桑叶的作用与功效十篇

时间:2023-03-21 01:09:23

桑叶的作用与功效

桑叶的作用与功效篇1

1、美容养颜:桑叶为桑科植物桑的经霜树叶,中医药学认为,桑叶性味苦、甘、寒,有散风除热、清肝明目之功效。经研究证明,桑叶还有良好的皮肤美容作用,特别是对脸部的痤疮、褐色斑有比较好的疗效。

2、抗衰老:桑叶中所含的槲皮素、酚类化合物、维生素C等成分能通过抑制或清除自由基来防止氧化损伤。桑叶具有类似人参的补益与抗衰老的作用。

3、抗凝血作用:桑叶提取物能明显延长小鼠体内全血凝固时间和显著延长家兔血浆的激活部分凝血活酶(APTI)时间,凝血酶原(PT)时间和凝血酶(TT)时间。由于凝血过程启动环节份外源性和内源性两个环节,APTI反映内源性凝血途径的活性,PT反映外源性凝血途径的活性,而TT反映的是两者共同途径即凝血酶活性,说明桑叶对凝血酶——纤维蛋白原反应有直接抑制作用。

4、抑菌、抗炎作用:桑叶汁对大多数革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌以及部分酵母菌有良好的抑制生长作用。且所需的抑菌浓度低、pH值范围为宽(4~9)、热稳定性强。桑中的芸香苷能显著抑制大鼠创伤性浮肿,并能阻止结膜炎、耳郭炎、肺水肿的发展。桑叶具有较强的抗炎作用,与祛风、清热功效相符。

(来源:文章屋网 )

桑叶的作用与功效篇2

关键词 桑叶茶;制作研究;推广;陕西城固

中图分类号 S571.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)22-0257-01

城固县是西北地区的“小江南”,气候温润,交通便利,优越的地理环境条件为蚕桑产业发展提供了优越的基础,为生产出优质蚕茧提供了十分有利的条件[1]。近年来,由于蚕桑产业受连续多年蚕茧价格低迷、农村劳动力紧缺、蚕桑比较效益下降等因素的影响,城固县养蚕数量和蚕茧产量连年下滑。因此,寻求新的发展之路,提高产业比较效益是蚕桑产业当务之急。

城固县双福茶厂借鉴中国传统的制茶技术,利用自己茶场现有的制茶设施,借鉴中国传统的茶叶制作技术,在城固县农技中心技术人员的指导下,经过多次反复试验、改进,成功研制出了桑叶茶,并投放市场,并于2014年、2015年连续2 年生产桑叶茶3 t,桑叶茶收入60万元。桑叶茶的制作成功不仅扩展了蚕桑产业链条,同时也给企业增加了经济效益。

1 桑叶的功效和利用价值

桑叶中的蛋白占15%~34%,氨基酸模式与人体相近;粗脂肪占6%~10%,其中不饱和脂肪酸几乎占到脂肪酸总量的1/2;碳水化合物占27%~36%,其中食用纤维含量达52.9%,超过蔬菜和水果;矿物质元素含量非常丰富,占12%,而且容易吸收[2]。桑叶内含有一种叫做1-脱氧野尻霉素(DNJ)的生物碱,这是一种仅存在于桑叶中的生物碱,含量为100 mg/100 g,这种生物碱是一种α-糖苷酶的抑制剂。桑叶中不仅含有DNJ,而且含有丰富的γ氨基丁酸和植物淳,其含量是绿茶的3~4倍,具有显著的减肥、美容以及降血糖的作用[3]。

2 桑叶茶的制作工艺

2.1 采叶

选择树龄短、生长势旺、产叶量高的桑园,合理肥水管理,保障桑叶茶制作原料的供应。春季结合春蚕饲养摘心,适时采摘桑树顶部桑芽,要求均匀一致,主要采摘无农药残留、无病虫害污染的鲜嫩桑叶,去柄留叶,并分老嫩归类处理。

2.2 切叶、摊青

将采回的桑芽或桑叶摊在室内竹匾或干净、平整的水泥地上,要求室内清洁、阴凉、通风。摊放厚度不超过30 cm,每50 cm宽成一垄。摊放6 h内应付制,每隔2~3 h翻动1次。至桑叶含水量约70%,桑叶表面光泽消失,叶质较柔软,呈自然萎软状态,将自然萎软后的桑叶切成长宽3.0 cm×1.5 cm的条状,抖松切好的条形桑叶,不让其粘在一起,然后摊放。

新鲜桑叶容易发酵和变色,摊放厚薄要适度,切忌堆沤,以免造成汤色发黑、发暗。夏、秋季室内用电风扇吹微风,有利于室内降温,中间垄隔开便于透气,平时打开门、窗,加强室内通风换气。

2.3 杀青、揉捻

利用高温迅速破坏鲜叶中酶的活性,使其散失部分水分,同时制止氧化,散发青草气,促使内含成分转化形成绿色清汤绿叶茶品质。目前使用最多的是滚筒杀青机和锅炒杀青。

使用滚筒式连续杀青机,当机内温度上升主近280 ℃,时开始投叶。将经过摊青的鲜桑叶投放到锅中,一次投叶量12 kg左右,杀青时间大约7 min。当鲜叶呈暗绿色,萎卷,嫩梗折而不断,手握可成团,松手不易散开,草青气散失,有清香气味逸出即是杀青适度。

杀青质量是形成和提高桑叶茶品质的关键技术,杀青时间和杀青温度掌握得适当可使桑叶茶香气好、叶色翠绿。杀青时间短,青味没出,涩味重,汤色偏绿;时间过长,桑叶焖成黄色,颜色不佳,营养损失多。

2.4 理条、做形

将杀青适度的桑叶转入第二口锅内进行热揉,锅温掌握在70~80 ℃。手法以翻炒为主,理条与抖抛相结合。边揉捻叶,边炒,边做形。既要达到一定的细胞破坏率,又要保持条索完整,不能短碎,除适当投叶外,应该是“时间要保证,加压要适当”。加压不适当,在加压过重的情况下揉捻,会导致叶条短碎。经过大约5 min后,桑叶失重45%~50%时即可出锅。

2.5 烘焙、包装

由于揉捻后叶片的水分含量仍然很高,因此一般采用多次烘焙、中间结合摊凉的方式进行。

烘培分毛火和足火2个阶段。将揉搓好的桑叶放入热锅中,温度掌握在100~110 ℃,用木耙不停翻动,做到勤、快、匀。至7成干时下火,摊凉1~2 h改用小稳火进行烘焙,使水分进一步蒸发,烘顶温度掌握在50~60 ℃,仍要不停翻叶,使桑叶干湿均匀,烘至足干,然后迅速撤火。要注意,当手捏不粘、手捻发脆,观察叶脉呈蟹壳黄色,闻到特殊清香味为适宜。此时毛茶含水量在6%以下,然后再经过摊凉、拣剔、分级、包装、贮存。

3 桑叶茶开发推广的前景和意义

3.1 桑叶茶的饮用价值

桑叶茶集医药、食品、饮品于一体,因为桑叶中不含咖啡因,所以长期饮用不会对人体产生副作用,独特的清热凉血、排毒养颜、降糖、降脂、抗肿瘤以及防治糖尿病的功能是其他饮品无法比拟的。桑叶茶用开水冲泡,清澈明亮,清香甘甜,鲜醇爽口,尤其对中老年人及不宜饮茶的人提供了一种新型饮品,使其在饮茶过程中得到一定的保健效果,常饮此茶有利于养生保健、延年益寿[3]。

3.2 节约资源,提高产业效益

随着人们生活水平的提高,桑叶茶特有的降压、降脂、降糖、美容保健等功效深受养生人士的喜爱。据估算,桑叶制茶可以使桑效益增加1倍以上。桑叶茶投放市场,实现了节约资源,拉长了蚕桑产业链条,拓宽了蚕农和企业增收的渠道,不仅为城固县茶叶市场提供了一种新的保健饮品,也为蚕农增加了一条致富之路,突破了传统栽桑只养蚕、比较效益低下的瓶颈制约[4-7]。

桑叶制茶是对蚕桑产业副产品的综合利用,是拓展产业链、挖掘和提高蚕桑产业效益的必由之路。桑茶的研制成功和开发利用必将给城固县蚕桑产业注入新的活力,也必将引导蚕桑产业发展再上新的台阶。

4 参考文献

[1] 陈立坚,刘雪芸,曾小娣.借“一带一路”战略机遇 发展城固县蚕桑产业[J].中国蚕业,2016,37(1):48-54.

[2] 郭昶,钱永华.蚕桑[M].西安:三秦出版社,2014.

[3] 范永立.我国农产品市场营销及其问题研究[D].福州:福建农林大学,2002.

[4] 周继荣,杨都.桑叶茶加工工艺初探[J].蚕桑茶叶通讯,2008(2):1-3.

[5] 杨贵明,王军,徐凤珍,等.桑叶茶的营养药用功能及品质分析[J].河北农业科学,2001(2):12-17.

桑叶的作用与功效篇3

现代科学证明,桑叶确是物美价廉的天然美容护肤佳品,尤其对面部的痤疮、褐色斑有良好的疗效。

痤疮是常见于青年人的一种炎症性皮肤病。步入青春期后,由于体内性激素分泌旺盛,促使皮脂腺分泌增多,可导致皮脂淤积,堵塞毛囊口,形成痤疮。此外,中医学还认为过食油腻辛辣食物,脾胃积热生湿,长期便秘,加之外邪侵犯皮肤等也易诱发痤疮。而桑叶有清热解毒功效,临床试用桑叶治疗痤疮效果明显。具体方法是:每日取鲜桑叶50克煎汁,分3次服用,连服15天。也有人取鲜桑叶适量,捣烂后敷于痤疮处,每日30分钟,同样获得满意效果。

脸部褐色斑常使不少女性为之苦恼。中医学认为,褐色斑病理为肝郁血虚、风热之邪郁于络脉所致。用桑叶治疗的方法为:取冬桑叶500克,隔水蒸煮消毒,去除杂物,干燥处理后备用。每日取15克,沸水浸泡当茶饮。1个月为1疗程,一般服用20天后即有明显疗效,斑块消退或色素变浅。治疗期间应多吃一些豆制品,如豆腐、豆芽等。专家认为,桑叶之所以对褐色斑有良好的疗效,可能与其对机体内分泌功能的改善有关。药理研究证明,桑叶所含的各种营养物质,对改善与调节皮肤组织的新陈代谢和抑制色素沉着的发生发展等有积极作用。

桑叶的作用与功效篇4

黎 为

桑树在中国已有3000年的栽培史,《诗经》中即有“言采其桑”之句。其叶可饲蚕,其皮可造纸,其果桑椹可食用,叶、枝、果、根皮均可入药。因此桑树全身都是宝。

桑叶 桑树的叶,以经霜后采收的为佳,称霜桑叶或冬桑叶,其性味苦甘而寒,入肺、肝经,有疏风清热,凉血止血,清肝明目,润肺止咳之功。常用于治疗风热感冒、肺热咳嗽、肝阳头痛眩晕、目赤昏花、血热出血及盗汗等。可内服、外用。此外,把鲜桑叶摘破叶脉后取其渗出的白色液汁,药名叫桑叶汁,味苦性微寒,功擅解毒、清热、止血,主治痈疖、瘿瘤、外伤出血及蜈蚣咬伤等。

桑枝 桑树的嫩枝,春末夏初采收。其性味苦平,偏入肝经,功擅祛风湿,通经络,利关节,行水气。多用于治疗风湿痹痛、四肢拘挛、水肿、身痒等,尤擅疗上肢痹痛。可煎汤或熬膏内服,亦可煎水外洗。

