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1、第九章 现代农业技术在药用植物生产上的应用第一节 药用植物无公害栽培技术第二节 药用植物现代设施栽培技术第三节 现代生物技术在药用植物生产上的应用药用植物无公害栽培技术(一) 无公害中药材的概念 药用植物无公害栽培，目的是采用栽培手段调节药用植物与产地环境关系，生产无公害的优质中药材。无公害中药材是指产地环境、生产过程和药材质量符合国家有关标准和规范要求，并经有资格的认证机构认证合格获得认证证书的未加工或者初加工的中药材产品。 (二) 无公害中药材产品法规的形成和发展 随着人类回归大自然的需求，传统的草药治病在世界上重新得到了重视，但在其生产和质量控制方面，各国目前尚没有一套统一的、完整的标准
2、体系，基本上尚处在研究和完善过程中。药用植物栽培种类多，规模小，生产者缺乏按质量标准要求进行生产的主动性，随意性强；市场流通中，大多数中药材散装上市，既无包装，也无标识，更无商标，一旦出现用药安全问题，很难跟踪溯源，追究生产者和经营者的责任；管理方面，涉及中药材用药安全的法规内容不完整，执法主体不明确，更缺少对中药材安全监管方面的法规。二、 药用植物无公害栽培对生态环境的要求 中药材是祖国药学的宝贵遗产，其栽培地的环境质量比一般食品的质量更为重要。因此，加强对药用植物栽培基地的环境质量监测及其所产中药材的有害物质检测、建立一整套绿色中药材基地的环境质量和有害物质评价标准，是生产绿色中药材所必需
3、的。我国的绿色食品生产已经建立了相关机构及其产地环境质量评价体系，但国内外尚未见有绿色药用植物栽培及其环境评价的报道，暂可借鉴绿色食品的有关评价方法和体系进行。土壤国家环保局1995 年5月1日实施了土壤环境质量标准按土壤应用功能、保护目标和土壤主要性质，规定了土壤中污染物的最高允许浓度指标值及相应的监测方法，土壤环境质量标准分为三级。2001年1月1日实施了农田土壤环境质量监测技术规范18202定了农田土壤环境监测的布点采样、分析方法、质控措施、数理统计、成果表达与资料整编等技术内容。综合污染指数全面反映了各污染物对土壤的不同作用，同时又突出高浓度污染物对土壤环境质量的影响，因此，按综合污染
4、指数最终评定，划分质量等级。为了规范中药材生产，保证中药材质量，促进中药标准化、现代化，2002年6月1 日，国家食品药品监督管理局实施了中药材生产质量管理规范(试行) ，要求中药材产地的环境应符合国家相应标准，土壤应符合土壤质量二级标准。在广泛收集、整理国内外有关中药材2002年7月出版了中药材生产质量管理规范研究与实践指南，其中中药材规范化种植研究的部分参考指标，可以作为药用植物无公害栽培时对环境指标要求的参考。空气国家环保局1996 年10 月1 日实施了环境空气质量标准规定了环境空气质量功能区划分、标准分级、污染物项目、取值时间及浓度限值，采样与分样方法及数据统计的有效性规定，环境空气
5、质量标准分为三级。2000年12 月1 日实施了农区环境空气质量监测技术规范397定了农区环境空气质量监测的布点采样、分析方法、质量控制、数据处理与成果表达的基本要求。农区环境空气质量评价一般以单项污染指数为主，可直接采用的污染物浓度限值划分为三级；但当区域内环境空气质量作为一个整体与其他区域空气质量比较，或同一个区域内空气质量在不同历史时段内比较时，应采用综合污染指数评价，划分为五级。中药材生产质量管理规范(试行 )要求中药材产地的空气应符合大气环境质量二级标准。 中药材规范化种植研究的部分参考指标指出：由于中药材测工作量大，当前大多数中型城市和发达城市已开展当日大气温测工作，其数据可以直接
