丹參規范化產業化種植技術

姜磊，田成玉，李軍，孫居文

(1.平邑縣林業局，山東 臨沂 273300； 2.平邑縣生物育種中心，山東 臨沂 273300； 3.山東農業大學，山東 泰安 271001)

丹參是唇形科植物丹參(SalviamiltiorrhizaBunge)的干燥根和根莖。最初載于《神農本草經》[1]，具有活血祛瘀止痛、清心祛煩的功效[2]，更具抗腫瘤、抗菌消炎、抗過敏、調節組織修復與再生、抗脂質過氧化和清除自由基等多種藥理活性[3]，是我國常用大宗中藥材，在四川、山東、河南、安徽均有廣泛的種植[2]。目前，丹參育種選育工作處于起步階段，不同來源丹參之間的親緣關系尚不明確[4]，人工栽培也存在嚴重的混雜現象[5]，規?；痪a業化不高。通過項目實施對丹參規范化產業化種植技術進行研究，加快新技術示范推廣步伐，減輕了丹參栽培混雜狀況，降低成本、增加效益，提升了科研生產、加工銷售產業化水平。

1 研究背景及意義

我國心血管病死亡占城鄉居民疾病死亡原因首位，患病率和死亡率仍處于快速上升階段[6]。丹參在急性腦梗死、冠心病、心絞痛等多種心腦血管疾病治療中療效顯著[1，7]，對以丹參為原料的中成藥需求逐年增加，對丹參產品從種植到加工的要求也越來越高，目前，每年丹參需求量達2萬t[8]。野生丹參由于多種原因數量正在急劇下降[5]，山東野生白花丹參資源稀缺[9]，各產地人工栽培丹參質量參差不齊，品質退化嚴重[5]，道地藥材的異地種植現象普遍，造成中藥質量下降明顯[10]，同時，丹參藥材栽培過程中存在非常普遍的農藥使用情況[11]。藥材原料供給不穩，現有生產經營模式不能實現完全溯源，遠遠不能滿足高品質丹參市場需求。近年來對丹參的藥理作用研究頗多，包括化妝品不同領域的實際應用及發展優勢[12-13]、產地溯源可行性研究等[10]。代曉光等[14]總結了丹參化學成分、藥理作用機制和臨床應用的研究進展，藥理研究成果突出。相對于化學成分和藥理作用研究，對丹參種質資源、選育、種植方面的研究較少，種質資源的優劣是其產量和質量的決定性因素，丹參種苗品種混雜，栽培技術不規范，其種植技術亟待改進[8]。

山東是我國丹參重要道地產地，其中80%產自沂蒙山區，平邑縣地處蒙山腳下，氣候、土壤非常適宜丹參生長發育，是丹參種植主產區之一[15]，也是大中企業重要藥源基地。結合項目實施，與北京中醫藥大學、山東中醫藥大學、山東農業大學及貴州中醫藥大學合作，2011年4月至2017年在山東平邑進行了丹參規范化規?；彤a業化生產技術研究，根據中國藥典和醫藥行業的標準，制定完善了丹參種植的環境條件、土壤條件、良種選育、繁殖方式、田間管理，以及采收加工、重茬輪作等標準。按照《中藥材生產質量管理規范》(GAP)[16]技術要求制訂了丹參栽培技術標準操作規程(SOP)，逐步形成丹參產業化種植的技術體系和人工高產穩產種植的示范樣板，對于指導和規范丹參產業化生產、提升藥材質量具有重要意義。

2 研究內容

丹參優良種質資源的鑒定、評價及制定良種選育標準和方法、種苗標準等；丹參適宜種植發展區域的確定及示范基地、推廣基地選擇依據；生產基地農業生態環境現狀、評價及動態變化規律；優化建立栽培技術規范；分析病蟲害的種類、規律及綜合防治措施；農藥的使用規范、標準、殘留量及確定安全間隔期；肥料的使用規范、標準；考察活性成分和指標性成分的積累動態數據及適宜采收期的確定；丹參采收及產地加工方法；包裝、貯藏及運輸要求；制定完善丹參規范化種植操作規程與藥材質量標準；對丹參進行檢測分析，與上海有關科研院所合作開展丹參指紋圖譜研究，并對重金屬和農藥殘留等安全性指標進行測定。

