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人參無公害農田栽培技術體系及發展策略

2017-09-23 18:06沈亮李西文徐江董林林張乃嘦藤原直樹陳士林
中國中藥雜志 2017年17期
關鍵詞:土壤修復人參

沈亮 李西文 徐江 董林林 張乃嘦 藤原直樹 陳士林

[摘要] 隨著國家對伐林栽參可用林地的逐步限制,農田栽參將成為人參種植產業發展的主要模式,而無公害生產是未來人參產業發展的重要方向。通過多年農田栽參研究數據及產區調研結果,該文制訂了人參無公害農田栽培技術體系。該體系包括人參生態適宜性數值區劃確定農田栽參栽培用地、無公害種植方法、田間管理、病蟲害防治、采收加工及質量控制等內容。該文提出農田栽參土壤修復,建立病蟲害綜合防治平臺,培育適宜農田栽培的抗逆新品種,建立人參無公害種植產地溯源系統等技術策略,以促進農田栽參種植產業的健康可持續發展。

[關鍵詞] 人參; 無公害種植; 生態適宜性; 土壤修復; 產地溯源

Research on technology regulation of nonpolluted cultivation and

strategies of Panax ginseng cultivation in farmland

SHEN Liang1, LI Xiwen1*, XU Jiang1*, DONG Linlin1, ZHANG Naiwu2, NAOLI Fujihara3, CHEN Shilin1

(1. Institute of Chinese Materia Medica, China Academy of Chinese Medicinal Sciences, Beijing 100700, China;

2. China Medico Corporation, Beijing 100062, China; 3. Tsumura & Co., Tokyo 1078521, Japan)

[Abstract] As the limit of the usage of available forest land, cultivated ginseng in the farmland would become the mainly Panax ginseng planting mode, meanwhile the nonpolluted production technology would be the mainly development direction in the future. In this study, the nonpolluted cultivation technology system of P. ginseng was established based on the research results of field investigation in the cultivated regions. The system includes suitable planting regions selecting, planting method, field management, pest control, harvesting & processing, and quality control. Aimed at the serious issues in the cultivation, research strategies have been provided to guarantee the sustainable development of the ginseng industry. The patterns of soil restoration after P. ginseng cultivation, establishment the platform of comprehensive disease & pest control, breeding new varieties for high stress tolerance and resistance, and a traceability system for P. ginseng cultivation. In all, these strategies was considered to largely developing of the ginseng industry in the green and sustainable way.

[Key words] Panax ginseng; nonpolluted cultivation; ecological suitability; soil remediation; origin traceability

人參Panax ginseng C. A. Mey.為五加科人參屬植物,其干燥根和根莖供藥用。人參具有大補元氣、復脈固脫、補脾益肺、安神益智等功效[12]?,F代藥理研究表明人參對調節中樞神經系統、強心、抗疲勞、提高免疫力等均有顯著效果[3]。目前,隨著經濟發展和人民生活水平提高,人參用量逐漸增大。自2012年衛生部批準人參作為新資源食品在國內市場流通后,其需求量又持續上升。傳統“伐林栽參”栽培模式對森林資源和生態環境造成了嚴重破壞,中國政府已明令禁止砍伐森林,規定25°以上的坡地必須退耕還林;加之人參連作障礙問題還未能有效解決,使得我國可用林地資源正逐年減少。我國人參產量占世界總產量的70%以上,參地資源驟減,導致人參全球范圍內供需矛盾日益突出。借鑒國外人參種植方法,農田栽參將成為未來我國人參種植產業發展的主要栽培模式[4]。農田栽參不僅解決了參、林爭地矛盾,還有利于人參的集約化經營和科學化管理[5]。我國“農田栽參”起步較晚,雖已有部分農田栽參土壤改良、種植方法總結,但其種植技術還不成熟[4,67]。為提高人參保苗率和產量,農田栽參種植過程中大量添加農藥、化肥及菌肥等物資,導致生產的藥材農殘及重金屬嚴重超標。因此,開展農田栽參栽培技術研究對提高人參質量和產量具有重要意義。endprint

無公害中藥材是指從產地環境、栽培方法、生產加工、質量控制等過程進行嚴格監控,生產由認證機構認證合格的優質中藥材[8]。無公害中藥材栽培技術體系制訂的關鍵在于保證藥材安全及優質的前提下,依據藥用植物生長特性,制定科學合理的種植操作規范,并最大限度的降低藥材中的農藥、重金屬殘留和有害生物量。目前,我國中藥材生產過程中普遍存在種植管理方式混亂,農藥、化肥過量施入等問題,嚴重影響了中藥材質量及用藥安全。開展無公害種植是未來中藥材種植產業發展的重要方向[910]。無公害栽培技術已經在西洋參、三七、金銀花及山藥等中藥材種植產業中得到廣泛應用[1115],但有關人參無公害農田栽培技術少有報道[16]。順應國內外需求,減少農藥殘留、重金屬外源物質污染及化肥用量,開發適宜農田栽參的農藥及肥料,建立科學合理的人參無公害農田栽培技術體系,將成為人參種植產業發展的重要方向。