桑白皮 冬季采挖桑根,除去其栓皮作药用。性味甘寒,入肺、脾经,有泻肺平喘,行水消肿之功。常用于治疗肺热咳喘、痰多、水肿、脚气、小便不利等。多入煎剂、散剂,也可捣汁或煎水外用。此外,全株桑树皮中的白色汁液叫桑皮汁,可治小儿口疮和外伤出血。

桑椹 为桑树结的果穗,夏季采收。性味甘寒,归心、肝、肾经,有补肝益肾,滋阴补血,生津润肠,熄风之功。常用于治疗阴亏血虚之眩晕、目暗、耳鸣、失眠、须发早白及津伤口渴、肠燥便秘等。煎汤、熬膏、生啖、浸酒、外洗用均可。

桑耳 为寄生于桑树上的木耳,性味甘平,能治疗肠风、痔疮出血、衄血、带下、心腹痛等。

猪年话猪药

戴 璐

用十二生肖纪年,是我国古老的民间习俗。2007年又是猪年了,我们不妨探讨一下与猪有关的中药的临床应用。

1.猪苓 出自《神农本草经》。为多孔菌科植物猪苓的菌核。主产陕西、云南、河南、山西等地。功效:利尿渗湿。主治:小便不利,水肿胀满,泄泻,淋浊,带下。本品含有麦角甾醇、生物素、水溶性多聚糖。健康人口服煎剂可使尿量及尿中氯化物显著增加。有抗癌作用。

2.猪胆 出自《名医别录》。为猪科动物猪的胆汁。功效:清热,润燥,解毒。主治:目赤,喉痹,肺热咳嗽,百日咳,哮喘,黄疸,痢疾,便秘。猪胆汁含猪胆酸,有抗过敏性休克、抗炎、抗惊厥、增加肠蠕动作用。

3.猪苓汤 出自《伤寒论》。猪苓、茯苓、泽泻、阿胶、滑石各30g,水煎服。功效:滋阴清热利水。主治:水热互结,内热伤阴而致的发热,渴欲饮水,小便不利,心烦不得眠,或血淋、尿血属阴虚有热者。也用于泌尿系感染。

桑叶的作用与功效篇5

关键词 桑寄生科;药用植物;形态特征;功效;药理作用;山西省

中图分类号 Q949.95;Q949.741.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)05-0123-02

中药店有桑寄生、槲寄生2种药材。蚕业科研机构深知《本草纲目》中的蚕桑药物桑上寄生是正品中药;笔者曾在中条山腹地放养柞蚕试验,多次在栎属树上采集观察过槲寄生物种。此外,运城关公故里解州关帝庙周边有很多毛白杨寄生,运城盆地经济林多见枣寄生、柿寄生等寄生植物。桑寄生科隶属檀香目,全球约有65属,1 300余种,主要分布在热带和亚热带地区,少数种类分布在温带。我国有11属,60余种,全国各地均有分布。据统计,包括民间应用在内,桑寄生科有39种植物(包括变种)在我国被作为药材或草药使用,占我国桑寄生科植物总数的1/2以上[1-2]。桑寄生科植物的每一个物种都能寄生在好多种树木之上,但是我国有传统认识和《本草纲目》记载,其桑上寄生者是正品。资料调查桑树上寄生植物有好多属好多种,科学分析桑上寄生者不完全尽是药用植物,归根结底要搞清楚寄生的是什么植物品种,这才能判定是否有药用功效。

寄生植物有很多种,有的能入药,有的不能,也有相当一部分不明确能否可以入药,没有记录,也没有实践经验,寄寓希望加快推进开发步伐。

据《中国植物志》分析,我国桑寄生科为11属64种10亚种,分桑寄生亚科和槲寄生亚科2科,其中6属14种3变种有药用价值[3]。桑寄生亚科世界有3族,我国产2族,其中鞘花族有2属,鞘花属的鞘花可药用。桑寄生族有6个属,离瓣寄生属的离瓣寄生1种可药用,桑寄生属北桑寄生1个物种可药用。梨果寄生属红花寄生与小红花寄生1种1变种可药用。钝果寄生属有5种2变种可以药用,它们分别是桑寄生、广寄生、毛叶钝果寄生(新拟)、锈毛钝果寄生、松柏钝果寄生、灰毛桑寄生和显脉钝果寄生。槲寄生亚科全世界有4族,我国有3族3属,其中槲寄生属有5个物种可药用。这5种药物是槲寄生、枫香槲寄生、绿茎槲寄生、瘤果槲寄生、棱枝槲寄生。另外,参考其他资料,如始载于《植物名实图考》,槲寄生亚科栗寄生属的栗寄生物种就有药用价值。

山西桑寄生科树种有2属2种,有桑寄生属北桑寄生、槲寄生属槲寄生,这2种均为药用植物[4-5]。这里探索研究山西桑寄生科植物,可为其资源的开发和合理利用能够提供一定科学依据。

1 形态特征与生态环境及地理分布

1.1 北桑寄生树种

北桑寄生树种(Loranthus tanakae Franch.et Sav.)为落叶寄生灌木,高达100 cm。全株无毛,茎常二歧分枝,一年生枝条暗紫色,二年生枝条黑色,具白色蜡质层。叶对生,纸质,长椭圆形或倒卵状长椭圆形,长2.5~5.0 cm,宽1.0~2.5 cm,先端圆钝或有短尖,基部楔形,稍下延,全缘,两面无毛,叶柄长3~8 mm。花常为两性或单性同株或异株,呈顶生穗状花序,具10~22朵近对生的花,连总梗长约5 cm,花基部具1小苞片,花托椭圆形,长约1.5 mm,副萼环状,花瓣6,披针形,长1.5~2.0 mm,开展,黄绿色,雄蕊着生于花瓣中部,花丝短,花药4室,花盘环状,花柱柱状、6棱,顶端钝或偏斜。花开放时,形态较大,长度约为5 mm,并较槲寄生花鲜艳。浆果球形,直径6~8 mm,橙黄色,果皮光滑。花期4—6月,果期8—10月。

产于中条山、太行山、太岳山、吕梁山、关帝山、五台山、管涔山等地,分布几乎遍及全省各山地及平原。生于海拔800~1 700 m的山地林木枝干或平原及村庄零星生长的树木枝干上。常寄生于栎属、榆属、桦木属、山杏等树上。分布于河北、内蒙古、山东、陕西、甘肃、四川北部和东北部等地,主产于黄河以北地区,朝鲜和日本也有。枝、叶民间作“桑寄生”入药。2010年10月,山西医科大学医学院对该植物进行化学成分研究,标本采集于山西历山部级自然保护区。

1.2 槲寄生树种

槲寄生树种(Viscum coloratum(Komar.)Nakai)为常绿半寄生小灌木,高30~80 cm。遍体无毛,枝圆柱形,二歧或三歧,节稍膨大,节间长5~10 cm,粗3~5 mm,干后具不规则皱纹。叶常生枝端,多对生,稀3枚轮生,厚革质或革质,倒披针形,长3~6 cm,宽6~13 mm,先端钝圆,基部楔形,全缘,两面无毛,基出脉3~5,不甚明显,叶柄极短。雌雄异株,花序顶生或腋生于茎叉状分枝处。雄花序聚伞状,总花梗几无或长达5 mm,总苞舟形,通常具花3朵;雄花花蕾时卵球形,萼片4,卵形,花药椭圆形。雌花序具伞式穗状,总花梗长2~3 mm或几无,具花3~5朵,苞片阔三角形;雌花花蕾时长卵球形,花托卵球形,萼片4,三角形,柱头状。花开放时较北桑寄生花短,形态较小,长度约为2 mm。浆果球形,径6~8 mm,具宿存花柱,熟时淡黄色或橙红色,果皮平滑。花期4—5月,果期8—10月。

产于中条山、太岳山、五台山、太原罕山等地,分布遍及全省各山地及平原。生于海拔800~1 400 m的半阳坡林木上或平原零星生长的树木上,多寄生于杨、柳、榆、栎、桦、梨、苹果、李、鹅耳枥等属的树木上。分布于除新疆、、云南、广东以外的各省区,主产东北、华北地区。朝鲜、日本也有。

全株入药,即中药材槲寄生正品,具有补肝肾、强筋骨、降压、安神、催乳功效。

2 我国药用植物桑寄生科树种的功效作用

(1)鞘花。鞘花(中国高等植物图鉴),枫木鞘花(海南植物学),杉寄生(广东、广西)。全株药用,广东、广西民间以寄生于杉树上的为佳品,称“杉寄生”,有清热、止咳等功效。

(2)离瓣寄生。离瓣寄生(广西植物),五瓣桑寄生(海南植物志)。茎、叶入药,有祛风湿等功效。

(3)北桑寄生。北桑寄生(中国高等植物图鉴),宜枝、枝子(陕西),杏寄生(山西)。枝叶民间作桑寄生入药。

(4)红花寄生(原变种)。红花寄生(中国高等植物图鉴),柠檬寄生(广东),柏寄生(植物名实图考)。全株入药,治风湿性关节炎、胃病等。民间以寄生于柚树、黄皮或桃树上的疗效较佳。

(5)小红花寄生(变种)。全株入药,药效同上。

(6)桑寄生(原变种)。桑寄生(植物分类学报),桑上寄生(本草纲目),寄生(四川),四川桑寄生(湖北植物志)。本种在长江流域山地较常见,是《本草纲目》记载的桑上寄生原植物,即中药材桑寄生的正品。全株入药,有治风湿痹痛、腰痛、胎动、胎漏等功效。《中国植物志》记载本药产地有山西省,值得注意的是收集标本、查看资料,可为山西植物增加1个新物种。

(7)广寄生。广寄生(植物分类学报),桑寄生(广东、广西),桃树寄生(广东),寄生茶(广西)。全株入药,药材称“广寄生”,系中药材桑寄生主要品种,可治风湿痹痛、腰膝疲软、胎动、胎漏、高血压等。民间草药以寄生于桑树、桃树、马尾松的疗效较佳,寄生于夹竹桃的有毒,不宜药用。

(8)毛叶钝果寄生(新拟)。桑寄生(四川、湖南、江西),寄生泡(四川、陕西南部),毛叶寄生(中国高等植物图鉴)。全株药用,是中药材“桑寄生”品种之一,有祛风除湿、安胎下乳功效。民间草药以寄生于桑树的疗效较佳。

(9)锈毛钝果寄生。全株药用,有祛风除湿功效。

(10)松柏钝果寄生(新拟)。松寄生(中国高等植物图鉴)。枝、叶作药用,民间用于治风湿性关节炎、胃病等。

(11)显脉钝果寄生(变种)。显脉松寄生(云南植物志)。药效同上“松柏钝果寄生”所述。

(12)灰毛桑寄生(变种)。灰毛寄生(云南植物志),湖北桑寄生(湖北)。药效同“桑寄生(原变种)”。

(13)槲寄生。槲寄生(中国高等植物图鉴),冬青(辽宁),寄生子(四川),台湾槲寄生(台湾),北寄生(中药志)。全株入药,即中药材槲寄生正品,具治风湿痹痛,腰膝酸软,胎动、胎漏及降低血压等功效。

(14)枫香槲寄生。枫香槲寄生(中国高等植物图鉴),枫树寄生,螃蟹脚(广东英德),桐树寄生(四川),赤柯寄生(台湾)。全株入药,治风湿性关节疼痛、腰肌劳损,民间以寄生于枫香树上的为佳。云南思茅民间则以本种用于治急性膀胱炎。

(15)绿茎槲寄生绿茎槲寄生(云南植物志)全株入药,有祛风湿、安胎等功效(四川甘孜)。

(16)瘤果槲寄生。瘤果槲寄生(海南植物志),柚寄生(广西梧州),柚树寄生(生草药性备要)。枝、叶入药,有祛风、止咳、清热解毒等功效;民间草药以寄生于柚树上的为佳。

