中藥材南繁技術要點探討

楊娜娜 彭玉德 符平叢 朱 平 楊新全

（1 中國醫學科學院北京協和醫學院藥用植物研究所海南分所/海南省南藥資源保護與開發重點實驗室，?？?70311；2 廣西藥用植物園，南寧530023）

根據我國南繁歷史并結合多位學者的觀點，南繁為北方高緯度及高海拔區域到低緯度地區進行的動植物基礎研究、品種選育、種子鑒定及推廣等綜合性活動的統稱[1-5]。南繁活動始于20 世紀60年代，許多北方大型農業科研單位在海南開展農作物的種質創新、材料加代、組培育種、種子純度鑒定、繁殖制種、資源保存、中試試驗、生產經營等活動[6-7]，經過60 多年的發展，目前已開展南繁的農作物主要有水稻、棉花、玉米等30 多種[8]，為我國農作物種業事業做出了重要貢獻。

近年來，隨著我國對中醫藥產業的大力支持，中藥材育種工作取得了顯著進展，截至2019 年，我國已成功培育出116 種、537 個新品種[9]。中藥材南繁則是將北方及高緯度區域的中藥材送到低緯度南方地區開展基礎研究、品種選育、品種擴繁、種子鑒定及生產推廣等系列活動。中藥材南繁在中藥材育種中至關重要，不僅能有效縮短育種時間，還可以進行種子、種苗擴繁，乃至將南繁基地作為北方中藥材種子備用生產地。中藥材類型繁多，有喬木、灌木、草本、真菌、動物藥等，其中草本中藥材的便利性較適合開展南繁研究。對于一年生草本中藥材可采用種子南繁，而二年生及多年生草本中藥材則可用宿根進行南繁。在中藥材南繁研究中，本項目組前期開展了牛膝、瞿麥、荊芥等27 種中藥材的南繁試驗，發現可進行南繁的中藥材有13 種[10-15]。然而，目前中藥材南繁基礎薄弱，南繁地選擇、南繁時間確定、南繁技術的研究以及南繁關鍵節點的管理等環節仍有待進一步完善。為此，本文將對中藥材南繁過程中的主要影響因素、主要開展內容進行分析討論，為中藥材南繁研究奠定基礎。

1 中藥材南繁主要影響因素

1.1 光照光照作為植物生長的必要條件和初始能源，在光合作用中起著至關重要的作用。其作用效果取決于光譜特性、輻射時間、強度這3 個因素。值得注意的是陽性、中間型及陰性植物對光照強度的需求各不相同，而光照時長和質量也會隨地理區域的變化而發生改變。例如，從高緯度到低緯度地區，植物生長季的光照時間會逐漸縮短；從低緯度地區到高緯度地區，植物生長季的光照則會逐漸延長[16]。因此，在選擇南繁中藥材品種時，必須充分考慮光照因素對其生長的影響，這也是中藥材南繁研究需重點突破的問題。

1.2 溫度南繁區中藥材的生長發育依賴于適宜的溫度環境。月平均溫度、月平均最高溫度、月平均最低溫度、絕對最高溫度、絕對最低溫度等氣候因素以及冬春季節交替，都對中藥材生長發育產生重要影響。在南繁研究中，需考慮南繁中藥材的自然地理分布和相應的溫度條件[16]。有些中藥材的產地與南繁區的平均溫度相近，它們在南繁過程中相對容易生長，然而，極端高溫和極端低溫的出現則會導致南繁的失敗。以海南為例，南繁過程中需特別關注1 月和2 月的極端低溫，部分地區（?？?、萬寧等）可能出現5℃的低溫情況。另外，三亞南繁區在3月及4 月會出現35℃以上的高溫，這也對南繁構成挑戰。因此需要采取相應的措施，如提前南繁或加強降溫措施，以應對這些氣候條件對中藥材南繁的影響。

