中藥材栽培技術的復雜性分析論文

　　第1篇：中藥材栽培技術的研究

　　靈芝袋料栽培具有產量高、周期短、原料來源廣泛等優點[1]，已逐步取代椴木栽培成為靈芝人工栽培技術的研究熱點。但是目前關于靈芝袋料栽培技術的研究主要集中在產量和農藝性狀上面[2-3]，針對靈芝內在品質的栽培技術研究鮮有報道。作為傳統的名貴中藥材，靈芝（GANODERMA）在我國有著悠久的藥用歷史，收錄于《中華人民共和國藥典》（2010版），主要的藥效成分為靈芝多糖和三萜，這些成分是評價靈芝品質的主要標準。筆者以提升靈芝品質為目標，從靈芝栽培基質的主料配方、石灰添加量及基質顆粒度入手，研究靈芝袋料栽培技術，旨在為靈芝建立“中藥材生產質量管理規范”（GAP）提供試驗基礎。

　　1材料與方法

　　1.1材料研究對象。靈芝（Ganodermalucidum（Leyss.exFr.）Karst），由四川省中醫藥科學院細胞與分子生物學實驗室分離保存。

　　主要試劑。雜木屑、棉籽殼、玉米芯、石膏和石灰粉等，均購自當地農貿市場；葡萄糖、蒽酮、濃硫酸、香草醛、齊墩果酸、無水乙醇、NaHCO3、冰醋酸和氯仿，均為分析純，市售。

　　1.2方法主料配方的優化。主料配方優化采用混料設計法，主料由雜木屑、棉籽殼和玉米芯組成，設定各主料占所有主料的質量百分比為X1’，X2’和X3’，均滿足基本約束條件：0≤X1’≤1；0≤X2’≤1；0≤X3’≤1；X1’+X2’+X3’=1，主料占配方的90%，則在實際生產過程中主料的添加量為X1=0.9×X1’；X2=0.9×X2’；X3=0.9×X3’。輔料占10%，由8%麩皮、1%石膏和1%石灰組成。考慮到各主料培養基對觀測指標存在協同交互作用，試驗采用單純形重心設計，并通過軸點增強設計選取試驗點進行混料設計，共選取10個觀察試驗點，具體設計見表1。

　　石灰添加量的優化。基質配方采用15%雜木屑、60%棉籽殼、15%玉米芯、8%麩皮、1%石膏，裝袋前按比例分別添加1%、2%、3%和4%生石灰，以不加石灰栽培為對照（CK）。

　　基質顆粒度的優化。基質配方采用15%雜木屑、60%棉籽殼、15%玉米芯、9%麥麩、石膏1%和1%石灰，以玉米芯和木屑顆粒直徑為研究對象，設定處理1為顆粒直徑≤0.5cm，處理2為0.5cm≤顆粒直徑≤1cm，處理3為顆粒直徑≥1cm。

　　栽培方法。選用22cm×42cm×0.0025cm的聚丙烯袋，每個配方20袋，于121℃高壓滅菌2.5h，冷卻至室溫后接種，在25℃、空氣相對濕度70%、避光培養至菌絲長滿袋，菌絲滿袋后移入出菇棚出芝。出菇棚溫度為16～24℃，濕度為65%～80%。

　　指標的檢測。（1）靈芝生物轉化率。采摘第1潮靈芝子實體，記錄每袋收獲干芝重量，計算生物轉化率，生物轉化率（%）=干芝重量（g）/每袋干重（g）×100。（2）多糖含量測定[4]。以葡萄糖作為標準，采用硫酸-蒽酮法測定。（3）三萜含量測定[5]。以齊墩果酸作為標準，采用香草醛-高氯酸法測定。

　　數據分析。混料設計試驗根據結果建立回歸方程，求觀測指標Y與影響因子X的數學模型，計算線性回歸方程，應用Minitab15軟件進行數據處理。

　　2結果與分析

　　2.1主料配方的優化采用軟件對試驗數據進行回歸分析，并采用逐步法和后退法減少不顯著變量，對回歸方程進行顯著性檢驗（F檢驗）。當P<0.01時，回歸模型在統計學上才有意義。根據上述條件和結果，建立生物轉化率y與主料各成分x’之間關系的數學模型為：y=3.69x1’+6.78x2’+4.39x3’，r2=0.7999，說明試驗數據的變異性基本可以用此回歸模型來解釋。將多糖、三萜與各主料各成分x’關系的數學模型經過顯著性檢驗可知，p>0.01，說明2個模型的擬合度差，不描述多糖含量和配方之間的關系，但是通過優化結果可知，配方7的多糖含量最高；配方2的三萜含量最高（表2）。

