無公害人參生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)

張飛飛++任躍英++王天媛++李嘉豐++許嘉++駱長林

摘要 人參的質(zhì)量問題一直是我國人參出口的阻礙，從源頭解決是關(guān)鍵。無公害人參應(yīng)用而生，本文詳細介紹了無公害人參生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)，包括基地選址，合理的種植模式、種子種苗的選育及農(nóng)田地的改良，以農(nóng)業(yè)防治和生物防治為主的病蟲害綜合防治技術(shù)，外源性有害物質(zhì)的檢測等。為我國無公害人參的生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供重要參考。

關(guān)鍵詞 無公害人參；生產(chǎn)；關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號 S567.5+1 文獻標識碼 B 文章編號 1007-5739（2017）01-0070-04

Key Technology of Production of Pollution-free Ginseng

ZHANG Fei-fei 1 REN Yue-ying 1 * WANG Tian-yuan 1 LI Jia-feng 1 XU Jia 1 LUO Chang-lin 2

（1 College of Traditional Chinese Medicine，Jilin Agricultural University，Changchun Jilin 130118； 2 Baiquan Ginseng Group Company Limited in Tonghua City）

Abstract The quality of ginseng hampered China′s ginseng exports，from the source to solve is the key.This paper described in detail the production of pollution-free ginseng key technologies，including the base location，reasonable cropping patterns，breeding seeds，seedlings，farmland improving and agricultural and biological control-based integrated pest management techniques，exogenous harmful substances detection，in order to provide an important reference for China's industrial development and production of pollution-free ginseng.

Key words pollution-free ginseng；production；key technologies

人參（Panax ginseng C.A.Meyer）為五加科（Araliaceae）人參屬（Panax）多年生宿根性草本植物，是我國傳統(tǒng)名貴中藥材。《神農(nóng)本草經(jīng)》最早有人參的記載：“主補五臟，安精神，定魂魄，止驚棒，除邪氣，明目，開心益智，久服輕身延年”。自古以來，人參就作為絕佳補品深受人們的青睞，如今社會更是如此，有關(guān)人參的產(chǎn)品層出不窮。人們?nèi)绱绥姁鄹黝惾藚a(chǎn)品就是看中人參對身體的各種益處，但由于需求量的猛增，出現(xiàn)了只注重產(chǎn)量而不求質(zhì)量的局面，大量使用各種農(nóng)藥、化肥，不但使人參的藥用功能大打折扣，而且農(nóng)藥殘留量嚴重超標，危害人們的身體健康。人參的安全和質(zhì)量一直是我國人參打開國際市場的瓶頸，傳統(tǒng)的栽培方式已不能滿足市場的需求，亟需建立順應(yīng)國際市場的無公害人參生產(chǎn)技術(shù)體系。從基地選址、種植技術(shù)、田間管理、質(zhì)量控制等環(huán)節(jié)實現(xiàn)無公害人參規(guī)范化、標準化管理，解決農(nóng)田栽參病蟲害嚴重，農(nóng)藥殘留、重金屬等有害物質(zhì)含量超標等問題，以確保生產(chǎn)高品質(zhì)、安全的人參，中國不僅是人參生產(chǎn)大國，亦可成為人參出口大國。因此，人參的質(zhì)量和安全就成了亟待解決的問題，無公害人參應(yīng)運而生。發(fā)展無公害人參生產(chǎn)，建立標準化、規(guī)范化技術(shù)體系，已成為人參產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的必然方向和迫切需求。

1 無公害人參基地選址

選擇無公害人參生產(chǎn)基地必須遵循地域性原則，根據(jù)人參的生物學(xué)特性，因地制宜，合理布局。人參作為東北地區(qū)的道地藥材，雖然在全國范圍內(nèi)均有栽培，但道地產(chǎn)區(qū)的人參產(chǎn)量仍占到90%以上。董梁 [1] 應(yīng)用“中藥材產(chǎn)地適應(yīng)性地理分析信息系統(tǒng)”（TCMGIS）的強大功能和分析方法，建立了人參產(chǎn)地生態(tài)適宜性區(qū)劃。分析顯示，與人參道地產(chǎn)區(qū)生態(tài)相似度95%～100%的區(qū)域主要集中在長白山和部分小興安嶺地區(qū)，人參的引種栽培適宜在這一地區(qū)進行。徐萬玲 [2] 對長白山地區(qū)典型人參地生態(tài)安全評價研究，得出該地區(qū)生態(tài)安全良好，適宜人參種植，且符合綠色無公害人參的生產(chǎn)要求。