1.3 水分、濕度水分在有機物制造中起著關鍵作用，對植物的生命活動具有重要意義。它不僅是光合作用的必備條件，也對植物體內物質吸收和轉運、代謝過程發生影響。此外，水分還調節植物的蒸騰作用，進而影響植物的開花、授粉、受精等生理過程，以及病蟲害的發生與發展。針對南繁這一特殊的引種栽培過程，通過管理措施來嚴格控制中藥材南繁區水分、濕度尤為重要。

1.4 土壤土壤對南繁中藥材的生長具有重要意義，其類型、特性、養分含量、酸堿度、含鹽量、排水性、通氣性、溫度、濕度以及土壤微生物等諸多因素均會影響南繁中藥材的生長狀況。為確保南繁中藥材正常生長，應選擇適宜的土壤，或根據中藥材特性對土壤進行改良，以滿足南繁中藥材生長需求。

1.5 其他因子生物間的寄生、共生關系以及生物與花粉攜帶者之間的互動等諸多因素，也會成為南繁成敗的重要條件。對于部分中藥材繁殖，若缺少昆蟲媒介，便需依賴人工授粉以實現南繁目標。

2 中藥材南繁主要開展內容

2.1 中藥材南繁前期準備

2.1.1 中藥材南繁基地選擇中藥材南繁基地的選定主要根據開展南繁的中藥材品種對土壤類型、氣候環境等方面的需求，同時，還需考慮南繁區的土地成本、人工成本、技術儲備等因素。在海南的各個南繁區域中，盡管三亞的土地及人力成本較高，但其南繁技術相對較為成熟。研究顯示在某些中藥材南繁過程中高溫條件有助于縮短其南繁周期[12]，有些中藥材雖在不同南繁區但南繁周期基本接近[13]。此外，海南多雨，低洼地區容易發生洪澇災害，選擇南繁區域時還需注意選擇不易積水的地區，方便排灌。

2.1.2 中藥材南繁時間確定中藥材南繁時間的確定主要基于中藥材生物學特性以及北方種植時間，目標是確保南繁采收不影響北方正常種植。通常，中藥材在北方的主要采收期為11 月之前，因此，大部分中藥材的南繁工作在11-12 月進行。然而，有些中藥材并不遵循傳統的春種秋收的生產規律，南繁時期也需要相應進行調整。同時也發現部分中藥材南繁周期較短，如荊芥在11 月至翌年3 月均可進行南繁，且不會對北方荊芥種植產生影響。

2.2 中藥材南繁材料生物檢疫隨著南繁事業的蓬勃發展，生物安全問題日益凸顯，外來入侵生物、檢疫性有害生物以及轉基因生物帶來的生物等因素對南繁種業可持續發展構成嚴重制約。鑒于中藥材種類多，且來源廣泛，南繁管理工作面臨著巨大挑戰。中藥材南繁生物安全研究的核心內容包括中藥材繁殖材料的檢疫，如病害、蟲害、有害生物等的檢測，以及中藥材南繁擴散風險分析。為確保南繁過程的安全進行，必須從源頭上控制中藥材繁殖材料的安全，開展前應到南繁管理機構備案，在開展新的中藥材物種南繁研究過程中，還應充分做好中藥材品種擴散的風險防控工作。

2.3 中藥材南繁其他準備中藥材南繁準備工作還包括南繁地整理、搭建遮陽棚、土地消毒處理、施放基肥、畦田建設、覆蓋薄膜及排灌設施建設等。根據中藥材品種特性，選擇是否在大棚內開展南繁，以提高南繁過程中的溫度，縮短南繁周期。南繁地深耕后，應確保充足的晾曬時間，保證土壤充分消毒，也可采用熟石灰進行消毒。根據所開展南繁中藥材品種特性，制定相應畦田規格，施放基肥及覆蓋薄膜，有利于抑制雜草生長及保持土壤水分。針對部分地區線蟲問題，土地處理要徹底，采取殺蟲措施，防止根類中藥材受害。播種時，根據南繁中藥材品種選擇穴播或條播等方法，并對地膜進行相應打孔。