(17)棱枝槲寄生。棱枝槲寄生(海南植物志),柿寄生(广东、福建、台湾),桐木寄生(广西)。药用功效,广西民间用本种全株治儿童发热、咳嗽。

(18)栗寄生。别名柃寄生、螃蟹脚、吊兰、胡龙须、方叶子、樟木寄生、油茶寄生、梅子寄生、三稔寄生。功效作用有祛风湿,补肝肾,行气活血,止痛。主治风湿痹痛,肢体麻木,腰膝酸痛,风晕目眩,跌打损伤。

3 桑寄生科药物的主要成分、药理作用及临床应用

3.1 主要成分

桑寄生带叶茎、枝含槲皮素及扁蓄甙。槲寄生茎、叶含齐墩果酸、β-香树脂醇、内消旋肌醇、黄酮类化合物,尚分离出蛇麻脂醇、β-谷甾醇和黄酮甙。

3.2 药理作用

(1)桑寄生药材。一是降压。该品的水浸出液、乙醇—水浸出液、30%乙醇浸出液均有降低麻醉动物血压的作用。二是镇静。小鼠腹腔注射毛叶桑寄生酊剂2 g/kg能抑制由咖啡因所引起的运动性兴奋,并延长中枢兴奋剂戊四氮所引起的小鼠死亡时间。三是利尿。桑寄生有较显著的利尿作用,有效成分是扁蓄甙,即广寄生甙。四是对心血管的作用。在正常搏动和颤动的离体豚鼠心脏标本上,桑寄生(冲剂)均有舒张冠张血管、增强冠脉流量的作用,并能对抗脑垂体后叶素。五是抗病原微生物的作用。桑寄生煎剂在体外对脊髓灰质炎病毒和部分肠道病毒有明显抑制作用。

(2)槲寄生药材。一是降压。黄果槲寄生按照1 mL/kg给犬、兔静脉注射,可使其血压平降下降32%,维持3 min。腹腔按照5 mL/kg以上注射,降压作用维持1 h以上。白果槲寄生也有明显降压作用,目前能改变脑啡呔含量的中药极少见报道,而槲寄生便是其中之一。二是抗心律失常。槲寄生对不同原因的心律失常作用有明显差别,以陈发性房颤与室性早搏疗效最佳。三是增强冠脉流量,改善冠脉循环,增强心脏收缩力。槲寄生能增加冠脉流量主要是通过直接扩张冠脉,因而槲寄生对冠心病伴有高血压、心动过速个体更为合适,作为改善冠脉循环的药物很有价值。还有报道表明槲寄生能显著改善右心室收缩功能。四是降低心肌耗氧。槲寄生有明显降低耗氧作用,不论自身对照或组间对照均具有显著意义。因此,槲寄生是有希望的保护心脏的中药。五是抑制血小板聚集,抗血栓形成,改善微循环。槲寄生总苷可抑制血小板的聚集,防止其活性物质释放,从而避免血管收缩和血栓形成。六是抗肿瘤不同。白果槲寄生的主要成分是蛋白质、多糖、脂类及糖蛋白,具有直接的细胞抑制作用。体内及体外均证明,槲寄生对恶性肿瘤有着其他细胞起不到的特殊作用,其抗肿瘤作用比环磷酰氨要强10的数次方倍。槲寄生治疗癌症的适应性很广,不但适用于癌前状态,而且还适用于预防术后复发。此外,还适用于不能手术的晚期肿瘤,可延长生命,改善病人的一般症状。对胃癌、肠癌、肺癌术后均提高生命力。对Ⅲ期卵巢癌、直肠癌晚期、结肠癌、膀胱癌有很好疗效。七是治疗肝炎。槲寄生治疗乙型肝炎有一定疗效。

3.3 桑寄生科药物临床应用

一是治疗冠心病心绞痛;二是治疗心律失常;三是治疗高血压;四是治疗冻伤;五是柿寄生治疗精神分裂症。

4 结语

山西省目前发现有2种寄生科树种植物,即北桑寄生和槲寄生,其资源丰富,药材功效好,合理开发利用前景十分广阔。山西的北桑寄生是桑寄生属药用植物,枝叶民间作桑寄生入药,有桑寄生药效。桑寄生具有治风湿痹痛、腰痛、胎动、胎漏等功效。桑寄生药材现代研究药理作用有降压、镇静、利尿作用和对心血管作用与抗病原微生物作用。

山西的槲寄生树种是中药材槲寄生正品。传统医学认为具有补肝肾、强筋骨、降压、安神、催乳药效,及风湿痹痛、腰膝酸软、胎动胎漏等功效。现代医学研究药理作用,其有降压、抗心律失常和冠脉流量、改善冠脉循环、增强心脏收缩力、降低心肌耗氧、抑制血小板聚集、抗血栓形成、改善微循环、抗不同肿瘤、治疗肝炎等作用。

5 参考文献

[1] 龚祝南,王铮涛,徐珞珊,等.中国桑寄生科Loranthaceae药用植物研究[J].中国野生植物资源,1996(1):11-15.

[2] 李永华,阮金兰,陈士林,等.中国桑寄生科药用植物资源学研究进展[J].世界科学技术——中医药现代化,2009,11(5):665-669.

[3] 丘华兴,林有润.中国植物志第24卷[M].北京:中国科学出版社,1988:86-158.

桑叶的作用与功效篇6

关键词:桑树;生态农业;环境

栽桑养蚕是中国的古代劳动人民的智慧结晶,随着科技的不断发展,传统的蚕丝业逐渐向农、工、商、贸一体化发展,形成了现代化多元的蚕桑丝绸产业。长期以来,栽桑的主要目的是养蚕结茧,生丝是产业效益的终端。但是,桑树在综合开发、农业、环境保护等方面,同样具有利用价值。因此,近年来桑树成为中医药界、食品行业、饲料行业以及综合产业科技工作者关注的对象。特别是桑树在生态农业建设和环境保护中的作用,极大拓宽了其资源开发的途径。发展桑树的生态产业,研究桑树在生态农业、城市防护中的核心技术价值,发展推广农业复合经营,不但能发挥桑树的生态功能和经济价值,还能促进经济的协调发展,带来良好的社会效益。

1桑树的生物学特性

桑树为落叶乔木,属桑科桑属。树冠呈倒卵圆形,丰满,枝叶茂密,秋叶金黄。桑叶呈卵形或宽卵形,先端尖或渐短尖,基部圆形或心形,锯齿粗钝,幼树之叶常有浅裂、深裂,上面无毛,下面沿叶脉疏生毛,脉腋簇生毛[1]。桑树喜光,对气候、土壤适应性都很强。耐寒(可耐-40℃的低温),耐旱,耐水湿;也可在温暖湿润的环境生长。喜深厚疏松肥沃的土壤,能耐轻度盐碱(0.2%)。抗风,耐烟尘,抗有毒气体[2]。桑树是保持水土、防风固沙的好树种。其根系发达,生长快,萌芽力强,耐修剪。寿命长,一般可达数百年,个别可达数千年。桑树原产我国中部,有约四千年的栽培史,栽培范围广泛,东北自哈尔滨以南,西北从内蒙古南部至新疆、青海、甘肃、陕西,南至广东、广西,东至台湾,西至四川、云南。以长江中下游各地栽培最多,垂直分布大都在海拔1200m以下。

2桑树的种类及资源品种改良

桑树是桑科(Moraceae)、桑属(Morus)的乔木性阔叶树种,广泛分布于北纬50°至南纬30°的寒带、温带与热带地域。桑树的分类最早是林奈(1753)在其名著《植物种志》一书中,把地球上的桑属植物分为5个种:白桑(MorusalbaL)、黑桑(MorusnigraL)、赤桑(MorusrubraL)、鞑靼桑(MorustataricaL)、印度桑(MorusinaicaL)。桑树经过长期的进化过程,通过自然选择和人工选择形成了多个种、变种与栽培品种的类群。有资料显示,我国收集保存的桑树种质分属15个桑种3个变种,是世界上桑种最多的国家。其中,栽培种有鲁桑、白桑、广东桑、瑞穗桑;野生桑种有长穗桑、长果桑、黑桑、华桑、细齿桑、蒙桑、山桑、川桑、唐鬼桑、滇桑、鸡桑;变种有鬼桑(蒙桑的变种)、大叶桑(白桑的变种)、垂枝桑(白桑的变种)。桑树的人工栽培最早是何时,现已无从查证。无疑,最早的栽培桑树是从野生桑种或是变种移植而来的。随着养蚕业的发展,农民对桑树的选择更加重视,逐渐形成为数众多,适应各种气候土壤条件和农业栽培技术,又符合养蚕要求的栽培品种。桑树作为经济树种,按其经济价值分类,可以分为饲料作物、浆果作物与观赏植物3类。桑树在绿化环境、防风固沙、水土保持、药用、材用方面,具有广泛的应用价值。根据不同的应用方向,对桑树进行人工杂交与人工诱导为特征的桑树品种改良,已成为科研工作者研究的新方向[3-5]。

3桑树的应用

栽桑、养蚕、缫丝、织绸,以上这些作业构成一个完整的生产链。从生产的程序上讲,栽桑是生产制丝原料茧的第一道工序。所以,长期以来,栽桑的任务首先是选育优良桑树品种与苗木,在充分发挥桑树生理功能基础上,研究实用的栽培技术与科学的管理方法,以生产出数量最多的适应桑蚕发育需要的优质桑叶。由于桑树自身独有的特点,在园林园艺及生态农业、城市防护方面也逐渐显现出较高的利用价值。

3.1在观光果园中的应用

在现代旅游中,一种将果园作为休闲度假观光、旅游资源进行开发的绿色产业正在人民群众的生活中逐渐兴起。这样的旅游模式不单可以丰富城镇居民的业余生活,还可以将山地或是荒地赋予新的经济价值。桑树品种多样,有不少具有观赏作用的品种,如垂柳桑、九纹龙桑等。九纹龙桑枝条弯曲盘旋,无论是繁叶期还是落叶期,都具有独特的美感;垂柳桑好栽培,因其具有下垂的枝条而得名,远望去就像柳条舞动,赏心悦目。有能产不同形状桑果的,如长果桑、白果桑。长果桑果实呈狭长圆柱形,单果重20g、甘甜无酸、一年四季可以有6批~8批果,易采摘;白果桑结出来的果实是白色的,因此而得名,桑果呈卵圆形,果汁多,味甜,略带味。还有兼备观赏和食用的品种,如果桑、白桑等,既可以结果、果实饱满、抗逆性强、枝条直立,还可以培养成高大的树形。利用不同品种桑树的特性,创造多功能的乡村旅游特色,不仅能推动现代农业旅游的发展,增加农民的收入,还可以改善环境,陶冶情操[6]。

3.2生态农业

[7,8]生态农业是可持续发展战略的重要任务之一,桑树产业因其具有经济价值还能协调环境的可持续发展,在生态农业的发展中有重要作用。主要是以林下栽培和林下养殖为主,利用最为成熟的是重庆涪陵的桑树、榨菜间作模式。在桑树停止生长的10月到次年的3月开始发芽前的时期,间作具有较强经济价值的榨菜,不单能在季节上互补、在管理上互助、在用肥上互肥,还能做到土地资源的合理利用,增加农民的收益,促进桑树产业的发展。另外,河南固始的桑树、白菜间作等,也具有同样的价值。还可以利用桑树冬季伐条后栽培食用菌,有效利用桑枝条产生附加的经济效益。利用桑树抗逆性强的特点,在山坡种植桑树并用桑叶喂羊,在干旱少雨的陕北、宁夏,这是既带动畜牧业发展,又解决水土流失问题的高效益生态型农业。

