李洪源 任偉超 孟祥霄

摘要：黃芪為臨床名貴中藥材，具有補氣健脾、升陽舉陷、益衛(wèi)固表、利水退腫、托毒生肌等功能。由于長時間掠奪式挖取，導(dǎo)致野生黃芪的資源不斷減少。目前，黃芪藥材多為人工栽培，但由于病蟲害及藥材的重金屬、農(nóng)藥殘留的影響，嚴(yán)重制約了黃芪藥材栽培技術(shù)的發(fā)展。無公害栽培是保障黃芪安全和品質(zhì)的有效措施之一。概述黃芪無公害栽培的各關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如產(chǎn)地環(huán)境、新品種選育、土壤改良、科學(xué)種植模式、病蟲害綜合防治等。建立黃芪無公害種植技術(shù)體系，保證了黃芪種植業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展，降低了農(nóng)殘和重金屬含量，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)藥材。

關(guān)鍵詞：無公害黃芪;產(chǎn)地環(huán)境;品種選育;農(nóng)藝措施;綜合防治

中圖分類號： S567.23+9.04 ?文獻標(biāo)志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）15-0187-05

2015年版《中華人民共和國藥典》規(guī)定黃芪為豆科植物蒙古黃芪[Astragalus membranaceus （Fisch.） Bge.var.mongholicus （Bge.）Hsiao]或膜莢黃芪[A. membranaceus （Fisch.）Bge.]的干燥根[1]。2種黃芪主要分布于內(nèi)蒙古、山西、甘肅、黑龍江等地區(qū)，其中山西省渾源縣、應(yīng)縣等為主要產(chǎn)地[2-3]。黃芪性甘、溫，歸肺、脾、肝、腎經(jīng)，主要以干燥的根入藥。黃芪含有多種活性成分，包括黃芪多糖、皂甙、黃酮類成分等[4-6]，能增強人體免疫功能，具保肝、利尿、抗衰老、抗應(yīng)激、降壓和更廣泛的抗菌作用，能擴張冠狀動脈，改善心肌血供，增強免疫力，延緩細胞衰老[7]。除此之外還具有極高的食用價值，被稱為可食用的純天然品[8]。

目前，黃芪是國內(nèi)傳統(tǒng)大宗中藥材之一，其年用量已達3.5萬～3.8萬t，近年來依托黃芪開發(fā)的產(chǎn)品越來越多，如黃芪多糖凍干粉針、黃芪皂苷注射液以及以黃芪為原料的口服液、膠囊、藥酒等[9]。因此，對野生資源的過度開發(fā)導(dǎo)致了黃芪野生資源的急劇減少。同時，由于黃芪自身繁殖能力差，野生資源遭到破壞后難以恢復(fù)。20世紀(jì)50年代，我國開始了黃芪的培育和研究[10]。雖然黃芪的育苗、田間管理、病蟲害防治等措施不斷改進和完善，但粗放的種植方式仍然存在，田間管理未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)藥化肥無序使用，都制約著黃芪藥材的品質(zhì)和安全性。因此，建立黃芪無公害標(biāo)準(zhǔn)化栽培體系，提高黃芪的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)水平，實現(xiàn)無公害中藥材的推廣變得尤為重要。本文綜述了無公害黃芪的產(chǎn)地環(huán)境，優(yōu)質(zhì)抗逆新品種選育，綜合農(nóng)藝管理措施，安全、低毒的病蟲害綜合防治等，以期為黃芪無公害化種植和黃芪優(yōu)質(zhì)品種選育提供依據(jù)。

1 無公害黃芪的產(chǎn)地環(huán)境

黃芪宜在涼爽、干旱的地域生長，忌熱澇，多在土層深厚、富含腐殖質(zhì)、透水力強的沙壤土中種植[11]。因此根據(jù)黃芪生物學(xué)特征和環(huán)境要求的特點，種植黃芪需要在地勢較高、滲水力強、地下水位低的地方，根據(jù)地域性原理及其生物學(xué)特性選擇生產(chǎn)基地，開展和分析中藥材適宜生態(tài)區(qū)的選址，是實現(xiàn)無公害中藥材規(guī)?；a(chǎn)的重要步驟。依據(jù)《中國藥材產(chǎn)地生態(tài)適宜性區(qū)劃（第二版）》[12]，得到黃芪主要生長區(qū)域生態(tài)因子值范圍，如表1所示。分析表1可知，蒙古黃芪生態(tài)適宜區(qū)包括內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林、新疆、河北等地區(qū)。膜莢黃芪生態(tài)適宜區(qū)包括內(nèi)蒙古、西藏、四川、山西、陜西等地區(qū)。蒙古黃芪適宜的年平均氣溫為-2.8～6.9 ℃;年降水量為290～529 mm;年均相對濕度為48.5%～60.5%。膜莢黃芪適宜的年平均氣溫為-0.8～16 ℃;年降水量為301～1 425 mm;年均相對濕度為42.2%～71.3%。2個基原生態(tài)適宜條件的差異，主要是由于其生態(tài)適宜區(qū)的不同。