　　2.2石灰添加量的優化結果圖1表明，隨著石灰添加量的增加，袋料栽培靈芝生物轉化率有增加的趨勢，在靈芝栽培基質中添加4%生石灰時生物轉化率最高，達到4.3%。當石灰添加量為2%的時候，靈芝三萜含量最高，為0.76mg/g。當石灰添加量低于或高于2%的時候，三萜含量均略有降低。在添加量為1%～3%時，靈芝多糖含量隨石灰添加量增加而降低；當石灰添加量為1%的時候多糖含量最高，為3.24mg/g。

　　3結論與討論

　　研究表明，不同靈芝栽培方式和基質對靈芝品質具有明顯影響[6-7]。試驗通過靈芝栽培基質的主料配方、石灰添加量及基質顆粒度的研究，以提升品質為目標對中藥材靈芝袋栽培技術進行初探。通過混料試驗設計，得到了靈芝代料栽培主料配方與生物轉化率之間回歸方程，在靈芝主料配方的通過回歸方程的系數可以看出，影響靈芝生化轉化率的因素作用大小為棉籽殼>玉米芯>雜木屑，該結果與蔣冬花的研究結果基本相同[8]。通過該方程計算出靈芝生物轉化率最高的主料配方為：90%棉籽殼，預測生物轉化率最高為6.78%。雖然試驗沒有得到主料配方與靈芝品質（多糖含量和三萜含量）的準確關系，但是發現主料配方對靈芝品質（多糖含量和三萜含量）具有明顯影響。

　　多數食藥用菌對鈣具有富集作用[9-11]。高明俠等報道鈣離子對靈芝的生長具有促進作用[12]，這與試驗結果相似：隨著石灰的添加量增加靈芝的生物轉化率提高。在靈芝袋料栽培種添加石灰，除為食用菌的生長補充鈣外，主要作用是調節基質pH值。研究發現，液體發酵靈芝在較低pH值時有利于多糖和三萜的形成[13-14]，這就解釋試驗中靈芝多糖和三萜在石灰添加量較少時反而更高的現象。

　　玉米芯和木屑在基質中除了起到營養物質的作用外，還具有支撐基質的作用，有利于氣體和熱量的交換，因此基質的顆粒度越大，越有利于菌絲生長。在杏鮑菇栽培基質的研究中也發現相似的結果[15]，隨著大顆粒玉米芯含量的增加，生物學效率增加。研究發現，液體培養靈芝在較高的搖床轉速時，有利于胞外多糖的形成[16]，推測多糖的合成需要充足的氧氣，而靜置培養更利于三萜的形成[17]，推測三萜合成需要低氧環境，這可以解釋為什么袋料栽培靈芝時，多糖含量隨基質顆粒度增加而增加，但三萜含量卻降低。

　　試驗結果發現，栽培環節對靈芝品質影響較大，可通過主料配方、石灰添加量及基質顆粒度可控制袋料靈芝產量和品質。雖然試驗結果不是很全面，還有很多參數尚待研究，但是對建立靈芝GAP袋料栽培技術具有重要的參考價值。

　　第2篇：中藥材栽培技術復雜性的研究

　　中藥材是一種特殊商品，有嚴格的質量要求。各種藥材的產量和質量與當地的生態條件、栽培技術和產品加工等有很大關系，不是到處都可以種植和隨便加工。要做到優質高產、無污染，并獲得較高的經濟效益，就要根據各種藥材的生長特性和栽培目的，采用符合其生長特性的科學栽培技術和加工方法。所以要做好藥材生產，一定要注意其特殊性。

