提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法.pdf

本发明涉及提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法，属于药用植物栽培技术领域。将大于等于1年生曼地亚红豆杉在阳光充足的室外自然光下、优选pH 6.0～6.9的土壤中栽培生长，每年的立夏、立秋前后分别施适当的氮肥、磷肥和钾肥，立冬前后采收当年新长出的枝叶，及时阴干或不超过45℃低温干燥。按照本发明提供的方法，可以提高曼地亚红豆杉枝叶中紫杉醇的含量大约10％～17％，同时提高了每株曼地亚红豆杉枝叶的数量，有效缓解紫杉醇药源短缺的问题，降低药品紫杉醇的成本，产生巨大的经济效益和社会效益。

1、  一种提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法，其特征是选择北方地区海拔600-1800米，年平均气温在8-12℃，土壤pH值为6.0～6.9的开阔地块，施加3000-5000公斤厩肥/亩的底肥；在4-5月份将一年生以上棚栽蔓地亚红豆杉幼苗按株、行距80-1200cm移植至上述地块；每年立夏与立秋节令的前后三天内按株追施含氮、磷、钾元素的化肥；每年十月末至11月初采收当年生新枝叶；采收后随即摊铺于阴凉干燥处干燥至含水率3％以下，或者采收后三天内由烘干机用45℃以下低温烘干至含水率3％以下入库。

2、  按照权利要求1的一种提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法，其特征在于栽培地块所在地区的年最低气温不低于-20℃，每年高于35℃以上高温天气不超过7天，年极端高温不超过40℃。

3、  按照权利要求1或2的一种提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法，其特征在于立夏与立秋前后追施含氮、磷、钾肥料前进行土壤养分检测，根据检测结果确定追施化肥各类及数量；含氮、磷、钾元素的肥料包括氮肥、磷肥和钾肥，其中氮肥优选尿素，每次每株施尿素10～200g；磷肥优选过磷酸钙，每次每株施过磷酸钙0～100g；钾肥优选硫酸钾，每次每株施硫酸钾0～100g。

4、  按照权利要求1或2的提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法，其特征在于施加底肥时，每亩同时施加100公斤含有解磷解钾菌的生物肥料。

5、  按照权利要求1或2的一种提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法，其特征在于采收过程中当年新生枝叶的采收数量占总采收量的95％以上。

6、  按照权利要求3的一种提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法，其特征在于每次每株施尿素50～100g；磷肥优选过磷酸钙，每次每株施过磷酸钙0～50g；钾肥优选硫酸钾，每次每株施硫酸钾0～50g。

7、  按照权利要求4的一种提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法，其特征在于追施含氮、磷、钾元素的肥料包括尿素20-150克；过磷酸钙0-50克；硫酸钾0-50克。

