第29学时 第九章 现代农业技术在药用植物生产上的应用(1)
第一节药用植物无公害栽培技术 一、 药用植物无公害栽培发展动态 (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。
据中国科学技术信息研究所等有关部门研究表明:2000年我国大陆中药产值493亿元人民币,合60亿美元,占世界草药市场的20%~25%;若论我国中药产值在世界中药(而非植物药)市场的份额,则应在50%以上。但我国作为植物药生产大国,由于农药、重金属残留等原因的影响,当年中药总出口额仅占世界植物药销售量的3%左右。由此可见,农药、重金属残留等外源性有害物质的污染已成为中药走向世界的\瓶颈\。因此,如何有效地克服有害物质污染,开发无公害优质生产技术,保证中药材的质量和安全性,已成为一项十分紧迫的重大课题。
中药材生产和流通过程中外源性有害物质污染的来源和环节主要有: ① 药用植物生境的污染,包括土壤、地质背景和水源有害重金属、农药残留和放射性物质及大气有害气体污染等;
② 药用植物栽培和中药材仓储过程中的农药或驱虫剂的残留; ③ 中药材加工炮制过程中辅料的污染;
④ 中药材包装材料的有害物质污染。因此,为了中药材生产优质、高产、高效和无公害化、绿色化,应从生产基地布局、生产技术等各个环节对可能产生的有害物质污染加以防范和控制。特别是在栽培过程中,常遭受各种病虫害的危害,目前主要依靠化学农药防治,造成农药残留和环境污染。研究并实施以生物防治为主的无公害优质药材栽培技术,开发植物性农药,采用基因工程技术和新的育种技术,培育抗病虫害的优良品种,将是无公害药材生产、研究与开发的重要内容。
二、 药用植物无公害栽培对生态环境的要求
使学生了解无公害的概念。
进行药用植物无公害栽培,栽培地的自然环境条件首先要符合要求,其中影响较大的因素主要是土壤、空气和农田灌水等。 (一) 土壤
国家环保局1995年5月1日实施了土壤环境质量标准GB15618-1995,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。 (二) 空气
国家环保局1996年10月1日实施了环境空气质量标准GB3095-1996,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,环境空气质量标准分为三级。 (三) 农田灌水
国家环保局1992年10月1日实施了农田灌溉水质标准GB5084-92,适用于全国以地面水、地下水和处理后的城市污水及与城市污水水质相近的工业废水为水源的农田灌溉用水。
无公害的环境质量标准。
第30学时 第九章 现代农业技术在药用植物生产上的应用(2)
第一节药用植物无公害栽培技术 三、 无公害栽培管理技术 (一) 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6∶4,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、P肥(磷酸二铵、过磷酸钙、钙镁磷肥等)、K肥(氯化钾、硅酸钾等)、Cu(硫酸铜)、Fe (氯化铁)、Zn(硫酸锌)、Mn(硫酸锰)、B(硼砂)等,掌握有机氮与无机氮之比为7∶3~6∶4,不低于1∶l。
(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-土壤养分供应量)÷(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N是作物吸收的大量元素之一,生产中需施用氮肥补充土壤供应的不足。但大量施用N化肥对环境、中药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NO3-—N和NO2-—N,其中NO3-易被淋溶而污染地下水。NO2-—N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。因此,无公害中药材生产中应减少无机氮肥的施用量,尤其注意避免使用硝态氮肥。对于必须补充的无机氮肥,提倡使用长效氮肥,以减少氮素因淋溶或反硝化作用而造成的损失,提高氮素利用率,减轻环境污染。因此,在常规氮肥的使用中,应配合施用氮肥增效剂,抑制土壤微生物的硝化作用或腺酶的活性,达到减少氮素硝化或氮挥发损失的目的。
(二) 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。根据试验结果,氮素形态对西洋参黑斑病(Alternaria panax)有明显的影响,以NO3-—N为氮源,西洋参黑斑病发病轻,而以NH4+—N为氮源发病则重。建议西洋参黑斑病发生严重的地区,以施用NO3-—N为宜。高脂膜是一种单层高分子膜,喷于植物体后,表面形成很薄的膜层,这层膜能抑制芒果蚜部分越冬卵孵化,而且\杀\低龄蚜效果明显,卵孵化盛期是施用适期,浓度以100倍为佳。应用高脂膜防治微型昆虫是一种值得探讨的新方法。
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FDA、WHO或我国规定的允许标准,直接损害人体健康;而且研究表明,某
些药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。生物防治技术在药用植物病虫害防治中的应用研究,是一个年轻的新领域,由于生物防治技术涉及的学科众多,药用植物病虫种类繁杂其生物学特性各异,有许多工作有待今后深入开展研究。