金線蓮無公害規(guī)范化種植技術(shù)探討＊

胡帥軍，朱星語，孟祥霄，高 翰，劉 霞＊＊，張重義

（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；3.福建農(nóng)林大學(xué)作物科學(xué)學(xué)院 福州 350002；4.福建農(nóng)林大學(xué)作物遺傳育種與綜合利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 福州 350002）

金線蓮系蘭科植物花葉開唇蘭Anoectochilus roxburghii（Wall.）Lindl的新鮮或干燥全草，在民間有金絲線、金耳環(huán)、金錢草、金線虎頭蕉等別名[1]?，F(xiàn)代研究表明，金線蓮富含黃酮類、多糖、生物堿、甾體及其衍生物、強(qiáng)心苷類等多種成分[2]。對(duì)咯血、支氣管炎、腎炎、膀胱炎、糖尿病等病癥有很好的治療效果[3]，野生金線蓮主要分布地區(qū)有臺(tái)灣、福建、海南、廣東等省[4]。目前金線蓮的人工種植基地主要分布在福建省、浙江省和臺(tái)灣省。其中福建永安、南靖等縣所種植的金線蓮商品質(zhì)量最高，產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為成熟。永安縣所產(chǎn)金線蓮多糖總含量高達(dá)19.3%，黃酮、氨基酸等有效成分含量也較高，高于其他地區(qū)所產(chǎn)金線蓮[5]。然而由于金線蓮種植企業(yè)規(guī)模小，沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，在金線蓮栽培中大量使用農(nóng)藥、菌肥等外源物質(zhì)，在金線蓮的生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)進(jìn)行不規(guī)范操作，常會(huì)導(dǎo)致藥材農(nóng)殘及重金屬含量超標(biāo)。因此開展金線蓮栽培技術(shù)的研究對(duì)提高金線蓮的產(chǎn)量和質(zhì)量具有重要意義。

人們對(duì)于中藥材質(zhì)量要求隨著人類生活水平的提高而逐漸提高，但中藥材在種植、生產(chǎn)加工以及銷售環(huán)節(jié)仍存在一些不規(guī)范的操作。例如，種植過程中為了追求產(chǎn)量而使用對(duì)健康有害的化學(xué)農(nóng)藥和生長激素，中藥材加工過程中使用硫磺熏蒸導(dǎo)致二氧化硫殘留超出限量，使得中藥材質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響，加之傳統(tǒng)的中藥材種植與加工已經(jīng)不能滿足人們的需求，因此無公害中藥材應(yīng)運(yùn)而生。無公害中藥材的含義是從產(chǎn)地環(huán)境、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品質(zhì)量等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，生產(chǎn)出不危害人體健康的安全、優(yōu)質(zhì)中藥材[6]。無公害栽培技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在三七、西洋參、金銀花和山藥等中藥材種植產(chǎn)業(yè)中[7-11]。為了規(guī)范金線蓮的栽培管理，提高金線蓮藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量，特制定了本規(guī)程。本規(guī)程規(guī)定了金線蓮無公害種植規(guī)范技術(shù)，適用于金線蓮主產(chǎn)區(qū)無公害種植，對(duì)金線蓮的產(chǎn)地環(huán)境、選種育種、以及種植管理等方面進(jìn)行了探究。

1 金線蓮的產(chǎn)地環(huán)境

1.1 無公害金線蓮產(chǎn)地生境條件

無公害金線蓮生產(chǎn)的產(chǎn)地環(huán)境應(yīng)符合國家《中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（試行）》、GB15618-2018土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（試行）、NY/T2798.3-2015無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量安全控制技術(shù)規(guī)范、GB3095-2012環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、GB3838-2002國家地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、GB5084-2005農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等要求[12]。

