羅漢果無公害栽培體系的探討＊

許亞茹，李孟芝，尉廣飛,李 剛，董林林＊＊

（1.中國中醫(yī)科學院中藥研究所 北京 100700；2.盛實百草藥業(yè)有限公司 北京 100062）

羅漢果為葫蘆科植物羅漢果（Siraitia grosvenorii）的干燥果實，又名光果木鱉、金不換、拉汗果、羅漢表、假苦瓜、裸龜巴等，為雌雄異株[1,2]。羅漢果具有清熱去火，潤肺滑腸，利咽開音的功效，在治療咳嗽、咽喉腫痛、便秘方面有廣泛的應(yīng)用，除此之外，經(jīng)研究者發(fā)現(xiàn)在治療癌癥方面也有顯著療效，可作為配方藥和中成藥[3,4]。羅漢果具有熱量低但甜度高的特點，糖尿病、高血壓等患者可以食用，被廣泛開發(fā)為飲料、保健食品[5]。羅漢果具有數(shù)百年野生到人工栽培的歷史，人工栽培規(guī)模不斷擴大，主要栽植在我國的廣西、廣東、湖南、江西和貴州等地域，其中廣西永福、臨桂為我國羅漢果種植中心的起源，占全世界羅漢果產(chǎn)業(yè)產(chǎn)量的98%[6]。

羅漢果的生長正值高溫多雨的季節(jié)，易發(fā)生病蟲害，長期使用高效、快速的化學農(nóng)藥，易使病蟲害產(chǎn)生抗藥性，藥農(nóng)不科學的使用農(nóng)藥導致羅漢果農(nóng)藥殘留量超標[7,8]。農(nóng)殘超標使中藥材及其制劑的質(zhì)量安全得不到保障，食用后極大危害人體健康，可導致急性中毒，長期蓄積還會引起多種慢性疾病[9]。因此改進栽培措施，推廣無公害栽培體系，成為確保生產(chǎn)高品質(zhì)、安全藥材的主要途徑[10]。無公害中藥材是指產(chǎn)地環(huán)境、生產(chǎn)過程和藥材質(zhì)量均符合國家有關(guān)標準和規(guī)范的要求，并經(jīng)有資格的認證機構(gòu)認證獲得認證證書的未加工或者初加工的中藥材產(chǎn)品[11]。本文綜述了羅漢果無公害種植過程中產(chǎn)地環(huán)境的選擇、優(yōu)質(zhì)抗逆新品種的選育、田間綜合農(nóng)藝管理措施、及安全、低毒的病蟲害綜合防治技術(shù)，為羅漢果的無公害生產(chǎn)提供根據(jù)，確保羅漢果產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 無公害羅漢果的產(chǎn)地環(huán)境

無公害羅漢果生產(chǎn)的產(chǎn)地環(huán)境應(yīng)符合國家《中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(試行)》[12]、NY/T 2798.3-2015 無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量安全控制技術(shù)規(guī)范[13]、GB15618-2008土壤環(huán)境質(zhì)量標準[14]、GB5084-2005農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準[15]、GB/T3095-2012環(huán)境空氣質(zhì)量標準[16]及GB3838-2002國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準[17]等要求。無公害羅漢果生產(chǎn)選擇生態(tài)環(huán)境條件較好的區(qū)域，而且產(chǎn)地區(qū)域和灌溉上游無或不直接受工業(yè)“三廢”、醫(yī)療廢棄物、城鎮(zhèn)生活等污染，避開公路的主干線、土壤重金屬含量高等地區(qū)[11]。不能選擇冶煉工業(yè)（工廠）下風向3 km內(nèi)，且空氣環(huán)境質(zhì)量應(yīng)達到GB3095-2012環(huán)境空氣質(zhì)量標準中一、二級標準值要求[16]。

