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丹参栽培问题及相关技术现状研究

2022-11-21

农业技术与装备 2022年3期
关键词:丹参种质药材

王 准

(成都中医药大学,四川 成都 611137)

丹参首载于《神农本草经》,为唇形科鼠尾草属植物丹参(Salviam iltiorrhiza Bge.)的干燥根及根茎,味苦、微寒,归心、肝经,具有活血调经、凉血消痛、清心安神的功效。现代研究表明,丹参酮Ⅰ、丹参酮ⅡA、丹参酮ⅡB、丹参酮Ⅲ、隐丹参酮等脂溶性类化合物和丹参素、丹参酸甲、丹参酸乙、丹参酸丙、原儿茶酸、原儿茶醛等水溶性类化合物为丹参的主要药效成分,具有抗氧化、改善血液微循环、抗菌、抗肿瘤等作用。临床用于月经不调、瘀血心腹疼痛、癥瘕积聚、风湿痹证、疮痈肿毒、热病烦躁、心悸失眠等病症,甚有“一味丹参散,功同四物汤”之说。丹参临床需求量的日益增加,野生丹参短缺难以满足市场需求,故而人工栽培面积逐年增加。但大规模的栽培种植,造成品种退化、连作障碍、农药滥用等问题日益显现,丹参产量和质量受到影响,不能满足临床使用要求,严重影响市场需求。本文从种质资源、病虫害、栽培方式、种植问题等方面入手,综述丹参栽培技术的研究进展,为找寻丹参最佳栽培方式奠定基础。

1 种质资源

丹参作为常用大宗中药材,具有广泛的药理活性,市场需求量日益增多,导致野生资源的短缺,栽培品不断占据丹参药材市场。由于丹参种子易腐烂、不耐储存[1],导致种子发芽率低且出苗不齐,一些产区主要采取分根繁殖或芦头繁殖等无性繁殖方式进行育苗,一些产区则对未经种质鉴定的种源直接进行种子繁殖育苗,无性繁殖在保障种苗纯化的基础上也在不断加剧品种退化,而未经鉴定的种源使丹参品种混乱,严重影响药材产量和质量的稳定[2]。

1.1 丹参种间资源混乱

历代本草记载“花红紫”和“根皮丹而肉紫”为丹参最主要的外观辨识特征,全国共有17 种被当作丹参使用的品种。通过对全国10 余个省份丹参习用品的收集与整理,对比《中国药典》中的相关记载,从药材名、性状、炮制及入药方式、疗效等方面和丹参酮类、丹酚酸B 等药效成分的含量检测入手分析植物学鉴定和HPLC-DAD检测,得出只有正品丹参完全符合标准要求。王刚等[3]研究RFLP、RAPD、SSR、SNP、DNA条形码等分子标记技术可以引入丹参种质资源鉴定纯化中,进行品种优化。

1.2 丹参种内资源复杂

《中国植物志》记载,丹参根据叶片类型分为原变种和单叶变种,原变种又依据花冠颜色分为原变型和白花变型2 种变型。丹参叶片为奇数羽状复叶则为原变种,白色花冠则为白花变型,非白色花冠即为原变型,川、晋、陕、冀、鲁等地为其主要分布区。丹参叶片为单叶或单叶夹杂3小叶复叶的则为单叶变种,晋、冀、豫等地为其主要分布区。沈昱翔等[4],通过对来自山东、山西、河南、安徽、陕西、四川、江苏7个丹参产地的19个丹参样品的药材性状特征进行观察总结,将栽培丹参药材分为“山东型”“河南型”“四川型”3种类型。

2 病变虫害

病变虫害一直是中药材栽培中重点防治的对象,其对中药材的正常发育及次生代谢均会产生影响,导致药材产量及质量达不到临床需求。随着丹参种植年限的延长,其病变虫害问题也日益凸显,主要分为根腐病、叶斑病、疫病、枯萎病、茎基腐病等真菌性病害,涉及半知菌亚门尾孢属、半知菌亚门镰刀菌属、尖孢镰孢和链格孢属、子囊菌亚门核盘属、鞭毛亚门疫霉属等菌种,由于体表损伤被细菌感染的某些细菌性病害,根结线虫等线虫病害,银纹夜蛾、棉铃虫、蛴螬、地老虎、金针虫等昆虫虫害[5-6]。

各种病变虫害分别从根部、茎基部、叶片、花蕾等部位危害丹参药材的生长发育。例如:根腐病则由支根或须根向主根逐渐蔓延腐烂,直致全珠死亡;枯萎病则从茎、枝等部位出现中午萎蔫,早、晚恢复的枯萎症状;茎基腐病则危害地表地表茎基处,呈现水渍状黄褐色斑;疫病出现水渍状淡黄褐色斑则从茎基部扩展到根部,致根髓部完全腐烂;叶斑病则于叶片部位呈现深褐色病斑,致叶片枯萎;根结线虫于根部寄生,抢夺营养而抑制植株生长发育,于叶片部位呈现病变状态。此外各种昆虫虫害主要通过吞食体表部位,损伤体表而致植株死亡。例如:银纹夜蛾喜食叶片,棉铃虫喜食花蕾,遥地老虎、蛴螬喜食叶片和根茎,金针虫直接损害根部,致植株枯萎死亡。

