趙小惠,王夢涵,孟祥霄,鹿江南,劉 霞**
(1.武漢理工大學(xué)化學(xué)化工與生命科學(xué)學(xué)院 武漢 430070;2.中國中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所 北京 100700)
木瓜是我國常用的傳統(tǒng)中藥之一,《中華人民共和國藥典》2015年版收載的木瓜來源于薔薇科植物貼梗海棠[Chaenomeles speciosa(Sweet)Nakai]的干燥近成熟果實[1]。木瓜主要分布于長江流域及長江以北、黃河以南的丘陵和半高山[2]。木瓜的來源植物貼梗海棠作為我國有名的觀賞植物,在各地多有栽培,但因物候和病蟲害等原因,少見掛果。
木瓜性酸、溫,歸肝、脾經(jīng),具有平肝舒筋、和胃化濕的功效[3],主要用于濕痹拘攣、腰膝關(guān)節(jié)酸重疼痛、吐瀉轉(zhuǎn)筋、腳氣水腫[4]。其主要化學(xué)成分有皂苷(saponin)、蘋果酸(malic acid)、酒石酸(tartaric acid)、檸檬酸(citric acid)、黃酮類(flavonoide)、維生素C(vitaminC)、鞣質(zhì)(tannin)等[5-10]。
目前,我國傳統(tǒng)的中藥材生產(chǎn)過程存在許多問題,諸如種植混亂、管理不到位等,尤為嚴(yán)重的是中藥材農(nóng)藥、化肥等的過量施用,導(dǎo)致中藥材農(nóng)藥殘留超標(biāo),對中藥材質(zhì)量及用藥安全造成了嚴(yán)重的影響[11]。為彌補傳統(tǒng)種植方式的缺陷,提高中藥材質(zhì)量,需要開展新的中藥材種植方式。無公害中藥材的生產(chǎn)從源頭開始重重把關(guān),對產(chǎn)地環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格評估,按照規(guī)范化的生產(chǎn)過程進(jìn)行生產(chǎn)操作,再經(jīng)嚴(yán)格的質(zhì)量檢測后進(jìn)入中藥材市場進(jìn)入銷售[12]。無公害中藥材質(zhì)量明顯高于傳統(tǒng)種植方式生產(chǎn)的中藥材,用藥安全得到保障。在未來的中藥材種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,無公害種植將逐步取代傳統(tǒng)中藥材種植方式,成為重要發(fā)展方向[13]。
依據(jù)“藥用植物全球產(chǎn)地生態(tài)適宜性區(qū)劃信息系統(tǒng)”(geographic information system for globe medicinal plants,GMPGIS)[2]進(jìn)行木瓜產(chǎn)地生態(tài)適應(yīng)性分析,選擇安徽省宣州區(qū)新田鄉(xiāng)、溪口鎮(zhèn);河北省易縣塘湖鎮(zhèn);遼寧省大連市旅順口區(qū);山東省青島市嶗山區(qū);陜西省鎮(zhèn)平縣復(fù)興鄉(xiāng);浙江省淳安縣文昌鎮(zhèn)、左口鄉(xiāng)、臨岐鎮(zhèn)、梓桐鎮(zhèn),天臺縣石梁鎮(zhèn);湖北省長陽縣榔坪鎮(zhèn)等7個省10個縣(市)31個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))的243個樣點。
