麻黃無公害栽培技術體系和發(fā)展戰(zhàn)略＊

韓宗賢，吳田澤，孟祥霄，鹿江南，劉 霞，陳士林，＊＊

（1.武漢理工大學化學化工與生命科學學院 武漢 430070；2.中國中醫(yī)科學院中藥研究所 北京 100700）

麻黃是我國常用中藥之一，別名龍沙、狗骨、卑相、卑鹽等[1]，在《神農(nóng)本草經(jīng)》中列為中品，性味辛、微苦，溫，歸肺、膀胱經(jīng)[2]?！吨腥A人民共和國藥典》(2015年版一部)收載的麻黃來源于麻黃科植物草麻黃（Ephedra sinica）、中 麻 黃 (Ephedra intermedia.)或 木 賊 麻 黃(Ephedra equisetina)的干燥草質(zhì)莖[3]，分布于華北、西北及吉林、遼寧、山東、陜西、新疆、甘肅、河南西北部等地[2,4]，其中以新疆和內(nèi)蒙古蘊藏量最大，約占全國蘊藏量的85%以上[5]。從分布的生態(tài)區(qū)域來看，草麻黃多生長山坡、平原、干燥荒地、河床及草原等地，在干燥的沙地常成片叢生[6]；中麻黃多生長于干旱、荒漠、沙灘地區(qū)及半干旱的山坡或草地上[7]；木賊麻黃多生長于干旱山脊、山頂、山谷及巖壁等處[8]。正是由于麻黃可以在瀕臨沙化的草地上頑強生長，被譽為“草原衛(wèi)士”[9]。

麻黃迄今已有4 000多年的應用歷史，國內(nèi)外對麻黃化學成分的研究頗多，發(fā)現(xiàn)其含有生物堿類、黃酮類、揮發(fā)油、多糖、酚酸類等多種成分。現(xiàn)代醫(yī)學研究表明，麻黃對中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、平滑肌等具有廣泛的藥理作用，其有效成分主要是麻黃生物堿，而非生物堿類成分顯示出抗氧化、免疫抑制、降血糖等藥理活性[4]。麻黃主要依賴于野生資源，近年來過度采挖導致麻黃野生資源嚴重匱乏，質(zhì)量急劇下降[5]。為保證市場對麻黃藥材的需求，麻黃實現(xiàn)了大面積的人工栽培，草麻黃為麻黃商品中的主流品種，也是人工栽培的主要品種；木賊麻黃中的生物堿含量比其他品種高，但由于木賊麻黃的木質(zhì)莖較發(fā)達，且長短不一，收割困難；中麻黃為我國分布最廣泛的麻黃之一。

本規(guī)范依托推廣單位自有基地多年來麻黃生產(chǎn)數(shù)據(jù)為主，兼顧其它單位生產(chǎn)和科研情況，適用于麻黃無公害基地生產(chǎn)。