為指導人參無公害農田栽參選地及規范化生產,本文結合項目組多年農田栽參研究基礎[1719]和東北地區農田栽參種植基地調研結果,初步制訂了人參無公害農田栽培技術體系,同時本文分析了農田栽參種植產業的未來發展方向,研究結果可有效促進人參產業的健康可持續發展。

1 人參無公害農田栽培對生態環境要求

選擇適宜的種植地區是生產優質無公害中藥材的前提條件。中藥材種植基地的選擇需要遵循物種分布生態相似性原理和地域性原則,根據物種生物學特征,選擇適合其生長、安全無污染、便于運輸的種植產區為宜。

1.1 生境條件

土壤、空氣和灌溉水是影響無公害農田栽參的重要因素。進行無公害栽培的前提條件是種植用地需要達到無公害生產標準。栽培選地盡量選擇背風向陽,交通方便,靠近水源,便于機械化、集約化和規范化生產的地塊。預選地塊傾斜角度以2~15°,以東、南、北3個坡向為宜。按照《中藥材生產質量管理規范》(試行)及無公害農產品種植要求,人參種植基地環境應符合《無公害農產品產地環境評價準則》NYT 52952015,空氣指標應達到《環境空氣質量標準》GB30952012二級標準,土壤應符合《土壤環境質量標準》GB156182008二級標準,灌溉水質應符合《農田灌溉水質標準》GB50842005二級標準。種植基地應定期對周邊環境的水質、大氣、土壤進行檢測和安全評價。低洼積水、鹽堿大、土壤黏重、霜道、崗頂風口等易遭受水災、旱災、凍害及風災等的地塊不宜選用。

1.2 適宜產區

基于農田栽參在我國的發展現狀,依據“藥用植物全球產地生態適宜性區劃信息系統”(geographic information system for globe medicinal plants, GMPGIS)[20]進行人參產地生態適宜性分析,得出農田栽參在我國的最大生態適宜區域主要包括吉林、遼寧、黑龍江等省區。其中面積較大的吉林省適宜產區包括撫松、通化、集安、靖宇等縣;遼寧省適宜產區包括桓仁、新賓、寬甸等縣;黑龍江省適宜產區包括鐵力、嘉蔭等縣;山西省長治市等地區也具有發展農田栽參的潛力。農田栽參適宜區域氣候條件為年均溫-2.10~14.00 ℃、最冷季均溫-23.20~3.50 ℃、最熱季均溫12.30~24.60 ℃、年均相對濕度54.39%~71.53%、年均降雨量520~1 999 mm、年均日照113.21~158.55 (W·m-2)。

1.3 土壤條件

參考《無公害農產品產地環境評價準則》,所選地區土壤以土層≥25 cm、具有良好的團粒結構、土質疏松肥沃、保水保肥性能較好的壤土或沙壤土為宜;改良后土壤有機質≥3%,氮磷鉀含量較高,微量元素較豐富,土壤固、液、氣3項比例約為1∶1∶2,pH 5.5~6.5。土壤中五氯硝基苯、六六六(BHC)和滴滴涕(DDT)不得超過0.3 mg·kg-1 [21],其他指標含量均應符合國家相關標準。宜選用未使用過除草劑的地塊,大量含有過莠去津除草劑的地塊不宜選用。土壤中鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、鉻(Cr)等重金屬含量應符合《無公害農產品產地環境評價準則》[22]。前茬作物以玉米、大豆和紫蘇等農田為宜,種植過蔬菜、煙草、馬鈴薯、西瓜等地塊不宜選用。選地過程中,如部分指標不適宜時,可以通過土壤改良等方法進行調整。

2 種植方法

人參無公害種植技術包括土壤修復、播種和移栽技術。其中土壤修復中土壤改良和消毒是關鍵。土壤改良施肥原則為有機肥為主,輔以其他無機肥料;基肥為主,追肥為輔;多元復合肥為主,單種肥料為輔。

2.1 整地

當年4月末至5月初,開展第1次土壤翻耕,翻耕時保證旋耕地塊全面覆蓋且均勻,翻耕深度為25~35 cm,但不要把非耕作土層翻出;7月中旬綠肥回田后,每隔約15 d翻耕1次土壤,雨后或地澇時不宜翻耕,起壟做畦前共進行8~10次翻耕;做畦時將土中殘留石塊及殘枝落葉等雜物揀出,保證土壤顆粒均勻,無明顯結塊。平地畦向一般選南北走向,坡地可以順坡做畦,畦長≤50 m。人參育苗地及移栽地做畦規格見表1。