6、采用。农田灌水水是药用植物的主要组成成分，是连接土壤气这一系统的介质。根据药用植物对水的适应能力和适应方式，将其划分为旱生植物、湿生植物、中生植物和水生植物。目前栽培的绝大多数属于中生药用植物，其生长发育期间除依靠自然降水外，需要灌水满足其对水分的需要，因此，农田灌水质量对药用植物的品质起着非常重要的作用。三、 无公害栽培管理技术(一) 无公害中药材生产的施肥技术(二) 无公害中药材生产病虫害防治技术无公害中药材生产的施肥技术1 无公害中药材生产的施肥原则无公害中药材生产的施肥原则应是：以有机肥为主，辅以其他肥料；以多元复合肥为主，单元素肥料为辅；以施基肥为主，追肥为辅。2 无公害中药材生产的
7、施肥技术无公害中药材生产的施肥技术主要包括以下几个方面：(1) 注重施肥方式。应以底肥为主的原则，增加底肥比重。一方面有利于培育壮苗，另一方面可通过减少追肥(氮肥为主) 数量，减轻因追肥过迟距临近成熟对吸收的营养不能充分同化所造成的污染，还可提高中药材的无公害程度。生产中宜将有机肥料全部底施，如有机氮与无机氮比例偏低，辅以一定量无机氮肥，使底肥氮与追肥氮比达64 ，施用的磷、钾肥及各种微肥均采用底施方式。(2) 注重肥料种类的选择。应以有机肥为主；宜使用的优质有机肥的种类有堆肥、厩肥、腐熟人、畜粪便、沼气肥、绿肥、腐殖酸类肥料以及腐熟的作物秸杆和饼肥等，通过增施优质有机肥料，培肥地力。农家肥以
8、及人、畜粪便应腐熟达到无害化标准的原则。禁止使用未经处理的城市垃圾和污泥，以减少硝酸盐的积累和污染。允许限量使用的化肥及微肥有尿素、碳酸氢铵、硫酸铵、酸二铵、过磷酸钙、钙镁磷肥等)、化钾、硅酸钾等)、酸铜)、(氯化铁)、酸锌) 、酸锰)、B(硼砂)等，掌握有机氮与无机氮之比为7 3 64，不低于 1l。(3) 开展进行平衡配方施肥。为降低污染，充分发挥肥效，应实施配方施肥，即根据药用植物营养生理特点、吸肥规律、土壤供肥性能及肥料效应，确定有机肥、N、P、K 及微量元素肥料的适宜用量和比例以及相应的施肥技术，做到对症配方。具体应包括肥料的品种和用量，基肥、追肥比例，追肥次数和时期，以及根据肥料特
9、征采用的施肥方式。配方施肥是无公害中药材生产的基本施肥技术，尽量限制化肥的施用，如确实需要，可以有限度有选择地施用部分化肥。按照生产基地农田土壤的养分输入、输出相平衡的原则，做到N、P、K 肥以及微肥的均衡供应。采用平衡配方施肥，首先应分析某种药用植物生长所在地的土壤养分供应情况，同时测出该药用植物生长过程中的养分需求情况，在此基础上，根据生产目的确定适宜的施肥量。某种肥料需要量的估测，可用下式计算：肥料需要量(一季作物的总吸收量 (肥料中该养分含量肥料当季利用率 )一季作物的总吸收量=目标产量每千克产量养分的需要量3 充分提高无机氮肥的有效利用率产中需施用氮肥补充土壤供应的不足。但大量施用药
10、材及人类健康具有潜在的不良影响，这是由于无机氮肥在土壤中易转化为和，其中除影响作物生长外，还可经反硝化途径形成氮氧化物释放至大气中，对环境造成不利影响。 无公害中药材生产病虫害防治技术生产无公害的绿色中药材应立足于药用植物自身的保健，提高栽培管理水平，注意调节植物体内营养。这些措施不仅能提高中药材的产量和质量，而且有助于增强其抗病虫的能力，减少化学农药的使用次数和用量，在关键时期，选择使用高效、低毒、低残留的化学农药。 中药材的质量主要取决于其活性成分的含量，有些药用植物如人参、西洋参、金银花、枸杞等的病虫害发生频繁，过量施用农药，不但使中药材中农药残留超过接损害人体健康；而且研究表明，某些药
