南藥大品種穿心蓮無(wú)公害栽培技術(shù)體系探討＊

黃辰昊,薛建平＊＊,王 振,何 瑞,孫 偉,李志勇＊＊

（1.淮北師范大學(xué) 淮北 235000；2.創(chuàng)新天然藥物與中藥注射劑國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 贛州 341000；3.廣州中醫(yī)藥大學(xué) 廣州 510000；4.中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所 北京 100000）

穿心蓮是爵床科植物穿心蓮Andrographis paniculata(Burm.f.)Nees.的地上部分，又名一見喜、春蓮秋柳和斬蛇劍等，為一年生草本植物。其成株莖高50-80厘米，4棱，下部多分枝，節(jié)膨大，每個(gè)果實(shí)含有種子12粒，四方形，有皺紋[1]。我國(guó)海南、云南、廣東、廣西、福建常見，其產(chǎn)品主要產(chǎn)區(qū)以廣東、廣西和福建、海南為主。文獻(xiàn)報(bào)道穿心蓮的原產(chǎn)地可能在南亞，澳大利亞也有栽培[2,3]。近年來(lái)抗生素濫用、不良反應(yīng)逐漸加重，開發(fā)出具有抗菌效果的中藥迫在眉睫，而穿心蓮具有清熱抗炎的功效[4-6]，致使穿心蓮用量逐漸增大。然而，種植戶為了提高產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益，穿心蓮藥材在生產(chǎn)過(guò)程中存在種植技術(shù)落后，農(nóng)藥濫用、重金屬殘留過(guò)多等問(wèn)題，導(dǎo)致穿心蓮抗逆性減弱，體內(nèi)農(nóng)殘及重金屬超標(biāo)，引發(fā)各種病害，品質(zhì)下降，特別是偏施大量氮肥造成穿心蓮主要藥效成分穿心蓮內(nèi)酯含量急劇下降，商品品質(zhì)變差，給農(nóng)民帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失，也制約了穿心蓮相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[7]。開展穿心蓮無(wú)公害種植是根本途徑，可以有效解決農(nóng)殘及重金屬超標(biāo)等問(wèn)題，保障穿心蓮藥材產(chǎn)量和質(zhì)量。無(wú)公害種植是穿心蓮未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向[8]。

開展無(wú)公害中藥材規(guī)范化種植，是降低植物體內(nèi)農(nóng)殘重金屬含量、生產(chǎn)高品質(zhì)中藥材有效手段[9,10]。為指導(dǎo)無(wú)公害穿心蓮生產(chǎn)，本文依據(jù)本課題組多年研究成果，及前人研究成果經(jīng)驗(yàn)，探討無(wú)公害穿心蓮植物的栽培技術(shù)。為無(wú)公害穿心蓮藥材生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)，為中藥材種植產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 栽培選地

穿心蓮為喜光植物，栽培在肥沃、疏松、排水良好、微酸性或中性沙壤土中長(zhǎng)勢(shì)較好。生長(zhǎng)在貧瘠的沙土地或粘質(zhì)土地上會(huì)使植株色澤發(fā)黃，生長(zhǎng)緩慢。陽(yáng)光照射時(shí)長(zhǎng)充足的穿心蓮其穿心蓮內(nèi)酯含量高，陽(yáng)光不足，穿心蓮內(nèi)酯含量低[11-13]。要想穿心蓮種植產(chǎn)業(yè)可以健康持續(xù)發(fā)展，栽培選地非常關(guān)鍵。物種分布生態(tài)相似性原理和地域性原則是栽培基地選擇的重要參考，同時(shí)應(yīng)避開公路、重金屬含量高的地區(qū)。選擇在生態(tài)因子適宜，安全無(wú)污染、便于運(yùn)輸?shù)姆N植地區(qū)種植[14]。在種植過(guò)程中，要確保穿心蓮種植基地環(huán)境安全無(wú)污染。

表1 穿心蓮野生分布區(qū)、道地產(chǎn)區(qū)、主產(chǎn)區(qū)氣候因子閾值（GMPGIS-II）

表2 適宜無(wú)公害穿心蓮生長(zhǎng)的重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)及土壤類型（土壤pH6.5-7.5）

從“藥用植物全球產(chǎn)地生態(tài)適宜性區(qū)劃信息系統(tǒng)”（GMPGIS）中提取出穿心蓮樣點(diǎn)的生態(tài)因子值（表1）。由表可知該植物最冷季均溫變化較大，相對(duì)濕度偏高。適宜穿心蓮生長(zhǎng)的土壤類型及重金屬和有害元素限量標(biāo)準(zhǔn)如表2所示[15]。由GMPGIS數(shù)據(jù)可以得出穿心蓮生態(tài)相似度區(qū)域有廣西、廣東、湖南、云南等?。▍^(qū)），其中面積最大的區(qū)域是廣西和廣東。廣西壯族自治區(qū)包括靈山、凌云、柳城等縣（市），廣東省包括陽(yáng)山、英德、四會(huì)等縣（市）[16-18]。根據(jù)分析結(jié)果，結(jié)合穿心蓮生物學(xué)特性，建議選擇引種栽培區(qū)域主要以廣東、廣西、云南一帶為宜。

