水飞蓟种植

水飞蓟种植 第一部分 概况 一、水飞蓟果实中化学成分及价值 水飞蓟(Sliybum maruianum CL,Gaertn.)又名水飞雉、乳雉子，一至两年生，菊科水飞蓟属草本植物，原产于地中海沿岸。最初作为治疗肝炎的民间用药，60年代末，德国药学家H.Wanger等人从水飞蓟果实中提取出了药用活性成分，并将其命名为水飞蓟素。目前研究发现，水飞蓟素除具有预防和治疗肝胆疾病外，还同时具抗氧化、抗辐射、抗肿瘤、提高免疫力等多种作用。 水飞蓟果实中主要化学成分及价值:从质和量的角度来看，水飞蓟果实中有较大利用价值的成分主要是水飞蓟素、水飞蓟油和水飞蓟蛋白。 (一)水飞蓟素的成分及利用价值 水飞蓟素是水飞蓟果实的药用有效成分的总提取物，在分类上属天然黄酮木酯素类化合物，外观呈淡黄色至棕黄色粉末，不溶于水、氯仿，溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯等溶剂，主要分布于种壳中，约为3~5%，种仁中含量极微，其主要成分为水飞蓟宾(silybin)、异水飞蓟宾(isosilybin)、水飞蓟宁(silydanin)、水飞蓟亭(silychrison)和水飞蓟醇(silybonol)，其中以水飞蓟宾(silybin)的含量最高，抗肝炎活性最强。 早期的研究明，水飞蓟素具有稳定细胞膜，改善肝功能的作用，对急慢性肝炎、肝硬变和代谢中毒性肝损伤具有较好的疗效。近年来发现这一天然药物不仅具有保肝利胆的作用，而且还具有明显的抗脂质过氧化、抗辐射、抗肿瘤、清除自由基和抗胃溃疡等作用。 (二)水飞蓟油的组成和利用价值 对水飞蓟油的品质分析表明，水飞蓟油含油脂约28%，其中油酸45.41%，亚油酸33.18%，亚麻酸1.14%，花生四烯酸3.9%，不饱和脂肪酸高达80%以上，具有很高的营养和医疗作用，与葵花籽油、红花籽油相似。水飞蓟油对家兔实验性高脂血症及动脉粥样硬化斑块的形成具有明显的抑制作用。水飞蓟油不仅对粥样硬化症具有预防和治疗作用外，还有降低血浆胆固醇和治疗高血压的作用，而且对日益多见的脂肪肝也有很好的防治作用。此外，水飞蓟油还具有色泽浅、黏度低的优点，很适合在高级化妆品中使用。 (三)水飞蓟蛋白的组成与利用价值 对水飞蓟脱脂粉中总蛋白及其各组分含量的测定表明，水飞蓟种仁脱脂粉蛋白质含量(19.58%)高于一般谷物。其中以清蛋白(12.16%)最高，占总蛋白的62.10%，它的质量对水飞蓟果实蛋白质的品质特性有决定性影响。球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白的含量分别为1.28%、0.78%和0.91%。 对水飞蓟果实脱脂粉和清蛋白的氨基酸分析结果表明，水飞蓟果实的氨基酸 1 组成有3个特点: 1、Lys(6.37%)、Met+Cys(3.71%)、Phe+Tyr(6.30%)含量均超过了FAO/WHO建议的相应指标，其它必需氨基酸如Thr、Val、Ile、Leu等十分接近FAO/WHO指标，这些氨基酸在一般谷物中是较为缺乏的，因此当水飞蓟蛋白与一般谷物混合食用时，具有很好的营养互补性; 2、水飞蓟果实蛋白质中富含酸性氨基酸Glu、 Asp和碱性氨基酸Arg、Lys; 3、清蛋白的氨基酸组成基本与总蛋白表现一致，说明它确实是总蛋白的主要组成成分。 二、水飞蓟资源的国内外利用现状与存在问题 (一)国外利用现状 上世纪80年代以前，国外对水飞蓟资源的利用通常是先提取水飞蓟素粗品，进一步纯化后，经化学改性做成各种形式的药剂，而对油和蛋白的利用并未太多强调。