1 無公害麻黃產(chǎn)地環(huán)境

麻黃為多年生草本狀小灌木，適應性強，喜光、耐干旱，光照時間越長、光強越大麻黃堿含量越高[10]，除生長在平原山麓、丘陵及低山區(qū)[11]之外，還可以在瀕臨沙化的草地上頑強生長[9]，并且有報道顯示麻黃在沙質(zhì)土壤出芽率較高[13]。無公害麻黃生產(chǎn)的產(chǎn)地環(huán)境應符合國家《中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(試行)》[14]的要求，麻黃產(chǎn)地環(huán)境應符合GAP的規(guī)范標準及NY/T 2798.3-2015無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量安全控制技術規(guī)范[15]；無公害麻黃種植地的空氣環(huán)境質(zhì)量應符合GB/T3095～2012中一、二級標準值要求[16]，農(nóng)田灌溉水的水源質(zhì)量應符合GB5084-2005的相關規(guī)定要求[17]，以及種植地土壤應符合GB15618和NY/T391的一級或二級土壤質(zhì)量標準要求[18]。無公害麻黃生產(chǎn)根據(jù)其自身生物學的特性，依據(jù)《中國藥材產(chǎn)地生態(tài)適宜性區(qū)劃（第二版）》，主要選擇中溫帶干旱氣候區(qū)，適宜的生長條件為：年平均氣溫1.0-12.7℃，年降水量48-979 mm，在砂質(zhì)壤土、砂土、壤土等土壤中均可生長，忌鹽堿，不宜在低洼地和排水不良、通透性較差的黏土中生長[19]。產(chǎn)地區(qū)域生態(tài)因子值范圍詳見表1。無公害麻黃生產(chǎn)選擇在生態(tài)環(huán)境條件良好的地區(qū)，產(chǎn)地區(qū)域和灌溉上游無或不直接受工業(yè)“三廢”、城鎮(zhèn)生活、醫(yī)療廢棄物等污染，避開公路主干線、土壤重金屬含量高的地區(qū)。不能選擇冶煉工業(yè)（工廠）下風向3 km內(nèi)。

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

2 種植方法

2.1 選地

根據(jù)麻黃的主要生物學特性和生產(chǎn)需要，種植麻黃以溫暖、陽光充足的地方為宜，同時耕層（0-30 cm）土壤含鹽量在1.2%以下，pH在8.2以下的鹽堿地，沙壤或沙質(zhì)等結構盡可能疏松的土壤[20-21]。

2.2 整地

深耕具有翻土、松土、混土、碎土的作用，深翻地可減少越冬害蟲，土地整平可防積水，防止流水傳染病害和誘發(fā)病害發(fā)生[22]，因此合理深耕能達到增產(chǎn)的目的。深翻15-20 cm、耙細、磨平。耕地同時每公頃深施充分腐熟農(nóng)家肥45 t作基肥，可另施磷酸二銨種肥150-225 kg。做畦前灌足底水，待田間持水量達到80%左右做畦。選擇平畦或底床開溝作業(yè)，畦面大小可根據(jù)灌水和作業(yè)方便確定。畦面寬120-130 cm，畦埂寬50-60 cm，長視具體情況及實際需要而定，一般以10 m左右為宜。每平方米均勻撒施67 kg充分腐熟的優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥和20-30 g磷酸二銨，并與地表10-15 cm的土壤拌勻，揀凈石塊、根茬，耬平畦面待播。

同時為防治地下害蟲，對土壤按苗床面積大小稱取藥量，先用少量細干土與藥粉混勻，再加10-15 kg細干土，充分混勻。配成的藥土，均勻撒于畦面，耙勻。畦做好后，用70%甲基托布津可濕性粉末1 000倍液均勻噴灑于畦面，用量1.5 kg·hm-2，防治幼苗立枯病和猝倒病[22]。

2.3 播種和移栽

2.3.1 優(yōu)良品種選育

針對麻黃生產(chǎn)情況，選擇適宜當?shù)乜共?、?yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、商品性好的優(yōu)良品種，尤其是對病蟲害有較強抵抗能力的品種。病蟲害一方面造成產(chǎn)量和品質(zhì)的降低，另一方面使用化學農(nóng)藥來防治病蟲害，不僅增加成本且污染環(huán)境，還會通過食物鏈使產(chǎn)品中殘留的農(nóng)藥進入人體而產(chǎn)生毒害，危及到人體健康。

選育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗病蟲的新品種是無公害麻黃生產(chǎn)的一個首要措施，當前傳統(tǒng)選育是麻黃主要的選育手段之一，該選育方法利用外在表型結合經(jīng)濟性狀通過多代純化篩選，實現(xiàn)增產(chǎn)或高抗的目的[23]，然而該方法選育周期長，效率低。采用現(xiàn)代生物分子技術選育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗病蟲的麻黃新品種，可以有效的縮短選育時間，加快選育的效率，進而保障無公害麻黃生產(chǎn)[24]。針對育苗移栽或無性繁殖，選取無病原體、健康的繁殖體作為材料進行處理。針對種子繁殖的麻黃，從無病株留種、調(diào)種，剔除病籽、蟲籽、癟籽，種子質(zhì)量應符合相應麻黃種子二級以上指標要求。

