中藥材南繁技術(shù)要點(diǎn)探討

楊娜娜 彭玉德 符平叢 朱 平 楊新全

（1 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥用植物研究所海南分所/海南省南藥資源保護(hù)與開(kāi)發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，?？?70311；2 廣西藥用植物園，南寧530023）

根據(jù)我國(guó)南繁歷史并結(jié)合多位學(xué)者的觀點(diǎn)，南繁為北方高緯度及高海拔區(qū)域到低緯度地區(qū)進(jìn)行的動(dòng)植物基礎(chǔ)研究、品種選育、種子鑒定及推廣等綜合性活動(dòng)的統(tǒng)稱(chēng)[1-5]。南繁活動(dòng)始于20 世紀(jì)60年代，許多北方大型農(nóng)業(yè)科研單位在海南開(kāi)展農(nóng)作物的種質(zhì)創(chuàng)新、材料加代、組培育種、種子純度鑒定、繁殖制種、資源保存、中試試驗(yàn)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)等活動(dòng)[6-7]，經(jīng)過(guò)60 多年的發(fā)展，目前已開(kāi)展南繁的農(nóng)作物主要有水稻、棉花、玉米等30 多種[8]，為我國(guó)農(nóng)作物種業(yè)事業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)。

近年來(lái)，隨著我國(guó)對(duì)中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的大力支持，中藥材育種工作取得了顯著進(jìn)展，截至2019 年，我國(guó)已成功培育出116 種、537 個(gè)新品種[9]。中藥材南繁則是將北方及高緯度區(qū)域的中藥材送到低緯度南方地區(qū)開(kāi)展基礎(chǔ)研究、品種選育、品種擴(kuò)繁、種子鑒定及生產(chǎn)推廣等系列活動(dòng)。中藥材南繁在中藥材育種中至關(guān)重要，不僅能有效縮短育種時(shí)間，還可以進(jìn)行種子、種苗擴(kuò)繁，乃至將南繁基地作為北方中藥材種子備用生產(chǎn)地。中藥材類(lèi)型繁多，有喬木、灌木、草本、真菌、動(dòng)物藥等，其中草本中藥材的便利性較適合開(kāi)展南繁研究。對(duì)于一年生草本中藥材可采用種子南繁，而二年生及多年生草本中藥材則可用宿根進(jìn)行南繁。在中藥材南繁研究中，本項(xiàng)目組前期開(kāi)展了牛膝、瞿麥、荊芥等27 種中藥材的南繁試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)可進(jìn)行南繁的中藥材有13 種[10-15]。然而，目前中藥材南繁基礎(chǔ)薄弱，南繁地選擇、南繁時(shí)間確定、南繁技術(shù)的研究以及南繁關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的管理等環(huán)節(jié)仍有待進(jìn)一步完善。為此，本文將對(duì)中藥材南繁過(guò)程中的主要影響因素、主要開(kāi)展內(nèi)容進(jìn)行分析討論，為中藥材南繁研究奠定基礎(chǔ)。

1 中藥材南繁主要影響因素

1.1 光照光照作為植物生長(zhǎng)的必要條件和初始能源，在光合作用中起著至關(guān)重要的作用。其作用效果取決于光譜特性、輻射時(shí)間、強(qiáng)度這3 個(gè)因素。值得注意的是陽(yáng)性、中間型及陰性植物對(duì)光照強(qiáng)度的需求各不相同，而光照時(shí)長(zhǎng)和質(zhì)量也會(huì)隨地理區(qū)域的變化而發(fā)生改變。例如，從高緯度到低緯度地區(qū)，植物生長(zhǎng)季的光照時(shí)間會(huì)逐漸縮短；從低緯度地區(qū)到高緯度地區(qū)，植物生長(zhǎng)季的光照則會(huì)逐漸延長(zhǎng)[16]。因此，在選擇南繁中藥材品種時(shí)，必須充分考慮光照因素對(duì)其生長(zhǎng)的影響，這也是中藥材南繁研究需重點(diǎn)突破的問(wèn)題。

