趙 鑫 葛 慧 王 盼 賈襲偉 陳紅剛,2 杜 弢,2
(1 甘肅中醫藥大學和政藥用植物園,和政 731200;2 甘肅中醫藥大學藥學院西北中藏藥協同創新中心,蘭州 730000)
作為我國寶貴的醫療資源,中醫藥在防治各類疾病、保護人體健康方面發揮著重要作用,在世界范圍內得到逐步認可和接受。隨著中醫藥事業的發展,中藥材的市場需求量進一步擴大。中藥材種子種苗,不僅是中藥材生產的繁殖材料,也是重要的生產資料,在保證產品質量、提高生產水平、增加藥農收入等方面都有著舉足輕重的作用。
中藥材種子的繁育,目前尚處于植物學繁衍的原始階段,人為的影響甚少,提高產量、保證質量的技術措施很少應用。大宗藥材的種子,如黃芪、柴胡、黃芩等,基本上能夠滿足生產的需要,但與其他農作物相比,仍處在較低的繁殖水平。更有一些中藥材種子,并非利用專業的種子田生產,而是中藥材生產的副產品。從整體上看,中藥材種子的繁育技術體系需建立、常規繁育技術需提高、瀕危及難繁殖物種的繁育養護技術需研究。
中藥材的種子種苗繁育,因種類繁多,繁殖方式各異,所以繁育技術千差萬別。中藥材種子種苗繁育與中藥材生產是兩個不同的概念,主要原因在于產業領域不同、生產的目的不同、收獲的產品器官不同,因而在生產地域選擇、生產方式、生產技術、采收時間、加工貯存等方面均有明顯的差別。在這些方面,不僅目前的研究薄弱,有些認識也不盡相同,比如對于繁種區域的選擇,中藥界普遍認為應該放在藥材道地產區,很顯然這是對中藥材生產和種子種苗繁育分屬不同的產業領域認識不到位。如桔梗在安徽的主產地是太和縣,其繁殖用種子主要來源于內蒙古;浙江繁育的鐵皮石斛種苗占全國60%,大量供給云南等地;湖北產的半夏種苗80%以上銷往甘肅等地。
就常用的人工栽培的中藥材來說,其對應的藥用植物更是成百上千,每一種植物都有其特有的繁殖方式。人工繁育種子種苗,不僅要遵循植物本身的生長發育規律,滿足各種生活因子的需要,更要按照人類的生產目的,施加各種人為因子,采取各類技術措施,從而獲得符合目標性狀和質量標準的種子種苗。中藥材種子種苗繁育起步晚、底子薄,在繁育技術上,主要借鑒農作物、林木的種子種苗繁育技術,如分株、扦插、育苗移栽、打頂、噴施生長調節劑等。這些能夠在中藥材種子種苗生產上應用的繁育技術措施還比較基礎,針對不同藥用植物的繁殖特性所采用的繁育技術尚需進一步研制。
由于中藥材種子的產業化發展尚處于起步階段,全國僅有少數幾家有資質的專業從事中藥材種子的企業,加之在技術環節上存在育種年限長、繁育技術難度大、程序較復雜等制約因素,因此絕大部分種子都是物種(Species)自然繁殖的常規種子或采集的野生種子,很多還是藥材生產的副產品,缺乏健全的市場流通體系,個體商販為主要經營者,中藥材種子種苗的品種與質量參差不齊,存在純度低、凈度差、發芽率不達標等問題[1-2]。
2.1 種子種苗繁育依然沿用傳統的繁殖方式目前我國中藥材種植面積將近667 萬hm2,其中使用良種或改良品種的不足5%[3]。由于人工選育的藥用植物新品種少,再加上品種的推廣力度小,目前藥用植物的種子種苗繁育基本上以自然的繁殖方式為主,即在人工栽培條件下,依照植物自身的繁殖方式繁殖種子種苗,繁殖的種子是該物種的自然群體,未施加人工影響,如黃芪、柴胡、當歸、遠志等;種苗的繁育是利用植物的營養器官進行無性繁殖,如菊花、枸杞、連翹等多采用扦插繁殖,地黃、山藥、貝母、百合等多采用分株繁殖。