2.3.2 種子處理

種子可通過包衣、消毒、催芽等措施進行處理用于后續(xù)種植。種子消毒方法主要包括溫湯浸種，藥劑浸種如“浸種靈”，干熱消毒、殺菌劑拌種，菌液浸種等[25～26]。針對有育苗需要的麻黃，應提高育苗水平，培育壯苗，可通過營養(yǎng)土塊、營養(yǎng)基、營養(yǎng)缽或穴盤等方式進行育苗。

2.3.3 播種

麻黃種子在15-25℃（變溫）時發(fā)芽率最高，溫度太高或太低都不利于發(fā)芽，應根據(jù)不同地區(qū)的氣候特點選擇最佳播種時期，一般在4-5月份播種較好，若秋播需在封凍之前[21]。播種時，按行距40 cm左右，開深3-4 cm、寬8-10 cm且溝底平的淺溝，一般每畝播種量10-15 kg，播種前澆透底水，水滲后將種子均勻地撒入溝內(nèi)，隨后覆細沙0.5-1 cm[22,27,28]。麻黃種子頂土能力很弱，覆土時必須均勻，出苗期要保持苗床濕潤，澆水最好采用微噴，以確保麻黃適時出苗，實現(xiàn)全苗、齊苗、壯苗。

表2 無公害麻黃種植土壤類型及重金屬和有害元素限量

2.3.4 移栽

麻黃采用育苗移栽可節(jié)省種子，延長生長季節(jié)和利于確保全苗。育苗移栽一般在3-8月進行，最佳移栽時間為4月[29]。秋季移栽應在雨季的7月底至8月下旬進行。移栽時要隨栽隨澆水，一般移栽的株行距為25-30 cm，密度為6 000-8 000株/畝[30]。

3 田間管理

3.1 中耕除草

清除田間雜草，可采用人工清除和化學除草劑清除。除草劑使用要注意用藥的絕對安全，防止藥害。不過目前防治麻黃田間雜草還沒有理想的除草劑，因此要及時組織人工除草。應在雜草盤根前連續(xù)除草3-5次，以除凈雜草[31]，苗床中的麻黃幼苗很小，除草應做到除早、除勤，避免草荒，一年生育苗田拔草時應小心仔細，避免傷苗[32]，并且一年生的幼苗不宜使用除草劑[33]。

3.2 間苗、定苗與補苗

麻黃種植后，應及時查苗和補苗麻黃齊苗后，應視保苗難易分別采用一次或二次的方式進行間定苗。易保苗的地塊，同穴2株，深度以埋入麻黃根莖部3 cm左右為宜，苗要直立，不曲根、不臥根、不露根。栽后踏實，行距30-40 cm。株距10-15 cm，定植15萬-18萬株/hm2。結合間定苗，對嚴重缺苗部位進行移栽補苗，要帶土移栽，栽前或栽后澆水，以確保成活。

3.3 灌水與排水

麻黃在出苗前及幼苗初期應保持土壤濕潤，定苗后土壤水分含量不宜過高，適當干旱有利于蹲苗和促根深扎。麻黃成株以后，遇嚴重干旱或追肥時土壤水分不足，應適時適量灌水，每年3-5次即可[34]。每年的早春要灌足解凍水，封凍前灌足封凍水。麻黃采收田封凍水要灌在采收前，解凍水可推遲至再生年植株出苗萌發(fā)后灌溉[22]。麻黃怕澇，雨季應注意及時松土和排水防澇，以減輕病害發(fā)生，避免和防止爛根死亡，改善品質(zhì)，提高產(chǎn)量[34.]。

