王新军，陈明彬，邓寒霜

（1.商洛学院 生物医药与食品工程学院，陕西商洛726000；2.商洛市气象局，陕西商洛726000）

基于生境条件的商洛桔梗道地性解析

王新军1，陈明彬2，邓寒霜1

（1.商洛学院 生物医药与食品工程学院，陕西商洛726000；2.商洛市气象局，陕西商洛726000）

结合立地气候资源、土壤质地等基本因素，通过对同纬度地区的生境条件调研、土壤及桔梗样本采集、土壤养分及桔梗皂苷含量测定比较，从气候生态环境（热量条件，气候条件）、土壤质地、桔梗皂苷含量三个方面解析评判，结果表明，商洛桔梗具有明显的区位地理优势，确有独特地道地性地理标志特征。为商洛桔梗道地性研究和GAP基地建设提供科学依据。

商洛桔梗；纬度；生态环境

商洛地处陕西东南部，属南北气候交汇过渡区，既有北亚热带的气候特征，又有南暖温带的气候特点，是一个八山一水一分田的土石山区，山高坡陡，土地类型多样，因处于南北气候交汇区，农业气候资源与中药材资源十分丰富，各种中药材种类繁多。桔梗是商洛大宗道地药材之一，种植历史悠久，商洛是桔梗四大产区之一。刘胤汉将陕西按照地质构造、热量、水分、土壤、植被等将陕西省8个自然地带划分为12个自然区和26个亚区，商洛属于秦岭东部中山自然区、商—洛岭谷亚区，地势由西北走向东南，为半湿润气候的特殊生境[1]，是桔梗道地性形成的物质基础[2]。国内学者对药材道地性进行了大量研究，黄璐琦等[3]研究认为，道地药材形成的生物学原理与生境主导型、种质主导型相关。张乃燕等[4]研究表明，经度对油茶籽油含量影响不大，纬度、海拔高度显著影响油茶籽油酸和亚油酸的含量。经度主要反映在降水量,环境的相对湿度从东到西逐渐减少，纬度主要反映在年均温等,从北到南热量逐渐增加。李燕山等[5]研究表明，不同品种马铃薯种植在同一纬度不同高度，淀粉含量随海拔升高而显著增加。张教方等[6]研究毛百合地理变异规律表明随经纬度的变化，毛百合的形态性状、繁殖特性也出现显著变化。李琦等[7]研究表明，不同产地同一年份枇杷花黄酮含量有显著差异，齐敦果酸含量与经、纬度变化有一定相关性。国内学者对不同产地桔梗有效成分含量进行了大量分析研究表明，不同产地桔梗含量有明显差异[8-11]。但对同纬度地区不同海拔、气候生态环境、土壤质地与桔梗的有效成分含量关系未见报道，本研究结合热量、降水、生长季节、土壤质地等条件，分析同纬度地区的陕西商洛、安徽太和、甘肃成县桔梗皂苷含量变化，为商洛桔梗药材道地性研究提供有益探索。

1 同纬度地区不同气候生态环境条件桔梗地道性解析

1.1 热量条件解析

桔梗喜凉爽、湿润、阳光充足的气候生态环境，耐寒、耐旱、怕积水、易倒伏。按照桔梗对热量条件的要求，结合商洛热量条件与同纬度地区的安徽太和、甘肃成县对比分析见图1。

图1 月均温度

从图1可以看出，安徽太和县（32°33′N, 115°28′E）年平均温度14.9℃，甘肃成县（33°45′N, 105°40′E）年平均温度为12.8℃，商洛市（33°32′～34°24′N,108°34′～111°1′E）南部（商南）年平均温度13.9℃，北部洛南则为11.0℃，仅以温度的年平均值看，商洛市南部温度低于安徽太和县，但高于甘肃成县，北部洛南均低于以上两县。按照桔梗最适宜的年均气温界限11.0℃-12.5℃的适生指标分析，安徽太和县年平均温度高于桔梗最适宜的年均气温界限，且地处华中平原，受大气候影响作用明显，更无小气候环境利用的优势；甘肃成县年平均温度虽适宜桔梗最适宜的年均气温界限，但地处秦岭北坡，位于西北冷空气南下源头，首受其害，温差变化较大，且降水较少，空气干燥，对桔梗适生不很有利；而商洛市土地资源70%的区域则处于桔梗对热量条件要求适宜区，且降水充沛，温暖湿润，又处秦岭南坡，温差较小，加之地形多变，小气候资源丰富，为桔梗生长提供了得天独厚便利条件，更适于桔梗栽培种植。