2 種植模式

當(dāng)前人參種植模式基本分為3種，即伐林栽參、農(nóng)田栽參和野生撫育。伐林栽參雖是中國傳統(tǒng)的栽參模式，但破壞了森林土地資源，造成大面積水土流失，極大地破壞了生態(tài)環(huán)境。野生撫育也稱林下栽參，是仿照野生人參生長環(huán)境，在自然生態(tài)環(huán)境下生長的人參，具有野山參的特征。林下參雖具有較高的品質(zhì)，但林下資源有限且種植周期長，產(chǎn)量低，難以滿足市場對人參產(chǎn)量的需求。與伐林栽參和野生撫育相比較，農(nóng)田栽參可利用的土地資源較多，而且不破壞生態(tài)環(huán)境，可以進行參糧輪作，達到土地資源的可持續(xù)利用[3]。

3 品種選擇

為了實現(xiàn)人參無公害種植的目標，選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病的人參良種是關(guān)鍵。針對目前最具發(fā)展前景的人參種植模式——農(nóng)田栽參和野生撫育，首先是選育適合各自栽培類型的人參品種。農(nóng)田地經(jīng)過改良，有機質(zhì)含量高，適合普通參的培育，普通參中大馬牙類型參根產(chǎn)量高，二馬牙較大馬牙參根產(chǎn)量略低，但因其體形優(yōu)美，其商品價值高。林下參種子或種苗最好選用野山參苗或圓膀圓蘆、長脖類型參苗，都具有主根長、體型優(yōu)、生長緩慢的特征，具有很高的商品價值[4-5]。經(jīng)過幾代甚至幾十代科研工作者的努力，現(xiàn)已培育出多個人參良種，包括吉參1號、吉林黃果人參、康美一號、新開河1號、福星01、寶泉山人參等人參新品種，其中，康美一號為首個非林地人參種植新品種[6-7]。為選育出的新品種建立規(guī)范化的良種繁育技術(shù)體系和繁殖基地，并實現(xiàn)無公害種植，是現(xiàn)在及將來最具研究意義的課題。

4 農(nóng)田土壤的改良與培肥

農(nóng)田土壤由于常年耕種各種糧食作物，施用大量的化肥和農(nóng)藥，造成土壤中可溶性鹽增多，有機質(zhì)含量低，土壤肥力差，孔隙度小，pH值降低，殘留農(nóng)藥、重金屬超標等一系列問題，嚴重影響人參的生長發(fā)育。因此，選用栽參的農(nóng)田土壤要進行1～2年的休閑整地，目的是增加土壤肥力，改良土壤理化性質(zhì)，降解殘留的有害化學(xué)物質(zhì)，消滅雜草和病蟲害，創(chuàng)造適合人參生長發(fā)育的土壤條件[8]。栽參前通過種植蘇子、大豆、玉米等綠肥作物，施入腐熟的秸稈肥、動物糞肥等腐殖質(zhì)，增加土壤有機質(zhì)含量和肥力，改善理化性質(zhì)[9]。任一猛等[10]利用發(fā)酵玉米秸稈粉、EM菌劑及硅藻土對農(nóng)田栽參土壤進行改良后，土壤中有機質(zhì)和N、P、K含量顯著提高，放線菌數(shù)量增加明顯，有效改善土壤的理化性質(zhì)和微生態(tài)環(huán)境；對人參生長發(fā)育的改善效果十分明顯，根粗、根重、根長均有顯著提高，總皂苷含量明顯增加，且參根的整體形狀較好，抗病能力較強。鐘均超[11]研究表明，農(nóng)田經(jīng)休閑和翻壓綠肥管理后，土壤有機質(zhì)提高到4%～5%，容重為1.20 g/cm3，總孔隙度為49%，而未經(jīng)上述管理的農(nóng)田有機質(zhì)、容重、總孔隙度分別為3%、1.29 g/cm3和46%，效果明顯。增施有機肥人參出苗率提高13.5%，保苗率提高17.0%，施肥區(qū)人參產(chǎn)量增加63%，效果顯著。