2 黃芪優(yōu)質(zhì)新品種選育

由于野生黃芪被長期大量采挖，并未對自然資源加以保護，導(dǎo)致目前野生黃芪的資源已經(jīng)近乎枯竭。因此，通過對黃芪進行大規(guī)模引種栽培，在一定程度上緩解了野生資源不足的情況[13-14]。對黃芪進行抗病、優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)及適應(yīng)性的種質(zhì)選育，可降低病蟲害發(fā)生率、提升藥材質(zhì)量，以達到無公害標(biāo)準(zhǔn)。目前，黃芪選育的優(yōu)良我國品種有7個[15-21]（表2），栽培地區(qū)主要有甘肅、內(nèi)蒙古、山西、陜西、河北、黑龍江、吉林、遼寧等地區(qū)，今后可根據(jù)不同地區(qū)的生長因子及環(huán)境條件培育相適應(yīng)的新品種。同時，有研究對多個省份野生黃芪和人工栽培黃芪中毛蕊異黃酮苷含量進行分析，發(fā)現(xiàn)兩者之間并沒有顯著差異[22]。以黃酮類、多糖和皂苷類成分含量等指標(biāo)進行比較，隨著生長年限的延長人工栽培黃芪逐漸好于野生黃芪[23]。以不同化合物含量進行比較不利于黃芪質(zhì)量的綜合評價，因此如何全面提高人工栽培黃芪質(zhì)量將是未來研究的方向。

3 綜合農(nóng)藝管理措施

黃芪在生長期間，對其進行適當(dāng)?shù)霓r(nóng)藝管理很重要。為了減少病原菌的繁殖，可以在種植前進行土壤翻耕修復(fù)[24]。黃芪主要以種子繁殖，因此在播種前須選出優(yōu)質(zhì)的種子，選擇適宜的播種期和適當(dāng)?shù)牟シN量。種植后要加強田間管理，結(jié)合黃芪的實際生長需求進行適當(dāng)?shù)呐潘喔萚25-26]。做好留種采種、采收加工、病害防治等工作。

3.1 選地和整地

黃芪應(yīng)種植在山區(qū)、半山區(qū)，選地勢向陽、土層深厚、土質(zhì)肥沃的沙壤土域或棕色森林土。選地后為加強土壤透水性、透氣性，有利于根系生長，提高藥材產(chǎn)量和藥材質(zhì)量等級。一般來說，在播種前的秋季，土壤可深耕30～45 cm，配合基礎(chǔ)肥料翻耕，農(nóng)用肥料施用量為37.5～45.0 t/hm2，注意水土保持，避免與豆科作物輪作。

3.2 種子處理及播種

由于黃芪種皮堅硬，當(dāng)采用種子繁殖時需提前對種皮進行處理才能保持較高的發(fā)芽率。通常將種子與細砂混合，碾壓至種皮變暗后在30～40 ℃溫水中浸泡2～4 h[27]。隨著種衣劑技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)馬偉課題組經(jīng)多年研究，研發(fā)出黃芪專用種衣劑，設(shè)計了一套操作簡便易行的包衣方法。黃芪種衣劑是由殺蟲劑、殺菌劑、緩釋劑和成膜劑等經(jīng)先進工藝加工而成，經(jīng)稀釋后包裹在種子表面，形成一定強度和滲透性的農(nóng)藥制劑保護膜，具有殺滅地下害蟲的能力，防止種子攜帶細菌和種苗病害，促進種苗健康生長發(fā)育，提高作物質(zhì)量，提高種子發(fā)芽率，減少種子和農(nóng)藥的使用，提高產(chǎn)量等功能，達到減少環(huán)境污染、防病、防蟲、保苗的目的[28-30]。

3.3 播種與定苗

黃芪一般采用直播的方式，這樣可保證黃芪藥材質(zhì)量，便于田間管理，更能實現(xiàn)省工高產(chǎn)的目的。播種可在春、秋季節(jié)進行。用種量為15 kg/hm2，播種時要將種子均勻地撒入溝中，覆土蓋嚴(yán)實，并在溝里灌水，使土壤保持濕潤。在苗高為5～7 cm時進行間苗，最后保證每隔8～10 cm有1株苗。如遇缺棵，應(yīng)及時補苗。