生態(tài)環(huán)境與中藥資源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系密切，作為道地藥材形成的重要要素之一，對藥材的生長、發(fā)育及有效成分的產(chǎn)生及累積直接產(chǎn)生影響[18]。根據(jù)地域性原則及其生物學特征選擇無公害中藥材的生產(chǎn)基地，開展并分析中藥材適宜生態(tài)區(qū)域選址，確定中藥材生產(chǎn)基地，是無公害中藥材規(guī)模生產(chǎn)的重要途徑。依據(jù)《中國藥材產(chǎn)地宜性區(qū)劃（第二版）》[19],運用GMPGIS對當前主產(chǎn)區(qū)廣西一帶樣點進行分析，得到羅漢果主要生長區(qū)域生態(tài)因子值范圍，其年生長均溫：16.1-26.5℃；最冷季均溫：1.7-14.1℃；最熱季均溫：19.3-28.7℃；年均溫：10.9-28.7℃；年均相對濕度71.0%-74.2%、年均降水量1316-1891 mm、年均日照125.2-136.9 W/m2[11,19]。

2 優(yōu)質(zhì)抗逆新品種選育

羅漢果栽培品種的品質(zhì)、產(chǎn)量以及抗病性等都存在差異，選育性狀優(yōu)良、抗逆性強等優(yōu)良群體可減少農(nóng)藥的使用量，保障無公害羅漢果的生產(chǎn)[10,20]。隨種植面積擴大，羅漢果品種選育成為種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵,目前也選育出不同特性的優(yōu)質(zhì)羅漢果品種（表1）。羅漢果品種選擇以早熟品種及抗性強的品種為主[6]。羅漢果栽培品種主要包括長灘果、青皮果、紅毛果、拉江果、冬瓜果、白毛果、山茶果等[21]。青皮果早熟，果大，抗性強，果性好，產(chǎn)量高，適應(yīng)性廣，成為目前種植的主要栽培品種，白毛果具有早熟優(yōu)質(zhì)的特性，成為栽培的首選品種[7,22]。

羅漢果品種主要用常規(guī)雜交技術(shù)、染色體工程技術(shù)、基因工程技術(shù)進行創(chuàng)新選育[2]。羅漢果是雌雄異株的植物，現(xiàn)有品種均為不是純合體。常規(guī)雜交技術(shù)是將性狀優(yōu)良的父母本雜交，得到雜種F1，篩選得到優(yōu)良植株，獲得優(yōu)良植株后用莖段組織培養(yǎng)便可得到羅漢果優(yōu)良品種[23]。龍江青皮果母本與父本冬瓜果進行雜交，在F1群體中篩選得到果大、結(jié)果率高的植株，將此植株的種子以組織培養(yǎng)的方法得到實生苗，將具有坐果率高、大果率高、果型好以及耐干早特性的實生苗取莖尖，組織培養(yǎng)培育得到羅漢果無性系新品種，不裂果是其特性，定名為永青1號[24]。青皮3號母本與冬瓜果父本進行雜交，從F1選擇到大中果數(shù)量多、座果率高、開花結(jié)果穩(wěn)定、豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的優(yōu)良植株，該植株甜苷含量比親本品種青皮3號高33%，且受高溫和陰雨不良天氣影響小，以該植株現(xiàn)蕾開花莖段作外植體以組織培養(yǎng)的方式繁殖為無性系，得到普豐青皮品種[25]。羅漢果新品系“伯林二號”從青皮果中單株優(yōu)選，以定向培養(yǎng)方法選育的品種，該品種大果率可達85%以上，甜苷含量比土種羅漢果高5%-10%，具有成熟一致、耐旱耐肥及適應(yīng)性強和性狀穩(wěn)定的優(yōu)良特性[26]。染色體工程技術(shù)通過不同倍體之間雜交可獲得多倍體品種，母本“農(nóng)院B6號”與父本“藥園敗雄1號”進行雜交，F(xiàn)1植株組織培養(yǎng)選擇繁育出羅漢果新品種“藥園無籽1號”，該品種無籽，果實率達到90%，果實果肉重達到62.3%，坐果近15個/m2[2,27]。

3 綜合農(nóng)藝管理措施

無公害羅漢果綜合農(nóng)藝管理措施包括種植前的土壤改良措施、水光溫度及施肥的管理。土壤改良可從根本上減少病蟲害的發(fā)生，水、光、溫度及施肥的管理對羅漢果的產(chǎn)量和品質(zhì)尤為重要。

3.1 無公害羅漢果土壤改良

羅漢果種植過的土地中微生物形成競爭關(guān)系，導致大量有益微生物死亡，有機質(zhì)無法分解形成腐殖物質(zhì)，土壤肥力下降[3]；殘留農(nóng)藥過多，導致羅漢果藥材的污染，因此土壤改良成為增加土壤肥力及控制羅漢果藥材農(nóng)藥污染的主要途徑[8]。土壤改良措施包括合理輪作和土壤消毒。

