楊紅旗, 安素妨, 魯?shù)さ? 李 磊, 梁慧珍
(河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院芝麻研究中心, 鄭州 450002)
丹參(SalviamiltiorrhizaBge.)屬唇形科(Labiatae)鼠尾草屬(Salvia)多年生草本植物,以其干燥的根及根莖入藥,主要含有丹酚酸類、丹參酮類、揮發(fā)油類等化學(xué)成分,廣泛應(yīng)用于心腦血管系統(tǒng)疾病的治療[1]。歷代本草古籍對丹參均有收錄,歷代醫(yī)家對其藥性、功效認(rèn)識深刻,味苦,性微寒,歸心、肝經(jīng),古人多以野生品入藥,現(xiàn)今以栽培品為主[2],經(jīng)歷了從野生到家種的過程。清代以前主要依靠野生,清中葉開始人工栽培[3],從20世紀(jì)70年代開始大量栽培,目前主要集中在豫、魯、川、晉、陜、鄂、皖等地[4],與歷史上主要產(chǎn)地和道地產(chǎn)區(qū)基本一致。
丹參始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,并以丹參為正名,后世皆沿用此名,歷代本草中所記錄的丹參基源均為S.miltiorrhiza[5],S.miltiorrhiza是歷版次國家藥典收載藥材丹參唯一正品基源。民間和地方入藥中,鼠尾草屬(Salvia)多種植物用作藥材基源,我國鼠尾草屬植物入藥33種(變種、變型),其中根及根莖入藥25種,全草入藥8種[6],造成丹參藥材基源混亂,亟需正本清源。優(yōu)良的藥材品種是藥材質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ),我國中藥材新品種選育滯后[7]。王冰等[8]研究我國不同地理居群丹參的遺傳多樣性。結(jié)果表明,我國野生丹參居群間存在較高多態(tài)性,遺傳多樣性較為豐富。我國丹參的遺傳改良與新品種選育尚處在初期階段,不同地區(qū)栽培、半野生和野生丹參居群間遺傳相似性系數(shù)為0.76~0.80,少有人工選擇,多數(shù)地區(qū)只種不選,由野生直接變栽培,表現(xiàn)出品種混雜,質(zhì)量和產(chǎn)量不穩(wěn)定[9]。丹參栽培時,應(yīng)注意選擇適宜的“種”和“品種”。迄今為止報道丹參種內(nèi)2個變種(原變種S.miltiorrhizavar.miltiorrhiza、單葉丹參S.miltiorrhizavar.charhommellii),1個變型(白花丹參S.miltiorrhizaf.alba)[10]。“種”的選擇,以最新的2020年版國家藥典收載丹參(S.miltiorrhizaBge.)為基準(zhǔn),可因地制宜選擇不同的變種、變型栽培,但不可混雜其他“種”。對于已經(jīng)注冊登記、審(鑒、認(rèn)、評)定的丹參“品種”,應(yīng)選擇適合當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)品種,不同品種不可混雜,更不可跨“種”混雜。
中藥材是中醫(yī)藥事業(yè)傳承和發(fā)展的基石,中藥材品質(zhì)講究道地性,道地藥材是我國傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)藥材的代表[11]。丹參野生資源主要廣泛分布在華北、華東、西北、西南和中南地區(qū),東北地區(qū)也有分布[10],歷史上主要產(chǎn)地和道地產(chǎn)區(qū)發(fā)生較大變遷,先后有豫、魯、陜、晉、鄂、皖等地,近代變遷至川,不足百年[12]。劉方舟等[13]綜合分析史學(xué)文獻(xiàn),提煉歸納不同產(chǎn)地丹參藥材性狀及化學(xué)成分相關(guān)數(shù)據(jù),推斷河南、山東、湖北、山西為藥材丹參的道地產(chǎn)區(qū),品質(zhì)以山東為最優(yōu)產(chǎn)區(qū),河南、山西次之,其余產(chǎn)區(qū)不佳。山東丹參產(chǎn)區(qū)主要集中在沂蒙山區(qū),占全省產(chǎn)量的80%[14]。山東特產(chǎn)白花丹參(S.miltiorrhizaf.alba)是國家藥典收載丹參(S.miltiorrhizaBge.)的變型,野生種主要分布在山東泰沂山脈。河南丹參產(chǎn)區(qū)為方城(古稱裕州)及鄰近的淅川、鄧州、信陽、南召等縣(市),所產(chǎn)的藥材稱為裕丹參(YuS.miltiorrhizaBge.、FangchengS.miltiorrhizaBge.)[15]。丹參栽培基地應(yīng)安排在道地產(chǎn)區(qū)的核心區(qū)域,按規(guī)范化生產(chǎn)程序操作方可生產(chǎn)出道地藥材丹參。