3.3城市防护

[9,10]桑树的根系强大,耐旱性能良好。有研究表明,在北方干旱、半干旱地区生长的桑树,其根系总长度1年累计可达1000m,10年后可累计达10000m,最深的主根系可以达8m,侧根最长超过9m。在沙地上生长的树冠直径若为1m,其根系就可以向四周辐射超过4m,根系分布面积为树冠投影面积的15倍之多。这样的情况在南方也同样得到证实。因此,利用桑树来防风固沙具有巨大的优势。条件严峻地区种植的植物需要有极强的适应能力和抗逆性,桑树是多年生乔木,木质坚硬,对自然环境的适应能力极强,生长所需的温度范围也很大,可在-30℃~40℃的温度范围内生存。桑树还耐干旱,调查表明,同样30年生的树种,桑树在北纬42°年降水量300mm的干旱沙地中生长量为刺槐、榆树的5倍。对土壤的要求也不严苛,在土壤pH值为4.5~9.0的沙壤土至粘质土,以及含盐量在0.2%以下的轻盐碱地上都能生长。在高盐浓度下,桑树通过提高脯氨酸产量来降低渗透压,并通过抗坏血酸-谷胱苷肽循环,清除机体内过氧离子,增强机体的耐受力。这些优点都与桑树发达的根系系统有直接的关系。

4展望

在这样的背景下,桑树的生态产业迎来了良好的机遇。要充分认识和挖掘桑树在生态、农业中的功能,根据桑树的生态功能与价值,建立不同类型的生态桑园。正确把握桑树与农业、环境以及传统养蚕业的关系,根据实际情况,合理利用生态桑园。建立适合于经济发展的桑树生态产业模式、桑树农业产业模式,开展桑树多功能附加物的科学研究,开展生态桑园经营模式和关键技术的研发。结合实际情况,在生态农业和环境保护中实现突破,弥补生态环保短板,是未来5年中国必须破解的发展难题。

参考文献

[1]何雪梅,廖森泰,刘吉平.桑树的营养功能性成分及药理作用研究进展[J].蚕业科学,2004,30(4):390-394.

[2]苏海涯,吴跃明,刘建新.桑叶中的营养物质和生物活性物质[J].饲料研究,2001(9):1-3.

[3]戴玉伟,朱弘,杜宏志,等.论桑树资源经济价值和生态功能[J].防护林科技,2009(1):78-80.

[4]王军,马双马,高玉军.浅谈桑树在林业可持续发展中的优势[J].中国农学通报,2004,20(5):72-73.

[5]江泽慧.中国可持续发展林业战略研究[M].北京:中国林业出版社,2002.

桑叶的作用与功效篇7

关键词桑树;根外施肥;作用;技术

桑树根外施肥是在桑树生长期间,用水溶性肥料的液体喷洒在桑叶上,由叶片吸收营养物质,提高桑叶产量和质量的一种方法。在春、夏季桑园封行后无法进行土壤施肥的情况下,可进行根外施肥,桑树由叶面直接吸收营养物质,吸收快、肥效高,能迅速提高桑叶的产量和质量[1]。一般可增产桑叶10%左右。

1桑树根外施肥的作用

1.1吸收快,见效快

桑叶表面喷洒水溶性矿质营养后由叶面角质层和气孔,进入桑叶组织内部而被直接吸收利用。根据试验,叶面喷洒氮素后30min,即可检出喷洒氮素后所形成的氨基酸和蛋白质。同样喷施于枝条下部叶片上的磷素,1h后即可转运到枝条梢部。叶面喷施尿素30min后,即可被同化形成氨基酸和蛋白质。可见根外施肥见效很快,尤其当桑树根部受害、养分吸收困难时,效果更为显著。

1.2免固定,肥效高

根外施肥后,营养元素被桑叶直接吸收利用,避免了养分在土壤中的固定,故肥效高。根据有关试验,其肥效远远优于根部施肥。如以磷素作根外施肥,其效果更为显著。沭阳地区土壤多呈中性或偏碱性,许多元素特别是微量元素通过土壤施肥难以奏效,而采用叶面施肥避开了固定因素,对于“缺素症”非常有效。如叶面喷施0.1%~0.2%的硫酸亚铁或氯化铁就可改善缺铁症状,叶面喷施0.2%~1.0%硫酸锰,几天后缺锰症状就可消失。根外施肥虽有以上优点,但一次施用后肥效短,不能满足桑树持续生长的需要。

1.3省工本,减污染

叶面喷施肥料可直接被桑树吸收利用,只有土壤施肥用量的几分之一至几十分之一,用工仅为土壤施肥的1/10~1/5,因此既省工又省本。其增产效果在5%~20%,尤其适用于规模种植大户,经济效益十分可观。叶面施肥可洗涤叶子表面的粉尘和污染物,增加桑园湿度,改善了小气候,另外还可延缓桑叶老化、改善叶质等[2]。

2技术

2.1肥料种类及浓度

根外追肥以水溶性的氮、磷、钾等肥料为主,一般根据下列情况,灵活运用。在桑树生长前期,桑园缺肥、天气干旱等情况下,可喷施氮肥。在桑树生长后期或氮肥充足、桑叶繁茂、天气多阴雨、日照不足的情况下,为了促进桑叶成熟,可喷洒磷、钾肥。喷洒液的浓度要适当,浓度太高会造成危害。据试验,溶液的重量百分浓度:尿素为0.5%,硫酸铵为0.4%,过磷酸钙为0.5%~1.0%,硫酸钾为0.5%,草木灰为1.0%的浸出液。喷洒液用量应根据桑园繁茂程度决定。一般用量1 500~2 250kg/hm2。喷洒前应先滤去渣质,喷洒时要注意均匀。

2.2喷施时间

桑树叶面肥要掌握在采叶养蚕前20d至采叶养蚕前7d施用,每次间隔5~6d,春季连喷2~3次,夏秋季4~5次[3]。另外,要看田看叶施肥。在桑园缺肥、天气干旱情况下,可喷施氮肥,在桑树生长后期或氮肥充足、桑叶繁茂、天气多阴雨、日照不足情况下,可喷洒磷、钾肥,以促进桑叶成熟。喷洒时间最好在早晨或傍晚进行。晴天中午喷洒,效果较差。特别应避免在夏秋高温烈日下喷洒,不仅效果差,有时反易烧伤叶片。

2.3喷洒部位与次数

喷洒液虽能通过上下表皮进入叶肉组织。据调查,下表皮(叶背面)的吸收率比上表皮高4倍左右。这是因为上表皮蜡质较多,栅状组织紧密,无气孔,溶液进入叶肉组织比较困难;下表皮的蜡质层较薄,海绵组织比较疏松,气孔多,所以容易吸收。因此,要特别注意叶背面的喷洒。另外,桑叶老嫩程度不同,喷洒液的吸收率也不一样。据调查,嫩叶背面的吸收率要比老叶高60%左右,因此要重视枝条中上部叶片的喷洒[4,5]。一般每隔5~6d喷洒1次,喷2~3次后叶色加深,枝叶生长加快,显出喷洒效果。干旱季节可适当增加喷洒次数。

2.4其他注意事项

一是喷施配料要多效。将2种或2种以上的肥料和农药混合喷施,可提高功效,又具有节肥、省药的优点,但是在混合时应注意不能将酸性和碱性以及发生抵抗作用的肥料和农药混在一起。二是喷施吸附要确保。不少叶面专用肥料中加有表面活性剂,可降低肥液与叶片表皮之间的表面张力,从而提高叶肥粘着叶片的性能,增加施肥效果。

3参考文献

[1] 邹国平.涝后桑树根外施肥的试验简报[J].蚕桑茶叶通讯,2003(2):20.

[2] 胡小军.桑树施肥效果的调查[J].北方蚕业,2008,29(3):56.

[3] 陈清奇.浙江省桑树施肥技术的演变和发展[J].蚕桑通报,1995,26(4):4-5.

桑叶的作用与功效篇8

(江西省蚕桑茶叶研究所,南昌330203)

摘要:重金属污染修复已成为当前国际环境科学研究的热点问题,利用桑树修复土壤重金属污染也是一种有效的植物修复技术。笔者简单介绍了土壤重金属与植物修复技术的概念,并阐述了桑树的生长特性,桑树生长与土壤中镉、铅、锌、砷等重金属元素的关系,并结合江西省土壤重金属污染的形势,探讨了桑树作为江西省土壤重金属污染修复树种的潜力。

关键词 :桑树;土壤重金属;污染;植物修复;江西

中图分类号:X-1 文献标志码:A 论文编号:2014-0350

Research Progress of Remedying the Heavy Metal Contaminated Soils with Mulberry

Xu Ning, Yu Yanfang, Mao Pingsheng, Du Xianming, Peng Xiaohong, Shi Xuping

(Jiangxi Sericulture and Tea Research Institute, Nanchang 330203, Jiangxi, China)

Abstract: Remediation of heavy metals has become a hot topic of international environmental science, andremedying the heavy metal contaminated soils with mulberry was an effective phytoremediation technology.This paper briefly introduced the concept of heavy metals in soil and phytoremediation technology, describedthe growth characteristics of mulberry, and mulberry growing relationship with Cd, Pb, Zn, As and other heavymetals pollution. Combined with the heavy metals pollution situation in Jiangxi Province, and discussed thepotential of repair tree in soil heavy metal pollution with mulberry.

Key words: Mulberry; the Heavy Metal Soils; Contamination; Phytoremediation; Jiangxi

0 引言

江西省拥有全国最好的生态环境,具备大力发展绿色农业的潜力,但矿山开发、资源消耗、农用化学品投入等给江西留下较大的重金属污染区域,成为江西绿色崛起进程中绕不过的坎。江西作为绿色资源大省,在生态环境良好的条件下,坚持以人为本,在经济发展的同时,将重金属污染治理作为民生工程的一件大事来抓,并积极探索重金属污染区域环境修复新路,切实保护好江西的一草一木,让全省人民都能享受到一流的生态环境,让青山绿水永存。笔者以近年来桑树用于修复土壤重金属领域的研究报道为基础,系统总结了重金属元素镉、铅、锌、砷与桑树生长关系的研究现状,并分析了利用桑树进行土壤重金属污染修复的潜力以及可行性,以期为未来该领域的研究提供参考。

1 土壤重金属污染与植物修复

土壤重金属污染是指由于人类活动,导致土壤中的重金属含量过高,通常是密度大于5 g/m3,并对生态环境质量产生不良的影响[1-2]。常见对土壤造成污染的重金属包括铅、锌、镍、铜、铬、镉、汞等元素[3-6]。重金属污染具有隐蔽性、不可逆性、长期性和后果严重性的特点。植物修复技术是指通过超富集植物的根系部分吸收固定重金属元素,并转移到地面部分,然后采用收割植物的方式去除土壤中重金属元素[7-8]。植物修复技术是一种环境亲和性修复技术,以其有效、非破坏、经济等特点,正成为土壤重金属污染修复的主要手段之一[9]。

2 桑树的特性

桑,桑科桑属,落叶乔木或灌木,属速生木本植物。桑树的生命力极其旺盛,适应性很强,分布范围广泛。桑树能在-35~40℃的温度范围内存活。桑树喜欢深厚、疏松、肥沃的土壤,同时也能适应土层瘠薄、养分贫乏的土地[10-11]。桑树在pH 4.5~8.5、土壤含盐量0.2%的条件下都能正常生长[10,12],可以看出桑树对土壤酸碱度的适应性较强。