2.2 藥材生產與種子種苗繁育同步進行有些藥用植物,在進行藥材生產的同時,也可以獲得種子,在生產上種子種苗往往成了藥材的副產品,這類現象在根莖類藥材上居多。如柴胡、黃芩等,在當年收獲藥材的同時,也能獲得種子;三七、人參等生長年限長的藥用植物,在藥材的生產過程中,也能獲得種子;百合、半夏、天麻、玉竹等地下根莖類藥材,則是在采收時挖大留小,將個頭大的當做藥材出售,小的留作種栽;生育周期長、生產周期短的藥材,則需要專門的留種田,如當歸、羌活、大黃等。
2.3 部分種苗繁育較為規范部分用種子繁殖種苗,再用種苗移栽的藥用植物,已出現了一些規?;?、規范化的繁育基地,主要以合作社的形式組織,如黨參、黃芪、人參、三七等,已建成一些有一定規模的專業化的育苗基地。有一些主要以無性繁殖的藥用植物,已經開展了一些研究,并在生產上得以應用。如枸杞的扦插繁殖技術,以往采用的硬枝扦插一年只能進行一次,對插條直徑有一定要求,使良種材料繁殖受到了限制,如今枸杞的苗木繁殖轉向嫩枝扦插。嫩枝扦插克服了硬枝扦插生根率和繁殖系數偏低,苗木供應嚴重不足的狀況,在產區得到了推廣應用;忍冬的秋冬季冷棚扦插育苗技術在河北、山東等地已大面積應用,每年為全國各地提供大量種苗。
2.4 新技術蓬勃發展地膜覆蓋育苗技術具有保墑、增溫、防除雜草、減輕病害的作用,可保證田間出苗率、提高出苗整齊度,適宜于根莖類藥材北方干旱地區春季育苗,目前在黃芪、黃芩、黨參、防風等藥材育苗中已得到普遍應用。技術要點是:選擇地勢平坦、排水良好、土層深厚的砂質壤土做育苗地。結合翻地每667m2施入腐熟農家肥2500~3000kg、三元復合肥25~30kg 作基肥,耕翻深度15~20cm。先用打孔器在幅寬120cm、厚度0.008mm 的黑色地膜上按一定的間距交錯打孔,然后將地膜平鋪于翻耕平整后的地面,膜面寬100cm,兩邊各留10cm 用土壓實,膜間距15~20cm。播種時將種子撒入孔內,并在孔上覆蓋沙子。地膜覆蓋育苗技術的推廣應用,有效地提高了田間出苗率,保障了種苗的供應。
扦插繁殖是多年生植物常用的繁殖方式,如枸杞、金銀花、連翹等,每年都有大量的商品種苗在各地間調運。寧夏、甘肅的枸杞種苗調往青海、新疆、內蒙古等地,山東、河北的金銀花種苗調往甘肅、寧夏等地,不僅推動了種苗產業發展,而且帶動了中藥材新品種的選育、推廣,加速了產業的進步和提升。
秋冬季冷棚金銀花種苗繁育技術,是近幾年發展起來的一項種苗繁育新技術,發源于河北、山東。該技術適宜冬季不是十分寒冷的地區,充分利用金銀花冬季休眠階段育苗,翌年春季移栽,既利用了休眠階段,又利用了冬閑的光熱資源,成苗率高,緩苗期短。主要技術如下[4]:插穗選擇耐寒耐旱、直立性較強的品種,于8 月中旬至9 月下旬扦插。清晨或陰天剪取健壯的2 年生木質化硬枝,插穗長度為22~25cm,每段插穗保留2~3 個節位,最下端節位距離插穗切口1~2cm,插穗上端平切,下端斜剪成45°,插穗上下切口平滑齊整且不破裂。插穗剪好用生根粉速蘸10s,采用直插法將插穗豎直插入裝有一定配比基質土(泥炭土、珍珠巖、草木灰與磷肥)的營養袋2/3 處,隨剪隨插。扦插后在冷棚塑料膜上覆蓋遮陽網,保持營養袋內營養土濕潤,及時除草,翌年移栽。該技術不僅能夠充分利用金銀花休眠階段,節約育苗時間,營養袋的應用還能夠有效避免種苗在儲運、移栽過程中受到損傷,大大增加移栽后的成活率,降低育苗成本。
3.1 良種繁育機構匱乏目前全國僅有幾十家有從事中藥材生產經營資質的企業,但其中大部分處于沉睡狀態,僅有資質,未真正從事中藥材種子種苗的生產經營。市場上流通的中藥材種子,基本上來源于農戶自繁自用的剩余物和藥材收獲后的副產品,很少有專業從事中藥材種子繁育的機構。在全國較有影響的中藥材生產經營企業當屬國藥種業有限公司,其在甘肅省民勤縣建有上千畝的甘草種子繁育基地,按照專業化、規?;藴驶纳a模式,專業繁育擁有自主知識產權的甘草品種國甘1 號種子,企業目前已基本具有現代種業的雛形。