1.2 溫度南繁區(qū)中藥材的生長(zhǎng)發(fā)育依賴(lài)于適宜的溫度環(huán)境。月平均溫度、月平均最高溫度、月平均最低溫度、絕對(duì)最高溫度、絕對(duì)最低溫度等氣候因素以及冬春季節(jié)交替，都對(duì)中藥材生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生重要影響。在南繁研究中，需考慮南繁中藥材的自然地理分布和相應(yīng)的溫度條件[16]。有些中藥材的產(chǎn)地與南繁區(qū)的平均溫度相近，它們?cè)谀戏边^(guò)程中相對(duì)容易生長(zhǎng)，然而，極端高溫和極端低溫的出現(xiàn)則會(huì)導(dǎo)致南繁的失敗。以海南為例，南繁過(guò)程中需特別關(guān)注1 月和2 月的極端低溫，部分地區(qū)（?？凇⑷f(wàn)寧等）可能出現(xiàn)5℃的低溫情況。另外，三亞南繁區(qū)在3月及4 月會(huì)出現(xiàn)35℃以上的高溫，這也對(duì)南繁構(gòu)成挑戰(zhàn)。因此需要采取相應(yīng)的措施，如提前南繁或加強(qiáng)降溫措施，以應(yīng)對(duì)這些氣候條件對(duì)中藥材南繁的影響。

1.3 水分、濕度水分在有機(jī)物制造中起著關(guān)鍵作用，對(duì)植物的生命活動(dòng)具有重要意義。它不僅是光合作用的必備條件，也對(duì)植物體內(nèi)物質(zhì)吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝過(guò)程發(fā)生影響。此外，水分還調(diào)節(jié)植物的蒸騰作用，進(jìn)而影響植物的開(kāi)花、授粉、受精等生理過(guò)程，以及病蟲(chóng)害的發(fā)生與發(fā)展。針對(duì)南繁這一特殊的引種栽培過(guò)程，通過(guò)管理措施來(lái)嚴(yán)格控制中藥材南繁區(qū)水分、濕度尤為重要。

1.4 土壤土壤對(duì)南繁中藥材的生長(zhǎng)具有重要意義，其類(lèi)型、特性、養(yǎng)分含量、酸堿度、含鹽量、排水性、通氣性、溫度、濕度以及土壤微生物等諸多因素均會(huì)影響南繁中藥材的生長(zhǎng)狀況。為確保南繁中藥材正常生長(zhǎng)，應(yīng)選擇適宜的土壤，或根據(jù)中藥材特性對(duì)土壤進(jìn)行改良，以滿(mǎn)足南繁中藥材生長(zhǎng)需求。

1.5 其他因子生物間的寄生、共生關(guān)系以及生物與花粉攜帶者之間的互動(dòng)等諸多因素，也會(huì)成為南繁成敗的重要條件。對(duì)于部分中藥材繁殖，若缺少昆蟲(chóng)媒介，便需依賴(lài)人工授粉以實(shí)現(xiàn)南繁目標(biāo)。

2 中藥材南繁主要開(kāi)展內(nèi)容

2.1 中藥材南繁前期準(zhǔn)備

2.1.1 中藥材南繁基地選擇中藥材南繁基地的選定主要根據(jù)開(kāi)展南繁的中藥材品種對(duì)土壤類(lèi)型、氣候環(huán)境等方面的需求，同時(shí)，還需考慮南繁區(qū)的土地成本、人工成本、技術(shù)儲(chǔ)備等因素。在海南的各個(gè)南繁區(qū)域中，盡管三亞的土地及人力成本較高，但其南繁技術(shù)相對(duì)較為成熟。研究顯示在某些中藥材南繁過(guò)程中高溫條件有助于縮短其南繁周期[12]，有些中藥材雖在不同南繁區(qū)但南繁周期基本接近[13]。此外，海南多雨，低洼地區(qū)容易發(fā)生洪澇災(zāi)害，選擇南繁區(qū)域時(shí)還需注意選擇不易積水的地區(qū)，方便排灌。

2.1.2 中藥材南繁時(shí)間確定中藥材南繁時(shí)間的確定主要基于中藥材生物學(xué)特性以及北方種植時(shí)間，目標(biāo)是確保南繁采收不影響北方正常種植。通常，中藥材在北方的主要采收期為11 月之前，因此，大部分中藥材的南繁工作在11-12 月進(jìn)行。然而，有些中藥材并不遵循傳統(tǒng)的春種秋收的生產(chǎn)規(guī)律，南繁時(shí)期也需要相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)部分中藥材南繁周期較短，如荊芥在11 月至翌年3 月均可進(jìn)行南繁，且不會(huì)對(duì)北方荊芥種植產(chǎn)生影響。