　　1中藥材種類的多樣性

　　我國幅員遼闊、地形復雜、氣候和土壤差異很大，適宜各類植物的生長和繁殖，因而蘊藏著豐富的中藥材資源，大約有10000多種。它們當中有一般很不起眼的小草，如遠志、柴胡，也有高大喬木如銀杏、杜仲；有喜歡生長在南方熱帶、亞熱帶的溫濕氣候，如檳榔、砂仁，也有喜歡北方的寒冷氣候，如龍膽草、北五味子；有喜歡陰涼環境，如人參、黃連，也有喜歡生長在水中的，如蓮、澤瀉；有喜歡寄生在其它植物上，如菟絲子、肉蓯蓉，也有喜歡和真菌共生的藥材，如天麻等等。

　　它們的藥用部分也有許多不同，有用地下根的如黃芪，當歸；有用地上部和全草的如蘆薈、紫蘇；有用花的如菊花、金銀花；也有用果實和種子的如枸杞子、決明子；還有用皮的如黃柏、厚樸等等。由于中藥材的種類很多，其中較常用的約500多種，而需要量較大，主要依靠栽培的約有250多種。所以，供選擇的余地大，可根據各地條件，選擇適宜當地生長的中藥材栽培生產。

　　2中藥材栽培技術的復雜性

　　由于中藥材種類多，分布廣泛，藥用部分不同，所以栽培方法也比較復雜多樣。

　　2.1要求嚴格的生態環境要求嚴格生態環境的中藥材種類很多，這里列舉幾例如下。

　　2.1.1當歸原產高寒陰濕山區，要求冷涼的氣候條件。著名當歸地道產區，甘肅岷縣在海拔以上的地方種當歸，但要在2400~2900m的高山陰坡育苗。這樣種出來的當歸產量高、質量好。如在海拔較低的地區育苗、栽種，因氣溫較高，生長快，溶易抽苔開花，抽苔后根變木質化，不能藥用，所以產量低、質量差，氣味也不濃。如在更低的地區引種，當歸因不能忍受夏季高溫而死亡。

　　2.1.2砂仁它喜歡生長在高溫高濕的亞熱帶氣候，主產區廣東陽春和云南景洪栽種，年平均氣溫在22°C左右，極端最低氣溫不低于1~2°Q在春季開花期如氣溫低于20°q花不能開放或開放不正常。

　　在長江流域一帶種植，生長不良，花苔短開花少甚至不能開花，再往北移，冬季不能安全越冬。

　　2.1.3黃連主產四川、湖北、陜西等省海拔1400山區，涼爽、濕潤的氣候條件。黃連原野生于森林下面，因而形成了喜陰濕怕強光的特性，所以人工栽培必須搭棚或在林下種植。同時也要求富含腐殖質疏松肥沃酸性的砂質壤土。如把黃連移到低山區種植，因氣溫高，生長快，葉茂密，但根莖不充實，質量差又易感病。在北方種植，因空氣干燥，土質偏堿，生長不良，又不能安全越冬。在全光照下栽培更無法生存。

　　2.1.4甘草產于內蒙古、新疆和寧夏等干旱、半干旱的荒漠、半荒漠地區，要求土層深厚，排水良好的沙性土，偏堿的鈣質土最適宜種植。如在多雨地區或在粘土地種植，生長不良，主根短、叉根多，容易引起爛根死亡，質量差。

　　由于這類藥材多數長期生長在各種特定的環境中，代代相傳，遺傳特性各不相同，所以形成了各自獨特的特性，及對當地環境條件的適應性。如高寒山區的冷涼氣侯和林下的陰濕環境，熱帶、亞熱帶地區的高溫高濕，以及沙漠地區的干熱、嚴寒氣候等。

　　這些環境條件，往往成為許多地道藥材的主產區。

　　2.2藥用部分不同，栽培技術也不一樣

　　2.2.1以根和根莖類入藥的藥材這類藥材選地非常重要，應選土層深厚，土質疏松、肥沃、排水良好的砂質壤土。還要深耕，施足基肥。追肥時在苗期可適當追施氮肥，不宜過多，以促進莖葉生長，中后期多施磷鉀肥，以促進根莖生長；不需留種的應及早打苔摘花；秋季是根或根莖膨大期，要適當澆水和培土；深根類藥材如黃芪、黨參、桔梗等可選坡地種植，以便于采挖。