通過運用GMPGIS-Ⅱ?qū)ι鲜鰳狱c進(jìn)行分析,湖南、湖北、河南、山東、陜西等省是木瓜最大生態(tài)相似度區(qū)域,其中面積前兩位的是湖南省和湖北省,面積分別為155929.6 km2和153942.1 km2。湖南省包括沅陵、瀏陽、安化、桃源、石門等縣(市),湖北省包括長陽、曾都、利川、房縣、通城等縣(市)。木瓜主要生長區(qū)域生態(tài)因子值范圍:最冷季均溫-3.0-5.3°C;最熱季均溫17.2-28.2°C;年均溫 7.9-16.6°C;年均相對濕度 55.5%-74.9%;年均降水量507-1737 mm;年均日照131.3-156.6 W·m-2。生態(tài)因子值(表1)。
表1 木瓜野生分布區(qū)、道地產(chǎn)區(qū)、主產(chǎn)區(qū)氣候因子閾值(GMPGIS-II)
表2 無公害木瓜種植土壤類型及重金屬和有害元素限量
參照《中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(試行)》及《無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量安全控制技術(shù)規(guī)范》NY/T2798.3-2015[14],無公害木瓜栽培地環(huán)境要求達(dá)到《無公害農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境評價準(zhǔn)則》NYT 5295-2015[15]中相應(yīng)規(guī)定,木瓜種植基地土壤環(huán)境指標(biāo)應(yīng)達(dá)到《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB15618-2008[16]中一級或二級土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),灌溉水質(zhì)應(yīng)達(dá)到《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》GB5084-2005[17],空氣指標(biāo)應(yīng)達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3095-2012[18]中一、二級標(biāo)準(zhǔn)。無公害木瓜產(chǎn)區(qū)不應(yīng)該受到工業(yè)“三廢”、醫(yī)療廢棄物、城鎮(zhèn)生活等污染。種植基地應(yīng)該制定檢測標(biāo)準(zhǔn)并定期對產(chǎn)區(qū)環(huán)境包括水質(zhì)、大氣以及土壤進(jìn)行檢測和安全評估,保木瓜的質(zhì)量。
木瓜樹一般生長在陽光充足的地方,喜光,對周圍環(huán)境適應(yīng)性很強,對干旱、高溫等條件耐受能力強,但是怕水淹[19]。最佳生長環(huán)境為肥沃、疏松的、中性或弱酸性的砂壤土。
依據(jù)《中國藥材產(chǎn)地生態(tài)適宜性區(qū)劃(第二版)》對土壤類型的規(guī)定,種植地土壤必須符合GB15618和NY/T391[20]的一級或二級土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。土壤中鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅等重金屬含量應(yīng)符合規(guī)范(表2)。
種源選擇時首先要考慮都是品種的質(zhì)量與產(chǎn)率,在此基礎(chǔ)之上,兼具其他有利特性的品種優(yōu)先選擇[21]。比如:適應(yīng)性廣的品種對環(huán)境的要求較低,可以降低種植成本;為減少種植過程中農(nóng)藥的施用,可以選用具有抗蟲、抗病特性的品種,做到真正的無公害種植[22]。