栽參地土壤中殘留農(nóng)藥、重金屬超標是導(dǎo)致人參重金屬和農(nóng)藥殘留的主要原因。依據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》（GB15618-1995）[12]中所列的2級標準，做好栽參前的土壤修復(fù)工作至關(guān)重要。針對無公害人參的種植，土壤修復(fù)技術(shù)主要采用微生物修復(fù)、植物修復(fù)、動物修復(fù)、微生物-植物聯(lián)合修復(fù)以及生物質(zhì)炭修復(fù)[13-14]。孫 海等[15]研究表明，土壤中施用微生物制劑后，土壤中有機氯降解明顯，尤其以微生物制劑激活后施入方式最佳。多功能微生物制劑是適宜農(nóng)田栽參土壤改良的有效生物制劑。李寧[16]從長期施用五氯硝基苯的土壤中篩選出4株五氯硝基苯的高效降解菌株，在土壤中降解率均在63.6%以上。Spokas等[17]研究表明，施加生物質(zhì)炭的土壤與對照相比對乙草胺吸附量增加1.5倍，對莠去津的吸附也有所增加。

5 種子種苗的選育

種子種苗的質(zhì)量直接影響到人參的質(zhì)量與產(chǎn)量。選擇飽滿完整、粒大、健康不帶病菌蟲害的品種，有利于種子的發(fā)芽、生長；選擇主根長、須蘆完整、芽孢肥大、無病蟲害、長度在12 cm以上的參苗，可有效地控制、降低人參生長過程中病蟲害的發(fā)生率及農(nóng)藥的使用[18-19]。中藥第一個ISO國際標準“人參種子種苗國際標準”于2014年4月22日正式頒布，人參相關(guān)國際標準制定工作進入新階段。人參種子種苗的選育及檢測將更加規(guī)范化、系統(tǒng)化，為我國人參產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

6 施肥管理

由于人參市場價格昂貴，參農(nóng)們?yōu)榱颂岣弋a(chǎn)量，過度施用化肥，致使人參品質(zhì)降低，安全問題突出?，F(xiàn)在人們大力追求產(chǎn)品的無公害、高品質(zhì)，有機肥料被廣泛生產(chǎn)利用。有機肥料種類大體分為4種，即有機肥料、生物有機物、微生物肥料、有機無機復(fù)混肥[20]。不同有機肥料對人參根際土壤微生態(tài)環(huán)境的影響不同，對人參的生長發(fā)育也表現(xiàn)出不同的結(jié)果。通過探索優(yōu)化有機物料的組合或配比，實現(xiàn)人參種植的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病。趙 英等[21]研究了秸稈堆肥對人參根系生長及產(chǎn)量的影響，用量為15 kg/m2時，根長、根粗增加最為顯著，參根疫病、菌核病和銹腐病的發(fā)生率顯著降低，皂苷含量也有一定增加?？状河闧22]通過雞糞生物肥在人參等藥材上的應(yīng)用試驗表明，雞糞生物肥對人參的生長勢、產(chǎn)量及總苷的含量有積極的促進作用，對黑斑病有較好的預(yù)防效果，施用方法以水浸泡后再施用效果為佳，施用量以900 kg/hm2為宜。孫 海等[23]在人參栽培地施用多功能微生物制劑和生物有機肥料，以作基肥施用150 g/cm2效果最好，增產(chǎn)幅度最大，比對照增加了46.63%，保苗率達到了92.86%。除了傳統(tǒng)的有機肥料，市面上還售有很多新型復(fù)合有機肥，例如千代田有機肥[24]、潤堡生物有機肥[25]、墾易生物有機肥、“綠寶一號”生物菌肥[26]等，均對改善土壤理化性質(zhì)、增產(chǎn)、增強人參抗病能力、降低發(fā)病率等有顯著效果。

