中藥材生態種植模式及技術的評估

康傳志，王升，黃璐琦，呂朝耕，王曉，周濤，韓邦興，周潔，劉偉，周利，蔣靖怡，郭蘭萍*

（1.道地藥材國家重點實驗室培育基地，中國中醫科學院中藥資源中心，北京 100700；2.山東省分析測試中心，山東 濟南 250014；3.貴陽中醫學院，貴州 貴陽 550002；4.皖西學院生物與制藥工程學院，安徽 六安 237012；5.濟南大學生物科學與技術學院，山東 濟南 250012）

生態農業作為國際上公認的當代最先進的農業模式，具有整體性、多樣性、高效性、優質性和可持續性的特點[1-2]，在保護資源、改善生態環境、維持農業可持續發展等方面起著重要作用[3-4]。生態農業的發展理念是追求經濟效益、生態效益和社會效益的高效統一，其本質目標是追求農業的可持續發展[4]。與工業化農業相比，生態農業具有投資小，產出高，無污染，風險小的特點，綜合效益顯著，正成為21世紀的全球農業發展的新方向[5-7]。作為現代農業的重要組成部分，在保護和改善農業生態環境的前提下，生態農業遵循生態學、生態經濟學規律，運用系統工程方法和現代科學技術，集約化經營的農業發展模式[8]。與常規農業相比，中藥材生態種植在品質特性、生境要求和市場前景等方面均具有巨大的優勢[2]。2004年，郭蘭萍等首次提出 “中藥資源生態學”的概念[9]，并完成了 “有效恢復中藥材生產立地條件與土壤微生態環境修復技術”項目的研究與生產實踐，有效推動了中藥生態農業的跨越式發展。

目前，我國中藥材生產正面臨難得的發展機遇[10-12]，但由于過分追求產量，存在過量使用化肥農藥等問題[2，13]，導致中藥農業可持續發展面臨著史無前例的巨大挑戰[14-15]。由于中藥材生態種植起步較晚，可借鑒的經驗少，生態種植模式及技術還處在摸索階段。雖然當前生產實踐中已經形成了一些行之有效的中藥材生態種植模式和技術[16-17]，并對各地中藥材生態種植起到很好的指導作用，但由于這些生態種植模式或技術對中藥材品質的影響以及經濟效益、生態效益及社會效益相關研究很少，導致中藥材生態種植在宣傳推廣中的說服力不足。中藥材生態種植作為新生事物，如何評價生態種植對中藥材品質影響及其綜合效益是目前中藥生態農業研究和實踐中急需解決的現實問題。

本文結合中藥材特點和前人在生態農業相關研究的經驗總結，以生態種植模式及技術為對象，以質量安全和綜合效益為中心，以實現 “中藥資源高效利用、生態環境保護和中藥可持續發展”為目標，對中藥材生態種植模式及技術的評估原則、評估內容、評估指標和評估方法等幾個方面進行闡述，構建中藥材生態種植評估體系，為中藥材生態種植模式及技術評估工作的開展提供指導。

1 評估原則

1.1 科學實用性原則

中藥材生態種植模式及技術的評估必須遵循中藥資源可持續利用的自然規律、生態規律和經濟規律等科學規律，能客觀、全面地反映生態種植的內容和特點，科學涵義明確，評估指標概念清晰，各指標之間既要避免重復，又要有內在聯系[18]。而且，評估指標要可量化，保證與我國中藥材生產實際水平相適應，能較好地度量和評價不同地區、不同類型和不同模式生態種植建設目標實現的程度[19]。

1.2 整體系統性原則

中藥材生態種植評估體系構建要堅持整體系統性原則，用整體、系統觀念反映中藥材生態種植建設在藥材品質安全、經濟效益、環境效益和社會效益四個方面的有效性狀況，能全面地體現被評價區域中藥材生態種植建設的整體情況，如中藥材品質提升情況，經濟效益合理化情況，生態環境趨良化方向發展情況，以及資源利用的可持續性等[19]。