提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法
技术领域
本发明属于药用植物栽培技术领域，具体涉及蔓地亚红豆杉的栽培采收方法，特别涉及提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法。
背景技术
紫杉醇用于治疗转移性卵巢癌和乳腺癌、肺癌、食管癌，是继阿霉素后最热点的抗癌新药之一，生产紫杉醇的原料主要来源于红豆杉树皮，由于树皮为不可再生资源，供应有限，而叶片中紫杉醇含量又很低，导致提取紫杉醇原料匮乏。红豆杉又名紫杉、赤柏松，在分类学中属于裸子植物门红豆杉科红豆杉属，常绿乔木或灌木，为国家一级保护植物，素有“黄金植物之称”。由于紫杉醇在红豆杉中的含量很低，即使当前公认含量最高的短叶红豆杉，其树皮中也仅含有0.069％，并且要30年以上树龄的红豆杉才有开发价值。
分布于北美加拿大的蔓地亚(Taxus madia)红豆杉是美国学者于1918年发现的一种天然杂交品种，是东北红豆杉T.cuspidata和欧洲红豆杉T.baccata的天然杂交种，不仅树皮中含有紫杉醇，且4～5年生蔓地亚经豆杉的叶子中紫杉醇的含量与生长70～80年天然红豆杉树皮含量相当。蔓地亚红豆杉为灌木植物，可扦插繁殖，枝叶萌发力强，生物量大，是美国FDA(食品及药物管理局)批准可以用作提取紫杉醇的红豆杉。因此，蔓地亚红豆杉的繁殖与栽培以及提高蔓地亚红豆杉植株中紫杉醇含量受到各国的广泛关注。
蔓地亚红豆杉枝叶作为利用红豆杉树皮提取紫杉醇的最佳替代资源，在多方面的研究已取得了可喜成就，这在一定程度上有效缓解紫杉醇药源短缺的问题。如何才能提高蔓地亚红豆杉枝叶中的紫杉醇含量，开始引起了人们的关注，专利ZL 200510035637.5公开了CuSO₄·5H₂O可以提高2～3年生曼地亚红豆杉或2～3年生南方红豆杉中的紫杉醇含量；申请号为200510035636.0的专利公开了含镧化合物可以提高2～3年生曼地亚红豆杉或2～3年生南方红豆杉中的紫杉醇含量。此外还有中国专利200510011455.4公开的一种“提高红豆杉中紫杉醇含量的方法”，其通过向红豆杉幼树的茎叶上喷施浓度为0.05-0.1mg/L的冠菌素，提高红豆杉茎叶中紫杉醇含量。这些方法都是针对红豆杉生长过程中添加微量元素或生物生长激素的方法提高紫杉醇含量。
针对不同栽培条件下提高紫杉醇含量的研究较少披露，特别是关于蔓地亚红豆杉的不同栽培条件对紫杉醇含量的影响少之又少。目前公开的资料多数是针对低海拔、阴湿环境中红豆杉生长特性与紫杉醇含量进行的研究，如芦站根等人在“不同光照条件下生长的蔓地亚红豆杉光合特性的比较研究”西南师范大学学报(自然科学版)第28卷第1期2003年2月，中认为“一层遮荫(50％透光率)的环境是曼地亚红豆杉在重庆低海拔地区较适宜的光环境。”这是由于低海拔地区光照强度过大，年平均气温高，其中每年气温超过35℃的天数往往高达一个月以上，对蔓地亚红豆杉形成光抑制。对于中高海拔地区紫杉醇生长特性及紫杉醇含量的研究报道较少。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法，通过不同地区实验，获取了在中高海拔地区通过选择合适的栽培地域和施肥、采收条件等，提高蔓地亚红豆杉中紫杉醇含量的方法。
本发明一种提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法，其特征是选择北方地区海拔600-1800米，年平均气温在7-12℃，土壤pH值为6.0～6.9的开阔地块，施加3000-5000公斤厩肥/亩的底肥；在4-5月份将一年生以上棚栽蔓地亚红豆杉幼苗按株、行距80-1200cm移植至上述地块；每年立夏与立秋节令的前后三天内按株追施含氮、磷、钾元素的化肥；每年十月末至11月初采收当年生新枝叶；采收后随即摊铺于阴凉干燥处干燥至含水率3％以下，或者采收后三天内由烘干机用45℃以下低温烘干至含水率3％以下入库。
一种提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法，其特征在于栽培地块所在地区的年最低气温不低于-20℃，每年高于35℃以上高温天气不超过7天，年极端气温不超过40℃。