11、用植物施用农药不当，使其活性成分降低。因此，进行中药材无污染新技术的研究，生产无公害、优质的绿色中药材，是提高中药材产量和质量的重要环节。 无公害中药材生产病虫害防治应本着预防为主的指导思想和安全、有效、经济、简便的原则，采取综合防治的策略。即运用农业的、生物的、化学的、物理的方法及其他有效的生态手段，把病虫害的危害控制在经济阈值以下。特别是其中以生物防治为基本手段的无污染新技术应用前景十分广阔，相关方面的研究已在我国六 五、七五、八 五规划期间进行了全国性协作研究，取得了丰硕成果，许多成果可以有目的地引入、应用到药用植物病虫害的防治中来，并根据药用植物自身的特点开展生物防治研究、从管理及具体
12、措施等方面有所创新、有所发展，促使我国中药材优质高产，以满足人类健康的需要。 持续农业是当代世界农业的发展趋势。成功地管理各种资源以满足不断变化的人类需求，而同时保持或提高环境质量和保护自然资源是持续农业的基本内容。其核心是在提高农业生产率的同时，保护环境，保持资源的永续利用。很显然，无公害生产技术在持续农业中具有明显的专业优势。世界环发大会保护环境宣言中已指出，2000年开始在全球范围内控制化学农药的销售和使用，这对应用及研究无污染新技术无疑起着极大的推动作用。 第二节 药用植物现代设施栽培技术设施农业是指具有一定的设施条件，能在局部范围内改善或创造出适宜的气象环境因素，为动植物的生长发育提
13、供良好的环境条件而进行有效生产的农业。设施栽培是设施农业的一个主要内容，保护地栽培和无土栽培是现代设施栽培技术的集中体现。 现代设施栽培在药用植物上的应用(一) 保护地栽培保护地栽培就是在不适合作物生长发育的条件下，利用保护设施，人为地创造一个适合植株生长发育的环境条件，从事作物生产的一种栽培方式。 1 简易设施 简易设施主要包括风障畦、冷床、温床和小拱棚覆盖等形式。其结构简单，容易搭建，具有一定的抗风和提高小范围内气温、土温的作用。 2 大棚大棚是一种利用塑料薄膜或塑料透光板材覆盖的简易不加温的拱型塑料温室。它具有结构简单，建造和拆装方便、一次性投资少、运营费用低的优点，因而在生产上得到越来
14、越普遍的应用。 主要因素有 通风好，但不能在风口上，以免被大风毁坏； 要有灌溉条件，地下水位较低，以利于及时排水和避免棚内积水； 建棚地点应距道路近些，便于日常管理和运输； 大棚框架可选用钢管结构、竹木结构或水泥材料，覆盖棚膜时应注意预留通风口，膜的下沿要留有余地，一般不少于30 便于上下膜之间压紧封牢。3 温室温室是一种比较完善的设施栽培形式，除了充分利用太阳光能以外，还用人为加温的方法来提高温室内温度，供冬、春低温寒冷季节栽培。加温温室依覆盖材料的不同分为玻璃温室和塑料温室。我国北方地区加温温室形式多样，在设施栽培育苗和冬季生产中发挥着重要作用。 无土栽培无土栽培是一种新型的栽培方式。它是
15、不用自然土壤来栽培植物的一项农业高新技术，因其以人工创造的作物根系环境取代了自然土壤环境，可有效解决自然土壤栽培中难以解决的水分、空气、养分供应的矛盾，使作物根系处于最适宜的环境条件下，从而发挥作物的生长潜力，使植物生长量、生物量得到很大的提高。利用无土栽培技术进行药用植物生产，可以为药用植物根系生长提供良好的水、肥、气、热等环境条件，避免土壤栽培的连作障碍，节水、节肥、省工，还可以在不适宜于一般农业生产的地方进行药用植物种植，避免土壤污染(生物污染和工业污染)，生产出符合 无土栽培 1 栽培基质 2 营养液 1 栽培基质 栽培基质既有无机基质、有机基质，又有人工合成基质。其中包括砂、石砾、珍珠岩、蛭石、岩棉、泥炭、锯木削、稻壳、多孔陶粒、泡沫塑料、有机废弃物合成基质等。总的说来，栽培基质的基本要求是通气又保湿。 常用的几种消毒方法有： (1) 蒸汽消毒。凡有条件的地方，可将待用的栽培基质装入消毒箱。生产上面积较大时，可以堆垛消毒，垛高20 宽根据具体需要而定，全部用防高温、防水蓬