無公害金線蓮產(chǎn)地的生態(tài)環(huán)境條件、產(chǎn)地和灌溉水源不能受工業(yè)“三廢”、城鎮(zhèn)生活、醫(yī)療廢棄物等污染。無公害金線蓮種植土壤環(huán)境的要求，依據(jù)《中國藥材產(chǎn)地生態(tài)適宜性區(qū)劃（第二版）》對(duì)土壤類型的規(guī)定，種植地土壤必須符合GB15618和NY/T391的一級(jí)或二級(jí)土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求[13,14]。在確定金線蓮的種植區(qū)域前需要先對(duì)土壤類型、重金屬含量以及空氣環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)，空氣質(zhì)量應(yīng)符合表1中一、二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值要求[15]，土壤類型及重金屬和有害元素限量應(yīng)符合表2中的要求。

1.2 無公害金線蓮適宜產(chǎn)區(qū)

根據(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）[16]對(duì)金線蓮產(chǎn)地進(jìn)行生態(tài)適應(yīng)性分析，金線蓮產(chǎn)地區(qū)域生態(tài)因子值范圍包括：最冷季均溫6.6-22.9℃、最熱季均溫19.1-31.1℃、年均溫14.7-26.2℃、年均相對(duì)濕度49.7762-77.8157%、年均降水量1024-2485 mm、年均日照136.308-195.504 W·m-2（表3）。

2 土壤改良

金線蓮是一種典型的陰生藥用植物，所需生境獨(dú)特，對(duì)小氣候環(huán)境的要求尤為嚴(yán)格。人工栽培金線蓮要求栽培地區(qū)海拔高度在200-1000 m，水資源豐富，方便灌溉和排水，需要有提供蔭蔽的闊葉林或竹林地，并且交通便利。土壤中重金屬含量應(yīng)符合規(guī)范。

目前人工栽培金線蓮的最有效栽培方式是人工搭棚種植。大棚長度不超過25 m，地面寬6 m，拱高3 m，大棚上鋪一層塑料薄膜后，還需利用75%遮陽網(wǎng)進(jìn)行遮光處理，為了方便實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度，大棚上方還應(yīng)架設(shè)一層能夠收放自如的50%的遮陽網(wǎng)[17]。清除棚區(qū)的雜草雜物，選用泥炭、珍珠巖和蛭石（體積比2∶1∶1）的栽培基質(zhì)。種植前對(duì)栽培基質(zhì)進(jìn)行消毒，消毒方式有高溫滅菌或化學(xué)試劑滅菌兩種[18]，消毒后在基質(zhì)拌入熟石灰將pH值控制在5.4-5.6。

3 優(yōu)良種苗繁育

金線蓮的種子需真菌共生才能萌發(fā)，發(fā)芽率很低。而傳統(tǒng)的分根和扦插方式繁殖，則所需時(shí)間長且繁殖系數(shù)不高，很難形成規(guī)模[19]。因此主要采用離體培養(yǎng)獲得再生植株。