1.3 可操作性原則

中藥材生態種植評估體系構建應盡量選取有代表性、多用途性和可定量化的指標，比如單位面積產量、投入產出比、利用效率等，保證少而精，數據易獲取，以便于計量和應用[20]。另外，同一層次的量綱要統一，多采用實物、貨幣等，要求具有較強的可比性[19]。

1.4 動態性原則

隨著科學技術的進步，新的成熟的種植模式和技術不斷出現，中藥材生態種植建設是一個動態變化和持續更新的過程，表現在中藥材生產的周期性和周期循環的連續性，即某些指標往往需要通過一定的時間尺度，經過幾個周期循環才能得到反映[21]。以中藥材土壤為例，中藥材栽培地土壤肥力會隨著藥材栽培年限增長發生變化[22]。在評估土壤肥力等指標時，需要進行動態監測，以保證中藥材的品質和安全。因此，中藥材生態種植評估指標體系的構建要綜合考慮靜態指標與動態指標相結合，堅持動態性原則，保證中藥資源永續利用。

2 評估內容

評估指標體系是生態種植評估內容的核心，建立標準化、規范化和統一化的評估指標體系成為中藥材生態種植安全、高效、可持續發展的重要保障。當前中藥質量安全已成為中藥材產業健康發展的關鍵，也是中藥材種植環節最為關注的，因此將中藥材質量安全作為評估中藥材生態種植模式及配套技術的核心指標。在綜合效益方面，生態效益是生態種植發展的前提，經濟效益是生態種植建設的驅動，另外，在使社會延續的同時實現社會效益。在總結前人研究的基礎上[23-25]，下面從質量安全、經濟效益、生態效益和社會效益4個方面構建中藥材生態種植評估指標體系（見表1），為實現中藥農業的可持續發展提供保障。

表1 中藥材生態種植模式及技術評估指標體系

2.1 質量安全指標

中藥材生態種植評估指標體系分別設置一級指標、二級指標和三級指標，其中質量安全指標作為一級指標，質量合格、品質提升和安全性檢查作為二級指標，在每一指標下又根據中藥材生態種植模式和技術的具體內容設置三級指標，如安全性檢查包括重金屬殘留量、農藥殘留、二氧化硫殘留和黃曲霉毒素等指標，具體指標說明見表1。

2.2 經濟效益指標

在經濟效益評估方面，設置了產量和產值2個二級指標，其中產量包括單位面積產量和土地生產率指標，產值包括凈畝產值和投入產出比。對于中藥材生態種植來說，由于勞動投入增加而造成的成本完全可以通過品質提升帶來的價值而抵消掉，因此，投入產出比更能全面地反映中藥材生態種植帶來的經濟效益。

2.3 生態效益指標

在生態效益評估方面，設置了農藥化肥減施效果、生態環境和土壤肥力共3個二級指標。其中，農藥化肥減施效果主要由化學農藥減施率、化肥氮磷減施率和藥材增產率3個指標綜合反映；生態環境指標主要包括植被覆蓋率和環境空氣質量指數；土壤肥力指標包括土壤機械組成、土壤有機質、土壤pH、土壤有效氮、有效磷、速效鉀和土壤水溶性鹽共5個三級指標。以上指標共同反映中藥材生態種植的生態效益。

2.4 社會效益指標

隨著全國精準扶貧行動的推進，人們意識到貧困地區生態環境比較適宜中藥材的生產種植。因此，在貧困地區大力發展中藥材生態種植，是開展中藥材產業扶貧和科技扶貧的重要舉措。與此同時，基于精細耕作的中藥材生態種植較大的人力投入還能解決農業剩余勞動力就業問題，增加農民收入。因此，在社會效益評估方面，設置了推廣種植面積、農業科技貢獻率和農民脫貧比率等共3個二級指標。

續表1

3 評估方法

根據已經建立的中藥材生態種植模式及技術的評估原則和評估內容（評估指標），從質量安全、經濟效益、生態效益和社會效益四部分構建了符合中藥生產實際的評估方法，每一項評估指標均給出相應的評估方法和參考資料，具體見表1。