2.2 中藥材南繁材料生物檢疫隨著南繁事業(yè)的蓬勃發(fā)展，生物安全問(wèn)題日益凸顯，外來(lái)入侵生物、檢疫性有害生物以及轉(zhuǎn)基因生物帶來(lái)的生物等因素對(duì)南繁種業(yè)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重制約。鑒于中藥材種類(lèi)多，且來(lái)源廣泛，南繁管理工作面臨著巨大挑戰(zhàn)。中藥材南繁生物安全研究的核心內(nèi)容包括中藥材繁殖材料的檢疫，如病害、蟲(chóng)害、有害生物等的檢測(cè)，以及中藥材南繁擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)分析。為確保南繁過(guò)程的安全進(jìn)行，必須從源頭上控制中藥材繁殖材料的安全，開(kāi)展前應(yīng)到南繁管理機(jī)構(gòu)備案，在開(kāi)展新的中藥材物種南繁研究過(guò)程中，還應(yīng)充分做好中藥材品種擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)防控工作。

2.3 中藥材南繁其他準(zhǔn)備中藥材南繁準(zhǔn)備工作還包括南繁地整理、搭建遮陽(yáng)棚、土地消毒處理、施放基肥、畦田建設(shè)、覆蓋薄膜及排灌設(shè)施建設(shè)等。根據(jù)中藥材品種特性，選擇是否在大棚內(nèi)開(kāi)展南繁，以提高南繁過(guò)程中的溫度，縮短南繁周期。南繁地深耕后，應(yīng)確保充足的晾曬時(shí)間，保證土壤充分消毒，也可采用熟石灰進(jìn)行消毒。根據(jù)所開(kāi)展南繁中藥材品種特性，制定相應(yīng)畦田規(guī)格，施放基肥及覆蓋薄膜，有利于抑制雜草生長(zhǎng)及保持土壤水分。針對(duì)部分地區(qū)線蟲(chóng)問(wèn)題，土地處理要徹底，采取殺蟲(chóng)措施，防止根類(lèi)中藥材受害。播種時(shí)，根據(jù)南繁中藥材品種選擇穴播或條播等方法，并對(duì)地膜進(jìn)行相應(yīng)打孔。

2.4 南繁材料處理

2.4.1 南繁中藥材種子種苗處理中藥材種子種苗是其繁殖的重要載體，其質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接關(guān)系到南繁成功與否。因此，研究中藥材種子休眠破除、活力提升、幼苗長(zhǎng)勢(shì)促進(jìn)、病蟲(chóng)害防治等至關(guān)重要。針對(duì)這些問(wèn)題，主要處理技術(shù)有物理法的機(jī)械破損處理、高溫浸種、層積、超聲波等，化學(xué)法有化學(xué)制劑、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)制劑處理等，為保證南繁中藥材順利出苗，部分中藥材可采用種子包衣和丸劑處理等措施。例如，懷牛膝及草決明可將種子放在水中浸泡24h 晾曬略干后播種；薏苡則需沸水浸種，一般用清水將種子浸泡一夜后放入沸水中7s 左右拿出，晾干水氣后播種；苦地丁則采用常溫濕沙埋藏處理12d 左右播種。對(duì)南繁種苗處理則包括種苗恢復(fù)、分苗、消毒、殺蟲(chóng)等，以保證南繁種苗質(zhì)量。

2.4.2 播種及苗期管理中藥材南繁過(guò)程中，播種方法的選擇通常根據(jù)南繁中藥材種子的特性進(jìn)行。如條播適用于種子小、用量大、植株冠幅小的中藥材，而穴播則適用于種子大、用量小、成本高的中藥材品種。針對(duì)不同的種子大小，南繁過(guò)程中采取相應(yīng)的覆土厚度以保證種子順利發(fā)芽，小粒種如荊芥，覆土厚度在0.5cm 以?xún)?nèi)即可；種皮大粒種如薏苡，則需覆土5cm 左右。中藥材南繁過(guò)程中，針對(duì)不同南繁中藥材品種進(jìn)行針對(duì)性管理，主要包括澆水、除草、預(yù)防地下害蟲(chóng)及鼠害。在苗期管理階段，對(duì)播種量大或營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期植株競(jìng)爭(zhēng)激烈的中藥材進(jìn)行間苗，保證其正常生長(zhǎng)。根據(jù)不同南繁中藥材生長(zhǎng)環(huán)境需求，確定相應(yīng)的間苗次數(shù)和株距，實(shí)現(xiàn)定株的目的，如荊芥、王不留行等在條播后，通常采用2 次間苗定株。