2.2 土壤改良

2.2.1 休閑改良 土壤休閑改良見表2。根據氣候變化,分別進行綠肥種植、綠肥回田、增施有機肥及菌劑、調節土壤物理結構及pH等。施肥以有機肥為主,少量搭配化肥和微量元素肥料,肥料必須嚴格按照《中華人民共和國農業行業標準(NY/T3942000)肥料使用準則》執行,嚴禁使用城市生活垃圾、工業垃圾及醫院垃圾等,使改良后的土壤達到《無公害農產品產地環境評價準則》要求。

2.2.2 土壤消毒 土壤消毒主要以化學農藥消毒為主,日光和生防菌劑(木霉菌、哈茨木霉菌等)消毒為輔。當氣溫穩定在10 ℃以上,土壤相對濕度為50%~80%時,適宜開展化學藥劑消毒。農田栽參土壤消毒時間為7月中旬綠肥回田后,將消毒劑施入農田進行密封發酵。藥劑消毒可選用聯合國環境組織推薦的棉隆及目前我國常用的威百畝、氰氨化鈣等土壤消毒劑。各農藥消毒處理方法依據國家相關標準等規定執行,見表3。消毒完成后立即進行土壤翻耕,排空土壤中殘留有毒氣體后進行種植。endprint

2.3 播種和移栽

2.3.1 種子處理 選擇果實大、籽粒飽滿、色澤鮮艷、無雜質的人參種子,洗去果肉,晾干表皮后進行催芽處理。先將種子在冷水中浸泡24 h,按照沙子和種子3∶1混勻,控制沙子濕度在25%~30%,保持沙藏溫度在18~22 ℃,每隔15 d翻動1次,保證種子濕度均勻,催芽35~45 d;然后將溫度降低至12~15 ℃,保持30~45 d,當人參種子裂口率≥95%,且90%的種子胚長達到胚乳長的80%以上時,可進行秋季播種。如果春季播種,需要將催芽的種子放于0~4 ℃,相對濕度為10%~15%的條件下,60 d后完成生理后熟,并進行低溫冷藏處理,第2年4月中旬進行播種。播種前用50%多菌靈500倍溶液浸泡裂口種子10 min,除去癟籽后,將種子撈出,陰干表皮水分后即可播種;也可用2.5%適樂時(2.5%咯菌腈懸浮種衣劑)進行包衣拌種(100 mL適樂時兌水500 mL,可拌25 kg種子),陰干即可使用。

2.3.2 播種 春播在4月中下旬土壤解凍后開始,秋播在10月中旬至封凍前進行。育苗地播種可采用點播、條播或散播方式。點播或條播時,株行距可采用4 cm×5 cm的標準,以干種子質量計算,點播用種量為15~20 g·m-2,條播用種量為20~25 g·m-2,撒播用種量為25~30 g·m-2,直播大田的株行距可采用5 cm×20 cm。春季播種覆土厚度為3~4 cm,秋季播種覆土厚度4~5 cm,播種后將畦面摟平,用木板稍微壓緊,播種完成后使用軋碎的玉米秸稈或稻草進行覆蓋,厚度為2~3 cm。直播5~6年后即可采收。

2.3.3 移栽 移栽人參時,起參苗與選參苗應同時進行,選擇生長健壯、蘆頭完整、芽孢肥大及無病蟲害的優質參苗進行移栽。春栽在4月中旬土壤解凍且不黏時進行,時間集中在越冬芽萌動前的7 d內為宜;秋栽在10月中下旬人參地上部分枯萎后進行,栽參時不要傷到芽孢和參根。移栽種植前的消毒方法為使用50%多菌靈粉劑進行拌根消毒或500倍多菌靈溶液浸根5~10 min。移栽時做到隨挖隨栽,當天采挖的參苗應盡快完成移栽,先栽小苗后栽大苗,按照參根與畦面呈30~45°角擺放在栽培溝中。多年生人參起苗時按照一等、二等和三等苗分類后進行移栽,移栽時株行距見表4。移栽完成后,將畦面摟平,覆土5~8 cm,覆土后在其表面用平板輕輕拍打,使人參充分接觸到土壤。播種完成后用稻草或軋碎的玉米秸稈進行覆蓋,厚度為2~3 cm,參齡達到5~6年時即可采收。

3 田間管理

無公害人參田間管理貫穿栽培到收獲的整個生長期。依據人參生長發育特點,因時因地采用促進和控制相結合的調控措施,以滿足其生長發育所需要的環境條件,從而達到收獲優質藥材、提高產量的目的。

