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家重點實驗室 贛州 341000；3.廣州中醫(yī)藥大學(xué) 廣州 510000；4.中國中醫(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，每個果實含有種子12粒，四方形，有皺紋[1]。我國海南、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。文獻報道穿心蓮的原產(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)濟效益，穿心蓮藥材在生產(chǎn)過程中存在種植技術(shù)落后，農(nóng)藥濫用、重金屬殘留過多等問題，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)民帶來重大經(jīng)濟損失，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)等問題，保障穿心蓮藥材產(chǎn)量和質(zhì)量。無公害種植是穿心蓮未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向[8]。

開展無公害中藥材規(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，探討無公害穿心蓮植物的栽培技術(shù)。為無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勢較好。生長在貧瘠的沙土地或粘質(zhì)土地上會使植株色澤發(fā)黃，生長緩慢。陽光照射時長充足的穿心蓮其穿心蓮內(nèi)酯含量高，陽光不足，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，安全無污染、便于運輸?shù)姆N植地區(qū)種植[14]。在種植過程中，要確保穿心蓮種植基地環(huán)境安全無污染。

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 適宜無公害穿心蓮生長的重金屬限量標(biāo)準及土壤類型（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，相對濕度偏高。適宜穿心蓮生長的土壤類型及重金屬和有害元素限量標(biāo)準如表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），廣東省包括陽山、英德、四會等縣（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)資源研究對中藥材資源保護、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，此時穿心蓮正值花盛期，過多的雨水導(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，我們在選育時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)量未見報道，因此，在實際生產(chǎn)過程中，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，開展新品種選育工作，爭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)穿心蓮生長需求，在土壤改良初期分別進行綠肥種植。穿心蓮喜肥，尤其是氮肥[26]，可以通過種植玉米、高粱等綠肥作物來提高土壤中的含氮量，土壤結(jié)構(gòu)及pH值可通過增施有機肥及菌劑來調(diào)節(jié)[27]。施加的肥料主要是有機肥，搭配少量化肥和微量元素肥，肥料必須嚴格按照《中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準肥料使用準則》執(zhí)行，使改良后的土壤達到《無公害農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境評價準則》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。整地須達到墑、平、松、碎、凈、齊?！皦劇奔赐寥烙凶銐虻谋韷労偷讐?；“平”指地面平整無溝坎；“松”指土壤上松下實，無中層板結(jié)；“碎”指表土細碎，無大土塊；“凈”指表土無殘茬、草根及殘膜，全田清潔；“齊”指整地到頭到邊達到角成方，邊成線。

3.2.2 施基肥

在播種前深翻土地，每畝施生物有機肥或腐熟的農(nóng)家肥500-1000 kg作基肥，然后深翻、耙細、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。因穿心蓮的種子細小，整地時尤其要將土地整平耙細，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土，為了更好的出苗，可以蓋草用來保濕保溫。

3.2.4 田間管理

出苗前要保持地表濕潤，不讓表土干燥，根據(jù)土壤含水量來噴灌（手抓握松開不成團，即表示不需要淋水），但不宜過濕。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。出苗后揭去蓋草。當(dāng)幼苗長出2對真葉后可追施一次稀薄的農(nóng)家肥以保證其順利生長，在幼苗長出5對真葉時即可定植。定值后可進行移栽，移栽期為每年的7月前后。在移栽前先要濕潤苗床并進行挖穴，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，每穴移入1株，移栽后用土將根部壓實，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，在施肥過程中要注意兼施氮肥，在穿心蓮生長過程中要結(jié)合其各生長期的需求，適時適量追肥。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)穿心蓮的生長特點，適當(dāng)提早育苗，早定植，合理密植，加強管理，延長生長期。地塊需早晚澆水，田間要保持濕潤，當(dāng)遭遇雨季時需要注意排水，避免爛根。當(dāng)田間出現(xiàn)雜草時可以淺鋤，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 無公害穿心蓮病蟲害綜合防治

中藥材病蟲害的無公害防治是結(jié)合了物理、農(nóng)業(yè)、化學(xué)及生物學(xué)防治，來建立綜合防治方法，強調(diào)“以防為主，防治結(jié)合”；在防治過程中應(yīng)以質(zhì)量為前提，嚴禁施用農(nóng)業(yè)部規(guī)定的禁用農(nóng)藥[9]。在實際生產(chǎn)中農(nóng)藥使用應(yīng)參照NY/T393綠色食品農(nóng)藥使用準則，GB12475農(nóng)藥貯運、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，對害蟲的防治作用十分明顯[29]。在種植前對土壤進行消毒和改良會減少土傳病害的發(fā)生，要保持一定的種植密度，保證各株間的光照充足，在種植時要做好防旱防澇工作，在發(fā)現(xiàn)病葉病苗時要及時清理，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，可以利用這一特點在夏季時覆蓋地膜提高土壤溫度來殺死土壤中的害蟲及減少蟲源。有些害蟲可以根據(jù)其自生的特性來進行殺滅，如地老虎成蟲對酸、甜味很敏感，可以利用這一特性配制毒漿進行誘殺，效果十分明顯[32]。

表3 無公害穿心蓮病害種類及防治方法

表4 無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，是防治重點發(fā)展方向。它的最大優(yōu)點是不污染環(huán)境，具有安全、有效、無殘留等優(yōu)點，具備可持續(xù)、環(huán)保、低能耗等技術(shù)優(yōu)勢，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，在噴灑過程中嚴禁使用劇毒、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，這樣才能達到殺滅害蟲、降低農(nóng)殘、保護天敵的目的[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)過程中，沒有一套相對標(biāo)準的無公害生產(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)的病蟲害防治為無公害穿心蓮生產(chǎn)提供參考[9,40]，研究結(jié)果可有效促進無公害穿心蓮種植產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

無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。未來可加強土壤修復(fù)技術(shù)研究，加強穿心蓮栽培管理，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。實現(xiàn)穿心蓮藥材生產(chǎn)的規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化和科學(xué)化。中藥的生產(chǎn)到銷售是一個多環(huán)節(jié)且復(fù)雜的過程，本課題組利用DNA條形碼、代謝組學(xué)及基因組學(xué)技術(shù)對穿心蓮中藥材進行的質(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，從而實現(xiàn)穿心蓮中成藥的藥品安全。