从播种适宜性（要求日均温度17℃以上）分析，基本都适宜桔梗种植，与安徽太和相比，商洛桔梗播期大约推迟10 d左右，与甘肃成县相比，播期大约提前10 d左右，由于受地理地形条件和区位优势影响，商洛市受春寒影响较小，安徽太和与甘肃成县受大气环流影响较大。在根迅速膨大期，温度为18℃-20℃时，商洛市的均值明显好于太和和成县，其原因是安徽太和平均温度高于24℃，甘肃成县与商洛基本相似，但降水少，气候干燥，适生条件差。从温度大于等于0℃，积温需大于4000℃的适生指标要求分析，无论是安徽太和、甘肃成县和商洛各地均能满足桔梗的适生要求。从热量资源最优分布时段看，商洛市地处秦岭腹地，山地居多，气候类型多样，小气候资源明显，属于桔梗优生最佳区域，与安徽太和受大环流气候影响，水热比例不协调相比，商洛具有明显优势；与甘肃成县处于秦岭西段源头的沟壑、丘陵、亚高山热湿条件，自然生态植被相比，商洛更占有得天独厚的自然地貌区位优势。

1.2 降水条件解析

桔梗生长对降水条件的要求和商洛降水量与同纬度地区对比分析见图2。

图2 月均降水量

从图2可以看出，各地季节降水规律基本相似，安徽太和年降水量811.3 mm，甘肃成县为621.4 mm，商洛市南部（商南）为833.0 mm，北部（洛南）则为762.1 mm。从降水年平均值分析商洛市南北部和安徽太和相近，高于甘肃成县较多。按照桔梗生长年需降水量700-800 mm的指标分析，在安徽太和与商洛市最适宜于桔梗栽植，但安徽太和汛期来临早，适于早播，7-8月降水出现拐点，下降100 mm左右，伏旱成为致命弱点；甘肃成县地处秦岭西端，8月上中旬降水偏少，气候干燥，干旱成为主要障碍因素。

从播种期降水（适宜播期降水需20-25 mm）条件分析，因太和汛雨来临早，在3月下旬至4月初播种，比商洛市适宜早播10 d左右，而成县播种期相应要推后到4月下旬左右。从桔梗根迅速膨大期（7-9月的水分指标大于350 mm）分析，安徽太河8月上中旬降水的拐点，易出现伏旱成为致命因素，直接决定产量的形成；甘肃成县则降水分布均匀，但总量偏少，供水不足，使其生长受阻，产量、品质下降；而商洛则降水分布均匀，降水总量均大于400 mm，雨量充沛，旱象出现机率小，水资源保障程度高，满足了桔梗生长代谢的需水要求。

1.3 生长周期长短解析

桔梗生长季节的长短与同纬度区比较分析见图3。

图3 东西同纬度地区无霜期天数

从图3可以看出，在东西同纬度地区无霜期天数基本能满足桔梗生长无霜期大于190 d的需求，从区位优势来分析，安徽太和在华中平原，大的气候环境基本同大环流一致，没有小气候优势。甘肃的成县占位在西秦岭的北坡，虽居丘陵沟壑低山区，但居青芷高原冷空气东伸的风头地位，气候比较干燥，大风天气比商洛多一倍还要多。冻土天数平均比商洛多4 d，最大冻土深度达21 cm，比商洛最大冻土深度（12 cm）深9 cm。而商洛地处秦岭南坡，受该冷空气影响小，气候湿润温和，且全市温热、温暖区面积占全市土地面积的82.6%，其优势是有广泛栽植的土地资源，并占居丰富多彩的小气候优势资源，还占居国家中心区域，有东进西出、北上南下的商品交易区位优势，是发展桔梗产业绝佳选择区域。

2 土壤质地条件解析

桔梗生长对土壤条件要求不太严格。一般在土壤疏松、保水保肥性能好的壤土中都能生长，但由于土壤所含化学成份不同，对产量和品质贡献各异。商洛桔梗种植地土壤成分与安徽、甘肃同纬度的土壤采样地土壤成分比较（见表1），表1是在2012年调查的43个取样点中随机选取的9个样点，分布省外2点，境内每县按经纬度分布均匀性各县选取一点进行分析。土壤多为棕壤土和山地灰化棕壤土。从表1中明显可以看出，商洛土壤的有机质含量特别高，全氮量明显高于安徽太和与甘肃成县，土壤酸碱度（适生pH值5.5-7.2）pH值对桔梗生长有利。速效磷、速效钾值低于太和与成县，从土壤成分含量的结构分析，有机质含量和全氮含量高，在适温情况下，非常有利于光合作用的有机物合成，对产量结构起着至关重要的作用，酸碱度适宜是品质构成的主要依据，速效磷、钾对地上部分生长起较大作用，可以人工调节。综上解析判定，安徽太和与甘肃成县的土壤有机质和全氮含量较低，土壤pH值偏高。商洛的土壤有机质含量极高，全氮含量多，有利于光合有机质的制造，对根部产量形成贡献大，且pH值大多处于适宜范围，有利于桔梗皂和多糖类的合成，食、药用性皆好。