2.5 田間管理田間管理主要包括中藥材南繁植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期間中耕除草、水肥管理、病蟲(chóng)害防治等，還包括根據(jù)中藥材南繁品種的生物學(xué)特性及南繁研究安排的特殊管理措施。

2.5.1 中耕除草根據(jù)雜草生長(zhǎng)情況，以不影響南繁中藥材正常生長(zhǎng)為主，除草可采用人工或機(jī)械除草方式，在除草過(guò)程中應(yīng)注意不要損傷到南繁中藥材植株。

2.5.2 水肥管理海南南繁基地的土壤一般為沙質(zhì)土壤，其特點(diǎn)為水肥難以保持。因此，施肥策略應(yīng)以少量多次為原則，避免單次過(guò)量施用，否則既會(huì)造成資源浪費(fèi)，又會(huì)影響肥效，造成燒苗的后果。中藥材南繁過(guò)程中，水肥根據(jù)具體南繁品種的需求來(lái)制定，針對(duì)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、花蕾期、結(jié)果期等不同生長(zhǎng)階段進(jìn)行精細(xì)化管理，如薏苡在拔節(jié)期、孕穗期和揚(yáng)花期要保證土壤水分充足，否則會(huì)出現(xiàn)果粒不滿(mǎn)、空殼現(xiàn)象，草紅花澆水頻率一般每周1 次。此外，根據(jù)覆膜情況，可采用葉面肥及顆粒肥等施肥方式，結(jié)合南繁成本，合理安排施肥。

2.5.3 病蟲(chóng)害防治鑒于南繁基地南繁品種來(lái)自全國(guó)各地，種質(zhì)交流頻繁，為確保南繁前后種質(zhì)安全可靠，防止病蟲(chóng)害的傳播，各地應(yīng)首先加強(qiáng)檢疫工作。在此基礎(chǔ)上，南繁過(guò)程中盡量多施用有機(jī)肥料，增強(qiáng)南繁品種抗病性。海南南繁基地高溫高濕的環(huán)境特點(diǎn)易發(fā)生腐爛性病害，因此，保持田間衛(wèi)生、清除南繁地田間殘葉病株至關(guān)重要。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)南繁中藥材品種病蟲(chóng)害發(fā)生規(guī)律調(diào)整播種期，以避免病蟲(chóng)害大規(guī)模發(fā)生[17]。此外，中藥材南繁種植的精細(xì)管理措施也能對(duì)病蟲(chóng)害預(yù)防起到良好效果，通常采用機(jī)械和化學(xué)方法防治病蟲(chóng)害，以防為主。中藥材南繁基地病蟲(chóng)害發(fā)生與所在區(qū)域密切相關(guān)，病蟲(chóng)害發(fā)生規(guī)律與中藥材原產(chǎn)地存在較大差異，因此，不能簡(jiǎn)單照搬原產(chǎn)地病蟲(chóng)害防治方法，需要根據(jù)南繁地具體情況，采用針對(duì)性防治措施進(jìn)行防治。

2.5.4 其他管理措施中藥材南繁過(guò)程中，部分中藥材需采取特殊管理措施，如整枝修剪、打頂、摘蕾、套袋、修根、遮蔭、人工授粉、覆蓋、搭支架、防寒凍等。其中，人工授粉在中藥材南繁研究中較為常見(jiàn)，是適用于南繁過(guò)程中的定向雜交育種試驗(yàn)或自然授粉途徑（如蟲(chóng)媒授粉）無(wú)法實(shí)施時(shí)的干預(yù)措施。套袋主要用于自交試驗(yàn)或防止其他材料雜交。搭建支架的目的在于保障藤本匍匐植物正常生長(zhǎng)。遮蔭則適用于部分耐陰中藥材生長(zhǎng)或部分中藥材苗期生長(zhǎng)需求。為確保中藥材品種南繁成功，需匹配相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施和管理措施。

