金線蓮無公害規范化種植技術探討＊

胡帥軍，朱星語，孟祥霄，高 翰，劉 霞＊＊，張重義

（1.武漢理工大學化學化工與生命科學學院 武漢 430070；2.中國中醫科學院中藥研究所北京 100700；3.福建農林大學作物科學學院 福州 350002；4.福建農林大學作物遺傳育種與綜合利用教育部重點實驗室 福州 350002）

金線蓮系蘭科植物花葉開唇蘭Anoectochilus roxburghii（Wall.）Lindl的新鮮或干燥全草，在民間有金絲線、金耳環、金錢草、金線虎頭蕉等別名[1]。現代研究表明，金線蓮富含黃酮類、多糖、生物堿、甾體及其衍生物、強心苷類等多種成分[2]。對咯血、支氣管炎、腎炎、膀胱炎、糖尿病等病癥有很好的治療效果[3]，野生金線蓮主要分布地區有臺灣、福建、海南、廣東等省[4]。目前金線蓮的人工種植基地主要分布在福建省、浙江省和臺灣省。其中福建永安、南靖等縣所種植的金線蓮商品質量最高，產業發展最為成熟。永安縣所產金線蓮多糖總含量高達19.3%，黃酮、氨基酸等有效成分含量也較高，高于其他地區所產金線蓮[5]。然而由于金線蓮種植企業規模小，沒有統一標準，在金線蓮栽培中大量使用農藥、菌肥等外源物質，在金線蓮的生產加工環節進行不規范操作，常會導致藥材農殘及重金屬含量超標。因此開展金線蓮栽培技術的研究對提高金線蓮的產量和質量具有重要意義。

人們對于中藥材質量要求隨著人類生活水平的提高而逐漸提高，但中藥材在種植、生產加工以及銷售環節仍存在一些不規范的操作。例如，種植過程中為了追求產量而使用對健康有害的化學農藥和生長激素，中藥材加工過程中使用硫磺熏蒸導致二氧化硫殘留超出限量，使得中藥材質量受到嚴重的影響，加之傳統的中藥材種植與加工已經不能滿足人們的需求，因此無公害中藥材應運而生。無公害中藥材的含義是從產地環境、生產過程、產品質量等多個環節進行嚴格檢測，生產出不危害人體健康的安全、優質中藥材[6]。無公害栽培技術已經廣泛應用在三七、西洋參、金銀花和山藥等中藥材種植產業中[7-11]。為了規范金線蓮的栽培管理，提高金線蓮藥材的產量和質量，特制定了本規程。本規程規定了金線蓮無公害種植規范技術，適用于金線蓮主產區無公害種植，對金線蓮的產地環境、選種育種、以及種植管理等方面進行了探究。

1 金線蓮的產地環境

1.1 無公害金線蓮產地生境條件

無公害金線蓮生產的產地環境應符合國家《中藥材生產質量管理規范（試行）》、GB15618-2018土壤環境質量標準（試行）、NY/T2798.3-2015無公害農產品生產質量安全控制技術規范、GB3095-2012環境空氣質量標準、GB3838-2002國家地面水環境質量標準、GB5084-2005農田灌溉水質標準等要求[12]。

無公害金線蓮產地的生態環境條件、產地和灌溉水源不能受工業“三廢”、城鎮生活、醫療廢棄物等污染。無公害金線蓮種植土壤環境的要求，依據《中國藥材產地生態適宜性區劃（第二版）》對土壤類型的規定，種植地土壤必須符合GB15618和NY/T391的一級或二級土壤質量標準要求[13,14]。在確定金線蓮的種植區域前需要先對土壤類型、重金屬含量以及空氣環境質量檢測，空氣質量應符合表1中一、二級標準值要求[15]，土壤類型及重金屬和有害元素限量應符合表2中的要求。