2 無(wú)公害穿心蓮優(yōu)良品種選育

藥材產(chǎn)量的高低、質(zhì)量的好壞受種質(zhì)直接影響，種質(zhì)資源對(duì)優(yōu)良品種選育的重要性不言而喻[19]。開展種質(zhì)資源研究對(duì)中藥材資源保護(hù)、引種栽培和良種選育具有重要意義[20]。穿心蓮在“大南藥”中有相當(dāng)高的地位，也十分具有代表性[21]。穿心蓮的野生資源在我國(guó)分布極為罕見，常見的多是栽培品種。廣西、廣東、四川產(chǎn)區(qū)的種子都是由廣西提供的。四川種植區(qū)由于氣候因素在9-10月雨水較多，此時(shí)穿心蓮正值花盛期，過(guò)多的雨水導(dǎo)致花蕾還未綻放就已變爛，因此福建和廣東可以形成自己的種質(zhì)資源，而四川不能[8,17]。

選育出藥用成分含量高和抗病蟲害的穿心蓮優(yōu)良品種十分重要[17]，也是無(wú)公害穿心蓮種植的前提。穿心蓮有可能存在遺傳多樣性，目前穿心蓮的生態(tài)類型分為大葉型和小葉型[22]。各地的穿心蓮在生物學(xué)特性上差異明顯、品種混雜，穿心蓮主要藥用成分是穿心蓮內(nèi)酯和脫水穿心蓮內(nèi)酯等萜類化合物[23-25]，不同種質(zhì)的莖葉干重和藥用含量差異顯著，我們?cè)谶x育時(shí)不但要注意植物外形和產(chǎn)量，更要注重穿心蓮的藥用成分含量。

目前，我國(guó)在穿心蓮種質(zhì)方面的研究工作較少，相關(guān)新品種的數(shù)量未見報(bào)道，因此，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，各地區(qū)應(yīng)充分發(fā)掘已有的優(yōu)良種質(zhì)資源并結(jié)合多年的種植培育經(jīng)驗(yàn)，開展新品種選育工作，爭(zhēng)取培育出藥用成分含量高和抗病蟲害的穿心蓮品種，以減少農(nóng)藥的使用，降低農(nóng)殘及重金屬含量，提高中藥材的質(zhì)量。

3 無(wú)公害穿心蓮種植的田間管理

3.1 土壤改良

根據(jù)穿心蓮生長(zhǎng)需求，在土壤改良初期分別進(jìn)行綠肥種植。穿心蓮喜肥，尤其是氮肥[26]，可以通過(guò)種植玉米、高粱等綠肥作物來(lái)提高土壤中的含氮量，土壤結(jié)構(gòu)及pH值可通過(guò)增施有機(jī)肥及菌劑來(lái)調(diào)節(jié)[27]。施加的肥料主要是有機(jī)肥，搭配少量化肥和微量元素肥，肥料必須嚴(yán)格按照《中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)肥料使用準(zhǔn)則》執(zhí)行，使改良后的土壤達(dá)到《無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境評(píng)價(jià)準(zhǔn)則》要求。

3.2 整地和施肥

3.2.1 整地

在當(dāng)前生產(chǎn)條件下，選擇土層深厚、疏松肥沃、排水良好的地塊種植，耕地深度以30 cm左右為宜。在冬、春雨量較多或有灌溉條件的地區(qū)，秋、冬耕后可以不耙，以利曬壟和接納雨水。整地須達(dá)到墑、平、松、碎、凈、齊。“墑”即土壤有足夠的表墑和底墑；“平”指地面平整無(wú)溝坎；“松”指土壤上松下實(shí)，無(wú)中層板結(jié)；“碎”指表土細(xì)碎，無(wú)大土塊；“凈”指表土無(wú)殘茬、草根及殘膜，全田清潔；“齊”指整地到頭到邊達(dá)到角成方，邊成線。

3.2.2 施基肥

在播種前深翻土地，每畝施生物有機(jī)肥或腐熟的農(nóng)家肥500-1000 kg作基肥，然后深翻、耙細(xì)、平整，使土壤和肥料充分混合，以加速土壤熟化和提高土壤肥力，使耕作層疏松透氣。土地四周開深30 cm的溝，以利灌溉和排水。因穿心蓮的種子細(xì)小，整地時(shí)尤其要將土地整平耙細(xì)，施足基肥，作高畦種植。