3.4 蹲苗與蓋草

試驗研究結果表明，于麻黃幼苗期進行適當?shù)亩酌绾蜕L期間地面覆蓋秸稈與雜草，對提高麻黃產(chǎn)量和麻黃苷含量都有顯著的作用。蹲苗的方法是選晴天輕壓麻黃地上部，從而起到控上促下的作用。地面蓋草，可以保墑防旱，防止板結，利于通氣，調(diào)節(jié)土溫，促根生長。蓋草的技術要求是于麻黃追肥松土以后，行間地面覆蓋約1 cm厚的作物秸稈或碎草，以碎草最為理想。

3.5 剪花枝

對于不采收種子的麻黃田塊，于麻黃現(xiàn)蕾后開花前，選晴天上午，將所有花枝剪去，并分批進行，可減少麻黃地上部養(yǎng)分消耗，促進養(yǎng)分向根部運輸，提高麻黃產(chǎn)量，但對根部麻黃苷含量無明顯影響。

3.6 合理施肥

無公害麻黃施肥過程中肥料使用的原則和要求以及允許使用和禁止使用肥料的種類等按DB13/T454執(zhí)行[35]，禁止使用未經(jīng)國家或省級農(nóng)業(yè)部門登記的化肥或生物肥料。麻黃施肥應堅持以基肥為主、追肥為輔和有機肥為主、化肥為輔的原則[22]。有機肥為主，輔以其他肥料使用；以多元復合肥為主，單元素肥料為輔的原則；大中微量元素配合使用平衡施肥原則；養(yǎng)分最大效率原則。有機肥和無機肥搭配使用，有機肥除了能補充麻黃生長所需要的微量元素、增加土壤有機質(zhì)和改良土壤外，在持續(xù)增加麻黃產(chǎn)量，改善其品質(zhì)方面更具有特殊作用[23]。無公害麻黃種植過程中針對性施用微肥，提倡施用專用肥、生物肥和復合肥，重施基肥，少施、早施追肥。采收前不能施用各種肥料，防止化肥和微生物污染；底肥一般于秋季前作物收獲后，每畝均勻撒施高溫腐熟的農(nóng)家肥2 000-4 000 kg，磷酸二銨等復合肥10-15 kg。

4 病蟲害防治

隨著中藥材生產(chǎn)管理質(zhì)量規(guī)范(GAP)的實施，為保證中藥材質(zhì)量，必須按照GAP要求進行生產(chǎn)操作，對病、蟲、草害采取“預防為主，綜合防治”的原則，禁止使用劇毒、高毒、高殘留或具有致癌、致畸、致突變的農(nóng)藥[37]，加強栽培管理為基礎，優(yōu)先選用農(nóng)業(yè)措施、生物防治和物理防治的方法，最大限度地減少化學農(nóng)藥的用量，以減少污染和殘留[38]。麻黃無公害生產(chǎn)過程農(nóng)藥使用相應準則參照NY/T393綠色食品農(nóng)藥使用準則[39]、GB12475農(nóng)藥貯運、銷售和使用的防毒規(guī)程[40]、NY/T1667（所有部分）農(nóng)藥登記管理術語[41]。麻黃的主要病害為根腐病和根線蟲病[42]，地面害蟲最普遍的是麗小燈蛾及蚜蟲[27]，其次為姬獵蝽、草地螟、蠐螬等[43]。

4.1 病蟲害農(nóng)業(yè)綜合防治措施

首先整地時應深翻，不僅可促使病株殘體在地下腐爛，同時也可把地下病菌、害蟲翻到地表，結合曬壟進行土壤消毒。種植時合理配置株行距，優(yōu)化群體結構，提高植株抗性，消除發(fā)病的局部小氣候條件，為植物營造更加優(yōu)越的生長環(huán)境，有效抵制了種植病害的發(fā)生。其次適宜地選用抗病品種，適時播種、避開病蟲危害高峰期，從而減少病蟲害。麻黃生長期間要采取中耕、松土、除草去除病苗等措施，可以有效防止田間病、蟲、草害，消滅病、蟲寄主，有助于降低蟲害的發(fā)生率。同時為了促進麻黃健壯生長，最大限度減少麻黃病蟲害的發(fā)生與蔓延，從而減少農(nóng)藥用量，還需要恰到好處的水、肥、光共同作用，進而達到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的栽培目標[42,43]。