1.2 無公害金線蓮適宜產區

根據“藥用植物全球產地生態適宜性區劃信息系統”（geographic information system for globe medicinal plants，GMPGIS）[16]對金線蓮產地進行生態適應性分析，金線蓮產地區域生態因子值范圍包括：最冷季均溫6.6-22.9℃、最熱季均溫19.1-31.1℃、年均溫14.7-26.2℃、年均相對濕度49.7762-77.8157%、年均降水量1024-2485 mm、年均日照136.308-195.504 W·m-2（表3）。

2 土壤改良

金線蓮是一種典型的陰生藥用植物，所需生境獨特，對小氣候環境的要求尤為嚴格。人工栽培金線蓮要求栽培地區海拔高度在200-1000 m，水資源豐富，方便灌溉和排水，需要有提供蔭蔽的闊葉林或竹林地，并且交通便利。土壤中重金屬含量應符合規范。

目前人工栽培金線蓮的最有效栽培方式是人工搭棚種植。大棚長度不超過25 m，地面寬6 m，拱高3 m，大棚上鋪一層塑料薄膜后，還需利用75%遮陽網進行遮光處理，為了方便實時調節光照強度，大棚上方還應架設一層能夠收放自如的50%的遮陽網[17]。清除棚區的雜草雜物，選用泥炭、珍珠巖和蛭石（體積比2∶1∶1）的栽培基質。種植前對栽培基質進行消毒，消毒方式有高溫滅菌或化學試劑滅菌兩種[18]，消毒后在基質拌入熟石灰將pH值控制在5.4-5.6。

3 優良種苗繁育

金線蓮的種子需真菌共生才能萌發，發芽率很低。而傳統的分根和扦插方式繁殖，則所需時間長且繁殖系數不高，很難形成規模[19]。因此主要采用離體培養獲得再生植株。

表1 金線蓮種植基地空氣質量要求

表2 無公害金線蓮種植土壤類型及重金屬和有害元素限量

依據產地環境現狀，選擇已有品種進行種苗繁育。開唇蘭屬2個主要藥用栽培品種是臺灣開唇蘭和花葉開唇蘭，規范化種植為花葉開唇蘭。針對金線蓮生產情況，選擇適宜當地的、抗病蟲害、品質優良、產量高、商品性好的優良品系。金線蓮組織培養所需的外植體要求形態已基本形成，生長速度快，遺傳性穩定，故選取梗莖粗大、葉片寬且厚的健康金線蓮梗莖作為外植體。首先一邊用流水沖洗，一邊用軟刷仔細清洗灰塵10-15 min后，再用蒸餾水沖洗1-2遍，在無菌操作臺上晾干，把葉片切除至柄底，然后在裝有75%酒精的燒杯中放置12 s，取出后放入盛有5%次氯酸鈉溶液的錐形瓶中消毒15-18 min（先搖晃2-3 min，再靜置13-15 min），接著投入無菌水中清洗6次，最后，取出在無菌條件下將莖的每一個節眼切成一段置入啟動培養基中進行誘導[20-21]。在啟動培養基上培養的金線蓮梗莖，在休眠約3周后漸漸膨大成原球莖，60天后原球莖分裂成叢苗，芽分化率為76%。然后利用增殖培養基誘導離體培養苗擴大繁殖，最后把離體培養苗放在生根培養基上誘導生根。整個組織培養過程中溫度控制在25±2℃，每天光照時間為10-12 h，分生期所需的光照強度為300-700 lx，壯芽期瓶苗所需的光照強度為1200-1500 lx。由于存在不發達的莖葉表面角質層，較差的光合作用能力，生長細弱，較少的葉片氣孔，根的吸收功能差，對逆境的適應性和抵抗能力較差等缺陷，所以把試管苗從試管轉移到外界時，試管苗所處的環境變化較大，容易造成試管苗成批死亡。