木瓜品種評價主要包括果實肉質(zhì)與各類化學(xué)成分的含量。肉質(zhì)主要受果肉中粗纖維的含量高低的影響,粗纖維含量越高,果實口感越差。因此,果肉中粗纖維含量是評價果肉品質(zhì)的一大重要因素。這一點上鄂木瓜1.2號較其他品種而言,有著顯著的優(yōu)勢。果肉中化學(xué)成分含量的差別主要在于齊墩果酸、黃酮苷和皂苷等物質(zhì)。上述物質(zhì)在鄂木瓜1、2號良種果實中的含量明顯高于其他木瓜品種,甚至可達(dá)數(shù)倍之差,可用于藥用和保健食品研發(fā)領(lǐng)域[23]。同時,兼具鄂木瓜1、2號在產(chǎn)量、結(jié)實率等方面表現(xiàn)優(yōu)異,兼具抗逆性的特點,對環(huán)境的適應(yīng)能力也很強,是優(yōu)良木瓜品種之一。
木瓜優(yōu)良食用品種主要有羅扶、長俊、一品香、紅霞、奧星、綠玉、金香、玉蘭等;優(yōu)良觀賞品種主要有大富貴、銀長壽、長壽冠、長壽樂、復(fù)色海棠、綠寶石、四季海棠、報春等。
4.1.1 扦插整地
在條件允許的情況下,可修建專門的插床。砌建插床需要用到磚和水泥,插床最好是一個寬50 cm,長1 m左右的長方形圍墻。修建插床底部時應(yīng)注意預(yù)留排水孔,一般每邊1-2個。插床一般深45 cm左右,所用到的基質(zhì)包括粗石、煤灰以及河沙,按照2∶2∶5的比例均勻填充。需要注意的是河沙在使用之前需要洗凈過篩。
插床投入使用之前還需經(jīng)過消毒處理,除去基質(zhì)攜帶的病菌等,以防幼苗在生長過程中受到感染。消毒所用溶液有高錳酸鉀溶液和福爾馬林溶液,前者一般所用濃度為5%,后者所用濃度為0.5%。用消毒溶液將插床澆透后在插床表面覆蓋一層農(nóng)用薄膜,靜置過夜。第二天應(yīng)用水將插床徹底洗凈,避免消毒溶液本身對幼苗生長產(chǎn)生不利影響。
深耕后暴曬3-5天,再施入基肥?;视沙浞指斓霓r(nóng)家肥、過磷酸鈣與氯化鉀組成,各組分比例為2500∶30∶8,每畝施用基肥2538 kg為宜。施用基肥后再深耕細(xì)耙1次,制成寬1.5 m的高畦,畦與畦之間溝寬距離為0.2 m,四周開好排水溝。
4.1.2 移栽定植整地
苗圃應(yīng)選擇修建在背風(fēng)向陽緩坡,同時應(yīng)確保附近有水源[24]。沙質(zhì)黃壤土具有一定的蓄肥能力,且排水能力較強,可以優(yōu)先選擇。每畝施用廄肥1500-2500 kg,深耕20-25 cm。幼苗定植之前需要挖定植坑,一般為直徑70 cm、深70 cm的圓柱體,并填鋪20-25 kg的廄肥或綠肥,以供幼苗生長所需。
在木瓜的傳統(tǒng)種植方法中一般不采用種子繁殖,多采用無性繁殖方法。
4.2.1 分根繁殖
木瓜是多年生落葉灌木,分蘗力強,其根部每一個生長周期都會分蘗出2-5個新生植株,于3月下旬或4月上旬或在木瓜落葉后,選擇株形強壯、高50-70 cm、直徑(離地面10 cm)1.5 cm以上的分蘗株進(jìn)行移栽。
4.2.2 扦插繁殖
將插床中扦插成活的木瓜苗按20 cm×33 cm的行株距移栽到苗圃地,及時澆足水分,注意遮蔭。成活后按每667 m220 kg尿素平均追肥3次。
適宜的氣溫促使木瓜萌芽,有利于愈傷組織的形成及分化,故一般選擇在春、夏兩季進(jìn)行扦插;5月下旬至7月中旬是生成旺盛期,此時扦插只要管理細(xì)致其成活率不低于春季。
插穗長15 cm左右,上端留有芽或葉片,以2-3個為宜,是用2-3年無病蟲害、生長良好的枝條枝剪而成。將插穗每50枝捆在一起,用2號或3號生根粉、赤霉素、吲哚丁酸等處理都可以提高扦插成活率。
將處理好的插穗插入洗凈的插床之中,深約12-13 cm,不用刻意修正插穗的形態(tài)。及時澆足水分,注意遮蔭。平時管理注意保持空氣濕度及遮蔭。
4.2.3 移栽定植