3 主要技術指標

通過種質資源利用，引種選育出了丹參良種，進行了良種工廠化快繁、規范化育苗；進行了起壟平栽試驗，總結出合理密度為12萬株·hm-2；確定了在平邑的適宜采收期為10月底至11月中旬；實行3年一輪作，避免重茬連作；綜合防治病蟲害，重金屬和“農殘”含量大大低于國家標準；丹參素含量穩定在1.7%左右，丹參酮ⅡA達0.35%～0.48%，高出《中國藥典》標準的1～2倍；制訂了SOP；總結出產地加工、包裝、貯藏及運輸技術；加工車間及質量技術控制體系的建立解決了產業化示范帶動問題。

通過前3年的研究，2014年平邑縣科技局組織有關專家測產驗收，結果40 hm2示范基地平均折干產量6 030 kg·hm-2，比當地平均產量增產14.9%，增產達顯著水平。對丹參種質資源研究、播種育苗研究、集約栽培技術體系研究、生長發育特性及適宜采收期研究、病蟲害防治調查研究、輪作試驗、連作試驗、丹參采后加工和質量標準等研究課題完成情況給予高度評價。

4 技術創新點及規范化產業化生產推廣前景

4.1 技術創新點及成熟度

4.1.1 利用組培技術進行丹參選育快繁

丹參傳統繁殖方法不僅速度慢，而且產量低、品質易退化。近年來，丹參離體培養研究成果較多[17]。2012年平邑生產基地組建丹參組培實驗室，進行了丹參優良品種的選育及快繁研究，篩選出了丹參嫩枝莖段適宜的培養基配方，建立并優化了丹參莖段組培快繁體系，實現了優良丹參種苗工廠化快繁。

4.1.2 開展GPA等多項核心技術試驗研究

中藥材的質量直接或間接影響中藥制品的質量及療效，實施GAP勢在必行[16]。蔣傳中等[18]不斷改進丹參GAP基地建設經驗，基本實現了品種良種化、種植機械化、操作標準化、質控系統化、加工自動化、記錄追溯化、管理信息化。為提高丹參規范化種植水平，與北京和山東中醫藥大學聯合開展丹參GAP種植技術研究，開展良種選育、資源調查、提高質量標準、提高丹參產量等一系列關鍵技術研究，共進行了21項試驗研究和調查內容，制訂了整套丹參種植SOP，為提升丹參的規范化規模化種植打下了基礎。

4.1.3 引進丹參機械化采收技術，降低采收成本

引進推廣丹參機械化采收技術，其收獲效率是人工采收的50～100倍，可節約勞動力90工·hm-2，機械化收獲比人工起凈率提高3%，可以多收丹參150 kg·hm-2，少破損丹參450 kg·hm-2。2013年丹參機械化采收技術投入使用，將原來的人工采收成本由1.5萬元·hm-2降至0.6萬元·hm-2。該采收模式成本低、效益高，大幅度降低了勞動強度，增加了參農收益，被成功推廣至全縣及相鄰產區。

4.2 推廣應用前景

4.2.1 丹參種植示范基地建設輻射帶動作用明顯

以平邑華宇丹參種植專業合作社為依托，2011—2015年在平邑保太福祿莊、華家村、卞橋薄板溝、溫水太平莊、蒙山柘溝村建立了5個丹參種植示范基地，面積分別為13.3、17.3、20.0、26.7和40.0 hm2。示范基地由合作社統一租賃土地、統一管理、統一采收和加工，對丹參生產的每一個環節進行監督、指導，提高了全縣及山東丹參的規范化種植水平。

4.2.2 總結出的種植技術，易于操作、推廣

姜衛衛[19]試驗表明，山東地區丹參適宜起壟栽培，主產區丹參的適宜采收時間是10月上旬。魏鑫等[20]試驗證明，丹參施氮180 kg·hm-2、密度14萬株·hm-2為宜，地上、地下干物質積累量大、產量高。蔣學杰[21]研究認為，在畦作條件下16.5萬株·hm-2產量最高。經過多年試驗研究，平邑產地起壟平栽合理密度為12萬株·hm-2，平邑產地適宜采收期為10月底至11月中旬，并通過丹參種源、種植、儲運、加工系統性研究，提高了生產效率，促進丹參產業化發展模式形成。

4.2.3 藥材質量得到有效控制，丹參原料可溯源

中藥材質量的影響因素包括從藥材產地、栽培、管理、采收、加工、運輸到最后的銷售貯藏各個環節，其中，頻繁發生藥材摻假事件，原料到產品階段的質量控制問題不容忽略，必須建立中藥材質量追溯體系[22]。溯源技術是探尋樣品來源的一種方法，近年來，研究者們對中藥材的產地溯源方法進行大量探索，提供了多種技術方法[10，23-24]。為保證基地丹參藥材質量、開展溯源技術研究，成立了生產管理部和技術質量部，嚴格執行各項操作規程，按照《中藥材生產質量管理規范》及相關生產技術規程的要求，進行栽培、采收、初加工、包裝、運輸、貯藏等各個環節的質量管理及記錄檢查，擴大溯源試驗研究，使生產的每批丹參原材料都具有可追溯性。