除此之外，對人參生長發(fā)育發(fā)育起促進作用的還有植物生長調(diào)節(jié)劑、稀土及微量元素等[26]。李景宏等[27]在人參生產(chǎn)上應(yīng)用“豐收素”植物生長調(diào)節(jié)劑，發(fā)現(xiàn)對人參地上部分的生長，地下根重的增加以及皂苷含量的提高均具有顯著效果。人參葉面噴施Ge元素溶液可促進人參的生長發(fā)育，減輕根腐病的發(fā)生，并且Ge溶液的濃度與對人參的生長發(fā)育促進作用呈正相關(guān)[28]。

7 病蟲害綜合防治

人參生長周期長，病蟲害種類多，危害重，我國現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的人參病蟲害至少25種，總結(jié)為3類，即侵染性病害、非侵染性病害和蟲害[29]。每年6—8月是病蟲害的盛發(fā)期，以根部土傳病害為主，應(yīng)明確常見病蟲害的發(fā)生規(guī)律和危害特點，提前做好病蟲害的防治工作，降低病蟲害盛發(fā)期發(fā)病率。對已經(jīng)侵染病害的植株或地塊，應(yīng)及時阻斷侵染源、保護侵染點、減少接種體，建立以生物防治為主的無公害防治技術(shù)體系[30]。

7.1 農(nóng)業(yè)防治

農(nóng)業(yè)防治是通過調(diào)整栽培技術(shù)等措施減少或防治病蟲害的方法。主要措施有選用健康、抗病種子種苗，選擇適合人參生長的地塊，適時清除雜草、枯枝及病株，合理施肥，合理輪作等。白容霖等[31]研究發(fā)現(xiàn)，參地施用有機糞肥作基肥，對人參銹腐病的控制效果為51%～61%。楊靖春等[32]發(fā)現(xiàn)，在不同年限參地輪作紫穗槐，人參根際微生物數(shù)量明顯增加。隨輪作年限增加，土壤中細菌、放線菌數(shù)量增加明顯，從而降低人參病害的發(fā)病率。

7.2 生物防治

生物防治是利用生物及其代謝產(chǎn)物控制生物種群的發(fā)生、繁殖或減輕其危害的方法。應(yīng)用于生物防治的主要有植物源農(nóng)藥、微生物制劑、拮抗菌。植物源農(nóng)藥是從某些植物中提取的活性成分，具有易分解、對環(huán)境無污染及對非靶標生物安全等特點。逄世峰等[33]研究發(fā)現(xiàn)，細辛揮發(fā)油對4種病原菌的菌絲生長和孢子萌發(fā)表現(xiàn)出較強的抑制作用，與濃度呈正相關(guān)，在濃度為1 μL/mL時，細辛揮發(fā)油對人參立枯病、黑斑病、銹腐病防治效果明顯。姜瑞平[34]從大黃、蓖麻、獨角蓮、博落回4種中藥中，篩選出大黃、蓖麻2種植物的乙醇提取物對人參疫病、立枯病、黑斑病、銹腐病4種病原菌菌絲生長抑制率達100%，乙醇提取物的抑菌率明顯高于水提取物。

用于生物防治的微生物包括真菌、細菌、放線菌和微生物混合制劑。強 薇等[35]篩選出對人參疫病、菌核病、灰霉病、黑斑病、銹腐病、立枯病、根腐病均有高拮抗活性的菌株 5株，包括1株木霉菌、4株放線菌。李 勇等[36]用平板培養(yǎng)法從人參根中分離篩選出對人參菌核菌、人參銹腐菌和人參黑斑菌均有明顯抑制作用的內(nèi)生細菌ge15 Stenotrophom-onas maltophilia 和ge25 Bacillus sp.。張愛華等[37]將木霉菌和放線菌復(fù)配施用，對西洋參立枯病和銹腐病的防治效果大幅提高，且對西洋參生長有促進作用。