桑树生长迅速,生物产量高,有固碳放氧,净化大气的功效。桑林1年吸收固定CO2的量为4929117 kg/hm2,折合成纯碳为1346717 kg/hm2,1 年释放的O2 为3628814 kg/hm2[11]。桑树还可以对有害气体如硫化物、氟化氢等进行部分吸收,对粉尘也有阻挡、过滤和吸附作用[13-15]。

桑树的根系极其发达,桑树的根垂直分布可达4 m以上,根系水平分布达7m2,其地下根系分布的面积通常为树冠投影面积的4~5 倍,有的甚至高达10 倍以上,桑树根系分布近地面部分是水平根,深土层是垂直根,水平根和垂直根构成一个贮水功能极强的立体交叉的吸水贮水网络,具有强大的吸水固土能力[12],可以改变土壤的理化性状和土壤结构,提高土壤肥力和保持水土,减少土壤侵蚀,有极强的抗干旱、遏制风沙能力。

桑树极其发达的根系利于吸收土壤的营养成分,同时在一定程度上也能促进土壤中重金属元素的吸收。桑树对镉、铅、铅、锌、砷等有一定的耐受性,桑树吸收的重金属离子会有一定的量被运输并积累于茎干和叶片中,而后通过伐条可以移除,起到去除土壤重金属的作用。

3 土壤重金属污染与桑树生长关系

3.1 土壤镉污染与桑树生长

镉是一种有毒的重金属,也是自然界的一种主要污染源,镉胁迫严重影响植物的生长发育,降低作物的产量和质量[16]。镉元素对桑树的影响已有比较深入的研究,桑树对镉有比较强的耐性和富集转运能力[16-21]。陈朝明[17,20]对桑树Cd 耐受性的试验研究表明,当土壤Cd 浓度小于22.3 mg/kg 时,桑叶产量、可溶性糖和含氯化合物含量都高于或接近对照处理;当土壤Cd浓度大于22.3 mg/kg 时,Cd对桑叶产量、营养物质含量、生理生化作用的影响明显,并表现其毒害作用,当浓度高于145 mg/kg 时,分支较少而纤细,叶黄而小,接近死亡状态;而桑树根部当Cd 浓度达到75 mg/kg 时,才出现大小不等的瘤状结节和菌丝状绒毛,根表皮皱裂,根尖分叉,并有明显的木质。土壤Cd 浓度为8.49~75.8 mg/kg 时,桑树各器官对土壤Cd 均有富集作用,各器官Cd 含量大小顺序为:须根>主根>主茎>叶片>分支。桑树根部对镉有较高的富集能力,约40%的镉富集在根部,须根的Cd 含量是其他器官Cd 含量的1.63~4.6 倍,主根的Cd含量是其他器官(除须根外)Cd含量的1.41~49.7 倍。转到桑树主茎和分枝的量约占总累积量的41%,而运转到叶片的镉量相对较少,约占总累积量的16%,这对利用镉污染土壤栽桑养蚕具有实际意义。万飞[21]认为桑树是具有一定耐Cd 性的经济作物之一,在一定的Cd浓度下不会影响家蚕的生长发育和蚕茧的质量。当土壤Cd含量为8.48 mg/kg 时,不会影响桑树的生长发育和桑叶的产量,反而会有一定的刺激作用,当土壤含Cd 量在20~50 mg/kg 之间时,桑叶的产出量降低10%~30%;当土壤含Cd量超过140 mg/kg 时,桑树的生长发育受到不良影响,叶片小黄,养分和水分的吸收受到阻碍,1~2 年后整株桑树死亡;另外,Cd含量主要集中在桑树的根系部分,其次是茎杆部分,最后进入叶片的Cd 含量很少,当土壤中的含Cd量达到145 mg/kg时,即桑树致死浓度,桑叶中的含Cd量并没有超过2.5 mg/kg。

3.2 土壤铅污染与桑树生长

近年来,由于工业“三废”的乱排和大量机动车辆的使用,使用污水灌溉农田以及滥用农药、除草剂和化肥,已严重地污染了土壤、水体和大气的质量,导致环境中Pb的含量明显增加[22]。任立研等[23]研究了土壤不同浓度铅污染对桑树生长及桑叶品质的影响,结果表明在50~600 mg/kg 试验范围内,低浓度铅[<200 mg/(kg·干土)]处理使桑树的株高呈现上升趋势,中、高浓度铅[>300 mg/(kg·干土)]处理使桑树的株高呈现下降趋势;而桑叶中叶绿素总量、可溶性糖含量、淀粉含量均随着外加铅浓度梯度的增加呈先上升后下降的趋势,转折点为200 mg/(kg·干土)(土壤一级标准)。土壤中的铅浓度超过200 mg/(kg·干土)后,桑树生长及桑叶品质开始受到明显胁迫。在含Pb 50、125、250、500 mg/kg 的土壤中生长的桑树植株生长缓慢、叶柄下垂、叶片失绿,有的叶片上出现褐色斑,这些情况随着土壤中金属含量的增加而趋于严重[24]。桑叶的叶绿素含量和单位面积重量与土壤中Pb 的含量呈显著负相关,在高Pb含量土壤,桑叶Pb含量随土壤Pb浓度的增大而显著增大,在低Pb 含量土壤中嫩桑叶吸收Pb 优于老桑叶。覃勇荣等[25]研究表明,在相同的重金属Pb2 +胁迫背景下,加入0.55 mmol/L EDTA 的桑树对Pb2+的吸收量比不添加EDTA的对照组明显增高。桑树具有较强的重金属Pb 耐性,可作为修复植物应用于重金属污染地区。

3.3 土壤砷污染与桑树生长

砷虽不属于重金属,但因其来源以及危害都与重金属相似,故通常列入重金属。被As污染的农田土壤生态系统,不仅作物产量降低,质量变差,而且会通过食物链危害人体健康。吴浩东等[26]运用盆栽试验和实验分析的方法,研究了土壤砷污染对桑树品质的影响,结果表明,在一定的含量范围内(≤300 mg/kg),随着砷质量浓度增加,桑叶叶绿素含量先降后升,影响不明显,而可溶性糖含量先上升后下降,砷含量>160 mg/kg时桑树可溶性糖含量显著下降。

3.4 土壤重金属复合污染与桑树生长

桑树对土壤重金属复合污染金属也有很强的耐性。谭勇壁[27]调查了广西环江受尾矿污染的桑园情况,明显看出,桑树在Pb、Zn、As 含量分别高达734、1194、53 mg/kg 的污染土壤上仍然可以正常生长发育,并且在外观上没有表现出明显的受胁迫现象[28]。桑叶Zn、As的积累量随桑叶生长周期的延长而增加。张兴等[29]在湖南浏阳七宝山矿区污染土壤上Cu(593.56mg/kg)、Pb(825.41 mg/kg)、Cd(8.11 mg/kg)、Zn(705.41mg/kg),以‘湖桑一号’为试验材料,分别测定植物各部分和土壤中Cu、Pb、Cd、Zn 4 种重金属元素的含量。结果表明:桑树总体生长情况为第3 季(5 个月)>第2季(3 个月)>第1 季(1 个月)。桑树各部位单位重量中Cu 的含量的趋势为根(33.13 mg/kg)> 叶(13.38 mg/kg)>皮(7.51 mg/kg)> 骨(4.93 mg/kg),Pb 的含量的趋势为根(33.13mg/kg)> 叶(10.32 mg/kg)> 皮(3.35 mg/kg)> 骨(1.73 mg/kg),Cd 的含量的趋势为根(4.53 mg/kg)> 叶(1.90 mg/kg)> 皮(1.57 mg/kg)> 骨(1.03 mg/kg),Zn 的含量的趋势为根(317.72 mg/kg)> 叶(186.53 mg/kg)>皮(105.07 mg/kg)> 骨(89.16 mg/kg)。每平方米耕作层土壤上桑树对Cu 的修复年限为2.01 年,迁移总量为12116.1 mg,对Pb 的修复年限为15.45 年,迁移总量为7409.83 mg,对Cd 的修复年限为1.26 年,迁移总量为2056.4 mg,对Zn 的修复年限为0.39 年,迁移总量为254532.8 mg。唐翠明等[30]对广东韶关市大宝山矿区周边重金属污染农田桑园进行了调查,调查结果表明,土壤中铅、锌、铜、镉及砷的含量远远超过了土壤环境二级标准值,但是桑树的生长不受影响,桑叶产量也能达到正常水平。

4 桑树应用于土壤重金属污染修复的潜力

重金属污染土壤植物修复技术的关键是修复植物的选择。已知的重金属超积累植物绝大多数为野生型稀有植物,分布具有较强的区域性,且生物量小,生长缓慢,根圈范围有限,只能对浅层土壤起到修复作用,修复速率较缓慢;超富集植物往往只能富集某种重金属,而土壤重金属污染大多是复合污染,修复周期较长,很难实际应用[31-32]。桑树耐重金属复合污染,而且栽培技术成熟,对土壤和环境适应性强、生长快、根系发达、生物量大、耐剪伐,相对于目前使用的修复植物具有明显优势。

江西省具有丰富的矿产资源,如赣南钨矿、稀土矿、赣西北铜金矿、赣东北铜业及多金属开发区,以及煤矿、瓷土矿等,矿山的开发给社会经济发展做出了巨大贡献,但同时带来的矿产废弃物造成矿区周围土壤Cu、Cd、Pb、Zn、As等重金属富集污染,大片田地荒芜,生态环境恶劣,而且随着社会经济的发展,重金属污染有加重的趋势,防治土壤重金属污染的形势十分严峻。以重金属污染严重的赣州市大余县为例,其土壤中Cd、Pb、Cu、Zn、As 分别超过污染起始值的3.78、3.04、2.95、1.16 和8.66 倍[33],桑树在这些土壤重金属毒性剂量范围之内,可以正常生长,而且桑树适应性强,在矿区土壤修复上有其独特的优势。栽植桑树能在保持水土、防风固沙、绿化荒山、净化空气、美化环境等方面起到良好的作用,对构建生态景观、改善生活环境具有较高的实用价值[34]。王凯荣等[35]也表示种桑养蚕是治理镉污染农田的一种成功的经济生态模式。因此,将桑树应用于重金属污染土壤的修复具有广阔的前景。

5 展望

重金属污染土壤修复方法的选择需要考虑到土壤现状、修复成本,以及修复技术成熟可靠等因素,需要对不同类型的土壤进行实验,确定处置工艺和参数,以达到污染土壤修复到目标值。从目前的研究成果来看,桑树作为修复树种,相对于目前所使用的修复植物,具有明显的优势,但是也存在一些问题,主要表现为以下几个方面:(1)采用桑树修复中度污染土壤3~5年可达到复耕标准或稍微超标,所需费用大致在1 万元每亩左右,需要时间较长,经济负担较大。(2)由于受劳动力紧缺和蚕桑产业整体发展趋势影响,栽桑不一定会用于养蚕,桑树经济效益得不到有效实现。(3)桑树本身对土壤重金属并没有修复去除的功能,积累重金属的桑树如果处理不当会造成“二次污染”,目前也没有简便有效的处理技术,应当寻求一种高效的植物产后处理技术,在污染桑树剪伐后,以及采用栽桑养蚕方法治理重金属污染土壤时,合理处理养蚕过程中含重金属的蚕沙及蚕蛹,真正将污染物永久去除,真正实现“变废为宝”的目的。(4)目前关于桑树修复重金属土壤研究大都停留在试验阶段,在野外示范时受气候地理环境以及外界持续的污染源等因素影响,修复效果与实验室试验研究结果会有较大差距。(5)在栽植桑树方面,要充分考虑当地的地貌及土壤特征,尽量推广种植适生型桑树品种,以提高桑树的成活率,并以植被恢复、修复土壤为主要任务,合理选择桑树品种,在今后的育种工作中,对桑树品种进行筛选,筛选生物量大、生长效率快、生长周期短、抗性强并能对某一种或几种重金属污染物具有超级吸附潜力的桑树,以更大地实现桑树的生态价值。

参考文献

[1] 赵春雨.植物在当前建设低碳社会中所起作用的研究[A].中国环境科学学会学术年会论文集[C].2011:2160-2163.