5 存在問題及建議

5.1 優質品種的選育研究滯后

丹參優良品種選育是影響生產加工的關鍵因素，種子來源對丹參藥材隱丹參酮、丹參酮Ⅰ、丹參酮ⅡA和丹酚酸B含量影響較大[25]，品種類型、生長環境對其產量及活性成分含量影響顯著，冠幅、根粗、根條數、根鮮重、有效成分含量上均有極顯著差異[26-27]。目前，對丹參種質資源遺傳多樣性、不同種質產量與質量差異性分析研究尚不成熟。鄭夢婷等[28]研究認為，各產地野生丹參中丹參酮ⅡA含量均高于栽培丹參。宋嬿等[29]則研究發現，野生丹參中丹參酮ⅡA的含量普遍低于栽培丹參，栽培品丹參酮ⅡA尚能達到藥典標準，而野生品卻多數不達標。這就要求研究者必須加強種質試驗分析，選育出優良品種，更好地服務、指導生產。

5.2 丹參根段繁育技術的研究有待提高

平邑產地多采用種子育苗，結合分根和蘆頭的育苗方式進行繁殖。種子繁殖存在基因交流可以選育出更適宜環境的后代，分根和蘆頭繁殖方式能保持優良性狀的遺傳，無性繁殖對丹參總體質量較好。陳潔等[30]分析總結丹參根段繁殖中死苗原因，并科學提出了有效的防治對策。仉勁等[31]試驗研究不同根段部位、直徑和扦插方式對丹參發芽率、產量和品質的影響，為提高丹參產量和品質提供了理論依據。建議繼續進行丹參繁育技術的對比試驗，對生長量、產量、質量、有效成分含量進行對比分析，以獲取與科研、生產、加工需求相適宜的繁育方式。

5.3 符合中藥材需求和生產規律的生產模式有待探討建立

丹參生產實踐中仍存在栽培管理粗放、追求產量忽略質量的問題，現代農業技術、生物技術在丹參領域應用比較欠缺。下一步將探索發展新的中藥材資源生產模式，加深栽培技術對丹參藥材產量和質量的影響研究，進行丹參仿野生種植試驗，與其他種質對比研究，進行復合種植[32-36]，并進行產量和質量檢測分析，以尋求優質高產的生產模式。

5.4 連作障礙問題嚴重

連作丹參地下根莖韌皮部發生萎縮、黏連、腐爛，根徑減小，產量下降[37]。沂蒙地區重茬種植丹參在產量和質量上降低較大，多年連作、重茬地塊發病普遍，危害較重[38]。平邑產地丹參種植根農藥殘留大，植物抗逆性降低，重茬丹參90%以上存在外觀粗糙、根瘤增多現象，連作3年以上的地塊土傳根部病害發生普遍，大量線蟲寄生，一般地塊病蟲株率20%～30%，重者發病率50%以上，甚至根腐爛、死苗。經試驗研究，起壟平栽并運用綜合防治，實行3年一輪作，能夠有效減輕連作病蟲害發生，降低農藥殘留。牛敏[39]試驗得出，連作年限增加，丹參藥材中紫草酸、隱丹參酮、丹參酮Ⅰ和丹參酮ⅡA等活性成分含量呈不斷降低趨勢，嚴重影響丹參藥材的產量與質量。但也有試驗證明，連作使丹參藥材產量和抗氧化活性降低，但不影響有效成分含量[40]。壟式地膜處理、添加活性炭能有效消減丹參連作癥狀，減少其自毒作用，提高丹參產量和品質[37，41]。叢植菌根真菌能夠促進丹參等栽培中藥材生長，增加產量和質量，緩解因連作引起的病害發生[42-44]。今后要加大連作對活性成分影響及障礙防治技術研究，采取合理的栽培制度，探索綠色控害技術，解決丹參重茬低產、低質問題，實現連作無污染、長勢好、品質高的目的。

通過項目實施丹參規范化產業化生產研究取得較好進展。丹參已廣泛應用于臨床，但化學成分、藥理活性研究不夠完整和系統[2]，種質資源、規范化產業化種植研究還不夠深入，希望加大研究力度，開闊藥物資源，促進丹參科研開發利用快速發展。