3.1.1 合理輪作

羅漢果連作容易造成土壤中大量的致病微生物、害蟲的積累[10]。綜合考慮種植無公害中藥材應(yīng)當采用合理輪作來改良土壤，減少對中藥材生長不利的致病微生物[30]。針對中藥材不同種植情況，采用合理的輪作制度，可以提高中藥材的復種指數(shù)及土壤利用率，豐富土壤有機質(zhì)及養(yǎng)分含量，消除土壤有害物質(zhì)，防治病蟲害，提高中藥材的品質(zhì)和數(shù)量及額外增加種植戶的收入[31,32]。合理輪作既對羅漢果生長有利，又提高了生態(tài)環(huán)境效應(yīng)，羅漢果與水稻、蔥、蒜、韭菜、林木輪作對根結(jié)線蟲病害表現(xiàn)顯著防治效果[33]。傳統(tǒng)的羅漢果栽培模式對土地資源而言是一種浪費，利用輪作的栽培方式可以提升土地使用率，還可以培肥土壤，行間控草，增加種植者的經(jīng)濟收入[34]。

表1 羅漢果主要優(yōu)良品種

3.1.2 土壤消毒

土壤中存在一定數(shù)量的病蟲害，土壤消毒成為殺死致病微生物、害蟲的有效措施，主要分為物理消毒、化學消毒和生物熏蒸[35]。日光消毒、蒸汽消毒等方式對環(huán)境生態(tài)友好，避免造成環(huán)境污染，但存在消毒不徹底、受環(huán)境等因素影響的缺點[36,37]。化學消毒是利用化學藥劑將土壤中的病原菌和蟲卵進行殺滅的消毒方式[38]；生物熏蒸抑制或殺死土壤中有害生物的方式是利用植物的有機質(zhì)分解過程中釋放揮發(fā)性物質(zhì)[39]。化學消毒和生物熏蒸均可利用熏蒸劑對土壤進行消毒，具有消毒徹底、時間短、不受環(huán)境影響等優(yōu)點[10]。生防制劑的活性高且用量少，一般使用劑量為化學農(nóng)藥用量的10%-20%左右，可通過生防制劑拌苗集合土壤熏蒸技術(shù)配套使用[40]。土壤消毒影響有益菌，可通過及時補施生物菌肥的方法調(diào)控微生物群落，生物菌肥不但解決土壤中農(nóng)藥殘留問題，而且能培肥地力、活化土壤、為作物提供營養(yǎng)物質(zhì)等功效[41]。

種植羅漢果前，經(jīng)翻耕曬田后，用生石灰粉撒入穴內(nèi)進行消毒，預防枯萎病及根結(jié)線蟲病和病毒等病菌[7]。整地時每畝撒施25-50 kg熟石灰，通過穴施漚制腐熟的農(nóng)家肥3-5 kg并施加適量比例鈣鎂磷肥，拌勻后作基肥，禁止使用內(nèi)吸型、毒性大、藥效長、殘留時間長的化學農(nóng)藥[6,7,42]。

3.2 水、光、溫度的管理

羅漢果喜潮濕，忌漬水，根系及塊莖漬水易腐爛，栽培土壤排水系統(tǒng)良好。羅漢果枝葉繁茂，生長期間植株所需營養(yǎng)多，植株體內(nèi)的水分蒸騰較快，花期和果實的生長期較長，整個生育期需水量較多，需要足夠的水分進行生長，空氣相對濕度為70%-85%，土壤相對濕度要求70%左右[1,43]。羅漢果不同生育期對水的需求量不同，根據(jù)生長情況合理控制水分，利于植株生長及減少病蟲害發(fā)生。羅漢果種植前澆足定根水；苗期避免多淋水，以免引起病蟲害的發(fā)生；藤蔓生長期旺盛，需要水量多，以開花為主的時期需水量不大，果實生長快且不易裂果；果實膨大期田間應(yīng)保持60%-80%持水量以滿足生長，當高溫干旱時，可進行透水保濕，維持適宜的土壤濕度和空氣濕度，透水時水深至畦高1/3便要進行排水，否則易引起爛根感病[44,46]。