8 采收加工及貯運

人參的采收年限和采收時間對人參的產(chǎn)量和質(zhì)量有較大的影響。不同產(chǎn)地、不同加工方法人參的最佳采收期亦不同。研究表明，長白縣所產(chǎn)人參四年生即可收獲[38]。長白地區(qū)人參的最佳收獲期為紅果末期，枯萎前期（即在9月上旬），人參加工成紅參的最佳采收期為9月10日左右。紅參加工的最佳工藝為負壓液濃度5%，負壓處理2 h，蒸制時間為150 min；生曬參加工的最佳工藝為負壓液濃度5%，負壓處理2 h，后去須，不浸泡[39]。人參成品后按照規(guī)格和等級，相應(yīng)進行分級包裝，做好無公害人參產(chǎn)品標注。包裝材料符合食品級材料標準要求，貯存環(huán)境和運輸工具保持清潔衛(wèi)生，嚴格參照國家有關(guān)標準，防止二次污染。

9 無公害人參質(zhì)量控制

應(yīng)從內(nèi)在因素和外在因素進行無公害人參的質(zhì)量控制。內(nèi)在因素包括有效成分的組成及含量，外在因素包括人參的外觀完整性和雜質(zhì)含量及外源性有害殘留物限量（農(nóng)殘、重金屬、黃曲霉毒素等）。

9.1 有效成分含量測定

有研究表明，人參的主要有效成分是人參皂苷，人參寡糖和人參多糖[40]。常用于測定人參皂苷的有紫外分光光度法、高效液相色譜法等，但這只能反映某種成分的含量，不能全面反映人參的質(zhì)量狀況。中藥指紋圖譜可全面反映中藥的化學(xué)特征及多組分、多作用靶點的特點，廣泛應(yīng)用于中藥材的鑒定和質(zhì)量評價。蔡 艷等[41]建立了人參藥材的HPLC-ELSD指紋圖譜。黃黎等[42]采用HPLC法建立了紅參的指紋圖譜。周 榮等[43]用紅外光譜圖比較了人參、北沙參、峨?yún)⒑徒酃５漠愅?/p>

9.2 外源性有害物質(zhì)檢測方法及控制標準

農(nóng)殘和重金屬等有害物質(zhì)的超標已成為我國人參走向世界的“瓶頸”，做好有害物質(zhì)的檢測和制定嚴格的限量標準，是當(dāng)前無公害人參生產(chǎn)中亟待解決的問題。

9.2.1 農(nóng)藥殘留檢測方法及限量標準。檢測方法主要為色譜及其聯(lián)用技術(shù)，包括氣相色譜電子捕獲器檢測法（GC-ECD）、氣相色譜氮磷檢測器檢測法（GC-NPD）、氣相色譜火焰光度檢測器檢測法（GC-FPD）、氣相色譜質(zhì)譜法（GC-MS）、高效液相色譜質(zhì)譜法（LC-MS）等。

限量標準：2015年版《中國藥典》[44]規(guī)定人參中總六六六和總滴滴涕不得超過0.2 mg/kg；五氯硝基苯、六氯苯和氯丹不得超過0.1 mg/kg；七氯和艾氏劑不得超過0.05 mg/kg。

9.2.2 重金屬殘留檢測方法及限量標準。檢測方法主要為光譜及其聯(lián)用技術(shù)，包括原子吸收光譜法（AAS）、紫外-可見分光光度法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法（IPC-MS）、HPLC-IPC-MS、砷斑比色法、硫氰酸銨比色法、硫化氫比色法。

《藥用植物及制劑進出口綠色行業(yè)標準》[45]規(guī)定：重金屬總量不得超過20.0 mg/kg，鉛不得超過5.0 mg/kg，鎘不得超過0.3 mg/kg，汞不得超過0.2 mg/kg，銅不得超過20.0 mg/kg，砷不得超過2.0 mg/kg。

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