3.2.3 播種

在4月初期，澆適量的灌溉水于整好的田地上，然后在畦面上均勻的撒入種子，在畦面上薄薄的覆蓋一層細(xì)土，為了更好的出苗，可以蓋草用來(lái)保濕保溫。

3.2.4 田間管理

出苗前要保持地表濕潤(rùn)，不讓表土干燥，根據(jù)土壤含水量來(lái)噴灌（手抓握松開不成團(tuán)，即表示不需要淋水），但不宜過(guò)濕。出苗期經(jīng)常澆水保濕,以保持畦面水分。播種1周后種子開始發(fā)芽，隨著氣溫升高，要適當(dāng)遮蔭，增加淋水量。苗期雜草較多，需勤除草，防止雜草影響穿心蓮幼苗生長(zhǎng)。出苗后揭去蓋草。當(dāng)幼苗長(zhǎng)出2對(duì)真葉后可追施一次稀薄的農(nóng)家肥以保證其順利生長(zhǎng)，在幼苗長(zhǎng)出5對(duì)真葉時(shí)即可定植。定值后可進(jìn)行移栽，移栽期為每年的7月前后。在移栽前先要濕潤(rùn)苗床并進(jìn)行挖穴，按照行距25-30 cm、株距20 cm的規(guī)格，在移栽期需保持苗床濕潤(rùn)，每穴移入1株，移栽后用土將根部壓實(shí)，再灌澆足量水[28]。

3.2.5 施肥

由于穿心蓮喜氮肥，所以除了施足底肥外，在施肥過(guò)程中要注意兼施氮肥，在穿心蓮生長(zhǎng)過(guò)程中要結(jié)合其各生長(zhǎng)期的需求，適時(shí)適量追肥。植株封行前，每月追肥1-2次，每畝施尿素5-10 kg/次（建議水肥為主，以利于吸收），可結(jié)合噴灌或滴灌開展，適當(dāng)追施N：P：K復(fù)合肥，復(fù)合肥用量每畝5-10 kg/次；植株封行后，每月追肥1-2次，每畝施尿素5-10 kg/次（建議水肥為主，以利于吸收），適當(dāng)追施N：P：K的復(fù)合肥，復(fù)合肥每畝10-15 kg/次，采收前16-20天內(nèi)不得再追肥，避免穿心蓮藥材中肥料吸收轉(zhuǎn)化不完全，殘留偏多。

3.3 種植管理

依據(jù)穿心蓮的生長(zhǎng)特點(diǎn)，適當(dāng)提早育苗，早定植，合理密植，加強(qiáng)管理，延長(zhǎng)生長(zhǎng)期。地塊需早晚澆水，田間要保持濕潤(rùn)，當(dāng)遭遇雨季時(shí)需要注意排水，避免爛根。當(dāng)田間出現(xiàn)雜草時(shí)可以淺鋤，避免傷根、亂根，而植株旁邊的草不可用鋤的方式，需用手小心拔去[26,28]。

4 無(wú)公害穿心蓮病蟲害綜合防治

中藥材病蟲害的無(wú)公害防治是結(jié)合了物理、農(nóng)業(yè)、化學(xué)及生物學(xué)防治，來(lái)建立綜合防治方法，強(qiáng)調(diào)“以防為主，防治結(jié)合”；在防治過(guò)程中應(yīng)以質(zhì)量為前提，嚴(yán)禁施用農(nóng)業(yè)部規(guī)定的禁用農(nóng)藥[9]。在實(shí)際生產(chǎn)中農(nóng)藥使用應(yīng)參照NY/T393綠色食品農(nóng)藥使用準(zhǔn)則，GB12475農(nóng)藥貯運(yùn)、銷售和使用防毒規(guī)程，減少農(nóng)藥殘留，提高藥材品質(zhì)。

4.1 農(nóng)業(yè)防治

農(nóng)業(yè)防治除了直接殺滅害蟲外主要是通過(guò)惡化害蟲的生存條件，抑制害蟲繁殖，使蟲源基數(shù)降低生存率下降，對(duì)害蟲的防治作用十分明顯[29]。在種植前對(duì)土壤進(jìn)行消毒和改良會(huì)減少土傳病害的發(fā)生，要保持一定的種植密度，保證各株間的光照充足，在種植時(shí)要做好防旱防澇工作，在發(fā)現(xiàn)病葉病苗時(shí)要及時(shí)清理，防止交叉?zhèn)魅綶30]。