3.1 早春防寒及畦面消毒

早春氣溫變化較大時,注意防寒,當低于4 ℃寒潮來臨時,及時做好防凍準備。4月下旬氣溫>8 ℃,參畦土壤全部化透時,撤除防寒物,并將防寒物移到地外,使用1%硫酸銅100倍溶液對畦面和作業道進行消毒(用藥量以滲入床面1~2 cm為宜),使人參頂藥出土。

3.2 覆膜和調光

依據各地區風力大小,人參覆膜和遮陽可采用拱棚模式和復式棚模式。拱棚模式為遮陽網疊加覆蓋在參膜上面;復式棚模式為上層大棚(立柱高1.8~2.0 m)覆網,下層為拱棚(1.2 m高)覆膜的模式。4月下旬到5月初,當人參露土時集中扣參膜,不得拖延,以免造成霜凍或床面匯集過量雨水。當人參完全展葉后,白天氣溫升到25 ℃以上時,及時覆蓋遮陽網。參膜以藍色和黃色參膜為主,春秋兩季適宜增大光照,夏季適宜減少光照。多年生人參適宜光照范圍見表5,通過光度計測試,不同季節光照可采用遮陽網、噴施黃泥和在畦邊添加防護網等方法進行調節。參棚如有破損應及時修補,雨季注意防止參膜破損漏雨。冬季不下簾的參棚,當棚上積雪厚度超過10 cm,需要及時除雪,防止參棚坍塌。

3.3 除草松土

人參栽培過程中,根據土質板結程度,全年可手工松土3~5次,覆蓋稻草或落葉的地塊可以減少松土次數。第1次松土在參苗出土前,松土深度達到參根為宜;在展葉后期可以進行第2次松土,松土深度2 cm為宜,松土完成后可以將落葉及稻草鋪在畦面上,厚度3~5 cm;后續松土時間根據土壤板結程度及參棚潮濕情況進行。松土時進行人工除草,不允許使用除草劑除草,后續管理中做到畦面無雜草。為減輕田間工作量,作業道雜草可用鋤頭進行鏟除,將拔除的雜草集中收集后移到參地外。

3.4 扶苗培土

人參長出棚外易產生日灼病,在第2次松土時進行扶苗培土。扶苗方法為先把每行外第3株參苗內側參土挖開,輕輕把參苗向內推,使之向內傾斜約10°,接著把第1株和第2株參苗按照以上方法進行扶正,最后整平畦面。

3.5 灌溉及排水

灌溉可采用微噴灌溉、滴灌或溝灌等方式。選擇在1 d中的9:00前及15:00后進行,采用符合無公害種植標準的河水或深井水進行灌溉。不同土質條件下土壤最適含水量不同,腐殖土適宜含水量為40%~50%,砂質壤土為20%左右,棕壤土為20%~30%。4月底至5月初,出現干旱天氣時,可以先覆蓋遮陽網,待收集一定量雨水后再蓋參膜;5—6月份參畦表層0~30 cm土壤濕度低于各土質適宜條件時,應及時灌水,水量以滲透到根系土層為宜;6—8月份應做好排水,保持壟間地頭排水通暢,雨后作業道2 h內應無積水,以免雨水漫灌到畦內;9—10月份可撤下參膜,收集自然降水,促進參根生長和根部物質積累。

3.6 追肥

無公害人參種植施肥的原則有機肥為主、化肥為輔。一至二年生人參通常不需要追肥,三年生以上人參5—8月份生長期可適當追肥。追肥宜在5月份追施腐熟圈肥、豆餅及草木灰等混合肥料,也可追施化學肥料。缺氮時,人參植株矮小瘦弱,葉色淡綠,嚴重時呈現淡黃色,可以開溝施入尿素或噴施濃度為2%的尿素溶液;缺磷時,莖葉柔嫩,出現徒長,可以開溝施入或葉面噴施濃度為2%的過磷酸鈣溶液或稀釋800~1 000倍磷酸二氫鉀溶液;缺鉀時,植株生長遲緩,葉尖或葉緣黃褐色,根易腐爛,可開溝施入硫酸鉀肥料,也可噴施稀釋1 000倍的磷酸二氫鉀溶液。追肥噴施時要求葉正面及背面噴施均勻,噴施量以葉面濕潤為宜。人參缺少硼、鋅等微量元素時,可噴施少量微量元素肥料。endprint

3.7 摘蕾、疏花和疏果

5月下旬至6月初,當人參花梗長度為5 cm時,從花梗上1/3處將整個花序剪掉,注意切勿拉傷植株。為收獲優質種子,在人參開花前剪掉外圍邊緣耳蕾,并及時除去花序中心1/2花蕾,留外緣長勢優良的花蕾。當人參花序長出小青果時,把花序中心小而弱的青果摘除,1株人參保留約25~30粒種子,采收留種。