[2] 程国玲,王大业.重金属污染土壤植物修复技术研究[J].中国科技财富,2009(6):77.

[3] 何舞,王富华,杜应琼,等.东莞市土壤重金属污染现状、污染来源及防治措施[J].广东农业科学,2010(4):211-213.

[4] 朱兰,保盛蒂.重金属污染土壤生物修复技术研究进展[J].工业安全与环保,2011,37(2):20-21.

[5] 封功能,陈爱辉,刘汉文,等.土壤中重金属污染的植物修复研究进展[J].江西农业学报,2008,20(12):70-73.

[6] 桑爱云,张黎明,曹启民,等.土壤重金属污染的植物修复研究现状与发展前景[J].热带农业科学,2006,26(1):75-79.

[7] 李元,魏巧,祖艳群.氮肥对小花南芥生理和Pb、Zn 累积特征的影响[J].农业环境科学学报,2013,32(8):1507-1513.

[8] 李元,魏巧,祖艳群.氮肥对小花南芥生物量、生理和Pb、Zn 累积特征的影响[A].农业环境与生态安全——第五届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C].2013:42-49.

[9] 谢志宜,陈能场.缓释微胶囊EDTA强化玉米提取土壤中铅铜的效应研究[J].生态环境学报,2012,21(6):1125-1130.

[10] 韩世玉.桑树的生态价值及其在贵州“东桑西移”中的生态栽培[J].贵州农业科学,2007,35(5):140142.

[11] 刘芸.桑树在三峡库区植被恢复中的应用前景[J].蚕业科学,2011,37(1):0093-0097.

[12] 戴玉伟,朱弘,杜宏志,等.论桑树资源经济价值和生态功能[J].防护林科技,2009(1):78-80.

[13] 姚芳,倪吾钟,杨肖娥.桑树的种质资源、生态适应性及其应用前景[J].科技通报,2004,20(4):289-297.

[14] 徐和保,刘绍考,王静江,等.对桑树氟污染有关规律的研究[J].江苏蚕业,1991,13(3):12-15.

[15] 顾晓山.不同桑品种吸氟性能的比较[J].江苏蚕业,1991,13(1):52-53.

[16] Nada E, Ferjani B A, Ali R, et al. Cadmium- induced growthinhibition and alteration of biochemical parameters in almondseedlings grown in solution culture[J]. Acta Physiol Plant,2007,29(1):57-62.

[17] 陈朝明,龚惠群,王凯荣.Cd 对桑叶品质、生理生化特性的影响及其机理研究[J].应用生态学报,1996,7(4):417-423.

[18] Wang K R, Gong H, Wang Y, et al. Toxic Effects of Cadmium onMorus alba L and Bombvx moril L. Plant and Soil,2004,261(1-2):171-180.

[19] 滕葳,柳琪,李倩,等.重金属污染对农产品的危害与风险评估[M].北京:化学工业出版社,2010.

[20] 陈朝明,龚惠群,王凯荣,等.桑-蚕系统中镉的吸收、累积与迁移[J].生态学报,1999,19(5):664-669.

[21] 万飞.镉对桑蚕生长发育及茧质影响的试验初报[J].中国蚕业,2004,25(4):23-24.

[22] 石德杨.铅对玉米产量、品质及生理特性的影响[D].济南:山东农业大学,2013.

[23] 任立研,宋书巧,蓝唯源,等.土壤铅污染对桑树生长及桑叶品质的影响研究[J].资源开发与市场,2009,25(7):583-585.

[24] 周伟.镉和铅污染土壤对桑树生长的影响[J].蚕业科学,1995,21(4):265-266.

[25] 覃勇荣,覃艳花,严军,等.EDTA对桑树和任豆幼苗吸收重金属Pb的影响[J].南方农业学报,2011,42(2):168-172.

[26] 吴浩东,宋书巧,蓝唯源.砷污染对桑树品质的影响研究及其污染防治措施[J].广东微量元素科学,2007,14(3):18-22.

[27] 谭勇壁.矿区周边重金属污染农田发展桑树种植产业的可行性研究[D].南宁:广西大学,2008.

[28] 杜伟,姚丽萍.重金属污染与蚕桑生产关系研究进展[J].北方蚕业,2012,33(3):1-4.

[29] 张兴,王冶,揭雨成,等.桑树对矿区土壤中重金属的原位去除效应研究[J].中国农学通报,2012,28(7):59-63.

[30] 唐翠明,王振江,戴凡伟,等.桑树在土壤污染和大气污染修复中的应用潜力[A].黄土高原生态桑建设现场研讨会论文集[C].2012:142.

[31] 刘爱荣,张远兵,李百学,等.铅胁迫下高羊茅植株无机离子分布的响应特点研究[A].中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C]:151-152.

[32] 刘爱荣,张远兵,张雪平,等.铅污染对高羊茅生长、无机离子分布和铅积累量的影响[J].核农学报,2009,23(1):128-133.

[33] 黄国勤.江西省土壤重金属污染研究[A].中国环境科学学会学术年会论文集[C].2011:1731-1736.

桑叶的作用与功效篇9

长期以来,国内外学者通过深入的研究,充分肯定了蚕业资源的药用价值[1]。现分述如下。

1 桑树生物体

1.1 桑叶:桑叶除具有多种人体必需的微量元素外,还含有丰富的蛋白质、氨基酸、桑叶多糖,具有降血压、降

血糖、抗菌和抗病毒、抑制癌症等作用[2-3]:①降血糖:桑叶中的1-脱氧野尻霉素(DNJ)、荞麦碱和桑叶总多糖(TPM)等都可降低血糖水平。DNJ抑制a-糖苷酶活性,荞麦碱促进胰岛素β细胞分泌胰岛素[4],从而起到显著的降血糖作用。TPM可显著提高胰岛素的分泌水平,从而促进细胞对糖的利用、增加肝糖原合成,改善糖代谢[5]。②抗菌消炎、造血:桑叶中含有丰富的钙、铜、铁,钙能增加毛细管壁致密度,降低其通透性,减少渗出,具有抗炎、消肿、抗组织胺作用;铁和铜参与造血,是血红蛋白合成的活化剂,铁、铜离子与它们的络合物还具有抗菌消炎作用[6]。

1.2 桑椹:桑椹能明显增强机体细胞免疫功能,具有促进造血细胞生长、降低血粘度、抗诱变、抗衰老和改善等功效,还有抗氧化、降糖、降脂、降血压、护肝、抗HIV病毒等作用,尤其是对防治老年病和延缓衰老有重要意义[7-8]。陶曙等[9]证明桑椹粉对小鼠负重游泳时间、运动后小鼠血清尿素水平,对小鼠肝糖原的影响及对小鼠(安静时、游泳后即刻、游泳休息后)血乳酸水平及血乳酸曲线下面积的影响,结果与对照组比较,均有显著性差异(P

1.3 桑枝:吴志平等[10]研究了桑树不同部位对链脲佐菌素(STV)诱导的糖尿病小鼠的降血糖作用,发现桑枝的降血糖功效比常用的桑白皮和桑叶更为显著。

1.4 桑白皮:研究证实桑白皮具有以下作用[11]:①镇痛、抗炎和免疫调控;②镇咳、祛痰和平喘;③抗血小板聚集;④扩血管;⑤利尿;⑥降血糖;⑦保护消化道系统。另有研究证实,黄酮类成分为桑辛素I3(又称桑根白皮素、morusin),具有抗肿瘤、抗菌、镇痛、抗HIV活性。并得出以下结论:桑辛素主要存在于根皮,同株植物茎皮中桑辛素含量低于根皮;桑辛素含量与生长年限、根皮厚度有关;同品种、同产地两年生的桑白皮中桑辛素含量高于五年生的;皮薄的样品含量较高[12]。

1.5 蚕沙:蚕砂中铜、铁、锌、镁、钾、钙、磷等人体必需的金属元素之高,可与许多常见营养食品或药物相媲美[13]。蚕沙中的叶绿素及其衍生物具有与人体血红素结构类似的卟啉环结构,是生命赖以生存的主要物质,参与血红蛋白的合成,具有促进创口愈合、抗贫血、抗溃疡、抗肿瘤、保肝等功效[14]。蚕沙果胶是蚕沙体现药理作用的主要成份之一,它是一种低甲氧基果胶,有降血脂、降胆固醇、防止动脉硬化和抑菌作用。能治疗肠道功能紊乱、胃炎和胃溃疡。能止血,可作为重金属中毒的解毒剂和排毒剂、预防剂,并可作为治疗糖尿病用药和杀灭革兰氏阴性细菌的特效药。近年来,果胶在防治冠心病、肥胖病、动脉硬化、高血脂等方面的应用、特别是在癌症治疗的临床应用方面,受到医学界的高度重视[14]。

2 家蚕生物体

2.1 蚕蛹:浦锦宝等[15-17]研究表明,蚕蛹复合氨基酸可明显提高免疫低下小鼠T淋转和B淋转功能,并有增强机体免疫能力,改善营养不良,抗疲劳,促进造血,保肝护肝和降糖等功效,对S-180荷瘤小鼠的瘤体生长有明显的抑制作用。蚕蛹油中的不饱和脂肪酸含量很高,尤其是具有3个不饱和双键的a-亚麻酸含量高达30%以上[18]。王存解等[19]观察发现蛹油麻酸乙脂及柑桔果胶粉能降低高脂膳食诱发的高脂血症大鼠血清总胆固醇等指标的水平。

2.2 蚕粉:蚕粉就是家蚕幼虫脱水干燥后制成的粉末。动物试验表明,蚕粉复合物(SPC)的降血糖效果优于全蚕粉(SP)和拜糖苹,并能显著提高糖尿病小鼠的C肽水平,降低小鼠血浆总胆固醇水平。糖尿病患者服用SPC后,不仅能降低空腹血糖和餐后血糖,而且能降低糖化血红蛋白水平,未发现低血糖及其它不良反应[20]。方子龙等[21]研究表明,蚕粉对人体具有以下作用:①降低穗态运动试验时的心率,并提高氧脉搏;②提高无氧运动试验的平均功率;③防止血清睾酮/皮质醇比值辟低;④提高血清谷胱甘肤过氧化物酶的活力。提示蚕粉具有较好的抗疲劳作用。

2.3 白僵蚕:白僵蚕及白僵蛹中富含其他动物类食品所不含或含量极少的维生素,每克蛹粉含胡萝卜素、核黄素、生育酚和视黄素分别为5.20mg,63.24mg,43.44mg和l1.5IU[22]。白僵蚕具有较强的抗惊厥和抗凝作用,还具有催眠、抗肿瘤、抑菌、治疗糖尿病及其并发症等作用[23]。

2.4 蛹(蚕)虫草:蛹(蚕)虫草是虫草菌寄生在家蚕蛹体或幼虫上形成的复合体,药物研究表明蛹(蚕)虫草的主要活性成分虫草素(3′-脱氧腺苷)、虫草酸(D-甘露醇)、虫草多糖(高度分支的甘露聚糖)等明显高于冬虫夏草[24],具有滋肺补肾、抗疲劳、抗衰老、抗缺氧、增强人体免疫能力等功效,并有明显的雄性激素样作用,有望成为冬虫夏草的替代品[25-26]。

3 蚕丝

蚕丝具有保湿、防紫外线和保护皮肤等特性,因此对一些皮肤病和其它非正常皮肤症状具有良好的改善作用。蚕丝蛋白主要由丝素蛋白和丝胶蛋白组成。丝素蛋白具有护肝、降压、防血栓、降血糖等保健作用。蚕丝蛋白中的甘氨酸和丝氨酸能降低血液中的胆固醇浓度,帮助排泄人体内的有害物质,具有解毒作用;丙氨酸能转换为能源,促进酒精代谢,保护肝脏;酪氨酸能转化为神经传导物多巴,多巴可防治老年性中风和老年痴呆症。此外,蚕丝肽还具有促进胰岛素分泌、抑制自身的免疫等方面的作用。硫酸化丝素或丝胶具有与肝素一样的抗血液凝固活性,而且能抑制HIV感染的T细胞,是一种极有开发前景的抗艾滋病药剂[27]。

综上所述,蚕业资源的发展与科学利用前景开阔,这与全球回归自然的热潮,天然药物市场份额的扩大,以及我国重视中药现代研究有关。提高和扩大蚕业资源的药用价值利用,研发新药,前景看好。

4 参考文献

[1]廖森泰,邹宇晓,肖更生,等.关于构建蚕桑药食用途育种技术体系的思考[J].蚕业科学,2006,32(1):80-83.