由于水飞蓟种籽产量低，分批成熟，果实有尖刺，不适宜机械化采收，且提取麻烦，需耗费大量有机溶剂，环保要求高，近年来国外的一些大型医药公司越来越趋向于从中国直接进口水飞蓟素粗品，然后在运回国内加工，最后以高价卖出取得高额利润。 (二)国内利用现状 目前国内对水飞蓟资源的利用主要还都是以提取水飞蓟素为主，对果实中油和蛋白的提取利用为辅。整体工艺通常为:水飞蓟种粒?清理除杂?粗粉碎?润料?轧坯?炒坯?机械榨油?提水飞蓟素?饼粕饲料或肥料，工艺简单，易于实际采用。榨制的油通常经精炼后食用，设备为普通的螺旋榨油机;水飞蓟素的提取主要是将炸油后的饼粕首先以石油醚脱脂、脱蜡，然后再以乙酸乙酯或酒精为溶剂进行渗漉或热回流提取，然后回收溶剂得水飞蓟素粗品出售，很少有厂家对其继续进行纯化;剩下的含溶剂饼粕经脱溶后作为饲料或直接做肥料。 在水飞蓟素的利用方面，我国自1983年从德国引进水飞蓟素提取生产线，当时全国年产总量也只有20吨左右，主要作为国产新药益肝灵的原料。截止2005年1月底生产厂家共有85家，据有关方面估计，迄今为止，我国水飞蓟素年出口总量已超过300吨以上，已经进入水飞蓟素出口贸易大国行列，产品远销美国、加拿大、比利时、英国、菲律宾、日本、韩国、印度、澳大利亚和我国香港、台湾等十几个国家和地区。我国当前水飞蓟素的产品为水飞蓟素混合体，含量在70%左右，产品形式属于粗品，精品为单一成分水飞蓟宾，纯度可以达到99%，但成本过高。 (三)存在问题 由以上的国内外利用现状可以看出，国外发达国家在水飞蓟资源的利用上由 2 于土地和劳动力等因素的限制而选择了购买粗提品，利用资金和技术的优势直接将其加工成高科技产品，然后再高价售出的利用方式，符合其基本国情;同理，我国目前科研资金投入不足和劳动力相对过剩的基本国情决定了水飞蓟资源的利用必须要走精深加工、高效综合利用的道路，但目前国内水飞蓟资源的利用状况总的来说存在着成本过大，综合利用效率过低的弊端。主要表现为:(1)油脂提取率低:通常采用这种工艺提油率不高，只能提出原料中70%左右的油脂;(2)油脂的质量不高:在榨油的高温高压作用下皮壳中会有较多的色素、胶质、物理碎屑溶于油脂当中，同时油脂当中的VE和一些不饱和脂肪酸也会被氧化，造成毛油杂质多、颜色深，酸价高，需深度精炼才宜食用;(3)饼粕中所含有的30%的残油使得水飞蓟素的提取变得困难和繁琐，因此必须先用溶剂脱残油，然后再提水飞蓟素。这一方面增加了提取成本，另一方面造成饼粕中大量溶剂残留，使得提素后的饼粕必须脱溶后才能作饲料，否则只能当肥料使用;(4)榨油后的饼粕蛋白变性严重，使得乳化性、起泡性、成膜性、溶解度等各项理化指标下降，利用价值降低;(5)提取的药用成分通常只是水飞蓟素粗品，其中活性成分水飞蓟宾的含量相对偏低，进一步分离纯化的研究还很薄弱。无庸置疑，这种资源利用模式在企业规模较小、资金不足、人们对产品的要求不高等情况下，能够很好地将资源优势转化为经济优势，企业和个人也能够从中获得受益和得到发展;但随着形势的变化，人们对产品的要求在逐渐提高，国内外企业间的竞争也在日益加剧，这种模式所存在的弊端也日益凸现。因此，必须对其进行变革，结合变化着的形势，以资源精深加工和高效综合利用的模式取而代之，才能将国内水飞蓟产业做大做强。 3 第二部分 水飞蓟的生物学特性 水飞蓟为1年或2年生草本植物，直根系，主根长 30--40cm ，有时可达 80cm ，侧根也很发达，有二、三级侧根，并有大量根毛。主茎直立较高、一般株高在 1.5-2.0m, 栽培条件较好，株高可达 2.5-3.0m 。单叶互生，无叶柄，无托叶，叶长 40-60cm/ 宽 20-25cm, 叶片肥大，周边有硬刺，叶腋中有腋芽，形成分枝。