4.2 病蟲害物理防治

根據(jù)病蟲害對物理因素的反應規(guī)律，利用物理因子防治病蟲害，不用藥、不污染。例如通過覆膜方式利用太陽能提高土層溫度，進而抑制病害。使用黑光燈、高壓汞燈、雙波燈、頻震式殺蟲燈等誘殺害蟲[44]；使用防蟲網(wǎng)防蟲等。另外，麻黃中藥材有毒，也要設立防護欄，防止動物和人們誤食。

4.3 病蟲害生物防治

利用生物天敵、殺蟲微生物、農(nóng)用抗生素及其他生防制劑等方法對麻黃病蟲害進行生物防治，可以減少化學農(nóng)藥的污染和殘毒。

對于麻黃來說，植物體內(nèi)含有麻黃堿，害蟲較少，生物防治方法主要靠以蟲治蟲：利用瓢蟲、食蚜蠅、草蛉等捕食性天敵防治害蟲[44]。最近發(fā)現(xiàn)麻黃抗病誘導劑、多抗霉素、農(nóng)用鏈霉素及新植霉素等抗生素可以防治麻黃病害。

4.4 病蟲害化學防治

針對病蟲種類科學合理應用化學防治技術，采用高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥，對癥適時施藥，降低用藥次數(shù)，選擇關鍵時期進行防治。化學藥劑可單用、混用，并注意交替使用，以減少病蟲抗藥性的產(chǎn)生，同時注意施藥的安全間隔期。在無公害麻黃種植過程中禁止使用高毒、高殘留農(nóng)藥及其混配劑（包括拌種及殺地下害蟲等）[43]。不允許使用的高毒高殘留農(nóng)藥如：殺蟲脒、氰化物、磷化鉛、六六六、滴滴涕、氯丹、甲胺磷、甲拌磷、對硫磷、甲基對硫磷、內(nèi)吸磷殺螟磷、磷胺、異丙磷、三硫磷、氧化樂果、磷化鋅、克百威、水胺硫磷、久效磷、三氯殺螨醇、涕滅威等高毒、高殘留農(nóng)藥[45]。

表3 無公害麻黃種植中蟲害防治方法

無公害麻黃種植中允許使用的安全、低殘留的化學農(nóng)藥進行病蟲害防治。蟲害可采用吡蟲啉、抗蚜威、阿維菌素、噻蟲嗪等化學農(nóng)藥；枯萎病可采用多菌靈或甲基托布津可濕性粉劑進行防治等[42,44]。

5 無公害麻黃的采收與質(zhì)量控制

無公害麻黃是指農(nóng)藥、重金屬及有害元素等多種對人體有毒物質(zhì)的殘留量均在限定的范圍以內(nèi)的麻黃。無公害麻黃質(zhì)量包括藥材材料的真?zhèn)?、農(nóng)藥殘留和重金屬及有害元素限量、及總灰分、浸出物、含量等質(zhì)量指標。

5.1 麻黃的采收

麻黃的采收期依據(jù)每種物種的類型選擇適宜的采收期。麻黃在移栽生長3年后可首次采收，以后2年輪采1次。最佳采收時間在10月上旬，留茬高度為根莖以上1-2 cm，即距離地面3 cm左右為宜[22]。麻黃原料的裝運，包裝環(huán)節(jié)避免二次污染，需要干燥的麻黃原料，需依據(jù)每種藥材類型及要求，采用專用烘烤設備或?qū)Ｓ锰柲芨稍锱锏冗M行干燥。