表3 金線蓮野生分布區、道地產區、主產區氣候因子閾值（GMPGIS-II）

表4 無公害金線蓮生產肥料施用方法

為了使試管苗適應外部環境，移栽前先打開瓶蓋10天進行室內煉苗。取出試管苗時，洗干凈附著在苗上的固體培養基，置于多菌靈400倍液中浸泡5 min或0.5%高錳酸鉀溶液中浸泡1-2 min，避免試管苗感染病菌死亡[22]。移栽的植株至少株高4 cm，具有2-4條根，生長狀況良好方可移栽至基質，以保證成活率。移栽時根據植株大小，根的數目分級移栽，不符合移栽條件的試管苗繼續在培養基上培養。移栽基質應保持濕潤疏松，根據植株大小確定栽植密度，一般500-600株/m2為宜[23]。移栽后，及時遮陰，以0.1%植物根部營養液作為定根水澆灌試管苗根部。金線蓮忌陽光直射，小苗需遮蔭80%-90%，成苗遮蔭70%-80%。蔭棚高度以方便人工管理為宜。試管苗煉苗環境空氣濕度90%以上，遮蔭度90%以上，并搭建遮雨設施；煉苗成活后栽培環境空氣濕度80%以上，遮蔭度80%以上，有降溫設施[24]。金線蓮在移植成活后，須全面檢查，發現死苗缺株的及時補上同批苗，保證全苗生產。

金線蓮生長環境空氣濕度較大，雨水較多，雜草生長速度快，封行前根據情況勤除草。由于金線蓮種植密度大，應用手拔除雜草以免傷苗，同時還能松土，增加基質透氣性。

4 合理施肥

無公害金線蓮的肥料施用應堅持多種原則[25-28]，未經國家或省級農業部門登記的化肥或生物肥料禁止使用；使用肥料的原則和要求、允許使用和禁止使用肥料的種類等按DB13/T454執行[29]。有機肥搭配無機肥使用，既能改良土壤，又能補充金線蓮生長所需要的微量元素、提高金線蓮產量和質量。

金線蓮移栽一個月后，可以進行第一次施用兌水稀釋的腐熟有機肥，施肥后需要用清水再淋洗植株，避免燒苗，每個月施用兩次。淺施不易揮發的肥料；深施易揮發的肥料。深施氮肥可以在減少肥料揮發、流失的同時，又能避免氨離子被土壤表層的硝化細菌轉化成硝酸根離子，降低對金線蓮的污染。深施化肥還能促進金線蓮根系的生長，增強金線蓮的抗逆性。金線蓮采收前不再施用任何肥料，防止化肥和微生物污染[30]。

5 病蟲害綜合防治

病蟲害使中藥材的產量及品質大大下降，因此加強病蟲害防治是金線蓮無公害栽培過程中的重要環節。要按照“預防為主，綜合防治”的方針，以改善生長環境，加強田間管理為基礎，從根源上杜絕病蟲害的發生，發生病蟲害時，優先選用農業防治、生物防治和物理防治的生態友好型方法。生產過程遵循有害生物防控物質的選用原則、農藥使用規范和無公害中藥材農藥與重金屬殘留要求，相應準則參照NY/T393綠色食品農藥使用準則[31]、GB12475農藥貯運、銷售和使用的防毒規程[32]、NY/T1667（所有部分）農藥登記管理術語[33]。