[2]邹盛勤.桑叶中微量元素的测定分析[J].广东微量元素科学,2004,11(1):45.

[3]中国医学科学院药物研究所.中药志(第五册)[M].北京:人民卫生出版社,1960:98-102.

[4]姜乃珍,薄铭,吴志平,等.桑树药用资源的降血糖作用研究进展[J].江苏蚕业,2005,27(1):1-3.

[5]李宏,黄金山,胡浩,等.桑叶对a-葡萄糖苷酶活力影响及降糖机理研究[J].中国蚕业,2003,24(2):19-20.

[6]范学森,张新迎,王彩兰,等.仓颉菊的微量元素含量与功用[J].微量元素与健康研究,1999,16(1):52-53.

[7]杨海霞,朱祥瑞,房泽民.桑椹的药用价值与开发利用[J].蚕桑通报,2003,34(3):5-8.

[8]操红樱.桑椹研究进展[J].时珍国医国药,1999,10(8):626-629.

[9]陶曙,江月仙.桑椹抗疲劳作用的实验研究[J].浙江中医杂志,2007,42(11):674-675.

[10]吴志平,姜乃珍,谈建中.用分光光度法测定不同品种桑枝总黄酮含量[J].蚕业科学,2006,32(1):138-141.

[11]张明发,沈雅琴.桑白皮的药理研究进展[J].上海医药,2006,27(4):164-166.

[12]宗玉英,叶兆波,董婷霞,等.桑白皮中桑辛素的含量测定[J].中国中药杂志,2007,32(11):1038-1040.

[13]巨君芳,魏克民.蚕砂的古代应用与现代研究概况[J].浙江中医杂志,2006,41(11):672-674.

[14]郭宝星.蚕沙及其提取物在医学上的应用[J].四川中医,2003,21(3):19-21.

[15]浦锦宝,魏克民,祝永强,等.蚕蛹复合氨基酸营养作用的研究[J].中国中医药科技,2004,11(4):226-228.

[16]浦锦宝,魏克民,祝永强,等.蚕蛹复合氨基酸对创伤大鼠创口愈合及自由基影响[J].医学研究通讯,2004,33(3):43-45.

[17]浦锦宝,魏克民,陈锡林.蚕蛹的传统应用和现代研究概况[J].浙江中医学院学报,1999,23(5):57-58.

[18]夏未铭.我国蚕蛹综合开发现状与前景[J].中国蚕业,2003,24(1):12-14.

[19]王存解,张爱珍.蚕蛹油一亚麻酸乙脂及柑桔果胶粉对肥胖大鼠血脂水平的影响[J].浙江预防医学,2OO7,19(12):6-8.

[20]肖辉,施新琴,罗存敏,等.全蚕粉复合物降血糖及降血脂效果的比较[J].蚕业科学,2005,31(2):171-174.

[21]方子龙,谢敏豪,邓静,等.蚕粉对人体的抗疲劳作用[J].中国运动医学杂志,2001,20(1):81-83.

[22]卫功庆,鞠贵春,李慧萍,等.白僵蚕化学成分的分析[J].吉林农业大学学报,1995.17(3):46-49.

[23]冀宪领,盖英萍,牟志美,等.应用紫外指纹图谱分析技术鉴别白僵蚕[J].蚕业科学,2006,32(1):67-73

[24]王羽骋,张爱华.家蚕蛹虫草研究进展[J].江苏蚕业,2005,27(2):4-7.

[25]胡昭庚,曾长华,肖建京.名贵食用菌栽培[M].上海:上海科学技术出版社,2000:139.

[26]汤晓云.蛹草的研究进展.基层中药杂志,2002,16(4):50-53.

桑叶的作用与功效篇10

关键词:桑树;光合作用;光能利用率;影响因子

中图分类号:S888.2;Q945.11 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2011)24-5028-04

Research Progress on the Photosynthesis Characteristics of Mulberry

HUANG Shu-jun1,2,YU Cui2,XIONG Chao2,DENG Wen2,YE Chu-hua2,HU Xing-ming2

(1. College of Life Sciences, Wuhan University, Wuhan 430072, China;

2. Industrial Crops Institute, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430064, China)

Abstract: The research progress on the photosynthesis characteristics of mulberry over the last ten years was summarized from the aspects of photosynthesis rate and its variation regularity, factors influencing photosynthesis stand on rising solar energy use efficiency and economic value of mulberry plant. Advisement on subjects that should be focused on in mulberry photosynthesis research was pointed out.

Key words: mulberry; photosynthesis; solar energy use efficiency; influncing factor

光合作用是植物生长发育的基础,提高光合作用、实现作物增产和品质改良一直是国内外光合作用研究和作物遗传育种等领域关注的热点。桑树是落叶性乔木或灌木植物,也是多年生经济作物,桑叶作为家蚕(Bombyx mori L.)传统的饲料,是养蚕业的重要物质基础。近十年来,科技工作者们围绕光能高效转化的机理,对桑树展开了大量的光合生理生态研究,包括桑树光合作用的基本特性以及光合速率对光强、温度、CO2浓度等微气象因子的响应,各种逆境胁迫和人工栽培技术的实施对桑树光合特性的影响等等[1-6]。桑树90%以上的干物质来源于桑叶的光合作用[7],研究桑树光合特性,对提高和延长有效光合作用、增加养分的制造与积累、提高桑叶质量意义重大,而且可为桑树选择优良品种、优质高效高产栽培技术构建等提供理论依据。现将近几年有关桑树光合特性的研究动态进行概述,旨在为桑树科研和生产提供参考。

1 桑树光合作用的基本特性

自然条件下植物光合作用的日变化曲线大体上有两种类型,一种是单峰型;另一种是双峰型[8]。光合作用的“午休”现象是自然界普遍存在的现象,引起植物光合作用出现“午休”现象的因素有很多,一般认为导致光合作用降低的因子包括气孔限制和非气孔限制。而最主要的影响因素,一是午间气温升高,羧化效率下降;二是由于缺水而引起的气孔导度降低或造成叶片局部产生水分胁迫。桑树的光合作用日变化规律研究表明[1],桑树净光合速率的日变化多数为双峰曲线。杜伟等[9]在研究云南省不同海拔地区桑树光合作用的特性时发现,海拔1 280 m处(蒙自县草坝镇蚕蜂所)、海拔1 640 m处(蒙自县冷泉镇竹木孔村)桑树的净光合速率日变化表现为单峰型,峰值出现在12∶00;而海拔2 200 m 处(鹤庆县金墩乡邑头村)桑树的净光合速率的日变化具有明显的“午休”现象,呈现双峰曲线变化,峰值分别出现在10∶00和16∶00。李贤忠等[10]在云南省草坝农场果桑试验示范园对果桑的光合作用进行了测定,结果净光合速率日变化呈双峰曲线,其在上午8∶00~11∶00快速上升,于11∶00达到最大值,净光合速率为3.81 μmol/(m2・s),此时出现第一次高峰,以后开始下降,13∶00为低谷,此时净光合速率为0.89 μmol/(m2・s),而后又开始回升,14∶00出现第二次高峰,净光合速率为2.26 μmol/(m2・s),14∶00~19∶00逐步下降至最低值。桑树光合作用的变化规律,不仅存在着日变化规律,还存在季节变化规律。孙磊等[11]对桑树品种育71-1进行春季光合作用特性的研究后发现,桑树光合速率在每年的3~5月逐渐上升,至6月份趋于平稳,此时是桑树光合作用的旺盛期,也是桑树积累营养、增强树势、提高产叶量的有利时期。

2 影响桑树光合作用的因素

与光合作用密切相关的内在因素(如品种、叶片位置)或者环境因素(如光照强度、温度、干旱、CO2浓度、矿质营养元素等)发生变化时,光合速率将会随之改变。

2.1 品种

不同桑树品种的光合速率、光补偿点和光饱和点、光响应曲线均存在差异。蒋文伟等[12]研究了湖桑32号、农桑l4号和丰田2号3个桑树品种的光合特征,结果表明3个品种的光补偿点为湖桑32号>农桑l4号>丰田2号;光饱和点为丰田2号>农桑l4号>湖桑32号。从而说明了光补偿点低的丰田2号、农桑14号比湖桑32号较耐阴,而对光强利用范围大的丰田2号、农桑14号比湖桑32号更喜光。这与傅亚萍等[13]的研究结果基本一致。王茜龄等[14]对选育的3个三倍体桑树新品系光合速率进行了比较分析,发现新培育的人工三倍体桑树嘉陵31号、32号、33号的产量高,光合速率极显著地高于二倍体对照品种湖桑32号,这可能是受叶片的结构包括叶片厚度、栅栏组织与海绵组织的比例、叶绿体和类囊体的数目等的影响。通过桑树多倍体诱导获得的果叶兼用新品种嘉陵30号(四倍体)的光合速率日变化曲线高于其二倍体亲本中桑5801号的光合速率日变化曲线,说明多倍体的光合速率比无性系亲本二倍体的光合速率要高[15],这与在水稻、高粱、甜菜等作物上的研究结果一致[16-18]。杜伟等[9]研究云南省3个不同海拔地区桑树的光合作用时,发现只有1个试验区的桑树各品种净光合速率差异不显著。

2.2 叶片位置

桑树不同叶位的净光合速率存在着一定的差异,其中第八至第十叶位叶片的净光合速率较高[1,10]。林强等[19]以构建的桑树幼叶cDNA文库为基础,根据文库中EST的同源序列设计特异性引物,克隆了桑树光合系统IpsaE基因,该基因mRNA在桑树不同组织及部位的转录水平有明显的差异,在幼叶和中部叶片的转录水平最高,其次为上部叶片、顶芽和下部叶片。扈东青等[20]采取同样的方法克隆了光合系统ⅡMPsbR基因,其在幼叶及顶芽的表达量最高,其次为上部叶、中部叶和下部叶。二者可能只是显示出了某些光合生理反应的亚基,随着受光位置的不同,基因的表达量也有所不同,这与前人的研究结果相符[1]。