3.4 田間綜合農(nóng)藝管理

適當(dāng)?shù)奶镩g管理可促進黃芪的生長，提高豐產(chǎn)率。在定苗后要適時進行澆水追肥，并注意中耕除草，注意雨季排水。

3.4.1 灌水和排水 播種后要及時進行澆水，幫助種子快速萌發(fā)。定苗后先不澆水，為使根系伸長可進行適當(dāng)蹲苗，但由于黃芪在返青期需水量大，因此要及時補充水分，保證水分充足。黃芪的根部在潮濕環(huán)境下極易腐爛，尤其是在下雨的天氣須要及時排水，保證土壤的適宜濕度[31]。

3.4.2 中耕除草 黃芪為稀植作物，且幼苗生長較緩慢，須早鋤草、勤中耕。第1次應(yīng)在苗高5 cm左右時，結(jié)合間苗進行中耕除草。在苗高8～9 cm時進行第2次除草，在定苗后進行第3次中耕除草。第2年及以后于5月、6月、9月各除草1次。鋤草松土同步進行，幼苗期要保證田間無雜草。

3.4.3 追施肥料 黃芪比較喜肥，但在生長季節(jié)施肥較難保證充足營養(yǎng)，因此須在春季整地時施足基肥（一次性施入優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥37.5 t/hm2以上），在生長期間須追肥2次，需要純氮120～150 kg/hm2、純磷120～180 kg/hm2，根據(jù)氮磷比為1 ∶ 1～1.5，采用肥料與農(nóng)用肥料進行混合施用，以保證黃芪所需的養(yǎng)分。在第1年待苗枯后，在行間開溝施混合肥，而后培土防凍，第2年，要結(jié)合中耕進行追肥[32]。同時還要在8月之前進行打頂，這樣有利于控制植株的生長高度，減少養(yǎng)分的消耗。

3.5 留種與采收加工

在黃芪種熟期間，應(yīng)該及時關(guān)注天氣變化。如遇干旱天氣，應(yīng)保證水分充足，這樣可提高種子成熟度，保證種子質(zhì)量。一般黃芪種子在8月成熟，成熟后應(yīng)立即采收。如不及時采收，將導(dǎo)致種子散失。根據(jù)種子成熟期，采取隨熟隨采的方式收集種子。黃芪以根部入藥，通常到第3年即可收獲。提前采收黃芪會導(dǎo)致質(zhì)量差，延后采收會導(dǎo)致黑心或木質(zhì)化。采收應(yīng)選擇在秋季植株枯萎后或第2年春季尚未萌發(fā)前進行，此時根部積累的有效成分含量高。收獲時，要保護好外皮，防止斷根，洗干凈泥土，新鮮時切掉蘆葦頭，修剪根，在陽光下晾1～2 d，使其再次受潮，再攤開晾曬，反復(fù)晾曬，直至全干，將根理順直，扎成小捆，即可供藥用。

4 無公害黃芪病蟲害綜合防治

黃芪藥材需求量日益增長，在栽培過程中如何在保證質(zhì)量和產(chǎn)量的同時提高藥材的安全性已成為科研工作者最為關(guān)注的問題。目前，蒙古黃芪與膜莢黃芪的病蟲害種類基本相同，主要包括白粉病、根腐病、紫紋羽?。t根?。?、黃芪霜霉病、豇豆莢螟、中國豆芫菁、豆蚜、小地老虎、溝金針蟲、蠐螬等[33]。因此，采取有效的綜合防治措施，對提高黃芪藥材質(zhì)量、安全性具有重要意義。

4.1 農(nóng)業(yè)防治

農(nóng)業(yè)防治是指為防治農(nóng)作物病蟲害，提高農(nóng)作物對常見病蟲害的抗性，創(chuàng)造不利于病蟲害的生長蔓延而采取的綜合性技術(shù)措施，從而控制和減輕病蟲害對作物的影響[34-35]。栽種黃芪時應(yīng)避免與大豆、紫云英、豌豆等豆科作物連作或套種，切忌連作和迎茬。在栽培過程中要加強田間管理，合理密植，注意田間通風(fēng)透光;收獲后及時深翻土地30 cm左右，充分曝曬殺死土壤中病蟲、及時清除田間病株殘體等措施都能減少病蟲的侵染機會。灌溉可在幼蟲成蛹期殺死初化蛹，進而降低蟲害的發(fā)生率。