3.8 秋季覆蓋及防寒

農田栽參土壤通透性好,晝夜溫差較大,易產生凍害,春秋季應做好防寒準備。10月中下旬至土壤封凍前,可以根據種植地區情況采用3種方式進行防寒處理:①在畦面覆蓋一層8~15 cm厚的防寒土,包好畦頭和畦幫;②畦面覆蓋一層厚度為5~8 cm的防寒土,再上一層5~8 cm的落葉層,最后將參膜平鋪在上面;③在畦面覆蓋一層5~10 cm厚的防寒土,然后覆蓋一層草簾子。從次年4月中旬開始,一層一層將以上防寒物撤掉。

4 病蟲害防治

無公害中藥材病蟲害以“預防為主,綜合防治”為防治原則,在生產過程中應采用農業、生物和物理的防治措施提高栽培管理水平,調節藥用植物體內營養,增強其抗病能力,減少化學農藥使用次數和用量。

4.1 人參用藥準則及常用農藥種類

人參病蟲害高發期,可以選擇高效、低毒、低殘留的化學農藥進行防治?;瘜W防治所使用的農藥種類應按照《中華人民共和國農業行業標準(NY/T3932000)農藥使用準則》、以及GB/T8321.1GB8321.5《農藥合理使用準則15》執行,國家禁止銷售和使用的劇毒、高毒、高殘留農藥嚴禁在人參病蟲害防治中使用。人參無公害種植過程中推薦及禁止使用的農藥種類見表6。

4.2 病害種類及防治

春夏季節是人參病害高發時期,秋冬季節是預防和殺死病菌關鍵時期,不同時期針對不同病害做好防范措施。影響農田栽參的病害種類主要有立枯病、根腐病、銹腐病、疫病等[26]。人參常見病害種類、發病時間、危害部位及防治方法見表7[27]。

4.3 蟲害種類及防治

人參蟲害防治依據無公害農作物防治方法進行。早春季節及時檢查蟲情指數和種類,有針對性地使用生物除蟲藥劑進行誘殺;晚秋季節及時清除人參莖葉和雜草,消滅害蟲寄生源。人參常見蟲害種類、發病時間、危害部位及防治方法見表8。

5 采收與質量控制

5.1 采收與處理

人參通常生長5—6年采收,一般9月份采挖,具體采收時間根據各地降水、氣候變化及銷售價格確定。人參收獲期確定后,需要提前半個月拆除參棚,以便透陽接雨。根據參地面積、位置及交通便利情況,使用人工或機械采收。收獲人參時注意不要傷到參根,盡量邊起邊選,防止其在日光下長時間暴曬或雨淋。鮮儲人參最好10 d內進行加工;園參加工時,可以用清洗機清洗;林下參及野山參的清洗則以人工為主。人參清洗時水溫不宜超過35 ℃,清洗后的人參根據產品需求,分別加工成生曬參、紅參、大力參及活性參等。

5.2 質量控制

人參藥材呈紡錘形或圓柱形,主根下有支根及須根數條,以表面灰黃色、有香氣者為佳。依據2015年版《中國藥典》及《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》進行質量

控制。人參干藥材安全含水量不得超過12.0%,總灰分不得超過5.0%,含人參皂苷Rg1(C42H72O14)和人參皂苷Re(C48H82O18)的總量不得少于30%,人參皂苷Rb1(C54H92O23)不得少于0.20%;人參中總六六六和總滴滴涕不得超過0.2 mg·kg-1;五氯硝基苯、六氯苯和氯丹不得超過0.1 mg·kg-1;七氯和艾氏劑不得超過0.05 mg·kg-1[2]。依據《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》規定:人參藥材重金屬總量不得超過20.0 mg·kg-1,鉛不得超過5.0 mg·kg-1,鎘不得超過0.3 mg·kg-1,汞不得超過0.2 mg·kg-1,銅不得超過20.0 mg·kg-1,砷不得超過2.0 mg·kg-1。

6 人參無公害農田栽培研究方向

針對農田栽參土壤結構較差、營養元素失衡、病蟲害嚴重、育種周期長等問題,本研究提出開展農田栽參土壤修復技術研究,建立農田栽參病蟲害綜合防治平臺,培育適宜農田栽培的抗逆新品種,建立人參無公害種植產地溯源系統等發展方向,研究結果可有效促進人參無公害農田栽培技術提高。