　　2.2.2以全草和葉類入藥的藥材應多施氮肥，適當配施磷鉀肥。還要注意適時采收，一般在蕾期或開花初期采收，這時植株正進入旺盛生長期，質量好，產量高。如在開花盛期或果期采收，植株內營養物質己大量消耗，產量和質量也隨之下降。有些藥材在南方可以1年多次采收。有少數藥材如菌陳，必須在幼苗期采收，如在現蕾前采收，就成為次品。有句讀語說：三月茵陳，四月蒿，五月六月當柴燒。正說明適時采收的重要性。

　　2.2.3以花類入藥的藥材要注意適時，采收。以花蕾入藥的要掌握好花蕾的發育程度，及時采收才能保證藥效，否則會降低質量，甚至成為廢品，如款冬花應趁花蕾還沒有出土時采收，金銀花應在花蕾膨大變白時米收；以花朵入藥的一般在花初開時米收，如玫瑰等，當花盛開時采收，花瓣易散落，且色澤、香氣不佳；以花序、柱頭、花粉入藥的則宜在花盛時采收，如菊花、西紅花、蒲黃等。

　　以果實、種子類入藥的藥材除注意増施磷、鉀肥外，還要注意適時采收，有些花期長的藥材，其果實成熟期很不一致，應分批采收，如要一次采收，則不宜太早或過晚，太早采收，多數尚未成熟，會影響產量和質量，一般掌握在70%~80%成熟時1次采收，如補骨脂、沙苑子等。另外，這類藥材有相當一部分是木本植物，如山茱萸、枸杞子等，所以和果樹一樣都要進行修枝整形，疏花疏果等保果措施，才能提高產量和質量。

　　2.3共生和寄生類藥材這類藥材比較特殊，如沒有與其共生和寄生的伴生植物，是無法生長的，如天麻必須有蜜環菌與其共生，還要有營養源即菌材，讓天麻、蜜環菌和菌材三者連成一個有機的統一體，天麻才能正常生長發育。所以，在栽天麻前必須先把蜜環菌培養在菌材上，再伴栽天麻，才能成功。

　　菟絲子、肉蓯蓉等寄生類藥材，必須有寄主植物與其伴生。菟絲子以豆科、菊科或藜科等植物為寄主，肉蓯蓉以棱棱植物為寄主，栽培時一定要和這些寄主植物伴栽在一起才行。

　　2.4繁殖方法不同種類藥材的繁殖方法也各有千秋。一般藥材多采用種子繁殖，也有許多是采用營養器官即無性繁殖。

　　2.4.1種子繁殖種子壽命有長有短，一般熱帶藥材的種子壽命較短，采種后應立即播種，否則會喪失發芽力。有的種子壽命可達10a以上，如甘草種子于室溫下貯藏13a還有60%的發芽率。但多數種子在室溫下只能保存1a隔年種子就會喪失發芽力，不能再用。

　　有的種子還有休眠的特性，如甘草、黃芪種子因種皮堅硬不透水，播種后不易出苗，需采取一些措施處理才能發芽。一般采用強酸堿處理或砂擦傷種子，生產上采用碾米機碾撞法，即把種子放進碾米機內轉1~2遍即可撞傷種皮，種子發芽率可達90%以上；有的種子的胚尚未成熟，如人參、黃連等種子米收后應及時進行濕砂藏直到秋末、冬初種子裂口再給于冬季的自然低溫等后熟處理，到第2年春才能發芽，否則不能發芽。說明這類種子還有較強的野生性狀。

　　2.4.2無性繁殖中藥材大約有35%采用無性繁殖，如采用鱗莖繁殖的有貝母、百合；球莖繁殖的有西紅花；根狀莖繁殖有款冬、薄荷；塊莖、塊根繁殖有半夏、地黃；分根繁殖有芍藥、玄參等。它們的栽種期，一般在休眠期或幼芽開始生長以前。此外，還可以采用桿插，壓條和嫁接等繁殖。

　　一般無性繁殖比用種子繁殖生長快，產量高，生長年限短，并能保持母本優良特性，如貝母用種子繁殖需4，5a方可收獲，而采用鱗莖繁殖1a即可收獲(則秋種夏收）山茱萸用種子繁殖需10a左右結果，采用嫁接繁殖，一般3~5a可開花結果，同時果大產量高。