2.3 光照强度

光照强度对桑树的生长发育影响很大,在一定光照强度范围内,随着光照强度的增加,光合速率也相应增加。当光照强度增加到某一位点时,光合速率不再增加,若光强再增加,光合速率则呈下降趋势。同一品种在不同生长时期叶片的光合速率并不相同[10,11]。谌晓芳等[21,22]研究川桑、鸡桑光合速率影响因素时发现,光照强度较低时,光合速率增加不多;在光照强度达到1 100 lx以上时,光合速率与光照强度之间几乎呈直线关系,并预测随着光强增加,桑树的光合速率增大的潜力很大。李贤忠等[10]研究果桑的光合特性时发现,光合有效辐射的日变化呈单峰曲线变化,而净光合速率的日变化呈双峰曲线,但光合有效辐射的最大值出现在13∶00,为1 151.12 μmol/(m2・s),正好是净光合速率日变化“午休”的时间。这说明由于强光导致了高温,从而造成水分亏缺、气孔关闭和CO2供应不足,进而引起净光合速率的下降。

2.4 温度

对经济作物中棉花、辣椒、烟草等的光合作用研究认为,植物的光合作用有其适宜的温度范围。温度影响光合作用催化反应过程中的酶活性和膜透性[23],因此温度是影响桑树光合作用的关键因素之一。许楠等[24]将桑树幼苗进行低温锻炼后,其净光合速率在冷胁迫下比未经低温锻炼的可保持较高的数值,常温2 d后可恢复至正常水平,而未经低温锻炼的没有得到恢复,经过低温锻炼的桑树幼苗叶片最大净光合速率明显高于未经低温锻炼的正常幼苗。这说明经过一定低温锻炼的幼苗能有效避免叶细胞受冷胁迫的伤害。

2.5 干旱

干旱间接影响光合速率,缺水一方面会导致气孔关闭以减少蒸腾作用,阻止CO2进入叶内[25];另一方面使叶片淀粉水解加强、糖类堆积、光合产物输出缓慢,导致光合速率下降[26]。任迎虹[27]对四川省攀西优良桑品种干旱胁迫的研究表明,随干旱的加强,桑树净光合速率降低并在严重胁迫时出现负值。在干旱胁迫过程中,抗旱性较强的南叶1号和云桑1号的净光合速率大于抗旱性较弱的湖桑32号和新一之濑。因此在干旱胁迫条件下,桑树的净光合速率大小与桑树的抗旱性能强弱具有一定的相关性。聚乙二醇诱导的干旱胁迫对桑树的光合作用影响明显大于构树,这种影响不仅体现在净光合速率上,而且还体现在原初光能转化效率和实际光合效率以及电子传递能力上[28]。

2.6 CO2浓度

目前的研究热点是对于特定的植物和环境条件而言,CO2浓度升高能在多大程度上促进植物的光合作用;另一方面,植物是否通过改变自身光合器官的生物化学组分来适应高CO2浓度环境,从而使得其在未来CO2浓度倍增条件下的光合速率下降至目前的对照水平。研究发现,胞内CO2浓度与大气CO2浓度有同步变化的趋势,大气CO2浓度在早晚有较大幅度的升高,其余时段则较为平稳,而中午的胞内CO2浓度降低与气孔活动状态密切相关[29]。由于净光合速率的升高,使CO2的同化作用加快,从而导致胞间CO2减少;而净光合速率降低时,细胞呼吸作用所释放的CO2积聚在细胞间隙中,使胞间CO2增加[30]。孙磊等[11]对国家种质资源镇江桑树圃桑树光合作用月变化及主成分分析后得出,光合速率与胞间CO2浓度呈负相关,这其中是叶温、蒸腾速率起主导作用,而胞间CO2含量、气孔导度处于次要地位。

2.7 矿质营养元素

矿质营养元素对植物光合作用的影响,主要是通过调节叶绿素的合成与降解来起作用。盐胁迫下细胞的膜透性随盐处理浓度的升高而增大,结果可使叶绿素分解加速、根系活力下降和净光合速率下降。盐胁迫能显著增大桑树幼苗叶片的质膜透性和含量,破坏膜系统结构功能的完整性与稳定性,致使细胞内的物质外渗、某些代谢酶功能降低、叶绿素降解、蛋白质发生变性甚至细胞死亡[31]。柯裕州等[32]通过设置5个盐分梯度,研究NaC1胁迫对桑树幼苗光合作用的影响,结果表明,随光照强度增大,处理之间净光合速率的差异逐渐显著,适当的低盐浓度能促进桑树幼苗的光合作用,而高盐浓度则抑制其光合作用。

此外,一些学者还分析了SO2胁迫[33]、杀虫剂[34]、种植模式[35,36]、栽培管理模式[37]等因素对桑叶光合作用的影响,这为桑树抗逆育种、栽培管理技术的制定、合理区划及减少桑叶生产风险提供了试验依据。

3 展望

桑树光合特性研究虽然取得了较多成果,但是在生产上仍存在不少难题亟待解决。因此,加强开展以下领域的研究就显得尤为重要。①在研究广度上与生产实际相结合,进行环境因子、植物内在因子以及多因素互作的分析;结合桑园生态条件,加强主栽品种的单株树体和单位群体的光合作用研究,为生产上调整栽培密度、优化群体结构、提高单位面积群体的光合利用率,从而为实现高产优质打下理论基础。②植物光合产物分配格局影响因子的研究国外已经很多,但国内关于桑树的此类研究鲜见报到[38]。未来的研究需要整合最优理论、源库关系假说和相关生长关系假说,对桑树光合产物分配机制做进一步的探讨。③加强桑树光合作用机理研究,譬如与光合作用关系密切的光合酶体系、光合电子传递体系等研究深度要加大;借助现代分子生物技术,逐步完善桑树光合系统遗传转化体系,应用基因抑制或敲除等基因工程技术来阐明基因功能,从分子水平上探索桑树高效光合作用的机理,使桑树成为高效的、将太阳能转变为生物能量的作物。

参考文献:

[1] 安连荣,张洪武,尹家凤,等. 桑树光合作用特性的研究[J]. 蚕业科学,2000,26(2):115-117.

[2] 冀宪领,盖英萍,牟志美,等. 低聚壳聚糖对桑树种子萌发和桑树生理特性影响的研究[J]. 蚕业科学,2003,29(3):299-302.

[3] 冀宪领,盖英萍,牟志美,等. 干旱胁迫对桑树生理生化特性的影响[J]. 蚕业科学,2004, 30(2):117-122.

[4] 吴 飞,王代钢,李 勇. 三倍体桑树不同叶位表观光合速率测试[J]. 蚕业科学,2005,31(3):337-339.

[5] 石瑞常,李云芝,衣葵花,等. 从太阳辐射量分析山东省的桑园生产潜力[J]. 中国蚕业,2008(2):58-60.

[6] 胡彦波,郑桂英,王晶英,等. 光强转换对不同生长环境下桑树叶片光化学效率的影响[J]. 应用生态学报,2010,21(2):300-305.

[7] 吴仁儒,龚 垒,樊孔彰,等. 实用桑树栽培学[M]. 成都:四川科学技术出版社,1989. 45-88.

[8] 王仁雷,华 春,刘友良. 盐胁迫对水稻光合特性的影响[J]. 南京农业大学学报,2002,25(4):11-14.

[9] 杜 伟,黄 平,柴建萍,等. 云南省不同海拔地区、不同桑品种光合特性的研究[J]. 中国蚕业,2011(1):4-7.

[10] 李贤忠,宁德鲁,陆 斌,等. 果桑的光合特性[J]. 中南林业科技大学学报(自然科学版),2007,27(1):50-54.

[11] 孙 磊,程嘉翎,方荣俊. 桑树春季光合速率变化及其影响因子的研究[J]. 中国蚕业,2010(1):13-16.

[12] 蒋文伟,钟泰林,石柏林,等. 对3个桑品种生理生态特征的比较研究[J]. 蚕业科学,2007,33(2):264-267.

[13] 傅亚萍,颜红岚,李玲方,等. 不同染色体倍性水稻植株光合特性的研究[J]. 中国水稻科学,1999,13(3):157-160.

[14] 王茜龄,余茂德,徐 立,等. 人工三倍体桑树新品系光合生理的研究[J]. 西南大学学报(自然科学版),2008,30(7):93-97.

[15] 王茜龄,余茂德,鲁 成,等. 果叶兼用多倍体新桑品种的选育及其光合特性研究[J]. 中国农业科学,2011,44(3):562-569.

[16] 李德全,高辉远,孟庆伟. 植物生理学[M]. 北京:中国农业科学技术出版社,2004. 66-106.

[17] 蒋观敏,罗耀武,李浩. 同源四倍体高粱不育系和保持系的生物学及生理特性研究[J]. 作物学报,2000,26(4):444-448.

[18] 高妙真,赵景义,徐宝荣. 二倍体、四倍体甜菜生物学特性的研究[J]. 中国甜菜糖业,1997(1):8-12.

[19] 林 强,扈东青,方荣俊,等. 桑树光合系统ⅠpsaE基因的克隆及表达分析[J]. 蚕业科学, 2010,36(3):377-382.

[20] 扈东青,林 强,戴瑞强,等. 桑树光合系统ⅡMPsbR基因的克隆及在不同部位表达分析[J]. 西南农业学报,2011,24(2):560-565.

[21] 谌晓芳. 鸡桑叶片光合速率和气孔导度及微气象因子的相关性分析[J]. 中国农学通报,2008,24(11):197-201.

[22] 谌晓芳,任迎虹,罗 蔓. 影响桑叶片光合速率的因素分析[J]. 现代农业科技,2008(20):12-13.

[23] 项文化,田大伦,闫文德,等. 白栎光合特性对二氧化碳浓度增加和温度升高的响应[J]. 浙江林学院学报,2004,21(3):247-253.

[24] 许 楠,孙广玉.低温锻炼后桑树幼苗光合作用和抗氧化酶对冷胁迫的响应[J]. 应用生态学报,2009,20(4):761-766.

[25] KICHEVA M I, TSONEV T D, POPOVA L P. Stomatal and nonstomatal limitations to photosynthesis in two wheat cultivars subjected to water stress [J]. Photosynthetica,1994,30(1): 107-116.

[26] RAMANJULU S, SREENIVASALU N, GIRIDHARA K S, et al. Photosynthetic characteristics in mulberry during water stress and rewatering [J]. Photosynthetica,1998,34(2):259-263.

[27] 任迎虹. 干旱胁迫对不同桑品种保护酶和桑树生理的影响研究[J]. 西南大学学报(自然科学版),2009,31(4):94-99.

[28] 梁 铮. 构树和桑树对聚乙二醇诱导的干旱以及低磷的生理响应[D]. 江苏苏州:苏州大学,2010.

[29] 买买提依明,余茂德,殷 工,等. 人工三倍体桑树品种9204光合速率的日变化测定试验[J]. 西南大学学报(自然科学版),2009,31(3):86-89.

[30] 杜 伟,王亚君,孙 磊. 桑树冬季落叶前光合特性的研究[J]. 中国蚕业,2009(3):12-15.

[31] 宋尚文,孙明高,吕延良,等. 盐胁迫对3个桑树品种幼苗光合特性的影响[J]. 西南林学院学报,2010,30(3):20-23.

[32] 柯裕州,周金星,张旭东,等. 盐胁迫对桑树幼苗光合生理生态特性的影响[J]. 林业科学,2009,45(8):61-66.

[33] 窦宏伟,周 菲,谢清忠,等. SO2胁迫对桑树部分生理生化特性的影响[J]. 蚕业科学,2010,36(1):126-131.

[34] 刘政军,谷淑波,王开运,等. 不同剂型溴虫腈对桑叶光合特性及叶质的影响[J]. 蚕业科学,2009,35(2):362-366.

[35] 余前媛. 攀西地区桑树群体结构光合特性影响因子分析[J]. 中国农学通报,2006,22(7):165-168.

[36] 张会慧,赵 莉,许 楠,等. 间作模式下桑树与大豆叶片的光合日变化特点[J]. 经济林研究,2011,29(1):21-26.