（周雪琳）
盾叶薯蓣（Dioscorea zingiberensis C.H.Wright）别名黄姜、火头根。为薯蓣科多年生缠绕性草本，生于山坡灌丛间。分布于长江中游及云南等省。喜温暖环境，不耐严寒。以根状茎入药，民间用于治疗皮肤急性化脓性感染，软组织损伤，蜂螫伤和各种外科炎症。盾叶薯蓣根茎中含有薯蓣皂甙元，它是合成避孕药、盾叶冠心宁以及多种甾体激素药物的原料。
我国于1957年开始进行薯蓣资源调查，发现盾叶薯蓣是我国特有种，它是世界上薯蓣属植物中含薯蓣皂甙元比较高的种类。多年来，江苏省植物研究所在资源普查的基础上，又进行了引种栽培、组织培养、化学成分、医药用途、形态解剖和组织细胞等一系列研究，获得了生产应用和理论研究的可喜成绩。
1964年以来，湖北、四川、陕西、江西、江苏、浙江、云南等省对盾叶薯蓣引种栽培均初获成功。近年来，江苏省植物研究所与浙江省仙居县协作进行引种栽培技术及生产应用的研究，研究结果说明引种栽培成功，可以生产应用，有较好的经济效益。
一、形态特征
茎长1.5—2.5m，根状茎横生，长圆柱形，指状或不规则分叉，形似生姜，长6—10cm，直径新鲜时外表棕褐色，在根茎与茎着生处，常有薄膜状鳞片覆盖，断面白色、淡黄色至黄色。茎左旋，在分枝或叶柄的基部有时具短刺。单叶互生，盾形，基部心形或截形，上面常有不规则块状的黄白色斑纹，下面微带白粉，边缘浅波状，有时成窄膜质状。花雌雄异株或同株；雄花序穗状，单生，或2—3花序簇生于叶腋；雄花2—3朵簇生，仅1—2朵发育，花被紫红色，雄蕊6枚，花丝与花药几等长；雌花序与雄花序相似。蒴果干后蓝黑色。种子2枚，着生于每室中轴的中部，成熟时栗褐色，四周围以薄膜状翅（图14—123）。
图14—123 盾叶薯蓣形态图
1.植株 2.雌花 3.雄花
染色体数目为n=10，2n=20，2x。淀粉粒形状是长圆形或近圆形，少数为2粒组成的复粒，直径7—16—27、8—10—40μm。花粉粒形状是两端略尖橄榄形，体积大小为26.6（14.9—27.1）×29.2（22.8—34.2）×17.6（16—20.3）μm。
野生盾叶薯蓣分布于东经98°53′—112°10′北纬23°42′—34°10′范围内。于秦岭以南向东延伸到中条山以南，南岭以北的米仓山。大巴山、武当山、武陵山、雪峰山、衡山等山区，以及长江中游及其支流嘉陵江、汉水、澧水、沅江、资水等流域的低中山丘陵，其东为湘江以西，洞庭湖大平原，西界为四川盆地和云贵高原；垂直分布于海拔100—2000m，其上限从东到西及西北有逐渐递增的倾向，该地区为北亚热带及中亚热带地区。盾叶薯蓣常生长在河谷及低中山丘陵的落叶阔叶与常绿阔叶混交林或稀疏的常绿灌木林内（图14—124）。
图14—124 盾叶薯蓣垂直分布
二、生物学特性
（一）生长环境
野生盾叶薯蓣分布于落叶混交林及常绿林内，主要伴生植物有：杉木（Cunnighamia sinensis R.Br.）、马尾松massoniana Lamb.）、猴板栗（Aesculus wilsonii Rehd.）、檫树（Sassafras tzumu Hemsl.）、枫香（Liquidambar formosana Hance）、黄连木（Pistacia chinensis Bge.）、化香（Platycarya strobilacea Sieb.et Zucc.）、麻栗（Quercw sacutissima）、山胡椒（Lindera glauce Bl.〕、香椿（Cedrela sinensis A.Juss.）、灯台树（Cornus controversa Hemsl.）、光叶石楠（Photinia glabra Maxin.）、刺柞〔Xylosma conjesta（Lour）Merr.〕、竹类（Phylostachys spp.）、油桐（Aleurites fordii Hemsl.）、乌桕（Sapium sebiferum Roxb.）等。