一种提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法，其特征在于立夏与立秋前后追施含氮、磷、钾肥料前进行土壤养分检测，根据检测结果确定追施化肥各类及数量；含氮、磷、钾元素的肥料包括氮肥、磷肥和钾肥，其中氮肥优选尿素，每次每株施尿素10～200g；磷肥优选过磷酸钙，每次每株施过磷酸钙0～100g；钾肥优选硫酸钾，每次每株施硫酸钾0～100g。
一种提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法，其特征在于施加底肥时，每亩同时施加100公斤含有解磷解钾菌的生物肥料。
一种提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法，其特征在于采收过程中当年新生枝叶的采收数量占总采收量的95％以上。
一种提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法，其特征在于每次每株施尿素50～100g；磷肥优选过磷酸钙，每次每株施过磷酸钙0～50g；钾肥优选硫酸钾，每次每株施硫酸钾0～50g。
一种提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法，其特征在于追施含氮、磷、钾元素的肥料包括尿素20-150克；过磷酸钙0-50克；硫酸钾0-50克。
本发明的一种提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法，将一年生以上棚栽蔓地亚红豆杉移栽至水肥适宜的海拔600-1800米的北方地区光照充足的大田内，使其在幼苗成长期即接受充分但并不强烈的光照，有利于蔓地亚红豆杉生物量的积累和紫杉醇含量的提高。通过施放充足的底肥，保证蔓地亚红豆杉在移栽当年得到充足养分，经后期测土施肥保证蔓地亚红豆杉在生长中期的养分供应。经检测，蔓地亚红豆杉当年生枝条中紫杉醇含量较老枝条高，因此，采收过程中主要采收当年生枝条，并且要当年生枝条占总量的百分之九十五以上。采收后立即进行干燥处理，能够避免枝叶中化学物质转化和紫杉醇含量的降低。在底肥中添加含解磷解钾菌的生物肥料，可以减少化学肥料用量，避免种植地块的土壤板结，而且生物肥料可以维持多年活性，亦可以降低种植成本。
具体实施方式
文献报道(鲍思伟，谈锋.不同光强对蔓地亚红豆杉生长及生理代谢的影响.防护林科技，2009年第2期)，适当的遮阴能够促进蔓地亚红豆杉的生长，以透光率70％最佳，过高或过低都会对其产生抑制作用；初级代谢产物的增加是促进蔓地亚红豆杉生长的原因，生长与初级代谢产物的变化趋势一致，透光率为70％时，初级代谢产物的积累达到最大。本发明研究结果为蔓地亚红豆杉在全光照(100％透光率)时，紫杉醇含量最高。并且植株生长积累的生物总量较温室内有显著增加，新生的枝叶中紫杉醇含量比温室内也明显提高，分析认为现有的研究结果主要针对我国低海拔地区，这些地区夏季高温炎热，光照强度大，年极端高温天气(气温达35℃以上)常在一个月以上，会对蔓地亚红豆杉的生长形成光抑制，因此，其研究结论认为一定的遮光有利于蔓地亚红豆杉生长和紫杉醇含量的提高。
本发明的提高蔓地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量的栽培采收方法，选择我国北方中高纬度地区，即北纬33-40度之间的地区，海拔600-1800米，年平均气温在8-12℃(同一地区年平均气温每年都有变化)，土壤为壤土或砂壤土质，土壤pH值为6.0～6.9的农田。符合上述条件的大田自然光照充足，年极端温度为-20度和40-45℃，均在蔓地亚红豆杉承受范围内，夏季高于35℃以上的高温天气只有不到一周时间，而且只在白天短时间达到上述温度。因此，对蔓地亚红豆杉生长影响极小。而35℃以下气温正是蔓地亚红豆杉生长的最佳温度。将棚栽一年生以上幼苗在4-5月份移植至大田内，移植前将土地浇灌，使土壤含水率保持在20-40％之间，并施加农家肥3000-5000公斤/亩，最好选择沤熟的厩肥。有条件还可加施含有解磷解钾菌的生物肥料。移植株距、行距为80-120厘米。移植30天内根据成活情况进行补栽，并且每周浇一次水，最好采用喷灌方式。移栽后的每年立夏与立秋前后根据测试土壤氮磷钾含量追施含氮磷钾元素的化肥，最好选择尿素、过磷酸钙和硫酸钾，追施量为尿素每次每株10～200g；过磷酸钙每次每株0～100g；硫酸钾每次每株施0～100g。追肥时应与下雨或灌溉相结合，施用化肥后，可确保所施化肥能够及时溶解到蔓地亚红豆杉根部附近的土壤中，容易被蔓地亚红豆杉根吸收。因此，可以是下雨前后施肥，也可以是灌溉前后施肥。
