內(nèi)蛋白質(zhì)和氨基酸的轉(zhuǎn)化，從而加速生物堿在植物體內(nèi)的積累過程。

四、影響品質(zhì)形成的因素

（一）影響藥材的色澤、形狀、質(zhì)地和氣味的因素

藥用植物的色澤、形狀、質(zhì)地和氣味與其它性狀一樣，也是由不同藥用植物種類、品種的遺傳性和外界環(huán)境條件所決定。通過觀察藥材外形，可以辨別藥材質(zhì)量的好壞。內(nèi)蒙古甘草皮色棕紅色，質(zhì)量好，新疆甘草多帶堿皮，質(zhì)量次。又如由于藥材的結(jié)構(gòu)和內(nèi)含物不同，藥材的性質(zhì)、顏色、斷面、紋理也不一樣。如由于何首烏塊根中皮層薄壁細(xì)胞恢復(fù)分生能力而產(chǎn)生異常形成層圈，向圈外分生韌皮部，向圈內(nèi)分生木質(zhì)部，使塊根不斷加粗，在何首烏橫斷面上就出現(xiàn)了“云錦花紋”。又如觀察蒼術(shù)、白術(shù)、木香斷面的朱砂點，可以推斷其油室的形成。

栽培地的環(huán)境條件對藥用植物品質(zhì)的影響很大。如海拔高度的影響，當(dāng)歸在甘肅岷縣一帶，栽培在海拔2000—2400m地區(qū)，云南麗江在海拔2600—2800m地區(qū)，產(chǎn)量與質(zhì)量最好，海拔太低氣溫高，產(chǎn)量降低，當(dāng)歸主根變小，須根增多，肉質(zhì)差，氣味不濃。在海拔太高處產(chǎn)量也降低，干鮮比降低。又如云木香主產(chǎn)云南麗江、維西等縣，海拔為2700—3300m，當(dāng)引種到海拔2000m以下較熱地區(qū)時，生長較差，根質(zhì)地疏松，容易木質(zhì)化，油分少，產(chǎn)量低。很多根類藥材受土壤類型和質(zhì)地的影響，一般適宜種植在肥沃疏松的砂質(zhì)壤土上。如在黑麻土上生長的當(dāng)歸比在黃土、紅土上生長的當(dāng)歸氣味濃，但干鮮比比黃土、紅土生長的低，要4—5kg才干1kg。大黃以砂質(zhì)壤土為好，粘土不易栽種，但過于疏松的土壤種植后根分叉多，質(zhì)地疏松，品質(zhì)不好。其它如云木香、牛膝等也有同樣的報道。山藥在稍為粘重的土壤只要不積水，也能生長，而且肉質(zhì)緊密，品質(zhì)好，但產(chǎn)量較低，過分粘重的土壤則不宜栽種。肉桂生長在壤土上時桂皮柔軟，有油分，質(zhì)量優(yōu)，在砂礫地生長的則桂皮硬，質(zhì)量差。

藥用植物生長期間的其它生態(tài)條件，對藥材品質(zhì)也很重要，如廣藿香苗期喜陰，成株則可在全光照下生長，在全光照下的廣藿香其莖葉粗壯，質(zhì)厚，產(chǎn)量和含油率都比蔭蔽下的為高。薄荷也是在陽光充足時葉片肥厚，質(zhì)量高，而雨水多時植株徒長，葉片薄，下部容易落葉。其它如栽種深度對藥材質(zhì)量也有影響，川芎高產(chǎn)的重要措施之一是淺種。深種會阻礙根莖發(fā)育，延胡索栽種深度要適宜，淺栽時塊莖長得較大，但長的個數(shù)少，產(chǎn)量低，栽種過深影響出苗，收獲時不易收凈，也難高產(chǎn)。

多年生藥材的品質(zhì)與種植年限關(guān)系很大。如黃芪的根，一般以6—7年

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