羅漢果是短日照植物，喜光忌強光，每天的日照時間為6-8 h為宜，光以散射光照射最好。羅漢果幼苗期喜弱光，在半蔭條件下適宜生長，可通過遮棚網(wǎng)遮擋陽光[47]。羅漢果開花結(jié)果盛期的有機物質(zhì)累積是通過增大光合作用及提高晝夜溫差的途徑[48]。在羅漢果生長期間溫度是其生長好壞的主要因素，對種植地區(qū)的溫度要做到合理改善及處理。溫度影響羅漢果生長，低溫新梢會受到寒害而變枯發(fā)黑；高溫也會阻礙羅漢果的生長發(fā)育，氣溫達到35℃以上時，萌發(fā)的花粉數(shù)量減少，不利于授粉受精，幼果數(shù)量明顯減少，導致果實發(fā)育延遲或停止[47]。羅漢果基本生育期（3-10月），月均溫的變化以前期低、中期高、后期略低為宜[48]。羅漢果有利的溫度特征是：冬季溫度低于5.0℃時需要進行防寒；當月均溫達到15.0℃時植物開始生長；出苗與藤蔓抽生期平均溫度為18.0-25.0℃為宜；羅漢果的開花與果實膨大充實期，溫度25.0-28.0℃為宜，日較差溫度在7.0-9.0℃為宜[4,45,47,49]。

3.3 施肥管理

種植優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的羅漢果需在生長期間進行科學、高效、安全、合理的施肥。無公害羅漢果種植施肥多以農(nóng)家肥為主并減少化肥使用，可使土壤疏松防治板結(jié)并透氣[7]。根據(jù)羅漢果不同生長期對養(yǎng)分需要量進行適時、適量及適度施用。種植羅漢果前施基肥，過磷酸鈣100 kg左右、麩肥80-100 kg、有機肥1500-4000 kg充分混勻并堆漚，發(fā)酵腐熟后與回填的土拌勻，每穴施3-5 kg，而后覆土13 cm左右[1,6,21]。苗長至30 cm時，施稀少量的速效磷鉀肥，用來促進幼苗早生及快發(fā)；當主蔓為50 cm左右可以施適量氮肥，確保植株攝入所需氮磷鉀等的含量；當主蔓距頂棚為30 cm時，施促花肥，通過控制氮肥增施磷鉀肥來促進各級側(cè)蔓形成以及花芽的分化；當主蔓爬上棚，追施適量有機肥及磷鉀肥，可以促進側(cè)蔓生長并提高結(jié)果率[6,22]。羅漢果的現(xiàn)蕾盛期要強壯花蕾避免落花可用漚制腐熟的有機肥。盛花期，通過淋施稀糞水加少量硫酸鉀，并采用活性鈣兌水來淋施根部及葉面，用來加速果實的膨大，進而提高座果率、防止生理性裂果[1]。

4 安全、低毒的病蟲害綜合防治

羅漢果生長期間易受病蟲害的影響，進行病蟲害防治，應(yīng)采取綜合的防治方法，充分發(fā)揮各種因素的自然控制、應(yīng)用耕作、田間管理等農(nóng)業(yè)措施、生物防治、物理防治、化學防治技術(shù)[50]。羅漢果主要病害有根結(jié)線蟲病、炭疽病、病毒病（花葉病毒病和皰葉叢枝病）、青枯病、白粉病、芽枯病、根腐病（表2）。無公害羅漢果病害防治以農(nóng)業(yè)防治、物理防治、生物防治為主，化學防治為適當?shù)妮o助[51,52]。農(nóng)業(yè)防治可以提高羅漢果的抗病性；生物防治安全高效[53]；物理防治對羅漢果和環(huán)境本身均無不良影響；農(nóng)藥使用不合理將會對環(huán)境及人體健康造成危害，合理使用會促進羅漢果生長[54]。安全、低毒防治病害的方法對羅漢果無公害栽培具有重要意義。