3 商洛桔梗道地性的研判

从商洛桔梗生长环境的热量、降水、生长季节和土壤质地四个方面已进行了综合分析，证明了商洛气候环境具有明显标志特征，商洛种植地桔梗与安徽、甘肃同纬度种植地桔梗皂苷含量比较（见表2）。表2是在2012年调研的43个取样点中随机选取9个样本点，按经纬度分布均匀性，并考虑到分布高度和土壤地带性各县选取一点进行分析。从表2可以看出，商洛桔梗皂苷含量普遍高于安徽太河县和甘肃成县桔梗，但需说明的是丹凤县庚岭镇太白村太白山样点是为了采集商洛桔梗分布的最高海拔高程而选的点，柞水县营盘镇朱家湾村的样点是为了说明商洛桔梗与牛背梁带谱共生上限选的点，且以上两点都为森林与桔梗共生的山坡野生桔梗，属自生自灭类型，在与太和及成县的人工栽培比较上有一定的差异。

表1 商洛桔梗种质资源鉴定土壤常规测定

表2 桔梗皂苷含量

从商洛桔梗皂苷含量和安徽太和县与甘肃成县桔梗皂苷含量上比，有二个原因：甘肃成县和安徽太和人工栽培园与商州刘湾香菊园，山阳法官两岔村，商南青山吉亭村的人工栽培园地相比，商洛桔梗的品质含量明显高于外省两县，说明商洛桔梗确有独特的地理标志地道性；安徽太和（海拔高度37 m）、甘肃成县（海拔高度1055 m），光热水资源比较丰富，而丹凤庚岭镇太白村太白山（海拔高度1 553 m）、柞水营盘米家湾村牛背梁（海拔高度1 268 m）的高山沟壑，气候条件差，光热资源欠缺，不能满足正常生长需要是桔梗皂苷含量较低的主要原因。

4 结论

通过气候生态环境、土壤质地、桔梗皂苷含量比较分析表明，在同纬度不同种植地，商洛桔梗的皂苷含量明显高于甘肃成县、安徽太和桔梗。本研究证明商洛桔梗药材确有独特的地理、气候标志特征，其道地性形成属于环境主导型。

[1]刘胤汉.陕西省自然区的划分及其自然特征[J].地理学报,1980,35(3):210-218.

[2]吴 珍,王新军,张晓虎,等.商洛山区土壤状况与适种中药材研究[J].2005,25(5):62-65.

[3]黄璐琦,张瑞贤.“道地药材”的生物学探讨[J].中国药学杂志,1997,32(9):563-566.

[4]张乃燕,黄开顺,覃 毓,等.主要地理气候因子对油茶籽油脂肪酸组成的影响[J].中国油脂,2013,38(11)：78-80.

[5]李燕山,钱彩霞,刘志祥,等.不同高淀粉马铃薯品系在不同生态条件下的淀粉含量及淀粉产量试验[J].现代农业科技,2010(22):105-108.

[6]张教方,李国臣,于海滨,等.毛百合地理变异规律的研究[J].东北林业大学学报,1995,23(6):32-38.

[7]李 琦,杨必坤,张晓瑜,等.枇杷花主要有效成分含量[J].广西植物,2009,29(5):698-702.

[8]金传山,张 伟,桂双英,等.不同产地桔梗中桔梗皂苷D及总多糖的含量比较[J].安徽医药,2014,18(2):246-249.

[9]张 岩,刘 颖,陶韵文,等.传统中药材桔梗的研究进展[J].黑龙江医学,2013,37(7):638-640.

[10]吴文君,单提昆,何嘉凝,等.桔梗皂苷化学结构及药理研究进展[J].吉林医药学院学报,2012,6(33):176-178.

[11]李喜凤,杜云锋,谢新年,等.不同产地桔梗药材HPLC指纹图谱及桔梗皂苷D含量测定研究[J].中成药，2010,32(4):529-532.

（责任编辑：刘小燕）

An Analysis of Authenticity of Shangluo Platycodon grandiflorum Based on Eco-environmental Conditions

WANG Xin-jun1,CHEN Ming-bin2,DENG Han-shuang1
(1.College of Biopharmaceutical and Food Engineering,Shangluo University,Shangluo726000,Shaanxi; 2.Shangluo Meteorological Bureau,Shangluo726000,Shaanxi)

Combined with the climate resources,soil texture and other basic factors,with the comparasion of eco-environmental conditions,soil,and sample Platycodon grandiflorum,soil nutrient,germplasm content in the same latitude,an analysis is done from climatic eco-environment(thermal and climatic conditions) soil texture,germplasm content.It is found that Shangluo Platycodon grandiflorum has obvious location advantages,and unique native geographic features of authenticity,which provides a scientific basis for the authenticity study of Shangluo Platycodon grandiflorum and the development of GAP.

Shangluo Platycodon grandiflorum;latitude;eco-environment

Q142

：A

：1674-0033（2014）04-0008-04

10.13440/j.slxy.1674-0033.2014.04.002

2014-07-05

陕西省重点实验室专项项目（008ZY001）；中医药行业科技专项项目（201207002）

王新军，男，陕西洛南人，副教授