丹參喜陽光充足、氣候溫暖、空氣濕潤的環(huán)境,以土層肥沃深厚疏松、地勢略高、排灌方便的土地為宜,以黃砂壤土、黃壤土、黃棕壤土、黑沙土最為合適[16],土質(zhì)瘠薄、土壤粘重、地下水位高的地塊不宜種植,怕旱怕澇。苗期應(yīng)經(jīng)常保持土壤濕潤,干燥的氣候和土壤條件不利于丹參生長發(fā)育,尤其秋季持續(xù)干旱不利于根部生長發(fā)育,影響產(chǎn)量和品質(zhì)。遇連續(xù)持久干旱,宜溝灌、噴灌,不可漫灌。注意及時排除田間積水,預(yù)防葉黃根爛和病蟲害的發(fā)生。合理的種植模式和栽培密度有利于優(yōu)化丹參栽培群體內(nèi)環(huán)境,提高產(chǎn)量。高壟覆膜根段栽培適合機(jī)械化作業(yè),有利于丹參高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)[17]。根據(jù)土壤肥沃程度不同,確定適宜的栽培密度,土壤肥力較好者宜適當(dāng)稀植,土壤肥力較差者適度密植,優(yōu)化群體效應(yīng)。海拔200 m以下的丘陵、坡地采取育苗移栽、低壟高密度種植,地勢平坦或低洼地塊采用高壟、低密度種植[18]。改變傳統(tǒng)農(nóng)作物的施肥方式,大力推廣測土配方技術(shù),構(gòu)建“測、配、產(chǎn)、供、施”的科學(xué)服務(wù)體系,合理施肥[19]。氮肥可以增加丹參根條數(shù)以及根鮮產(chǎn)量,但過量氮肥則抑制丹參酮類的積累,磷肥和鉀肥分別對株高和根長生長存在抑制作用[20]。山東蒙陰丹參正交試驗研究結(jié)果表明,底肥N、P2O5和K2O分別施用225 kg/hm2、150 kg/hm2和150 kg/hm2即可實現(xiàn)產(chǎn)量7 000 kg/hm2以上的生產(chǎn)目標(biāo)[21]。生殖生長時期摘薹去蕾有利于營養(yǎng)向根部運輸和根部有效成分積累,顯著提高丹參的產(chǎn)量[22]。除留種地塊外,花序抽出1.5~2.0 cm時摘除,抑制花序生殖生長,促使根部營養(yǎng)生長。結(jié)合丹參生物學(xué)特性和生長習(xí)性,各主產(chǎn)區(qū)和道地產(chǎn)區(qū)應(yīng)因地制宜在土壤選擇、水肥管理、栽培模式、栽培密度、摘薹去蕾等環(huán)節(jié)加大科技支撐力度,制定標(biāo)準(zhǔn)化栽培技術(shù)規(guī)范,指導(dǎo)丹參生產(chǎn)實踐。
丹參病蟲害種類較多,常見病害有根腐病、枯萎病、白絹病、葉斑病、紅葉病、病毒病等[23],常見蟲害有根結(jié)線蟲、棉鈴蟲、銀紋夜蛾、蠐螬、地老虎等[24],危害嚴(yán)重。丹參根腐病的病原菌為腐皮鐮刀菌(Fusariumsolani),以分生孢子隨灌溉及雨水傳播,一般發(fā)病率10%~30%,重者可達(dá)50%以上[25]??菸〉牟≡鸀榧怄哏牭毒?Fusariumoxysporum),栽培1年發(fā)生率約10%,栽培3年發(fā)生率60%~70%,7—8月份高溫多雨季節(jié)多發(fā)[26]。紅葉病的發(fā)生不是土壤供磷不足,而是根區(qū)、根表土壤微生物區(qū)系異常引起根系發(fā)生病理性變化和對土壤養(yǎng)分吸收功能下降,導(dǎo)致磷素缺乏引起丹參葉片發(fā)紅[27]。丹參病蟲害發(fā)生與溫度、濕度、栽培年限等因素密切相關(guān),發(fā)生規(guī)律各異,遵循“預(yù)防為主,綜合防控”的方針,建立并不斷完善丹參的病蟲害譜,加強(qiáng)田間管理,改進(jìn)栽培方式,采用生物、物理等防治措施,積極探索綠色高效防控體系。