6.1 開展農田栽參土壤修復技術研究

開展土壤修復研究是農田栽參種植技術的關鍵。與林地土壤相比,農田土壤在營養成分、土壤質地、土壤病原微生物種類等方面均存在不足[7]。開展科學高效的農田栽參土壤修復技術研究是提高人參存苗率,減少化肥農藥過量施入的有效措施。土壤改良過程中有機肥的肥效分析及科學選擇是保證人參高效生產及降低成本的有效方法。目前,農田栽參普遍存在大量施入農家肥現象,藥農認為在不燒苗的前提下,多施有機肥對產量提升效果較好。調查發現農家肥過量施入,赤參、紅參、紅皮、燒須等病害現象嚴重[28],因此,各種農家肥成分差異及其在農田栽參過程中的用法用量有待進一步分析。土壤微生物群落是土壤微生態中最重要的組分,其在土壤結構調節及肥力增加過程中均發揮著重要作用。孫海等研究表明野山參土壤、林下土壤及農田栽參土壤中細菌、真菌及放線菌種類及豐度差異較大,通過添加外源微生物改變土壤微生物群落結構及組成可以有效提高農田栽參土壤肥力[29]。開展土壤改良過程中微生物菌肥的開發是提高人參質量及產量的重要措施之一。目前市場上少有專門用于農田栽參土壤修復的菌肥,實際生產過程中盲目添加各種菌肥是否促進人參生長有待研究。

土壤消毒是降低農田栽參病蟲害、提高存苗率的重要步驟。為生產無公害人參藥材,低毒低殘留的土壤消毒劑研發是未來農田栽參土壤修復的發展方向。溴甲烷是目前世界上認可防治土傳病害的最有效熏蒸劑,因其破壞臭氧層,《蒙特利爾議定書哥本哈根修正案》規定發展中國家于2015年全面停止溴甲烷作為土壤熏蒸劑在農業上的使用[30]。目前,棉隆的土壤消毒效果較好,在實際應用中改進其消毒方法,提高其消毒效率是關鍵。氰氨化鈣又名石灰氮,用于調節土壤酸度及補充植物鈣素等,其遇水初期形成氰胺和雙氰胺,可以有效殺滅土壤中雜草種籽、有害微生物等[31]。本項目組將氰氨化鈣應用到農田栽參土壤修復過程中,結果表明該藥劑可以有效增加土壤肥力、減少有害微生物種類及數量,值得進一步推廣應用。endprint

6.2 建立農田栽參病蟲害綜合防治平臺

建立農田栽參病蟲害綜合防治平臺是人參無公害生產的關鍵環節之一。人參因富含糖類等物質,生長過程中極易感染病蟲害;多年連續種植,自毒物質大量積累使人參感染病蟲害的幾率大大增加[32]。減少農藥施用量,開發農田栽參高效低殘留的藥劑是農田栽參病蟲害防治的重要發展方向。目前參農為追求高產出,普遍存在大量施用劇毒、高毒農藥行為,農藥過多使用不僅降低了人參品質及療效,而且也危害人類健康。依據“預防為主,綜合防治”中藥材病蟲害防治原則[33],在無公害農田栽參種植過程中,建立以物理及生物防治為主的農田栽參病蟲害體系,篩選及登記人參專用、高效低殘留的農藥是無公害人參種植產業發展的重要方向。

6.3 開展農田栽參抗逆新品種選育

人參為多年生四倍體藥用植物,遺傳背景復雜,育種周期長。目前國內生產上推廣應用的人參新品種較少,適宜農田栽培的人參品種僅有“康美一號”,而且推廣面積較小[34]?,F階段用于栽培的人參種質來源混雜,導致生產的藥材質量及產量不穩定,選育適宜農田栽培參的抗逆新品種是推動無公害農田栽參產業發展的重要方向。采用系統選育、集團育種結合現代分子輔助育種技術可以大大縮短人參抗病蟲害新品種的選育時間。通過對物種基因組進行高通量測序,利用關聯分析技術得出控制某個性狀的關鍵基因,通過轉基因技術或集團選育方法進行優良種質篩選,可以較快的得到農田栽參抗逆新品種[35]。陳士林等通過高通量轉錄組測序技術獲得了約3.1萬條人參根中的獨立基因,基本涵蓋了全部的參與人參皂苷骨架合成的酶基因及參與人參皂苷骨架修飾的潛在基因;對不同人參根、莖、葉和花的轉錄組數據分析得到了223條參與人參皂苷骨架合成的酶基因,這些數據為農田栽參新品種選育提供了科學依據[3637]。