4.2 生物防治

隨著劇毒化學(xué)農(nóng)藥的逐步禁用，生物防治的環(huán)保、無毒、可降解等優(yōu)勢凸顯，生物防治大致可分為3類：昆蟲防治、鳥類防治和細菌防治。昆蟲性信息素的應(yīng)用會干擾昆蟲的交配和誘捕，是昆蟲的生物防治措施之一。豇豆莢螟是我國豆科植物的主要害蟲，同樣也是黃芪的主要蟲害之一，嚴(yán)重時能導(dǎo)致減產(chǎn)甚至絕產(chǎn)。陳麗萍等對采用性信息素結(jié)合船型粘膠誘捕器的使用效果進行了研究，結(jié)果表明性信息素對豇豆莢螟雄蟲具有明顯的誘殺作用，可以減少雌雄交配的機會，從而降低雌蛾產(chǎn)卵量;誘捕器放置高度為 120 cm 時的誘捕量最高，誘捕效果最好[36]。同時還可采用微生物農(nóng)藥控制蟲害，用含有150億個孢子/g的蘇云金芽孢桿菌制劑噴施，可有效控制初期豇豆莢螟[37]。

4.3 化學(xué)防治

目前，化學(xué)防治在農(nóng)作物病蟲害綜合防治上有很大的作用。但長期使用性質(zhì)穩(wěn)定的化學(xué)農(nóng)藥會導(dǎo)致農(nóng)藥殘留、環(huán)境污染和病蟲害抗性。因此，應(yīng)優(yōu)先采取農(nóng)業(yè)防治、物理防治和生物防治措施，以化學(xué)農(nóng)藥防治為輔助手段，以達到減少中藥材的農(nóng)藥殘留及環(huán)境污染的目的。本研究總結(jié)了蒙古黃芪和膜莢黃芪種植過程中常見病蟲害種類及防治措施，分別如表3、表4所示。

5 討論與結(jié)論

目前黃芪藥材主要依賴人工栽培，在實際生產(chǎn)過程中缺乏相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致栽培過程不規(guī)范、田間管理不科學(xué)、化肥農(nóng)藥濫用等。這些因素直接導(dǎo)致中藥材的安全性差、質(zhì)量低，嚴(yán)重危害人體的健康。因此，開展黃芪無公害栽培技術(shù)的研究變得尤為重要?，F(xiàn)階段已進行了冬蟲夏草[43]、人參[44]、黨參[45]、郁金[46]、麻黃[47]等中藥材的無公害栽培研究[48-49]，根據(jù)各藥材生長特性，有針對性地制定無公害栽培技術(shù)指導(dǎo)方案[50]。

建立黃芪藥材無公害栽培體系，應(yīng)首先保證黃芪種源的真?zhèn)魏头N源的質(zhì)量。目前，通過化學(xué)方法對中藥材種源鑒定的報道減少，但通過對種源的DNA進行提取后，可分別采用DNA條形碼技術(shù)、高分辨率溶解曲線（HRM）分析技術(shù)、環(huán)介導(dǎo)等溫擴增（LAMP）技術(shù)對中藥材種源進行快速、準(zhǔn)確的基原鑒定。在對種源進行準(zhǔn)確的基原鑒定后，采用分子技術(shù)，加強育種工作，制定黃芪藥材種子種苗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從源頭保證藥材質(zhì)量。選用良種可在便于田間管理、較少農(nóng)藥化肥的使用、提升藥材品質(zhì)、降低成本提高效益等多方面起到關(guān)鍵作用。

在黃芪生長過程中，要更加重視科學(xué)的田間管理，根據(jù)栽種地的地勢、天氣因素及時進行排水灌溉。在病蟲害防治方面，應(yīng)遵循綠色防控、高效利用的原則，建立以農(nóng)業(yè)、生物防治為主的無污染、低毒的多方面植物病蟲害防治體系，積極研發(fā)適合施用的高效低殘留的農(nóng)藥種類，減少農(nóng)殘及重金屬污染。黃芪以根部入藥，采收過程中既要保證藥材的質(zhì)量和完整性，又要保證采收效率，因此可引進先進機械對黃芪進行采收，促進黃芪的無公害栽培向機械化發(fā)展，可在一定程度上降低成本、提高收益。

為推進黃芪無公害栽培，符合多元化的市場需求，應(yīng)從保證種源質(zhì)量到生長過程以及后續(xù)的采收、加工、貯存等步驟均達到無公害標(biāo)準(zhǔn)，這對推動中藥材積極健康發(fā)展具有重要的借鑒意義。

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