5.1 農業綜合防治

農業防治是指采用管理手段改變環境因子從而減少病蟲害的發生。無公害金線蓮的農業防治包括：農藝方法；控制種群密度；水、肥、光的綜合調控。農藝方法包括套作、翻耕等，金線蓮套作藤本植物有利于適時播種，可避開病蟲危害高峰期。翻耕可以把地下病菌、蟲卵翻到地表，結合曬壟對土壤消毒可以減少病蟲害的發生。深翻還可以疏松土層，促進金線蓮根系發育。金線蓮生長期間要采取中耕、松土、除草等措施，可以有效防治各種病蟲害。合理配置行距，優化群體結構；按照株行距20 cm×20 cm進行種植。合理規劃種植密度是為了讓金線蓮有足夠的生長空間，同時生長期間能吸收到足夠的營養，消除導致發病的局部小氣候條件，確保金線蓮穩定健康地生長。金線蓮對水分較為敏感，空氣濕度75%-95%可以促進金線蓮的生長并提高鮮重。若排水不及時，基質過濕會導致根部腐爛，應當采取排水通風措施。若灌溉不及時，則會影響金線蓮的正常生長。施肥必須要滿足金線蓮生長的實際需要，控制好每次施肥的比例大小。光在金線蓮生長發育過程中起到非常重要的作用，一般溫度在16-28℃為宜，光照強度以2600-3800 lx為宜。金線蓮忌直射光，喜散射光，強烈的光照會使葉片白化甚至損傷葉片，而光照不足則會影響植物的光合作用，導致植株細弱，生長緩慢。

5.2 化學防治

在無公害中藥材生產過程中，限量使用高效、低毒、低殘留的農藥，禁止使用高毒、高殘留的藥品。對癥下藥，適時用藥，盡可能減少用藥次數，注意施藥時間間隔，避免長時間使用一種藥物導致害蟲的抗藥性。在蝸牛、蛞蝓和馬陸等軟體動物多發時，適量的撒一些生石灰或6%四聚乙醛在苗床周圍。

5.3 物理防治

移栽前翻曬基質來殺死蟲卵、病菌。在大棚通風口設置防蟲網，減少害蟲，蛇類進入大棚的機會，大棚上空搭建防鳥網，防止鳥類偷食金線蓮。在夜間放香蕉皮或小白菜的葉子來誘捕蝸牛和蛞蝓等夜行軟體動物。

5.4 生物防治

生物防治是指利用細菌、真菌、病毒、植物浸提液或抗生素等制成的生物農藥來滅殺害蟲[37]。對于金線蓮黑腐病可以在組培瓶苗出瓶清洗后用25%多菌靈800倍液浸泡20-30 min，取出晾干后再進行種植。對于軟腐病可用400 mg·L-1的鏈霉素7-10天噴灑一次，連噴3次。噴灑阿維蘇2000倍液防治紅蜘蛛。

無公害金線蓮主要病害類型為黑腐病、細菌性軟腐病、斑病，主要蟲害類型為蝸牛、蛞蝓和紅蜘蛛等。其無公害防治方法如表5。

6 討論與展望

作為民間著名草藥金線蓮療效確切，深受群眾喜愛，但由于野生金線蓮資源匱乏[38]，加上無節制采挖，使種群數量大大減少[39]。隨著組織培養和栽培等關鍵技術突破性的進展，金線蓮的產業規模迅速擴大。然而，由于缺少金線蓮產品質量標準，市場上產品質量參差不齊，存在以次充好、售假摻假的現象，部分不法商家甚至將幾乎無療效，有激素殘留和抗生素代謝不完全的組培瓶苗直接投放市場，造成銷售市場混亂[40]，使金線蓮市場的發展受到嚴重制約。

無公害中藥材生產技術規程包含了從源頭到生產的全過程質量控制，涵蓋產地環境、生產過程、產品質量等控制中藥材生產的每個環節。無公害金線蓮利用基于GMPGISⅡ的無公害中藥材精準選址技術確定金線蓮主要生長區域生態因子范圍以及最適宜的引種栽培地點。基于本草基因組學輔助中藥材優質新品種選用的策略可加快中藥材新品種的選育[41]。如董林林等[42]利用RAD-Seq技術篩選出三七抗病品種-苗鄉抗七1號的特異SNPs位點，輔助抗病新品種的選育。XU等[43]通過對全基因組分析獲得1652個抗性基因，可為人參抗性育種奠定分子基礎。另外，科學規范的種植模式及病蟲害防治方法還可以為金線蓮的規范化生產提供指導，有效促進金線蓮產業的健康可持續發展。

表5 主要病害類型及無公害防治方法[34-37]