表1 金線蓮種植基地空氣質(zhì)量要求

表2 無公害金線蓮種植土壤類型及重金屬和有害元素限量

依據(jù)產(chǎn)地環(huán)境現(xiàn)狀，選擇已有品種進(jìn)行種苗繁育。開唇蘭屬2個(gè)主要藥用栽培品種是臺(tái)灣開唇蘭和花葉開唇蘭，規(guī)范化種植為花葉開唇蘭。針對(duì)金線蓮生產(chǎn)情況，選擇適宜當(dāng)?shù)氐摹⒖共∠x害、品質(zhì)優(yōu)良、產(chǎn)量高、商品性好的優(yōu)良品系。金線蓮組織培養(yǎng)所需的外植體要求形態(tài)已基本形成，生長速度快，遺傳性穩(wěn)定，故選取梗莖粗大、葉片寬且厚的健康金線蓮梗莖作為外植體。首先一邊用流水沖洗，一邊用軟刷仔細(xì)清洗灰塵10-15 min后，再用蒸餾水沖洗1-2遍，在無菌操作臺(tái)上晾干，把葉片切除至柄底，然后在裝有75%酒精的燒杯中放置12 s，取出后放入盛有5%次氯酸鈉溶液的錐形瓶中消毒15-18 min（先搖晃2-3 min，再靜置13-15 min），接著投入無菌水中清洗6次，最后，取出在無菌條件下將莖的每一個(gè)節(jié)眼切成一段置入啟動(dòng)培養(yǎng)基中進(jìn)行誘導(dǎo)[20-21]。在啟動(dòng)培養(yǎng)基上培養(yǎng)的金線蓮梗莖，在休眠約3周后漸漸膨大成原球莖，60天后原球莖分裂成叢苗，芽分化率為76%。然后利用增殖培養(yǎng)基誘導(dǎo)離體培養(yǎng)苗擴(kuò)大繁殖，最后把離體培養(yǎng)苗放在生根培養(yǎng)基上誘導(dǎo)生根。整個(gè)組織培養(yǎng)過程中溫度控制在25±2℃，每天光照時(shí)間為10-12 h，分生期所需的光照強(qiáng)度為300-700 lx，壯芽期瓶苗所需的光照強(qiáng)度為1200-1500 lx。由于存在不發(fā)達(dá)的莖葉表面角質(zhì)層，較差的光合作用能力，生長細(xì)弱，較少的葉片氣孔，根的吸收功能差，對(duì)逆境的適應(yīng)性和抵抗能力較差等缺陷，所以把試管苗從試管轉(zhuǎn)移到外界時(shí)，試管苗所處的環(huán)境變化較大，容易造成試管苗成批死亡。

表3 金線蓮野生分布區(qū)、道地產(chǎn)區(qū)、主產(chǎn)區(qū)氣候因子閾值（GMPGIS-II）

表4 無公害金線蓮生產(chǎn)肥料施用方法

為了使試管苗適應(yīng)外部環(huán)境，移栽前先打開瓶蓋10天進(jìn)行室內(nèi)煉苗。取出試管苗時(shí)，洗干凈附著在苗上的固體培養(yǎng)基，置于多菌靈400倍液中浸泡5 min或0.5%高錳酸鉀溶液中浸泡1-2 min，避免試管苗感染病菌死亡[22]。移栽的植株至少株高4 cm，具有2-4條根，生長狀況良好方可移栽至基質(zhì)，以保證成活率。移栽時(shí)根據(jù)植株大小，根的數(shù)目分級(jí)移栽，不符合移栽條件的試管苗繼續(xù)在培養(yǎng)基上培養(yǎng)。移栽基質(zhì)應(yīng)保持濕潤疏松，根據(jù)植株大小確定栽植密度，一般500-600株/m2為宜[23]。移栽后，及時(shí)遮陰，以0.1%植物根部營養(yǎng)液作為定根水澆灌試管苗根部。金線蓮忌陽光直射，小苗需遮蔭80%-90%，成苗遮蔭70%-80%。蔭棚高度以方便人工管理為宜。試管苗煉苗環(huán)境空氣濕度90%以上，遮蔭度90%以上，并搭建遮雨設(shè)施；煉苗成活后栽培環(huán)境空氣濕度80%以上，遮蔭度80%以上，有降溫設(shè)施[24]。金線蓮在移植成活后，須全面檢查，發(fā)現(xiàn)死苗缺株的及時(shí)補(bǔ)上同批苗，保證全苗生產(chǎn)。

金線蓮生長環(huán)境空氣濕度較大，雨水較多，雜草生長速度快，封行前根據(jù)情況勤除草。由于金線蓮種植密度大，應(yīng)用手拔除雜草以免傷苗，同時(shí)還能松土，增加基質(zhì)透氣性。

4 合理施肥

無公害金線蓮的肥料施用應(yīng)堅(jiān)持多種原則[25-28]，未經(jīng)國家或省級(jí)農(nóng)業(yè)部門登記的化肥或生物肥料禁止使用；使用肥料的原則和要求、允許使用和禁止使用肥料的種類等按DB13/T454執(zhí)行[29]。有機(jī)肥搭配無機(jī)肥使用，既能改良土壤，又能補(bǔ)充金線蓮生長所需要的微量元素、提高金線蓮產(chǎn)量和質(zhì)量。