土壤主要为山地棕壤和山地黄壤，江苏省植物研究所在1963—1964年期间在主要分布区采样进行土壤分析，结果见表14—106。
表14—106 盾叶薯蓣分布区土壤情况
表14—105说明盾叶薯蓣宜生长在中性和丰富的腐殖质土壤上。主要分布区年平均温度16—18℃，1月平均温度不低于0℃，7月平均温度26—28℃（个别地区可达30℃）全年降雨量750—1500mm，全年无霜期225—250天，日照时数为1750—2000h，属亚热带地区的植物类型。
（二）物候期
根据在湖北武当山海拔500m地区的观察，野生盾叶薯蓣的生育期为200天左右，4月中旬开始萌芽，5月中旬到6月下旬地上部迅速生长，6月中旬至10月中旬开花结实，8月下旬雄花枯萎，10月下旬地上部开始枯萎，10月中旬果实成熟，11月中旬进入休眠期。野生盾叶薯蓣的生长物候期观察情况如表14—107。
表14—107 野生盾叶薯蓣生长物候
从表14—107看出野生盾叶薯蓣生长的适宜温度为15—25℃，气温低于15℃地上部开始枯萎，地温在10℃左右时，地上茎开始萌发出土，地下根状茎的生长在地上部迅速生长的5—7月份缓慢不明显，7月下旬盛花期后，地下根状茎生长迅速明显（图14—125）。
图14—125 野生盾叶薯蓣的生长发育与温度关系
盾叶薯蓣在南京的生长物候与野生盾叶薯蓣大致相同，由于引种栽培条件优于野生条件，栽培的生育期比野生的生育期长一个月左右，一般萌动期提前，枯萎期延迟（图14—126、图14—127）。
图14—126 野生盾叶薯蓣生长物候期与薯蓣皂甙配基含量的关系
（三）生长发育
盾叶薯蓣一年的生长发育周期可分为苗期、营养生长期、孕蕾开花期、果期、根状茎生长期和枯萎倒苗期。
1.苗期
根状茎具有根芽和株芽，株芽发育成植株，一般分布在根状茎背脊两侧。根芽发育成新根状茎，一般在根状茎顶端。无根芽的根状茎不长须根，有根芽的根状茎能长须根，须根长10—35cm。当土温在10℃左右时，根状茎萌动出土。
2.营养生长期
一般植株生长高度在20—50cm，出现3—5片叶子时开始卷缠攀缘，营养生长旺期在5—7月份。
图14—127 栽培盾叶薯蓣不同物候期皂甙配基含量的变化
表14—108 盾叶薯蓣植株性别比例统计
4.果期
花在开花授粉后，子房即膨大发育成幼果，直到10月中旬，全部果实即发育完成。一般栽培植株的结实率显著高于野生植株，1965年统计结果见表14—109。
表14—109 盾叶薯蓣结果情况调查5.根状茎生长期
在茎蔓生长现蕾开花时，根状茎开始生长，8月份生长明显增快，12月生长逐渐停止，进入休眠期。幼嫩根状茎初呈乳白色，渐变棕色，后逐渐膨大，呈棒状，顶端有2—3叉分枝，部分呈生姜状。
6.种于萌发有不整齐的现象，播后25—60天内均能发芽，反映了盾叶薯蓣的野生性状。
几年来江苏省植物研究所进行培养皿、盆播和地播的发芽试验，结果培养皿内发芽率最高，达80—90%，盆播次之，有70%以上，地播较差，只有40—50%。
（1）培养皿发芽试验
1980—1982年连续进行了三年的不同温度的试验，试验结果表明温度对种子发芽有明显的影响，发芽适宜温度是20—25℃，低于15℃和超过35℃均不发芽（图14—128）。
图14—128 盾叶薯蓣种子发芽与温度关系
（2）温室播种试验
连续三年的播种试验结果是30天的平均发芽率为62.4%。
（3）田间播种试验
连续三年的春播试验结果是30天的平均发芽率为33.8%。
（4）种子寿命试验
种子贮藏在一般牛皮纸袋里存放于室内，对陈种子连续三年的发芽试验结果说明：陈种子发芽率明显下降，隔一年的种子发芽率不超过30%，隔两年的陈种子即丧失发芽能力。
（四）影响有效成分的有关因素
国外在50年代开始薯蓣资源调查研究的同时，还进行影响薯蓣皂甙配基含量因素方面的研究，如Cruzado（1965）对菊叶薯蓣（Dioscorea compositaHemsl.）研究时指出肥料是影响皂甙配基的主要因素。