2.4 南繁材料處理

2.4.1 南繁中藥材種子種苗處理中藥材種子種苗是其繁殖的重要載體，其質量優劣直接關系到南繁成功與否。因此，研究中藥材種子休眠破除、活力提升、幼苗長勢促進、病蟲害防治等至關重要。針對這些問題，主要處理技術有物理法的機械破損處理、高溫浸種、層積、超聲波等，化學法有化學制劑、生長調節制劑處理等，為保證南繁中藥材順利出苗，部分中藥材可采用種子包衣和丸劑處理等措施。例如，懷牛膝及草決明可將種子放在水中浸泡24h 晾曬略干后播種；薏苡則需沸水浸種，一般用清水將種子浸泡一夜后放入沸水中7s 左右拿出，晾干水氣后播種；苦地丁則采用常溫濕沙埋藏處理12d 左右播種。對南繁種苗處理則包括種苗恢復、分苗、消毒、殺蟲等，以保證南繁種苗質量。

2.4.2 播種及苗期管理中藥材南繁過程中，播種方法的選擇通常根據南繁中藥材種子的特性進行。如條播適用于種子小、用量大、植株冠幅小的中藥材，而穴播則適用于種子大、用量小、成本高的中藥材品種。針對不同的種子大小，南繁過程中采取相應的覆土厚度以保證種子順利發芽，小粒種如荊芥，覆土厚度在0.5cm 以內即可；種皮大粒種如薏苡，則需覆土5cm 左右。中藥材南繁過程中，針對不同南繁中藥材品種進行針對性管理，主要包括澆水、除草、預防地下害蟲及鼠害。在苗期管理階段，對播種量大或營養生長期植株競爭激烈的中藥材進行間苗，保證其正常生長。根據不同南繁中藥材生長環境需求，確定相應的間苗次數和株距，實現定株的目的，如荊芥、王不留行等在條播后，通常采用2 次間苗定株。

2.5 田間管理田間管理主要包括中藥材南繁植物營養生長期間中耕除草、水肥管理、病蟲害防治等，還包括根據中藥材南繁品種的生物學特性及南繁研究安排的特殊管理措施。

2.5.1 中耕除草根據雜草生長情況，以不影響南繁中藥材正常生長為主，除草可采用人工或機械除草方式，在除草過程中應注意不要損傷到南繁中藥材植株。

2.5.2 水肥管理海南南繁基地的土壤一般為沙質土壤，其特點為水肥難以保持。因此，施肥策略應以少量多次為原則，避免單次過量施用，否則既會造成資源浪費，又會影響肥效，造成燒苗的后果。中藥材南繁過程中，水肥根據具體南繁品種的需求來制定，針對營養生長、花蕾期、結果期等不同生長階段進行精細化管理，如薏苡在拔節期、孕穗期和揚花期要保證土壤水分充足，否則會出現果粒不滿、空殼現象，草紅花澆水頻率一般每周1 次。此外，根據覆膜情況，可采用葉面肥及顆粒肥等施肥方式，結合南繁成本，合理安排施肥。

2.5.3 病蟲害防治鑒于南繁基地南繁品種來自全國各地，種質交流頻繁，為確保南繁前后種質安全可靠，防止病蟲害的傳播，各地應首先加強檢疫工作。在此基礎上，南繁過程中盡量多施用有機肥料，增強南繁品種抗病性。海南南繁基地高溫高濕的環境特點易發生腐爛性病害，因此，保持田間衛生、清除南繁地田間殘葉病株至關重要。同時，應根據南繁中藥材品種病蟲害發生規律調整播種期，以避免病蟲害大規模發生[17]。此外，中藥材南繁種植的精細管理措施也能對病蟲害預防起到良好效果，通常采用機械和化學方法防治病蟲害，以防為主。中藥材南繁基地病蟲害發生與所在區域密切相關，病蟲害發生規律與中藥材原產地存在較大差異，因此，不能簡單照搬原產地病蟲害防治方法，需要根據南繁地具體情況，采用針對性防治措施進行防治。