金線蓮移栽一個(gè)月后，可以進(jìn)行第一次施用兌水稀釋的腐熟有機(jī)肥，施肥后需要用清水再淋洗植株，避免燒苗，每個(gè)月施用兩次。淺施不易揮發(fā)的肥料；深施易揮發(fā)的肥料。深施氮肥可以在減少肥料揮發(fā)、流失的同時(shí)，又能避免氨離子被土壤表層的硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)化成硝酸根離子，降低對(duì)金線蓮的污染。深施化肥還能促進(jìn)金線蓮根系的生長，增強(qiáng)金線蓮的抗逆性。金線蓮采收前不再施用任何肥料，防止化肥和微生物污染[30]。

5 病蟲害綜合防治

病蟲害使中藥材的產(chǎn)量及品質(zhì)大大下降，因此加強(qiáng)病蟲害防治是金線蓮無公害栽培過程中的重要環(huán)節(jié)。要按照“預(yù)防為主，綜合防治”的方針，以改善生長環(huán)境，加強(qiáng)田間管理為基礎(chǔ)，從根源上杜絕病蟲害的發(fā)生，發(fā)生病蟲害時(shí)，優(yōu)先選用農(nóng)業(yè)防治、生物防治和物理防治的生態(tài)友好型方法。生產(chǎn)過程遵循有害生物防控物質(zhì)的選用原則、農(nóng)藥使用規(guī)范和無公害中藥材農(nóng)藥與重金屬殘留要求，相應(yīng)準(zhǔn)則參照NY/T393綠色食品農(nóng)藥使用準(zhǔn)則[31]、GB12475農(nóng)藥貯運(yùn)、銷售和使用的防毒規(guī)程[32]、NY/T1667（所有部分）農(nóng)藥登記管理術(shù)語[33]。

5.1 農(nóng)業(yè)綜合防治

農(nóng)業(yè)防治是指采用管理手段改變環(huán)境因子從而減少病蟲害的發(fā)生。無公害金線蓮的農(nóng)業(yè)防治包括：農(nóng)藝方法；控制種群密度；水、肥、光的綜合調(diào)控。農(nóng)藝方法包括套作、翻耕等，金線蓮套作藤本植物有利于適時(shí)播種，可避開病蟲危害高峰期。翻耕可以把地下病菌、蟲卵翻到地表，結(jié)合曬壟對(duì)土壤消毒可以減少病蟲害的發(fā)生。深翻還可以疏松土層，促進(jìn)金線蓮根系發(fā)育。金線蓮生長期間要采取中耕、松土、除草等措施，可以有效防治各種病蟲害。合理配置行距，優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)；按照株行距20 cm×20 cm進(jìn)行種植。合理規(guī)劃種植密度是為了讓金線蓮有足夠的生長空間，同時(shí)生長期間能吸收到足夠的營養(yǎng)，消除導(dǎo)致發(fā)病的局部小氣候條件，確保金線蓮穩(wěn)定健康地生長。金線蓮對(duì)水分較為敏感，空氣濕度75%-95%可以促進(jìn)金線蓮的生長并提高鮮重。若排水不及時(shí)，基質(zhì)過濕會(huì)導(dǎo)致根部腐爛，應(yīng)當(dāng)采取排水通風(fēng)措施。若灌溉不及時(shí)，則會(huì)影響金線蓮的正常生長。施肥必須要滿足金線蓮生長的實(shí)際需要，控制好每次施肥的比例大小。光在金線蓮生長發(fā)育過程中起到非常重要的作用，一般溫度在16-28℃為宜，光照強(qiáng)度以2600-3800 lx為宜。金線蓮忌直射光，喜散射光，強(qiáng)烈的光照會(huì)使葉片白化甚至損傷葉片，而光照不足則會(huì)影響植物的光合作用，導(dǎo)致植株細(xì)弱，生長緩慢。