無公害羅漢果蟲害防治中應(yīng)以“預防為主，綜合防治”為原則，加強土水肥的管理，可減少蟲害發(fā)生率[52]。羅漢果主要蟲害有家白蟻、黃守瓜、果實蠅、愈斑天牛、瓜藤天牛、南瓜石蠅、紅蜘蛛[58]。無公害防治主要從羅漢果種植的土壤條件、環(huán)境條件、良種挑選等方面入手，通過選育羅漢果的抗性品種，培育其壯苗，通過增強栽培管理及合理施肥，改善并優(yōu)化田間生態(tài)系統(tǒng)，在病害防治方面優(yōu)先采用農(nóng)業(yè)防治、生物防治、物理防治，多采用高效低殘的化學防治方法[62-63]。蟲害的農(nóng)業(yè)防治主要采用清潔園田、間作、輪作等；物理防治主要有誘集法、燈光誘殺等（表3）。

5 討論

中藥產(chǎn)業(yè)迅速增長，而野生藥材資源不斷減少，人工種植成為解決中藥材資源短缺的主要方式，但由于農(nóng)藥、化肥等不合理使用及種植過程中不規(guī)范操作，導致中藥材品質(zhì)低劣，嚴重危害人體的健康安全[9,11,18]。針對中藥材無規(guī)范的生產(chǎn)及農(nóng)藥殘留量、重金屬含量超標的問題，中藥材無公害精細栽培體系成為打破無公害中藥材產(chǎn)業(yè)瓶頸的新方法，保障中藥材生產(chǎn)的規(guī)范化及精細化[65]。研究團隊經(jīng)過多年的科研攻關(guān)結(jié)合田間地頭的生產(chǎn)實踐，制定中藥材無公害生產(chǎn)通用規(guī)程并建立150種常用大宗中藥材無公害生產(chǎn)操作規(guī)程，保障了無公害藥材安全的有效穩(wěn)定和可控，使我國中藥材生產(chǎn)進入“無公害時代”[66]。羅漢果無公害栽培體系包含產(chǎn)地選擇、土壤改良、新品種選育、綜合農(nóng)藝管理、病蟲害綜合防治等關(guān)鍵技術(shù)，為無公害羅漢果的生產(chǎn)提供技術(shù)依據(jù)。

表2 無公害羅漢果主要病害類型及防治方法

表3 無公害羅漢果主要蟲害類型及防治方法

本草基因組學輔助中藥材的現(xiàn)在研究，推動中藥材無公害生產(chǎn)的進展。利用結(jié)構(gòu)基因組、功能基因組的研究解析藥用植物的遺傳機制，輔助新品種的選育，加速選育的進程[67,68];基于遺傳信息的解析，通過光、肥等措施的調(diào)控，篩選與環(huán)境因子關(guān)聯(lián)的調(diào)控基因，為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)中藥材新品種的選育提供依據(jù)[69,70]。采用土壤宏基因組技術(shù)，解析中藥材種植對土壤環(huán)境微生物群落的調(diào)控機制，結(jié)合純培養(yǎng)技術(shù)，為中藥材土壤改良、病害防治提供策略及生防材料[71-73]。同時，代謝組結(jié)合轉(zhuǎn)錄組技術(shù)解析不同生育期皂苷分布規(guī)律及調(diào)控皂苷合成的關(guān)鍵基因，為三七合理采收、品種改良與選育提供依據(jù)[74,75]。因此，隨著高通量測序技術(shù)的發(fā)展，本草基因組學的研究取得顯著成果，將加快中藥材進入“無公害時代”。

農(nóng)藥殘留及重金屬含量超標等問題影響中藥材的安全及療效，然而無公害中藥材標準缺失，制約中藥材可持續(xù)發(fā)展。無公害中藥材質(zhì)量標準的建立有利于中藥材產(chǎn)業(yè)的升級。如T/CATCM003-2017《無公害三七藥材及飲片農(nóng)藥與重金屬及有害元素的最大殘留限量》標準基于187個批次，近4萬數(shù)據(jù)的統(tǒng)計測算，規(guī)定了206項農(nóng)藥殘留、5項重金屬及有害元素的限量指標[76]，為三七藥材及飲片的高品質(zhì)樹立了典范。T/CATCM001-2018《無公害人參藥材及飲片農(nóng)藥與重金屬及有害元素的最大殘留限量》規(guī)定了168種農(nóng)藥殘留限量及5種重金屬及有害元素限量，該標準的建立與發(fā)布提高了中國人參的品質(zhì)及在世界人參市場上的影響力及美譽度[77,78]。因此，應(yīng)加快無公害羅漢果質(zhì)量標準的建立，將利于羅漢果生產(chǎn)的標準化、產(chǎn)業(yè)化，并增加其食用的安全性。