头状花序，顶生，单出、为有限花习性。花近球形，直径 3-4cm ，苞叶多数质硬，尖端有刺。花为淡紫色、红色或白色，管状，两性，稍彭大，花药合生。种子 ( 瘦果 ) 长卵形、长0.7cm ，宽 0.4cm ，侧扁，黑褐色、黑灰色或白色，表皮光亮，有条纹，冠毛白色。 温度 一、 水飞蓟原产在北纬35?,45?的地中海地区，苗期生长是比较耐低温的，遇霜冻时叶色变暗;当气温回升后又恢复正常，无冻害现象，但过低温不行。水飞蓟苗期可以抗,4?的低温，由于幼苗耐寒性较强，给高寒地区创造了早播的有利条件。另外，不同播期通过春化阶段的时间不同。过晚播种，由于满足不了水飞蓟春化阶段要求的低温，要晚开花或不开花。即使开花结果，种子发芽也不一样。温度对花芽分化有一定的影响，晚播水飞蓟，春化阶段延长，当过晚播不能满足水飞蓟花芽分化要求的低温时，则不能分化花芽。水飞蓟各个生长发育阶段都有一定的要求。由于温度不同，各生育阶段延长的日期也不同。水飞蓟苗期生长最适温度15,18?;莲座期生长的最适温度为17,20?;抽苔要求的最适温18,22?，开花授粉的最适温度为20,25?;种子成熟的最适温度为20,25?。在各个生育阶段，如积温过低，要延长生育阶段日期;过高也不利水飞蓟的生长发育。 二、光照 水飞蓟是短日照植物，但对光照要求不十分严格。在黑龙江省种植水飞蓟能否开花结实，光的条件是次要的，主要是看温度条件能否满足其特性的要求。黑龙江省的光照条件，对水飞蓟的营养生长、生殖生长都十分有利。在早春种植，可顺利的通过春化阶段;后期光照较长，水飞蓟延长生殖生长的时间，绿色体增多。作为绿肥作物种植的水飞蓟，营养生长时期越长，植株鲜秆重也随之增加。7,8月份虽然不是处于长日照情况下，水飞蓟也正常开花结实，并且可以得到较好的收成。过晚播种结实少或不结实，这不是光照的影响，而是温度影响较大。 三、水分 水是水飞蓟生育过程中较重要的因素之一。水飞蓟苗期，虽然在较干旱的情况下，也可以生长，但生育较缓慢，莲座期延长。如干旱特别严重，水飞蓟的茎秆非常矮小，形成老化苗，甚至在莲座期抽苔。水飞蓟开花时，对水分供应也很 4 敏感。此时，植物体内新陈代谢过程最为旺盛，对水分的要求达到高峰，此阶段遇到特殊干旱，又无灌溉条件，种子饱满差，秕粒种子增多。如干旱、高温同时出现，造成土壤干旱和大气干旱，水飞蓟授粉条件恶化，种子产量会有明显降低。授粉后到种子成熟，仍需要较多的水分，这时期植株繁茂，光合作用和蒸腾作用都较强，同化作用旺盛，以保证植株生长旺盛，种子成熟饱满，水分是一个主要因素。总之，水飞蓟生育过程中要求水分适中，但各个生育阶段也不是均衡一致的。在其个体发育中，以现蕾开花为中心，前后10,15天为水分临界期，在此期间土壤持水量保证70%左右为好。 四、土壤肥料 水飞蓟对养分的需求也同其它作物一样。应满足 N 、 P 、 K 及微量元素的供给。但它对肥料的需求并不十分敏感，只要其它作物能够正常生长发育的土壤，都能满足它对养分的需要。水飞蓟分布广、适应性强，对土壤要求 不十分严格，在我省各地的黑土、草甸土、黄壤、沙壤、棕壤、盐碱地、白浆土，都可以正常生长。 5 第三部分 水飞蓟栽培技术 一、选地 水飞蓟对土壤要求不严，在荒原、荒滩、盐碱地、山地均能正常生长，如果选用已耕地，那是再好不过的了。因水飞蓟的收获难度较大，采取人工收获时，应选择地头、地边、路边种植，便于收获;开荒地、废弃地、土壤肥力较差也能正常生长发育; 如果采取机械收获，应选择面积较大、地表平整的地块，以利机械作业。 二、整地 采用深松耙茬整地为主，深松深度30cm，耙深15cm以上，平方米耕层内直径大于3cm的土块应少于2个，达到耕地平整、细碎，秋起垄，垄距在 65-70cm 较为宜。 