Букова（1973）的研究认为皂甙配基含量与季节、年龄有关。Nandi（1978）的研究证明光照对皂甙配基含量有影响，相继发表了许多研究报告。
在1962—1978年期间，江苏省植物研究所陆续进行了野外调查和引种栽培工作，发现影响盾叶薯蓣皂甙配基含量的因子多而复杂，现将初步观察到的一些现象分述如下：
1.不同地区的盾叶薯蓣皂戒配基含量不同在1957—1969年资源调查中，对各地盾叶薯蓣皂甙配基含量进行了大量化学分析，结果说明各地盾叶薯蓣所含皂甙配基含量显著不同，其中以湖北省武当山地区和陕西省安康、石泉一带薯蓣皂甙配基含量较高，见表14—110。
表14—110 不同地区盾叶薯蓣根状茎皂甙配基的含量
2.不同植株薯蓣皂戒配基含量不同
在1965—1978年期间，选择了盾叶薯蓣皂甙配基含量较高的湖北省均县武当山地区（约100km2范围内）进行了盾叶薯蓣皂甙配基含量测定，结果表明野生盾叶薯蓣单株薯蓣皂甙配基含量有着明显的差异，含量范围为1.30—16.15%，见表14—111。
表14—111 野生盾叶薯蓣单株筛选的结果
3.薯蓣皂戒配基含量与根状茎含水量的关系
（1）野生盾叶薯蓣根状茎的薯蓣皂甙配基含量和含水量的关系，在1965—1967年期间，对233个单株进行了含水量的测定，测定结果：薯蓣皂甙配基含量增高，水分也随之增高，薯蓣皂甙配基含量在4.0%以上者，含水量大多在75%以上（表14—112）。
表14—112 野生盾叶薯蓣皂甙配基含量和水分的关系
（2）野生盾叶薯蓣根状茎不同部位薯蓣皂甙配基含量和含水量的关系盾叶薯蓣的根状茎，由顶端生长向前延伸，可以区分出老根状茎和新根状茎，分别取样，测定结果见表14—113。
表14—113 野生盾叶薯蓣新、老根状茎皂甙配基含量与水分的关系
同一单株上因取样部位不同，薯蓣皂甙配基含量也不同，老根状茎含量高，新根状茎含量低，相应的大部分薯蓣皂甙配基含量低的部分含水量低，干物质高。
（3）原产地栽培的老根状茎和新根状茎薯蓣皂甙配基含量和含水量的关系在原产地太子坡家栽盾叶薯蓣中，选择了1964年冬栽，1966年冬收获的植株20株，将种根状茎（老根状茎）和第一年、第二年生长的新根状茎分别切开，称鲜重、干重。全部样品粉碎 后抽样测定薯蓣皂甙配基含量结果见表14—114。
表14—114 原产地栽培盾叶薯蓣新老根状茎皂甙配基含量与水分的关系
在表14—114中同样看出老根茎含量高，相应的含水量也高，干物质低；新根茎含量低，含水量也低，干物质高。
（4）引种栽培的老根状茎和新根状茎薯蓣皂甙配基的含量测定结果列入表14—115。上述情况说明老根茎所含的薯蓣皂甙配基的含量均高于新根状茎中的含量。
表14—115 引种栽培盾叶薯蓣新、老根茎薯蓣皂甙配基的含量
4.薯蓣皂忒配基含量与生长物候期的关系
（1）1965和1966年江苏省植物研究所在湖北武当山地区，根据盾叶薯蓣主要物候期采样，测定其薯蓣皂甙配基的含量，两年采样的测定结果如图14—126所示。
（2）1975年中国科学院成都生物研究所，在四川几处栽培的盾叶薯蓣不同物候期采样测定薯蓣皂甙配基含量如图14—127所示。
图象说明盾叶薯蓣不同物候期的薯蓣皂甙配基的含量是不同的，一般在萌芽期至开花盛期含量较高。
在1962—1965年的野外调查和引种栽培过程中，还注意植株性别，叶片类型和海拔高度，土壤类型等环境条件与薯蓣皂甙配基含量的关系，进行了初步观察与化学分析，结果说明，雄株根状茎所含薯蓣皂甙配基含量略高于雌株，花叶与绿叶型植株根状茎所含薯蓣皂甙配基含量没有明显的差异。在不同海拔高度与土壤类型上生长的植株，其根状茎所含薯蓣皂甙配基的含量也没有明显的差异。
综上所述，影响盾叶薯蓣皂甙配基含量的因素多而复杂，现仅根据观察实验的结果加以介绍。影响的主要因素还有待深入探讨研究。
三、引种栽培技术
（一）选地整地