將苗圃地中健壯的木瓜幼苗定植到上述的穴中,并及時澆足水分,壓實;行株距的選擇主要取決于是否套種,如套種每667 m2不宜大于200株,不套種也不要大于400株。
需要注意的是,自花木瓜的結(jié)實率都不高,為解決這個問題,需要配置授粉樹,以授粉品種占主栽品種25%為宜。
4.3.1 補苗
全面檢查須在木瓜移栽定植成活后進(jìn)行,以便及時發(fā)現(xiàn)死亡株,并補栽同齡苗木。
4.3.2 中耕除草
除草在木瓜定植之后進(jìn)行,主要是通過噴灑封閉型化學(xué)除草劑,常用種類為禾耐斯與都爾。需要注意的是,封閉性的除草劑需要保溫保墑,此時可以覆蓋1 m2的地膜。松土除草每年共進(jìn)行3次,應(yīng)該選擇合適的時機進(jìn)行,可以節(jié)省人力消耗。第1、2次在春、秋季進(jìn)行,此時主要是松土;第三次則需結(jié)合培土進(jìn)行,選擇在冬季之前,可以增加對幼苗的保暖,防止被凍傷,以便安全越冬。
4.3.3 整枝
落葉后到發(fā)芽前進(jìn)行整枝,實施重剪,包括疏枝與剪枝。剪枝的目的是除去不健康的枝條;疏枝則是為了降低枝條密度,每株保留健壯主干1-3根、枝條5-8枝即可。疏枝剪枝之后的樹形以內(nèi)空外圓為宜。在木瓜生育期也應(yīng)適時剪枝,以保持良好的通風(fēng)和光照。
表3 無公害木瓜生產(chǎn)肥料施用方法
4.3.4 排灌
雖然木瓜具有較強的抗旱性,也不能忽略其需水量的要求。比如,花期會因缺水而縮短,導(dǎo)致投粉時間提前結(jié)束,進(jìn)而對坐果造成影響。因此,如果花期恰逢連續(xù)干旱,應(yīng)及時補水,主要措施為透澆1次。木瓜果實在5月中下旬達(dá)到生長的高速階段,是需水的關(guān)鍵時期,而這時并非雨季無法滿足木瓜的需水量。因此,5月中旬可對木瓜透澆1次。
雨季一般在6月中下旬,屆時,降雨量大的地方容易積水、內(nèi)澇,導(dǎo)致爛根等情況發(fā)生,因此,應(yīng)注意及時疏水排澇,起壟可有效防止積水。為有效防止冬旱抽梢,可在采收之后進(jìn)行澆水處理,同時也可以增強樹體的抗旱能力[25]。
4.3.5 疏花疏果
大小年的現(xiàn)象在木瓜種植中很常見,為避免此種情況出現(xiàn),確保木瓜果實大小均勻,應(yīng)從花期開始做好防范工作,及時的疏花疏果必不可少。不同的木瓜品種果實的大小不一樣,其枝條對果實的承載能力也不一樣,疏果和留果應(yīng)根據(jù)其具體情況進(jìn)行判斷。對各級主側(cè)枝條上的果實進(jìn)行疏果時,一般選擇剪去紙條尖端的果實;內(nèi)部的果實受到樹冠的天然保護(hù),不易落果,可以適當(dāng)多留。過密不利于果實生長,太過稀疏則會降低產(chǎn)率,因此,應(yīng)根據(jù)果實大小選擇留果間距。一般情況下,大果至少留空20 cm,小果15 cm即可。為確保果實受到足夠的光照、均勻著色,果實附近的枝葉也應(yīng)及時疏剪。
根據(jù)木瓜對肥料的需求特點進(jìn)行施肥選擇,同時應(yīng)該注意土壤自身肥沃程度以及供肥能力,應(yīng)結(jié)合施用有機肥與化肥,注意各種肥料的合理搭配。
在無公害木瓜生產(chǎn)施肥過程中必須遵循以下幾個原則:
(1)有機肥為主,輔以其他肥料使用的原則;
(2)主要施用多元復(fù)合肥,輔用單元素肥料的原則[26];
(3)大中微量元素配合使用平衡施肥原則;
(4)養(yǎng)分最大效率原則;
(5)未經(jīng)國家或省級農(nóng)業(yè)部門登記的化肥或生物肥料禁止使用;
(6)依據(jù)土質(zhì)、中藥材種類及肥料性質(zhì)施肥原則。
按照DB13/T454[27]中說明的肥料使用原則和要求合理安排施肥,應(yīng)當(dāng)注意其中規(guī)定的允許使用和禁止使用肥料的種類。