5.2 化學(xué)防治

在無公害中藥材生產(chǎn)過程中，限量使用高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥，禁止使用高毒、高殘留的藥品。對(duì)癥下藥，適時(shí)用藥，盡可能減少用藥次數(shù)，注意施藥時(shí)間間隔，避免長時(shí)間使用一種藥物導(dǎo)致害蟲的抗藥性。在蝸牛、蛞蝓和馬陸等軟體動(dòng)物多發(fā)時(shí)，適量的撒一些生石灰或6%四聚乙醛在苗床周圍。

5.3 物理防治

移栽前翻曬基質(zhì)來殺死蟲卵、病菌。在大棚通風(fēng)口設(shè)置防蟲網(wǎng)，減少害蟲，蛇類進(jìn)入大棚的機(jī)會(huì)，大棚上空搭建防鳥網(wǎng)，防止鳥類偷食金線蓮。在夜間放香蕉皮或小白菜的葉子來誘捕蝸牛和蛞蝓等夜行軟體動(dòng)物。

5.4 生物防治

生物防治是指利用細(xì)菌、真菌、病毒、植物浸提液或抗生素等制成的生物農(nóng)藥來滅殺害蟲[37]。對(duì)于金線蓮黑腐病可以在組培瓶苗出瓶清洗后用25%多菌靈800倍液浸泡20-30 min，取出晾干后再進(jìn)行種植。對(duì)于軟腐病可用400 mg·L-1的鏈霉素7-10天噴灑一次，連噴3次。噴灑阿維蘇2000倍液防治紅蜘蛛。

無公害金線蓮主要病害類型為黑腐病、細(xì)菌性軟腐病、斑病，主要蟲害類型為蝸牛、蛞蝓和紅蜘蛛等。其無公害防治方法如表5。

6 討論與展望

作為民間著名草藥金線蓮療效確切，深受群眾喜愛，但由于野生金線蓮資源匱乏[38]，加上無節(jié)制采挖，使種群數(shù)量大大減少[39]。隨著組織培養(yǎng)和栽培等關(guān)鍵技術(shù)突破性的進(jìn)展，金線蓮的產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大。然而，由于缺少金線蓮產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，市場(chǎng)上產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，存在以次充好、售假摻假的現(xiàn)象，部分不法商家甚至將幾乎無療效，有激素殘留和抗生素代謝不完全的組培瓶苗直接投放市場(chǎng)，造成銷售市場(chǎng)混亂[40]，使金線蓮市場(chǎng)的發(fā)展受到嚴(yán)重制約。

無公害中藥材生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程包含了從源頭到生產(chǎn)的全過程質(zhì)量控制，涵蓋產(chǎn)地環(huán)境、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品質(zhì)量等控制中藥材生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)。無公害金線蓮利用基于GMPGISⅡ的無公害中藥材精準(zhǔn)選址技術(shù)確定金線蓮主要生長區(qū)域生態(tài)因子范圍以及最適宜的引種栽培地點(diǎn)?；诒静莼蚪M學(xué)輔助中藥材優(yōu)質(zhì)新品種選用的策略可加快中藥材新品種的選育[41]。如董林林等[42]利用RAD-Seq技術(shù)篩選出三七抗病品種-苗鄉(xiāng)抗七1號(hào)的特異SNPs位點(diǎn)，輔助抗病新品種的選育。XU等[43]通過對(duì)全基因組分析獲得1652個(gè)抗性基因，可為人參抗性育種奠定分子基礎(chǔ)。另外，科學(xué)規(guī)范的種植模式及病蟲害防治方法還可以為金線蓮的規(guī)范化生產(chǎn)提供指導(dǎo)，有效促進(jìn)金線蓮產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

表5 主要病害類型及無公害防治方法[34-37]