6.4 建立人參無公害種植產地溯源系統

中藥原材料生產到銷售是一個多環節且復雜的過程,中藥材盲目引種及不規范種植容易導致藥材質量下降,生產及銷售等環節不規范采購及加工也可能導致藥材品質良莠不齊,這些因素使得中藥材不安全問題日益嚴重,不僅影響了中藥材產品出口,更威脅到中醫臨床用藥的安全性。中藥材生產和流通等各環節的質量檢測相對獨立,質量信息不能相互共享,導致監管盲點出現。如何進行中藥材質量的全程追溯,跟蹤中藥質量檢測信息,已成為目前中藥質量追溯的一個亟待解決難題。建立中藥材產地溯源系統是解決中藥材源頭質量不安全問題的有效解決方法。人參為多年生藥材,藥材產地溯源系統不僅能保障人參藥材真偽,而且在每個流通過程中實現對人參藥材種源、種植、生產及銷售過程的溯源查詢,實現藥材統一規范的信息管理。目前,產地溯源分析常用的方法有DNA鑒定技術、同位素示蹤技術、中藥指紋圖譜技術以及條碼技術等技術[3840]。陳士林等在DNA條形碼的基礎上,基于二維碼及網絡數據庫建立了“道地藥材溯源系統”,并詳細分析了該系統在中藥材種子種苗和栽培種植方面的應用前景[41]。目前,多數文獻及質量追溯系統研究多集中在商品流通領域的管理,忽視了中藥的藥品屬性。近年來一些質量追溯研究逐漸關注藥材的品質追溯,蔡勇等提出了“質量二維碼”用于中藥的質量追溯[42]。為把常用質量分析和檢測結果用于質量追溯,Yong Cai等把化學指紋圖譜數字化,轉換為二維碼方便流通管理[43],并把質量追溯與移動互聯網相結合,建立了基于移動智能技術的中藥質量追溯系統,方便消費端實時查詢中藥材在各個環節的信息[44]。人參藥材市場和中成藥產值需求量巨大,假冒偽劣人參藥材產品對社會危害性極大,現階段迫切需要建立人參無公害種植產地溯源系統。已有研究表明,把人參藥材基因身份證信息和化學質量檢測信息相結合,轉換為可追溯真偽和品質的質量二維碼在技術上是可行的[45]?;凇暗赖厮幉乃菰聪到y”進行人參無公害產地溯源研究,不僅是生產優質人參藥材的有效措施,也是保證人參臨床用藥安全的前提。

[參考文獻]

[1] 吳征鎰. 人參屬植物的三帖成分和分類系統、地理分布的關系[J]. 植物分類學報, 1975, 13(2):29.

[2] 中國藥典. 一部[S]. 2015:8.

[3] 路放,楊世海,孟憲蘭. 人參藥理作用研究新進展[J]. 人參研究,2013(1):46.

[4] 沈亮,徐江,董林林,等. 人參栽培種植體系及研究策略[J]. 中國中藥雜志,2015,40(17):3367.

[5] 任躍英,張益勝,李國君,等. 非林地人參種植基地建設的優勢分析[J]. 人參研究,2011,2(2):34.

[6] 崔東河,田永全,鄭殿家,等. 農田地人參栽培技術要點[J]. 人參研究,2010,22(4):28.

[7] ?,|浩,徐江,董林林,等. 農田栽參的研究進展及優勢分析[J],世界科學技術——中醫藥現代化,2016,18(11):1981.

[8] 陳士林,黃林芳,陳君,等. 無公害中藥材生產關鍵技術研究[J]. 世界科學技術——中醫藥現代化,2011,13(3):436.

[9] 楊崇仁. 中藥農藥現狀與對策[J]. 中國現代中藥,2013,15(8):633.

[10] 魏赫,王瑩,金紅宇,等. 植物生長調節劑研究進展及其在中藥種植中使用和檢測[J]. 中國藥學雜志,2016,51(2):81.

[11] 王育民,殷秀巖,于鵬,等. 西洋參生產技術標準操作規程(SOP)[J]. 現代中藥研究與實踐,2004,18(2):8.

[12] 楊俊,楊樹中. 無公害名特中藥材金銀花規范化栽培技術[J]. 陜西農業科學,2007(3):183.

[13] 李春雷. 吉林省無公害山藥栽培關鍵技術的研究[D]. 長春:吉林農業大學,2013.endprint

[14] 董林林,谷麗婷,徐江,等. 三七無公害栽培體系的探討[J]. 世界科學技術——中醫藥現代化,2016,18(11):1975.

[15] 中國中藥協會團體標準,T/CATCM 0032017 無公害三七藥材及飲片農藥與重金屬及有害元素的最大殘留限量[S]. 北京:中國標準出版社,2017.

[16] 張飛飛,任躍英,王天媛,等. 無公害人參生產關鍵技術[J]. 現代農業科技,2017(1):70.

[17] 沈亮,吳杰,李西文,等. 人參全球產地生態適宜性分析及農田栽培選地規范[J]. 中國中藥雜志,2016,41(18):3314.