有機肥、生物菌肥以及微量元素肥料等允許在無公害木瓜種植過程中使用[28]。肥料的使用需要根據(jù)木瓜生產(chǎn)階段及生長狀況進(jìn)行判斷,施用微肥時要注意對癥使用;優(yōu)先施用專用肥、生物肥和復(fù)合肥,重施基肥,少施、早施追肥。根據(jù)木瓜的生物學(xué)特性,木瓜的一個全生長周期需施肥4次。木瓜施肥方法(表3)。
無公害木瓜病蟲害防治遵循植保方針,重點在于預(yù)防,做到綜合防治[29]。無公害中藥材病蟲害防治技術(shù)與傳統(tǒng)防治技術(shù)相比更加注重藥材質(zhì)量,嚴(yán)格控制化學(xué)農(nóng)藥的使用。另外綜合防治方法可以達(dá)到更好的病蟲害防治效果。
木瓜極易遭受病蟲害,是無公害木瓜種植中最嚴(yán)重的問題。常見的病蟲害種類有木瓜花腐病、桃小食心蟲、蚜蟲、葉斑銹病等,其中危害最重的是木瓜花腐病和桃小食心蟲,合稱為“一病一蟲”。
生產(chǎn)過程相應(yīng)準(zhǔn)則參照NY/T393綠色食品農(nóng)藥使用準(zhǔn)則[30]、GB12475農(nóng)藥貯運、銷售和使用的防毒規(guī)程[31]、NY/T1667(所有部分)農(nóng)藥登記管理術(shù)語[32]。
6.1.1 綜合農(nóng)藝措施
清園工作的開展應(yīng)徹底,同時加大對栽培的管理力度,改善苗木的生長態(tài)勢;對枝條的修剪要合理,確保園地良好的通風(fēng)透光條件;另外,對不同季節(jié)的苗木進(jìn)行針對性的修剪,即冬天主要剪去病枝,春季則重點關(guān)注病葉病花,以此對次生浸染源進(jìn)行有效控制。各種帶病的器官應(yīng)該進(jìn)行集中焚燒處理[33]。
表4 無公害木瓜種植中化學(xué)防治方法
西峽木瓜具有較強的抗病蟲害能力,種植時應(yīng)優(yōu)先選擇;選擇種植園地時也應(yīng)該有所考量,盡量避免老木瓜園和住宅區(qū)附近建園;冬季進(jìn)行清園工作時,應(yīng)對園地內(nèi)的枯枝落葉進(jìn)行徹底清理;涂白可以有效防止樹干凍裂及病蟲害;此外,木瓜炭疽病、花葉病及褐腐病等傳染病會通過木瓜枝干上的傷口快速傳播,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時處理,做到從源頭進(jìn)行傳染病的防治。另外,不得在木瓜園地套種玉米等高稈作物。
早春,可根據(jù)各類害蟲的特性進(jìn)行針對性的害蟲治理,防治有越冬特性的害蟲,可人工除去樹干上的卵塊及雌殼蟲。
6.1.2 水、肥、光協(xié)調(diào)促控等栽培技術(shù)措施
灌水?dāng)?shù)量、次數(shù)及時間等應(yīng)視木瓜種植區(qū)域內(nèi)具體情況而定,所用的肥料要達(dá)到木瓜生長的實際需要,控制好每次施肥的比例大小,光對木瓜生長發(fā)育起到重要作用,水、肥、光協(xié)調(diào)促控有利于木瓜達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的栽培目標(biāo)[34]。
病蟲害物理防治主要是利用病蟲害對不同物理因素的反應(yīng)規(guī)律防治病蟲害,無需施用農(nóng)藥,對環(huán)境及木瓜果實沒有污染。燈光誘殺是最常用的物理方法,可有效消滅趨光性害蟲[35]。燈光誘殺即使用誘蟲燈,可誘殺木瓜蛀蟲螟第1-2代成蟲。
生物防治常見原理主要有,天敵捕食、微生物剿滅、抗生素及其他生防制劑[36]。