三、选种及种子处理 选择粒大饱满、色黑、无病虫害、发芽率高的种子。用 0.3% 的多菌灵或退菌特拌种，防治病害;虫害多的地块，可用锌硫磷或其它杀虫剂拌种，防治地下害虫。 四、密度 公顷保苗25万株。 五、播种时间及方法 土壤化冻5CM左右时进行播种。 机械垄上播种:用精量播种机，经适当的改装和调整，使其株距在 20--30cm, 深施肥 8--10cm, 覆土3--4cm 即可。 机械平播:在整平耙细的土壤上，用平播机械，如用 24 行或 48 行播种机，株距 10cm ，行距 60cm ，为机械收获创造条件。 六、施肥 每公顷施二胺50公斤，硫酸钾30-50公斤，50%肥量做种肥，50%深施，深度为种下3-5CM。 七、田间管理 中耕除草:根据苗情长势和草情适时进行铲趟和除草，并进行深松作业，在一般情况下铲趟一次就可以了，条件允许要抓紧时间进行二次铲趟，否则，由于发苗迅速，不等进行第二次铲趟，植株封垄，铲趟无法进行，在这种情况下草荒的可能性也就非常小了。 化学除草:用96%金都尔2公斤/公顷进行封闭除草。未能封闭除草的地块苗后可用5%精喹禾灵1.5公斤以下进行处理，阔叶杂草只能人工铲除。 八、病虫害防治 6 软腐病:主要发生在叶片、叶柄、茎部、花蕾和果实上也有发生。防治方法: 1% 福尔马林浸种;定期喷洒代森锌 600 倍液或代森铵 1000 倍液;杀菌剂拌种。 根腐病:在高温高湿条件下易发生，主要表现根部腐烂，严重时植株猝倒而死亡，造成严重减产或绝产。防治方法:选择岗地、排水良好的地块种植水飞蓟;阴雨连绵时及时排除田间积水;发现病株及时拨除并烧毁，防止病害漫延;在种子处理时，采用福樊霜等杀菌剂拌种等。 叶斑病:发病部位在叶片，使叶片产生褐色或黑色斑，严重时，病斑连片而使植株枯萎。对叶斑病的主要虫害的防治:可使用石灰硫磷合剂;代森铵 1000 倍液;代森锌 600 倍液或 50mg/L 的农用链霉素喷洒。 水飞蓟的主要虫害有菜青虫、蚜虫、金龟子、苜蓿夜蛾等。防治方法:人工捕捉;80% 敌敌畏 1500 倍液或 2.5% 敌杀死 2000 倍液喷洒。也可在播种时用锌硫磷拌种防治地下害虫。 九、采收与加工 水飞蓟在 6-7 月陆续开花，开花至成熟需 25-30 天，果实成熟不一致。成熟的种子为黑褐色，顶部的冠毛张开，应及时采收。采收的方法有两种。 (一)人工采收:因水飞蓟叶片和果实有坚硬的针刺，要做好防刺伤的准备和防护，要有较耐用而防刺扎的手套和防护服。对已成熟的果实，一定要成熟一批收获一批，分期分批将成熟的果实收回来，经过 3-4 次即可全部收回。每次收回的果实先进行晾晒，待晾晒干燥后，统一进行脱粒，脱粒后还要出风和晾晒，达到安全水分后方可入库贮藏、待售。 (二)机械收获:大面积生产田，在种植时为机械收获创造条件的地块， 可进行机械收获。作业方式应采取分段收获，而不应采取联合 ( 直接 ) 收获。分段收获时， 水飞蓟在 70-80% 成熟时就应采取割晒作业，放倒后，晾晒 7--8 天。茎杆晒干后方能进行捡拾脱粒。脱谷后籽粒要清理和晾晒，其水分达到 10% 左 右方可入库贮藏、待售。 十、几点注意事项 (一)水飞蓟不宜采用全田化学除草对于前作用普施特、绿黄隆、豆乙合剂不能种植水飞蓟，对用过乙草铵的地号种植水飞蓟也必须慎重。 (二)水飞蓟种子成熟后呈黑褐色或褐色，但遇雨淋，水分较大时堆放，水分较大时脱粒都将变成浅灰色或白色，表面粗糙无光泽，将极大的影响产品的品质和质量，这样将造成拒收或降价收购。 (三)水飞蓟的种子要经过春化阶段，所以要适时早播(顶浆播种)。 (四)注意市场变化，了解市场行情，且记盲目种植。 7