2.6 南繁中藥材種子采收加工根據(jù)開(kāi)展南繁的中藥材類(lèi)型，分為種子采收加工及種苗采收加工。

2.6.1 種子采收加工中藥材種子的成熟時(shí)期因藥用植物種類(lèi)、栽培環(huán)境的差異而各有不同，掌握適宜的采種時(shí)機(jī)十分重要。種子成熟有形態(tài)和生理成熟兩種形式。生理成熟表現(xiàn)為種子生長(zhǎng)到具備發(fā)芽能力，而形態(tài)成熟則為種皮變堅(jiān)硬密實(shí)，種仁飽滿(mǎn)。通常，種子會(huì)先經(jīng)生理成熟，然后才是形態(tài)成熟，但也有部分種子與此相反。在實(shí)際生產(chǎn)中，需要充分考慮南繁中藥材種子的生理和形態(tài)成熟時(shí)間，以選擇最佳時(shí)間進(jìn)行采收。種子加工處理一般包括去果殼、去果肉和除雜等，根據(jù)種子量選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)械設(shè)備和處理方法。

2.6.2 種苗采收加工南繁中藥材種苗一般用于中藥材種子擴(kuò)繁或加代，采收通?？紤]在地上部分變黃枯萎或在種子采收后進(jìn)行種苗采收。采收過(guò)程中注意不損傷根莖，及時(shí)消毒，選擇適宜保存環(huán)境。

3 總結(jié)與討論

由于南繁中藥材品種多，單一品種中藥種植面積較小，栽培歷史較短，加之中藥材道地性及成本等多重因素影響，中藥材南繁的發(fā)展相較農(nóng)作物晚。目前，部分中藥材的南繁試驗(yàn)驗(yàn)證了其適合開(kāi)展南繁，并對(duì)各生育期過(guò)程有了明確了解。在試驗(yàn)種植的27 種中藥材中，包括懷牛膝、荊芥、瞿麥、草紅花、王不留行、草決明、薏苡、苦地丁、雞冠花、紫蘇、丹參、蒲公英和車(chē)前共13 種中藥材，已驗(yàn)證可以達(dá)到南繁加代的目的。柴胡、桔梗、黃芩、天南星、防風(fēng)、遠(yuǎn)志6 種中藥材南繁期達(dá)150 多天，南繁期較長(zhǎng)，需要溫室等配套設(shè)施及開(kāi)展其他研究工作來(lái)縮短南繁期。試種的黃芪、射干、大黃、牛蒡子、白芷、蒼術(shù)、知母、板藍(lán)根等8 種中藥材，黃芪、射干7 月后才開(kāi)花，失去了南繁加代的意義；大黃、牛蒡子、白芷、蒼術(shù)、知母、板藍(lán)根等6 種未開(kāi)花，其營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)都正常，但仍不能達(dá)到南繁的目的。

各種中藥材的生長(zhǎng)周期長(zhǎng)短不一，在海南高溫錯(cuò)峰開(kāi)展種植是中藥材南繁的先決條件。合適的中藥材品種選擇至關(guān)重要，熟知各種中藥材的生長(zhǎng)周期和生長(zhǎng)特性，把握最佳播種時(shí)間，是中藥材南繁成功的關(guān)鍵。某些中藥材在相對(duì)低溫的環(huán)境生長(zhǎng)較好，相應(yīng)的其生育期較長(zhǎng)，南繁時(shí)則應(yīng)提前播種；而生長(zhǎng)周期較短、喜歡較高氣溫的中藥材則可視情況推遲播種時(shí)間。海南地區(qū)氣溫高、雨水頻繁，對(duì)部分中藥材可采取大棚南繁或搭建遮陽(yáng)網(wǎng)等措施進(jìn)行保護(hù)種植。針對(duì)生長(zhǎng)周期長(zhǎng)或不開(kāi)花的藥材，研究藥劑催化技術(shù)將成為南繁研究的重要方向和任務(wù)。鑒于中藥材南繁研究剛剛起步，還有大量的中藥材品種未開(kāi)展南繁研究工作，相關(guān)的研究依據(jù)和經(jīng)驗(yàn)有限，有必要開(kāi)展更多、更深入的研究工作。