利用害蟲天敵捕食以達(dá)到蟲害治理的方式被稱為以蟲治蟲。常用方式有,利用瓢蟲和草蜻蛉控制木瓜粉蚧的蟲口數(shù)量;赤眼蜂常寄生在鱗翅目多種害蟲的卵里面,可有效控制害蟲數(shù)量,因此可以根據(jù)需求,利用柞蠶和蓖麻蠶的卵繁殖赤眼蜂。
在害蟲蟲口數(shù)量較低時,則可以直接利用螳螂或者益鳥對害蟲的捕食等方式來進(jìn)行蟲害的生物防治,能有效抑制害蟲數(shù)量,對蟲害進(jìn)行控制。
采用化學(xué)防治時,應(yīng)該根據(jù)病蟲的種類選擇相應(yīng)的化學(xué)防治技術(shù),做到有針對性的化學(xué)防治。農(nóng)藥應(yīng)該選擇在關(guān)鍵時期施用,并做到“對癥下藥”,在保證有效的基礎(chǔ)上,減少用量及次數(shù)[37]。高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥優(yōu)先選用,具體病蟲害名稱及防治方法(表4)。
通過多年來木瓜產(chǎn)地、市場、進(jìn)出口檢驗等數(shù)據(jù)分析并結(jié)合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定無公害木瓜藥材應(yīng)達(dá)到42項農(nóng)藥殘留及5項重金屬及有害元素殘留限量規(guī)定(表5)。
表5 無公害木瓜種植中農(nóng)藥殘留、重金屬及有害元素限量
中藥材無公害規(guī)范化種植的開展,不僅可以為中藥材市場提供安全有效、穩(wěn)定可控的高品質(zhì)中藥材,而且也是促進(jìn)中藥種植行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效方法[38]。中藥材無公害栽培技術(shù)體系的建立可以有效保障中藥材種植產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展[39]。
木瓜是一種藥食兩用的中藥材,現(xiàn)代人們對于健康生活追求和理念日漸加強,這為無公害木瓜的生產(chǎn)提供了強大的社會基礎(chǔ)。我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展又為無公害生產(chǎn)提供了強有力的物質(zhì)保障。目前,無公害木瓜種植研究已經(jīng)取得了長足的發(fā)展,但仍存在一些問題,需要進(jìn)一步解決,如:培育適宜無公害農(nóng)田栽種的抗逆新品種、建立健全無公害管理體系、建立健全無公害木瓜病蟲害防治體系、建立木瓜無公害種植產(chǎn)地溯源系統(tǒng)。培育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆性強的中藥材新品種是抵御病蟲害等脅迫因子的主要目標(biāo)之一[40]。種植基地作為無公害中藥材生產(chǎn)不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ),其環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定是中藥材質(zhì)量控制中的重要一環(huán)[41]。對中藥材建立一個質(zhì)量可追溯體系,對每一項工作都進(jìn)行記錄,使產(chǎn)品信息記錄有跡可循、有處可查,同時還可對問題產(chǎn)品進(jìn)行溯源,從而實現(xiàn)“從生產(chǎn)到消費”的質(zhì)量跟蹤與溯源,對于推動我國中藥現(xiàn)代化與國際化進(jìn)程具有重要的作用[42]。規(guī)范木瓜無公害農(nóng)田種植,不僅是提高木瓜質(zhì)量的有效措施,同時也是木瓜臨床用藥安全的前提保障。原兒茶酸的含量.安徽醫(yī)藥,2013,17(9):1496.