3.2 良種繁育技術體系尚未建立中藥材種子種苗良種繁育體系尚未真正建立:沒有專業的制種機構,缺乏相應的制種技術及程序,更沒有像農作物由“原原種—原種—良種”的繁育技術體系及“三圃制”提純復壯技術體系,呈現出種子種苗生產無明確政策、經營無獨立規范市場、管理無具體辦法的狀態。現代農業,尤其是現代種業的主要特征,如機械化、區域化、專業化、商品化、社會化等在當前的中藥材種業上毫無體現。中藥材種業依然處在一種自然經濟形式,而非發達的商品經濟階段。
3.3 長期無性繁殖導致種性退化目前人工栽培的中藥材中,有近一半的藥用植物以無性繁殖的方式繁殖后代或生產藥材。如枸杞、金銀花、連翹等采用扦插繁殖,這些種苗年年都在更新,而半夏、地黃、生地、附子、川芎、麥冬、百合等藥材,則是通過分離繁殖產生新個體,在生產藥材的同時獲得種苗,用于下一季的生產。雖然縮短了生長周期,但經過連年的無性繁殖,并且忽略了提純復壯,往往導致病蟲害頻發、植物種性退化、成苗率降低、種苗質量參差不齊等問題,直接影響藥材的產量和質量。
3.4 良種繁育技術未能充分普及中藥材種子種苗相比于其他農作物種子,具有種類繁多、種群混雜、人工馴化栽培和野生生長并存、繁育良種周期長且技術難度大等特點。在其他農作物良種繁育中較為成熟且普遍采用的技術與方法,目前在藥用植物良種繁育上很少應用。如不同品種間的隔離區選擇、留種株選擇、輔助授粉、疏花疏果、剪枝、搭架、打尖、采收、后熟、采種等技術,特別是有些影響種子質量、最終會影響藥材質量的技術和措施未能普遍應用。
3.4.1 忽視去雜去劣工作在常規作物種子繁殖過程中,去雜去劣是一項重要的技術工作,但在藥用植物的良種繁育中幾乎沒有應用,這導致種植群體混雜、植株長勢不一,最終影響藥材的質量。如蒙古黃芪(Astragalus membranaceusvar.mongholicus)群體內有多種混雜類型,而且特征明顯,但是在田間生產時沒有去雜,收種時也是混收在一起,長此以往必將導致植物基源混亂、種群混雜、藥材質量不穩。
3.4.2 不重視田間選擇工作田間選擇是常規作物種子繁殖中的一項重要技術措施,其方法是在種子繁育過程中,選擇符合該植物典型特征的植株留種,其目的是提高種子純度、保持作物種性、保證藥材質量。對于一年生作物來說,田間選擇需要進行多次;對于兩年生以上作物,不僅需要多次選擇,還需要分別進行地上部分、地下部分、產品器官的選擇。如菘藍的良種繁育,應該采用成株留種法:第1 年需要進行地上部分形態特征、地下部分根部特征的選擇,第2 年還需要根據花期、花色、果形、果色等多個性狀進行選擇。
3.4.3 制種專業技術措施落實不到位中藥材種類繁多,其基源植物多種多樣,生長發育習性各異,尤其是開花、授粉、結實等生物學特性及其與環境條件的關系差異很大,在制種過程中應因物而異,采取相適應的技術措施。人參、三七、黃芪等中藥材采種的年限必須是在3 年以上,人參、三七還需要進行疏花疏果;黨參、穿龍薯蕷等采種田應搭架上蔓;菘藍、蘿卜等應采取成株或半成株采種技術,在開花、分枝期采用打頂、收尖等措施,以促進多分枝、籽粒飽滿;種子(果實)采收時期不同,對種子質量影響極大,如甘草、黃芪等具有硬實現象的種子,并非種子成熟度越高越好,成熟度越高,種子硬實現象越嚴重,發芽、出苗越困難;當歸種子雖不存在硬實現象,但成熟度越高,植株早期抽薹率越高;果實類種子,如桃兒七、海棠等果實采收后,還要經過一段時間的后熟,等種子完全成熟后再從果實內取出種子。凡此種種與不同植物相配套的技術措施,在生產實踐中幾乎沒有應用或很少應用。