[18] 董林林,徐江,?,|浩,等. 改良措施對農田土壤微生態及人參存苗率的影響[J]. 中國中藥雜志,2016,41(23):4334.

[19] 徐江,董林林,王瑞,等. 綜合改良對農田栽參土壤微生態環境的改善研究[J]. 中國中藥雜志,2017,42(5):875.

[20] 陳士林. 中國藥材產地生態適應性區劃[M]. 2版. 北京:科學出版社,2017.

[21] 許世泉,張浩,徐懷友,等. 白漿土栽培“福星1號”人參技術要點[J]. 特種經濟動植物,2015(6):36.

[22] 中華人民共和國農業行業標準,NY/T 52952015 無公害農產品產地環境評價準則[S]. 北京:中國標準出版社,2015.

[23] 孫小鐳,姜慧玲,馮連杰,等. 棉隆土壤熏蒸消毒技術規程[J]. 黃河蔬菜,2010(2):42.

[24] 翟建華,曹曉妹,王蓓,等. 蔬菜大棚常用土壤消毒劑[J]. 北方園藝,2009(1):126.

[25] 中國人民共和國化工行業標準,HG242793 氰氨化鈣[S]. 北京:中國標準出版社,1993.

[26] 劉亞南,趙東岳,劉敏,等. 人參病蟲害發生及農藥施用現狀調查[J]. 中國農學通報,2014,30(10):294.

[27] 陳君,徐常青,喬海莉,等. 我國中藥材生產中農藥使用現狀與建議[J]. 中國現代中藥,2016,18(3):263.

[28] 趙保文,張玉姣,張陽,等. 延邊州農田栽參現狀與發展對策[J]. 中國林副特產,2016(2):104.

[29] 孫海,王秋霞,張迪迪,等. 不同生長模式下人參土壤微生物群落結構研究[J]. 東北農業大學學報,2016,47(2):16.

[30] 曹坳程. 溴甲烷及其替代產品[J]. 農藥,2003,42(6):1.

[31] 賁海燕,崔國慶,石延霞,等. 氰氨化鈣土壤改良作用及其防治蔬菜土傳病害效果[J]. 生態學雜志,2013,32(12):3318.

[32] 金永善,許永華,龐立杰,等. 農田種植綠色人參技術研究[J]. 人參研究,2006(3):10.

[33] 張鵬,李西文,董林林,等. 植物源農藥研發及中藥材生產中的應用現狀[J]. 中國中藥雜志,2016,41(19):3579.

[34] 南煙. 吉林育出非林地種植人參新品種[J]. 北京農業,2012(12):54.

[35] 黎裕,王建康,邱麗娟. 中國作物分子育種現狀與發展前景[J]. 作物學報,2010(36):1425.

[36] Sun C, Li Y, Wu Q, et al. De novo sequencing and analysis of the American ginseng root transcriptome using a GSFLX Titanium platform to discover putative genes involved in ginsenoside biosynthesis [J]. BMC Genomics, 2010, 11(1):262.

[37] Chen S L, Luo H, Li Y, et al. 454 EST analysis detects gene sputatively involved in ginsenoside biosynthesis in Panax ginseng [J]. Plant Cell Rep, 2011, 30(9):1593.

[38] 宋君,王東,郭靈安,等. 利用DNA條碼對農產品產地溯源研究——黑木耳產地分子溯源[J]. 分析試驗室,2014,33(3):292.

[39] Heaton K, Kelly S D, Hoogewerff J, et al. Verifying the geographical origin of beef:the application of multielement isotope and trace element analysis [J]. Food Chem, 2008, 107(1):506.

[40] 郭波莉,魏益民,Simon K D,等. 穩定性氫同位素分析在牛肉產地溯源中的應用[J]. 分析化學,2009,37(9):1333.

[41] 廖保生,宋經元,謝彩香,等. 道地藥材產地溯源研究[J]. 中國中藥雜志,2014,39(20):3881.

[42] 蔡勇,李西文,倪靜云,等. 基于二維碼的中藥質量可追溯系統[J]. 中藥材,2016,39(2):275.

[43] Cai Y, Li X W, Li M, et al. Traceability and quality control in traditional Chinese medicine:from chemical fingerprint to twodimensions [J]. EvidBased Compl Alt,2015, doi. org/10. 1155/2014/251304.

[44] Cai Y, Hu H, Li X W, et al. Quality traceability system of traditional Chinese medicine based on two dimensional barcode using mobile intelligent technology [J]. PLoS ONE, 2016, 11(10):e0165263.

[45] Cai Y, Li P, Li X W, et al. Converting Panax ginseng DNA and chemical fingerprints into twodimensional barcode [J]. J Ginseng Res, 2017, 41(3):339.

[責任編輯 呂冬梅]endprint

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