第一，質量安全部分，該部分是中藥材生態種植模式及技術評估的重點。相對于糧食等傳統農業生產，中藥材生態種植更注重品質，其次才是產量。中藥材次生代謝產物的含量決定了中藥材品質的優劣。因此，中藥材生態種植在保證藥材質量符合藥典標準合格的情況下，更加追求品質的提升，所以品質提升指標是質量安全部分評估的重中之重。中藥品質評價常用的技術方法包括 UPLC、GC-MS、HPLC／UPLC-MS、指紋圖譜、代謝組分析等[26]。其中，代謝組學作為現代中藥研究的重要分析手段，在中藥質量控制、有效性和安全性研究等方面具有重要的應用價值[27-29]。而且，代謝組學方法也被廣泛應用于有機農業和傳統農業種植的農作物鑒別分析中，如Bueno等人采用代謝組學方法，找到了6種質量標志物，實現了有機和常規種植的番茄之間的鑒別[30]。因此，在中藥材品質提升的評估中，同樣可以采用代謝組學的方法將常規種植的藥材、生態種植的藥材和野生道地藥材三者的化學成分進行比對分析，開展中藥多組分綜合整體評價[31]。

第二，經濟效益是藥農最為關心的，本部分主要設置了產量和產值2個二級指標，其中單位面積產量是最直觀反映經濟效益的評估指標，其評估方法為總產量與種植面積的比值，簡單可行。此外，在產值的評估上，投入產出比是不可缺少的重要指標。對于中藥材來說，通過開展生態種植可能會由于勞動投入增加造成成本投入增加，與此同時也會通過品質提升帶來更大的價值提升。因此，采用中藥材生長周期內總投入與總產出比值的方法能更科學的反映中藥材生態種植的經濟效益。本部分的評估方法可參照張福鎖等人在玉米、小麥和水稻生態農業上采用的作物產量、農民收入等評價方法[25]。

第三，生態效益部分，重點關注農藥化肥減施效果、生態環境和土壤肥力方面的評估。其中，植被覆蓋率指標主要適用于采用林下種植模式的中藥材，可用森林面積占中藥材種植土地總面積之比表示。環境空氣質量指數作為反映生態環境評估的重要指標，其評估方法可參照HJ 633—2012《環境空氣質量指數（AQI）技術規定（試行）》。需要注意的是，土壤肥力是一個動態指標[32]，需要連續動態監測中藥材種植地的土壤有機質、pH、有效磷、有效氮、速效鉀和水溶性鹽等指標，掌握其動態變化，及其預測和調控。各指標的評估方法均為常規的檢測方法，如采用重鉻酸鉀容量法檢測土壤有機質，具體方法可參照NY／T 1121.6—2006《土壤檢測第6部分：土壤有機質的測定》。

第四，社會效益部分，在貧困地區大力發展中藥材生態種植，是落實精準扶貧、精準脫貧基本方略的重要實踐。因此，本部分重點設置了推廣種植面積和農民脫貧比例來反映中藥材生態種植帶來的社會效益，其評估方法主要為常規統計方法，簡單易行，如推廣種植面積可通過計算某一區域內使用該生態種植模式種植的藥材總面積獲得。

4 小結

本文從評估原則、評估內容（評估指標）和評估方法3個方面構建中藥材生態種植模式及技術評估體系。用統一的量綱評價中藥材生態農業建設的質量安全和綜合效益，并以此來體現不同產地不同生境下的中藥材生態種植模式優劣，對中藥材生態種植模式及技術進行客觀全面地綜合評估，不僅為中藥材生態種植模式及技術的推廣應用提供理論依據，而且為業內開展與中藥生態農業相關的評估工作提供定量或定性的參考標準。該評估體系在推動藥材品質安全穩定提升的基礎上，實現了經濟效益、生態效益和社會效益的高效統一，為中藥材生態種植模式及技術評估工作的開展奠定了堅實基礎，有力保障了我國中藥生態農業的安全、高效、可持續發展。