4.2 物理防治

穿心蓮的主要常見害蟲為螻蛄和小地老虎等[31]。這些害蟲具有趨光性，可以利用這一特性進(jìn)行燈光誘殺，做法是在田間放置光源，光源下放置容器，為了防止害蟲逃脫，可以在容器內(nèi)加入適量的水。害蟲懼怕高溫，可以利用這一特點(diǎn)在夏季時(shí)覆蓋地膜提高土壤溫度來(lái)殺死土壤中的害蟲及減少蟲源。有些害蟲可以根據(jù)其自生的特性來(lái)進(jìn)行殺滅，如地老虎成蟲對(duì)酸、甜味很敏感，可以利用這一特性配制毒漿進(jìn)行誘殺，效果十分明顯[32]。

表3 無(wú)公害穿心蓮病害種類及防治方法

表4 無(wú)公害穿心蓮蟲害種類及防治方法

4.3 生物防治

生物防治具有廣闊的發(fā)展前途，是防治重點(diǎn)發(fā)展方向。它的最大優(yōu)點(diǎn)是不污染環(huán)境，具有安全、有效、無(wú)殘留等優(yōu)點(diǎn)，具備可持續(xù)、環(huán)保、低能耗等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，是農(nóng)藥等物防治所不能比的[33,34]。生物防治的方法有很多，比如可以引入棉鈴蟲的天敵赤眼蜂，叢枝菌根真菌拮抗由真菌、線蟲、細(xì)菌等病原體引起的土傳性植物病害[35]。生物防治有利于降低農(nóng)藥殘留，降低土壤中的重金屬含量，提高中藥材品質(zhì)[36]。

4.4 化學(xué)防治

化學(xué)防治目前是病蟲害防治的主要手段，其最主要防治途徑是噴灑農(nóng)藥。為了提高藥材質(zhì)量，降低土壤殘留，在噴灑過(guò)程中嚴(yán)禁使用劇毒、高毒、高殘留的農(nóng)藥種類[37]。另外在施藥期間要注意輪換用藥，以防止害蟲產(chǎn)生抗藥性，這樣才能達(dá)到殺滅害蟲、降低農(nóng)殘、保護(hù)天敵的目的[38,39]。穿心蓮作為全草類藥材，其病蟲害種類有9種，本研究總結(jié)了穿心蓮常見病蟲害種類及防治措施（表3、表4）[12,31]。

5 討論與展望

在穿心蓮的種植生產(chǎn)過(guò)程中，沒有一套相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)公害生產(chǎn)管理程序，導(dǎo)致生產(chǎn)管理混亂，農(nóng)藥使用不規(guī)范，加上施肥不合理，栽培技術(shù)落后，加重了農(nóng)殘重金屬的含量，致使穿心蓮抗逆性減弱，引發(fā)各種病害，品質(zhì)下降，產(chǎn)量降低，特別是偏施大量氮肥導(dǎo)致穿心蓮中的藥用成分如穿心蓮內(nèi)酯等含量下降，嚴(yán)重影響藥材的質(zhì)量[7]。本研究基于課題組多年的積累，并結(jié)合文獻(xiàn)查閱及產(chǎn)區(qū)調(diào)研，利用GMPGIS系統(tǒng)開展穿心蓮生態(tài)適宜性區(qū)劃，得到了較為精細(xì)的生態(tài)適宜產(chǎn)區(qū)；這可以為不同產(chǎn)地穿心蓮種植品種篩選及培育提供指導(dǎo)。合理規(guī)范的田間管理及科學(xué)的病蟲害防治為無(wú)公害穿心蓮生產(chǎn)提供參考[9,40]，研究結(jié)果可有效促進(jìn)無(wú)公害穿心蓮種植產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

無(wú)公害穿心蓮種植的關(guān)鍵是減少農(nóng)藥殘留、重金屬及有害元素含量，根本目的是提高穿心蓮中藥用成分的含量和穿心蓮的產(chǎn)量。未來(lái)可加強(qiáng)土壤修復(fù)技術(shù)研究，加強(qiáng)穿心蓮栽培管理，減少農(nóng)藥的使用，建立以農(nóng)業(yè)、物理及生物防治為主并結(jié)合化學(xué)防治的綜合防治體系，篩選高效農(nóng)藥種類，減少農(nóng)殘及重金屬污染。實(shí)現(xiàn)穿心蓮藥材生產(chǎn)的規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化和科學(xué)化。中藥的生產(chǎn)到銷售是一個(gè)多環(huán)節(jié)且復(fù)雜的過(guò)程，本課題組利用DNA條形碼、代謝組學(xué)及基因組學(xué)技術(shù)對(duì)穿心蓮中藥材進(jìn)行的質(zhì)量控制，使穿心蓮植株本身及加工成的各中成藥的質(zhì)量都可以受到很好的控制，從而實(shí)現(xiàn)穿心蓮中成藥的藥品安全。