盾叶薯蓣对土壤要求较高，一般以砂壤土为适宜，切忌粘土。江苏省植物研究所1979—1982年在江苏宜兴试验结果，粘土上种的亩产鲜根茎349.1kg，而而砂壤土上种的亩产鲜根茎是880kg。土地经翻耕、整细划畦，在畦面上施堆沤过的农家肥（厩肥、农家垃圾、磷矿粉、草木灰等）每亩约2500—3000kg。
（二）繁殖方法
1.有性繁殖
盾叶薯蓣结实率高，能收到大量种子，大田生产可采用露地育苗方法，注意苗床选择在排水良好、靠近水源和较肥沃的地方，翻耕后作成lm宽的条畦，畦面要疏松平整。据试验南京地区的种子播种期以4月中、下旬为适宜，播种深度约3cm左右。种子千粒重10—11g，由于种子轻小和具种翅，为了避免种子被风吹走，可采用拌和细沙或肥土进行播种，.种子要拌均匀，并覆盖稻草或其它干草，播后保持土壤湿润，约25—30天后出苗，出苗后要注意浇水、除草等田间管理。
1965年对湖北省武当山小区试验进行产量统计，在2m2面积上，生长21个月的收鲜根状茎1446g，折合亩产320kg；生长33个月的收到鲜根状茎4976g，折合亩产1104.6kg。1979—1981年江苏省植物研究所对盾叶薯蓣实生根茎进行产量统计和薯蓣皂甙配基含量的测定，结果见表14—116湖北和江苏小面积试种结果表明，一年生根状茎的薯蓣皂甙配基含量左右，二年生根状茎的薯蓣皂甙配基含量2%左右，根据以上初步观察，用种子繁殖栽培，生长3—4年的根状茎完全可以供工厂生产。
表14—116 盾叶薯蓣实生根茎产量和薯蓣皂甙配基含量情况
2.无性繁殖
即根状茎繁殖，其特点是操作技术简便，植株生长健壮，成苗率高，凡带有芽头的根状茎都能发芽。种根来源可以是田间栽培或采自野生的。选出粗细均匀，生活力强，无病虫害的根状茎作种茎，根据根状茎大小切成5—7cm的小段，重15—25g，每段根状茎保留1—2个健壮芽，发芽率在90%以上。多年来各地试验证明1—2年的根状茎萌芽力强，植株生长旺盛，根状茎分枝数多，丰产潜力大。湖北、四川、江苏等地引种栽培试验用无性繁殖的生长情况见表14—117。
表14—117 盾叶薯蓣无性繁殖的产量情况
上述结果说明：无性繁殖栽培2年的根状茎就可提供工厂生产。
根状茎繁殖的栽种时间春秋季均可，但以秋栽为宜。栽种密度，1964—1965年湖北省武汉医药工业研究所曾进行过密度试验，结果亩产以20×20cm的产量最高，见表14—118。
表14—118 盾叶薯蓣不同密度试验对产量的影响3.组织培养
江苏省植物研究所从1976年起开始进行组织培养试验获得成功，LS培养基上无菌幼苗胚轴产生愈伤组织；RT培养基上生长愈伤组织。愈伤组织在几种分化培养基上均可诱导分化出苗。芽的分化率较低，而根的分化率则很高。
（三）田间管理
除农业上一般抗旱保苗、除草培土外，尚有，1.搭支架
盾叶薯蓣是多年生草质藤本植物，搭架是田间管理中的一个关键问题，搭架的植株生长比不搭架的好、产量高。1964—1965年湖北省武汉医药工业研究所搭架试验结果见表14—119。
表14—119 盾叶薯蓣搭架试验对产量的影响
1974年中国科学院成都生物研究所试验，搭支架的10株鲜根状茎平均重达122.3g，而未搭支架的仅44g。繁殖系数和分枝数，前者为2.7和41.2，后者为1.4和18.0。支架材料各地可因地制宜，就地取材。
2.施肥
5月下旬至11月下旬是盾叶薯蓣根茎生长期，特别在8—10三个月根状茎生长最快。根据这个生长特点，在施肥上采取重施底肥，早施追肥，即在苗期（4月中旬）和初花期（5月下旬）分施一次猪粪水和硫酸铵，硫酸铵每亩施2—3kg，以促进藤蔓生长。
四、采收与加工
11月下旬植株完全枯萎时即可收获，将采挖的薯蓣根茎上的泥沙、须根除尽，切成薄片晒干或在通风处晾干收藏出售，但在去掉泥沙时，切忌用水浸泡淘洗，因溶于水的薯蓣皂甙配基会流失。
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