3 栽培方式

分根繁殖和芦头繁殖为现目前丹参的主要育苗方式,有些地区也使用种子播种或枝条扦插育苗。其中四川的丹参主要采用分根繁殖。朱小强等[7],研究不同覆盖方式对丹参出苗率的影响,发现地膜覆盖显著优于麦秸和稻草覆盖。垄作是农业生产中一种重要的种植方式,单成钢等[8],研究种植方式对丹参根系的影响,选取丹参品种鲁丹参1 号作为试验材料,针对是否起垄、起垄与种植顺序、起垄规模等问题在平原地块和丘陵地块分别设置了先起垄再种植、先种植再起垄、大垄双行、平作四种对照试验田,共八块试验田,结果发现当种植方式一样时,平原地块整体高于丘陵地块;同一地块条件比较时,垄作栽培利于根系生长的同时也会使土壤水分散失更快,大垄双行种植方式具有更好的适应性,更容易稳定丰产。丹参高垄覆膜根段栽培技术有利于缩短生长周期,提高产量等,在宝鸡地区已取得一定的栽培实践成效[9]。近年来,随着组织培养技术的不断成熟,研究发现将其应用到丹参的外植体诱导培养中,能加快丹参种苗的繁殖。

4 种植问题

中药材种植与一般农作物种植的主要区别在于中药材需要同时保证其药效成分的含量和药材的可持续繁殖,即质量与产量并重。药效成分极易随着种植条件、环境条件、生长周期等的变化而变化,其产量也难以达到理想状态。通过查阅文献发现,随着丹参种植面积、种植年限的增加,品种退化、连作障碍、农药滥用等问题逐渐出现,致使丹参药材的产量和质量都出现了一定的下滑[10-11]。

4.1 品种退化

丹参品种混杂,且其产量和药效含量因变异类型不同而存在明显差异,这导致市面上丹参药材质量良莠不齐。品种不同,其种质退化程度及趋势也不一样,我们应先对种质进行优选,保留优良品种。张兴国[12]团队以四川丹参栽培品种为研究对象,发现川丹参的优良品种资源为小叶型品种,野生型品种能通过有性繁殖进行生产,大叶型品种因种质退化,其产量低且抗病能力降低,应注重对其的复壮研究。此外,将杂交育种、多倍体育种、航天育种及基因工程育种等育种方式引入到丹参优良品种选育的工作均有开展。

4.2 连作障碍

大面积的中药栽培由于栽培区域内物种单一、复种指数高、管理粗放等问题,易致药材出现连作障碍问题,使药材产量和质量严重下滑。由于丹参的用途和用量日益增多,丹参的人工栽培也在迅速发展,随着栽培面积的扩大和栽培年限的增加,丹参出现了死苗、病虫害不断增加、产量下降等连作障碍问题[13]。张琳等[14],以丹参生理生态特性为切入点,研究丹参生长过程中的连作障碍问题,发现连作后的丹参光合效率下降,导致其地下部分和韧皮部的根径减小,韧皮部还出现萎缩、粘连、腐烂等症状,最终直接影响丹参产量。且连作丹参土壤中的化感物质会加剧丹参连作障碍,采用地膜垄式栽培可有效缓解丹参连作障碍。李先恩等[15],发现微生物肥可以显著提高连作丹参的抗氧化活性,能起到一定的修复作用,但其对连作丹参的有效成分含量影响不大。

4.3 农药滥用

农药使用在丹参药材栽培过程中十分普遍,有些批次的丹参存在农残超标的问题,这不仅影响着人们的身体健康,也是丹参走向国际市场的一个大的阻力。有效地控制丹参的病虫害问题,可以极大地减少农药的使用。枯萎病在丹参药材栽培过程中的危害极大,其病原菌会随着栽种年限的延长而逐年积累,导致病害逐年加重,难以防治。文家富等,以土壤研究为切入点,证明丹参枯萎病在沙石土、沙土、沙壤土、粘土中的发病率逐渐增大,前茬为玉米田块枯萎病,发病明显低于前茬为蔬菜和药材田块,高垄栽培和科学的轮作能降低病害的发生。杨立等[16],研究丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza,AM),发现其能通过促进光合作用,提高叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白含量,防御酶活性以及病程相关蛋白和防卫基因的表达,从而提高寄主植物的抗病性。通过以上抗病机理,其能通过显著降低丹参根部病害发病率和病情指数来缓解丹参根部病害的发生。李琼芳等,对丹参进行防治试验,结果发现哈茨木霉T'23 生物制剂的防治效果明显优于多菌灵粉剂农药处理。此外,生防菌B1 对于根结线虫有较理想的的杀虫潜力。在田间释放赤眼蜂,能对棉铃虫产生一定的抑制作用;田内架设高压汞灯能杀地老虎。

5 结语

丹参能活血化瘀药,其对心血管系统疾病有很好的药理活性,临床价值巨大。通过分析丹参人工栽培的种质资源、栽培方式、种植问题等,发现丹参存在品种退化、连作障碍、农药滥用等问题,并总结得出现有品种选育、微生物肥使用、真菌助力提高抗病性等相关技术措施,希望后期能针对这些问题及相关技术寻找到有效的解决方法,实现丹参质量与产量并重的最佳栽培技术,保障市场需求。

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