連作障礙是作物栽培中常見的問題,是丹參生產(chǎn)面臨的重大課題。丹參連作障礙是土壤環(huán)境惡化與其自毒作用綜合發(fā)展的結(jié)果[28],主要表現(xiàn)在生長勢減弱,病蟲害加重,生理性黃苗、死苗、裂根等現(xiàn)象嚴(yán)重,有效成分含量和商品率逐年下降[29]。起壟栽培,3年一輪作可以有效減輕連作病蟲害發(fā)生[14]。地膜覆蓋壟式栽培結(jié)合生物制劑可以有效消減丹參連作障礙,提高丹參產(chǎn)量和品質(zhì)[30]。土壤添加活性炭可以提高土壤微生物的健康水平,減輕丹參自毒作用[31]。叢枝菌根(arbuscular mycorrhizae,AM)真菌能夠改善連作土壤環(huán)境,提高植物的營養(yǎng)和水分吸收能力,誘導(dǎo)植物增強(qiáng)對連作土傳病害的抗病性[32]。王雪等[33]進(jìn)一步證實叢枝菌根真菌可以有效降低連作丹參根部的病害發(fā)生率,提高藥材有效成分的含量,尤其與哈茨木霉菌(Trichodermaharzianum)聯(lián)合使用效果更佳。生產(chǎn)實踐中,輪作、間作、套作可以有效緩解連作障礙[34]。實施輪作是解決連作障礙最為簡單和有效的方法,合理間作和套種可在一定程度上克服連作障礙,合理施肥、土壤滅菌、選育抗性品種等技術(shù)對連作障礙具有調(diào)控作用[35]。
重金屬污染是影響藥材安全問題的重要因素。嚴(yán)鑄云等[36]考察全國丹參主產(chǎn)地重金屬含量,發(fā)現(xiàn)丹參對Cd富集能力較強(qiáng),對Cu、Co和As均有不同程度的富集能力。施用風(fēng)化煤等化學(xué)修復(fù)劑,可以顯著減少土壤重金屬有效態(tài)含量,藥材丹參Cu、Cd、Pb、Zn含量大幅下降,修復(fù)效果較好[37]。篩選重金屬富集能力較弱的新品種和采用修復(fù)土壤的新技術(shù),降低土壤重金屬元素可給態(tài)的量和可吸收態(tài)的量,是解決藥材丹參重金屬污染問題的有效途徑。從土壤、施肥、灌溉用水等源頭環(huán)節(jié)控制藥材生產(chǎn)、采收、加工、儲藏、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)外源性污染是防控藥材丹參重金屬超標(biāo)的重心。
國家藥典(2020版一部)規(guī)定丹參春、秋二季采挖,除去泥沙,干燥,對采收時間和干燥方式未作具體要求。根類藥材適宜采收期在秋后春前,丹參傳統(tǒng)適宜采收期在霜降到凍土前。鄧喬華等[38]研究確定二年生河南裕丹參最佳采收期為10月下旬至12月,只考慮醇溶性浸出物11月份采收為宜,只考慮水溶性浸出物11月份前采收為宜。姜衛(wèi)衛(wèi)等[39]研究確定山東日照丹參最佳采收期為10月中下旬,9月采收丹參素、丹參酮ⅡA和隱丹參酮含量最高,4月采收丹酚酸B含量最高。閆永亮等[40]研究確定山東特產(chǎn)白花丹參最佳采收期為10月底,10月底采收干重和丹參酮ⅡA含量最高,8月底采收丹酚酸B含量最高。丹參栽培地域廣闊,各主產(chǎn)區(qū)和道地產(chǎn)區(qū)結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H,綜合考慮物候期、栽培方式、品種等因素,科學(xué)合理地確定適宜采收期。地上部分枯萎后,晴天采挖,盡量保證根條的完整性,淘汰病蟲害的根條,不可水洗、雨淋。除四川中江產(chǎn)區(qū)沿用“發(fā)汗”方法處理后再干燥外,其他產(chǎn)區(qū)主要采用曬干、陰干、烘房烘干等干燥方式。綜合考慮各活性成分含量、節(jié)約生產(chǎn)成本等因素,丹參藥材的產(chǎn)地加工以陰干或40~60 ℃低溫烘干為宜[41],常溫避光貯藏不宜超過2年[42]。
近年來,丹參野生資源日益短缺,藥材丹參市場需求快速增長,市場供給基本依靠栽培。隨著丹參栽培面積不斷擴(kuò)大,種質(zhì)種性、道地性、栽培規(guī)范性、采收加工等環(huán)節(jié)出現(xiàn)諸多問題亟待解決。如何構(gòu)建優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)低耗的栽培體系,如何建立從生產(chǎn)、采收、加工、貯藏、運輸?shù)戒N售各個環(huán)節(jié)質(zhì)量追溯體系關(guān)系著我國丹參綜合生產(chǎn)能力和綜合市場競爭力的提升,關(guān)系著丹參產(chǎn)業(yè)穩(wěn)健可持續(xù)發(fā)展。