2.5.4 其他管理措施中藥材南繁過程中，部分中藥材需采取特殊管理措施，如整枝修剪、打頂、摘蕾、套袋、修根、遮蔭、人工授粉、覆蓋、搭支架、防寒凍等。其中，人工授粉在中藥材南繁研究中較為常見，是適用于南繁過程中的定向雜交育種試驗或自然授粉途徑（如蟲媒授粉）無法實施時的干預措施。套袋主要用于自交試驗或防止其他材料雜交。搭建支架的目的在于保障藤本匍匐植物正常生長。遮蔭則適用于部分耐陰中藥材生長或部分中藥材苗期生長需求。為確保中藥材品種南繁成功，需匹配相應的基礎設施和管理措施。

2.6 南繁中藥材種子采收加工根據開展南繁的中藥材類型，分為種子采收加工及種苗采收加工。

2.6.1 種子采收加工中藥材種子的成熟時期因藥用植物種類、栽培環境的差異而各有不同，掌握適宜的采種時機十分重要。種子成熟有形態和生理成熟兩種形式。生理成熟表現為種子生長到具備發芽能力，而形態成熟則為種皮變堅硬密實，種仁飽滿。通常，種子會先經生理成熟，然后才是形態成熟，但也有部分種子與此相反。在實際生產中，需要充分考慮南繁中藥材種子的生理和形態成熟時間，以選擇最佳時間進行采收。種子加工處理一般包括去果殼、去果肉和除雜等，根據種子量選擇適當的機械設備和處理方法。

2.6.2 種苗采收加工南繁中藥材種苗一般用于中藥材種子擴繁或加代，采收通?？紤]在地上部分變黃枯萎或在種子采收后進行種苗采收。采收過程中注意不損傷根莖，及時消毒，選擇適宜保存環境。

3 總結與討論

由于南繁中藥材品種多，單一品種中藥種植面積較小，栽培歷史較短，加之中藥材道地性及成本等多重因素影響，中藥材南繁的發展相較農作物晚。目前，部分中藥材的南繁試驗驗證了其適合開展南繁，并對各生育期過程有了明確了解。在試驗種植的27 種中藥材中，包括懷牛膝、荊芥、瞿麥、草紅花、王不留行、草決明、薏苡、苦地丁、雞冠花、紫蘇、丹參、蒲公英和車前共13 種中藥材，已驗證可以達到南繁加代的目的。柴胡、桔梗、黃芩、天南星、防風、遠志6 種中藥材南繁期達150 多天，南繁期較長，需要溫室等配套設施及開展其他研究工作來縮短南繁期。試種的黃芪、射干、大黃、牛蒡子、白芷、蒼術、知母、板藍根等8 種中藥材，黃芪、射干7 月后才開花，失去了南繁加代的意義；大黃、牛蒡子、白芷、蒼術、知母、板藍根等6 種未開花，其營養器官生長都正常，但仍不能達到南繁的目的。

各種中藥材的生長周期長短不一，在海南高溫錯峰開展種植是中藥材南繁的先決條件。合適的中藥材品種選擇至關重要，熟知各種中藥材的生長周期和生長特性，把握最佳播種時間，是中藥材南繁成功的關鍵。某些中藥材在相對低溫的環境生長較好，相應的其生育期較長，南繁時則應提前播種；而生長周期較短、喜歡較高氣溫的中藥材則可視情況推遲播種時間。海南地區氣溫高、雨水頻繁，對部分中藥材可采取大棚南繁或搭建遮陽網等措施進行保護種植。針對生長周期長或不開花的藥材，研究藥劑催化技術將成為南繁研究的重要方向和任務。鑒于中藥材南繁研究剛剛起步，還有大量的中藥材品種未開展南繁研究工作，相關的研究依據和經驗有限，有必要開展更多、更深入的研究工作。