移栽后的第二个生长年份即可采收枝叶提取紫杉醇成分。通常采收在每年十月底至十一月初，即立冬前后为最佳采收季节，主要采收当年新生长的枝叶，即最好全部是当年新长出的枝叶；若含有上一年长出的枝叶，那么当年新生长出的枝叶应该占采收枝叶总重量的95％或以上。当年新长出的枝叶紫杉醇含量明显高于上一年长出的枝叶。采收过程也是对蔓地亚红豆杉的修剪，对于三年生以上蔓地亚红豆杉则当年的枝叶可以完全采收。
采收后的新枝叶随即在阴凉干燥处摊铺干燥至含水率小于等于3％。或者用烘干机在45℃低温下烘干至含水率小于等于3％后贮存。如果不及时干燥，则紫杉醇成分有可能分解，致使含量会有所下降。
与普通的栽培方法对照比较，按照本发明的栽培方法，移植至在大田生长的蔓地亚红豆杉当年积累的生物总量较温室内生长的植株有显著增加，特别是新生枝叶中紫杉醇含量比温室内生长的蔓地亚红豆杉新生枝叶中的提高了10％～17％。采用本发明提供的方法，不仅可以有效解决紫杉醇药源短缺的问题，而且可以提高工业化提取纯化紫杉醇的效率，降低紫杉醇药物的生产成本，减轻患者药费负担，让更多患者用得起紫杉醇药物制剂，从而挽救更多患者的生命，还可以提升整个蔓地亚红豆杉产业链的技术水平，产生巨大的经济效益和社会效益。
实施例1
将在温室内生长的1年期蔓地亚红豆杉移栽在田野里，不遮光，化验土壤pH 6.5。温室内保留一些上述提到的1年期蔓地亚红豆杉，土壤pH 7.3，按照正常的施肥、浇水、管理、修剪，化验修剪后的枝叶紫杉醇含量。
移栽在大田的1年期蔓地亚红豆杉，除了不修剪以外，其他和温室里保留生长的一些上述提到的1年期蔓地亚红豆杉一样，进行同样的施肥、浇水、管理。当年5月上旬的一场小雨后，每株施尿素20g，施过磷酸钙10g，施硫酸钾10g，施肥完毕后，灌溉。8月上旬一场雷雨后，再次施肥，每株施尿素20g，施过磷酸钙15g，施硫酸钾15g。11月上旬，修剪采收蔓地亚红豆杉枝叶，将修剪采收下来的枝叶，当天开始40℃在烘箱内干燥，化验紫杉醇含量，本发明的栽培方法比保留在温室内生长的一些上述提到的1年期蔓地亚红豆杉紫杉醇含量高16.3％。
实施例2
温室内保留生长的2年期蔓地亚红豆杉，土壤pH值7.2，按照正常的施肥、浇水、管理、修剪，化验修剪后的枝叶紫杉醇含量。
移栽在大田的2年生蔓地亚红豆杉3亩，地块海拔600米，移植前施农家肥3000公斤，化验其土壤pH值6.3。除了不修剪以外，其他和温室里保留生长的一些上述提到的2年期蔓地亚红豆杉一样，进行同样的施肥、浇水、管理。当年5月上旬灌溉后，每株施尿素30g，施过磷酸钙15g，施硫酸钾15g；施肥完毕后，灌溉。8月上旬一场雷雨后，再次施肥，每株施尿素30g，施过磷酸钙20g，施硫酸钾20g。11月上旬，修剪采收蔓地亚红豆杉枝叶，将修剪采收下来的枝叶，当天开始45℃在烘箱内干燥，化验紫杉醇含量，比保留在温室内生长的一些上述提到的2年期蔓地亚红豆杉紫杉醇含量高15.9％。
实施例3与实施例4，移植面积分别为10亩和6亩，地块位于山西晋中市黄土丘陵地区，海拔分别为850和900米，年平均气温9℃左右，一月份平均气温-8℃左右，极端低温-18℃左右，七月份平均气温23℃左右，最高气温38.5℃，35℃以上高温天气不超过一周，土壤pH值分别为6.0和6.5。移植前施用底肥3500-4000公斤，以后每年春季从苗间沟施1500-2000公斤农家肥，移植前每亩加施100公斤市售的含解磷解钾菌的生物肥。移植株行距分别为80cm和1200cm。在移栽后四个月和第二年五月检测土壤中有效钾与磷的含量可完全满足植株生长需要。每株追施尿素30克。地里安装喷灌设备视土壤含水情况进行浇灌，采收日期为移植后第三年11月2-3日，采收后分别用自然阴干和烘干机45℃以下低温烘干至含水率小于3％，两个样品分别取1000克检测紫杉醇含量，结果较对照样品分别高出16％和17％，对照样品取自相邻地块的日光大棚栽培植株的当年生新叶。
实施例5海拔1200米，年均气温8℃左右。面积1.2亩；土壤pH值6.9；移植后根据检测土壤数据，分别于立夏与立秋前追施尿素200克/株和80克/株，过磷酸钙100克/株和50克/株，硫酸钾100克/株和50克/株；移植第二年采收当年生枝叶1000克，用烘干机在38℃温度下烘干至含水率2.8％后进行检测，结果显示紫杉醇含量较对照高7.5％。对照样本选自同年生棚栽未移植的红豆杉植株新生枝叶。