5.2 質(zhì)量控制及農(nóng)藥、重金屬、有害元素殘留限量

5.2.1 質(zhì)量控制

麻黃真?zhèn)慰赏ㄟ^形態(tài)、顯微、化學及基因?qū)用孢M行判別。麻黃主要有效成分麻黃苷的含量按高效液相色譜法(《中華人民共和國藥典》2015年版一部:附錄ⅥD)測定，鹽酸麻黃堿(C10H15NO·HCl)和鹽酸偽麻黃堿(C10H15NO·HCl)的總量不得少于0.80%[3]。

5.2.2 無公害麻黃農(nóng)藥殘留和重金屬及有害元素限量

采收的無公害麻黃應達到相關藥材的國家標準、團體標準、地方標準以及ISO等相關規(guī)定。通過多年來麻黃產(chǎn)地、市場、進出口檢驗等數(shù)據(jù)分析，并參考《中華人民共和國藥典》[3]、美國、歐盟、日本及韓國對麻黃的相關標準以及ISO18664：2015《Traditional Chinese Medicine-Determination of heavy metals erbal medicines used in Traditional Chinese Medicine》[48]、GB2762-2016《食品安全國家標準食品中污染限量》[49]、GB2763-2016《食品安全國家標準食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[50]等現(xiàn)行標準，規(guī)定無公害麻黃農(nóng)藥殘留和重金屬及有害元素限量，包含艾氏劑、毒死蜱、氯丹、五氯硝基苯等42項高毒性、高檢出率的農(nóng)藥殘留限量，及鉛、鎘、汞、砷、銅重金屬及有害元素限量[51]。

6 討論與展望

中藥材無公害栽培體系的建立就是為了解決長久以來市場上中藥材無序生產(chǎn)和濫用農(nóng)藥等問題，包括利用GIS信息技術指導藥用植物精準選址，以現(xiàn)代組學方法輔助藥用植物育種，以宏基因組學指導土壤復合改良，以合理施肥及病蟲害綜合防治為主的田間精細管理[52]。比如在人參農(nóng)田栽培體系中通過土壤修復，病蟲害綜合防治平臺的建立，適宜農(nóng)田栽培的抗逆新品種培育等關鍵內(nèi)容，促進了農(nóng)田栽參種植產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展[53]，有利于優(yōu)質(zhì)高效人參藥材的生產(chǎn)，對發(fā)展減肥增效及環(huán)境友好型可持續(xù)生態(tài)人參種植產(chǎn)業(yè)提供了科學依據(jù)[54]。同時，農(nóng)產(chǎn)品無公害產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量標準的建立為中藥材無公害產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量標準的建立，提供合理良好的帶頭作用，包括對產(chǎn)地環(huán)境、灌溉水質(zhì)量、土壤環(huán)境質(zhì)量、空氣環(huán)境質(zhì)量標準的規(guī)范[55]。

隨著麻黃野生資源日益減少，人工栽培成為獲取麻黃的主要方式，但由于生態(tài)環(huán)境惡化，化肥、農(nóng)藥的不合理使用，不規(guī)范的生產(chǎn)及加工方式使麻黃品質(zhì)低劣，農(nóng)藥、重金屬和有毒元素含量超標，嚴重影響消費者的生命安全及健康，所以建立麻黃無公害精細栽培體系迫在眉睫。本論文從選地整地、選種播苗、水分控制、合理施肥、病蟲害防治等方面對無公害麻黃的培育進行了闡述，對無公害麻黃的種植起到一定的指導作用。此外，選育抗病耐病的麻黃新品種也對無公害麻黃的種植有著重要的意義，本草基因組學在中藥材優(yōu)良品種的篩選中也有了較大的發(fā)展，通過對人參、丹參、青蒿、川貝母等基因組測序或轉(zhuǎn)錄組測序等，篩選出優(yōu)良性狀相關位點，從而選育中藥材抗逆新品種，并加快選育歷程[56]。