　　有些藥材長期采用無性繁殖容易引起退化，防止退化的方法很多，常用的方法有：選優去雜；采用有性繁殖進行品種復壯或雜交育種培育優良品種；利用莖尖培養無病毒植株；異地調種或改變季節培育幼嫩種栽等。要根據引起退化的原因，采用不同方法。如地黃，古老的栽種方法是在秋季挖收地黃時，把塊大的收作藥用，小的（種質較差）才選作種用，加上生長時間長，組織老化，生活力弱，生長差，就越種越小。后來采用倒栽留種法，即春栽地黃到7月中下旬將塊根挖出重新再栽，到第2年春，栽地黃時再挖出來作種栽用。這種方法培育的種栽，在地里生長的時間短，組織幼嫩，從遺傳學的觀點看，是比較年幼的，生活力強，栽后生長迅速，抗病力強，再結合經常注意選優去雜，就可以有效地防止退化。

　　3中藥材栽培既要重產量也要重質量

　　中藥材栽培除要求較高的產量外，還要注意藥材的質量，一般藥材質量可從兩方面來衡量，一方面是藥材的外觀形態，色澤，質地及氣味等傳統的鑒別方法。另一方面是藥材內在所含的有效成分，各種藥材所含的有效成分各不相同，比較復雜，一般要通過儀器分析測定。

　　藥材的外觀性狀和有效成分含量必須符合國家藥典規定，才能供藥用，所以在栽培藥材時所采取的技術措施都應以提材的產量和質量為目的。只重視產量不重視質量，產量再高，但有效成分含量很低是沒有用的，同時外觀性狀差，還會降低藥材的商品等級，經濟效益也會受到影響。藥材有效成分含量的多少和外觀性狀優劣，受藥材品種、產地、栽培技術、栽培年限，采收期及加工、貯藏等條件的影響，所以在生產上對每個環節都要嚴格把好關。

　　在藥材生產比較集中的產區，縣有適宜某些藥材生長的自然環境，栽培的歷史較長，有較完善、傳統的栽培和加工技術也就是獨具特色的傳統生產習慣，藥材的產量較高，質量也好，被稱之為“地道藥材”。這種地道藥材是經過幾百年來，各代名醫的臨床經驗證明有較好療效，也可以說是藥材商品中的各牌產品，在國內外享有較高聲譽，所以在生產上不宜采用遠距離，不同氣候區域的引種（所謂的“南藥北移、北藥南栽加速發展“地道藥材”生產，對目前來說是保證藥材質量的有效措施。

　　4藥材

　　產后加工也是不可忽視的一環藥材產后加工也叫產地加工，把收獲的新鮮藥材通過不同方法干燥，加工成商品藥材。是藥材生產的最后一關，關系到藥材產品的質量和產量，如加工得當，不但能提高藥材的商品等級，還會多出產量，相應地提高經濟效益。否則會把多年來付出的辛勤勞動和大量投入，由于最后一關沒把好，而損失慘重。

　　不同藥材的加工方法有很大差別，有的很簡單只要曬干、陰干或烘干即可，如多數全草類、種子、果實類藥材。有的則很復雜，如一些根和根莖類藥材，有的在干燥前還要洗滌、去皮、整形、蒸煮燙、浸漂、硫磺熏等工序。如附子這味藥毒性較大，需用鹵堿浸泡和高溫蒸煮等措施來降低毒性。每道工序都要掌握適度，否則會引起不必要的損失和浪費，甚至影響產品質量。

　　藥材在日曬過程中，要注意經常翻動，防雨淋有的先曬至五六成干時要進行短期集中堆放，把內部水分擴散出來，使藥材回軟，俗稱“發汗”，再曬至全干。

　　有些含有揮發油的藥材如薄荷、紫蘇等，不宜曝曬，宜陰干，或先曬到七八成干，再放陰棚內陰干，以減少揮發油損失。

　　在進行人工加溫干燥時如炕干或烘干，除注意藥材鋪放厚度，常翻動外，還要嚴格控制火力，一般掌握先大火，后小火，以免炕焦或燒毀藥材，或發生火災，以前在湖北、四川黃連產區，炕黃連時，由于火力沒控制好，燒毀黃連發生火災的事，時有發生。所以，最后一關一定要把好，嚴格遵守操作規程，避免不應有的損失。確保豐產又豐收。

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