3.4.4 種子精選加工技術落后田間收獲的種子,還需經過脫粒、晾曬(烘干)、精選、分級、加工(包衣、丸?;龋?、包裝、貯存等環節,才能夠進入市場。由于中藥材生產發展水平大幅落后于我國農業整體發展水平,機械化應用才剛剛起步,大部分生產環節依賴手工操作[5]。就產地的脫粒、晾曬、精選環節來說,尚沒有針對某一類中藥材種子的脫粒、干燥、精選機器,依然是采用傳統的手工摘取、刈割、碾壓、風選、晾曬等方式,生產方式落后,工作效率低下。
中藥材種子的精細加工,目前主要在罌粟種子上有應用。罌粟種子經過丸?;幚砗?,體積增大8~10 倍,使得機械化播種成為可能,大大提高了播種效率,降低了用種成本。黨參、柴胡等小粒種子的丸粒化試驗已基本完成,示范推廣正在進行中;板藍根種子的脫果皮工作也已開展了多項試驗[6-7]。
4.1 政府介入管理,倒逼企業發展目前的中藥材種子種苗繁育正處于一個需求旺盛、自由發展的階段,此時正需要政府的引導與規范,組建專業化的種子種苗繁育企業,打造中藥材種子種苗產業鏈。政府需要頒布支持政策、設立引導資金、制定發展規劃和規范、幫助企業提升管理和技術水平,鼓勵企業與科研機構進行產學研對接。同時政府還應制定實施相關標準,嚴格把控中藥材種子種苗生產、經營準入、商標注冊管理等制度,規范市場經營行為,促進企業健康發展、產業化有序推進。
4.2 出臺法規及標準現行的法律法規更偏重糧油果蔬種子和林木種苗的管理,對中藥材種子種苗的針對性不強。2016 年新《種子法》頒布后,農業農村部和國家中醫藥管理局即著手制定《中藥材種子管理辦法》,至今已幾易其稿,相信管理辦法的出臺將對中藥材種質資源保護、新品種選育、種子種苗繁育、質量監督、市場經營等活動起到良好的規范和引領作用。中藥材種子種苗繁育技術規程、種子種苗質量標準、種子種苗檢驗規程等標準規范的制定,是提高種子種苗質量、規范生產經營行為的重要抓手,國家有關部門、行業學會應積極組織力量,盡早制定出相應的標準規范,以促進中藥材種業健康發展。
4.3 建立繁育體系,研究推廣繁育技術中藥材種子種苗繁育工作基礎薄弱、繁育技術推廣體系不健全,導致中藥材新品種選育、種子種苗生產技術標準、繁育技術規程等方面工作滯后。各省、區應針對本地的大宗中藥材,以大宗、難繁育、瀕危藥材為先,開展技術攻關,從制度、生產、監管等各個環節入手,打通制約中藥材良種繁育的關節,建立起主要藥材的良種繁育技術體系,推廣應用繁育技術,使得中藥材種子種苗繁育有法可依、有章可循。
4.4 支持有理想、有實力的企業建立基地,引領產業發展建設中藥材種子種苗繁育基地,有利于保障優質種子種苗的供應和優質中藥材的生產。中藥材種子種苗繁育是一項集勞動密集型和技術密集型為一體的產業,需要企業去帶動發展。現代企業管理和科技的注入能夠共同推動中藥材種子種苗繁育基地的創建和發展,提升中藥材種子種苗繁育生產的科技含量和規范化程度[8]。國家除了依法監管外,對于中藥材種業這個方興未艾的產業,應該在政策、資金、服務等方面給予更多的支持,尤其對有志于中藥材種業發展、有一定的經濟和科技實力的企業,重點給予支持,推動企業帶動產業的進一步發展。
現階段中藥材種子種苗繁育還存在著諸多問題,中藥材優良品種選育尚需深入研究,種子種苗繁育技術尚需提高和推廣應用,繁育基地還要進一步創建和加強管理,以保證種植的中藥材種子種苗能達到較高標準,從源頭保障中藥材質量,促進中藥材產業高質量發展。