无公害人参生产关键技术

时间：2020-03-29 05:21:00 来源：千叶帆本文已影响人

摘要人参的质量问题一直是我国人参出口的阻碍，从源头解决是关键。无公害人参应用而生，本文详细介绍了无公害人参生产关键技术，包括基地选址，合理的种植模式、种子种苗的选育及农田地的改良，以农业防治和生物防治为主的病虫害综合防治技术，外源性有害物质的检测等。为我国无公害人参的生产和产业发展提供重要参考。

关键词无公害人参；生产；关键技术

中图分类号 S567.5+1 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2017）01-0070-04

Key Technology of Production of Pollution-free Ginseng

ZHANG Fei-fei 1 REN Yue-ying 1 * WANG Tian-yuan 1 LI Jia-feng 1 XU Jia 1 LUO Chang-lin 2

（1 College of Traditional Chinese Medicine，Jilin Agricultural University，Changchun Jilin 130118； 2 Baiquan Ginseng Group Company Limited in Tonghua City）

Abstract The quality of ginseng hampered China′s ginseng exports，from the source to solve is the key.This paper described in detail the production of pollution-free ginseng key technologies，including the base location，reasonable cropping patterns，breeding seeds，seedlings，farmland improving and agricultural and biological control-based integrated pest management techniques，exogenous harmful substances detection，in order to provide an important reference for China"s industrial development and production of pollution-free ginseng.

Key words pollution-free ginseng；production；key technologies

人參（Panax ginseng C.A.Meyer）为五加科（Araliaceae）人参属（Panax）多年生宿根性草本植物，是我国传统名贵中药材。《神农本草经》最早有人参的记载：“主补五脏，安精神，定魂魄，止惊棒，除邪气，明目，开心益智，久服轻身延年”。自古以来，人参就作为绝佳补品深受人们的青睐，如今社会更是如此，有关人参的产品层出不穷。人们如此钟爱各类人参产品就是看中人参对身体的各种益处，但由于需求量的猛增，出现了只注重产量而不求质量的局面，大量使用各种农药、化肥，不但使人参的药用功能大打折扣，而且农药残留量严重超标，危害人们的身体健康。人参的安全和质量一直是我国人参打开国际市场的瓶颈，传统的栽培方式已不能满足市场的需求，亟需建立顺应国际市场的无公害人参生产技术体系。从基地选址、种植技术、田间管理、质量控制等环节实现无公害人参规范化、标准化管理，解决农田栽参病虫害严重，农药残留、重金属等有害物质含量超标等问题，以确保生产高品质、安全的人参，中国不仅是人参生产大国，亦可成为人参出口大国。因此，人参的质量和安全就成了亟待解决的问题，无公害人参应运而生。发展无公害人参生产，建立标准化、规范化技术体系，已成为人参产业健康发展的必然方向和迫切需求。

1 无公害人参基地选址

选择无公害人参生产基地必须遵循地域性原则，根据人参的生物学特性，因地制宜，合理布局。人参作为东北地区的道地药材，虽然在全国范围内均有栽培，但道地产区的人参产量仍占到90%以上。董梁 [1] 应用“中药材产地适应性地理分析信息系统”（TCMGIS）的强大功能和分析方法，建立了人参产地生态适宜性区划。分析显示，与人参道地产区生态相似度95%～100%的区域主要集中在长白山和部分小兴安岭地区，人参的引种栽培适宜在这一地区进行。徐万玲 [2] 对长白山地区典型人参地生态安全评价研究，得出该地区生态安全良好，适宜人参种植，且符合绿色无公害人参的生产要求。

2 种植模式

当前人参种植模式基本分为3种，即伐林栽参、农田栽参和野生抚育。伐林栽参虽是中国传统的栽参模式，但破坏了森林土地资源，造成大面积水土流失，极大地破坏了生态环境。野生抚育也称林下栽参，是仿照野生人参生长环境，在自然生态环境下生长的人参，具有野山参的特征。林下参虽具有较高的品质，但林下资源有限且种植周期长，产量低，难以满足市场对人参产量的需求。与伐林栽参和野生抚育相比较，农田栽参可利用的土地资源较多，而且不破坏生态环境，可以进行参粮轮作，达到土地资源的可持续利用[3]。

3 品种选择

为了实现人参无公害种植的目标，选育高产、优质、抗病的人参良种是关键。针对目前最具发展前景的人参种植模式——农田栽参和野生抚育，首先是选育适合各自栽培类型的人参品种。农田地经过改良，有机质含量高，适合普通参的培育，普通参中大马牙类型参根产量高，二马牙较大马牙参根产量略低，但因其体形优美，其商品价值高。林下参种子或种苗最好选用野山参苗或圆膀圆芦、长脖类型参苗，都具有主根长、体型优、生长缓慢的特征，具有很高的商品价值[4-5]。经过几代甚至几十代科研工作者的努力，现已培育出多个人参良种，包括吉参1号、吉林黄果人参、康美一号、新开河1号、福星01、宝泉山人参等人参新品种，其中，康美一号为首个非林地人参种植新品种[6-7]。为选育出的新品种建立规范化的良种繁育技术体系和繁殖基地，并实现无公害种植，是现在及将来最具研究意义的课题。

4 农田土壤的改良与培肥

农田土壤由于常年耕种各种粮食作物，施用大量的化肥和农药，造成土壤中可溶性盐增多，有机质含量低，土壤肥力差，孔隙度小，pH值降低，残留农药、重金属超标等一系列问题，严重影响人参的生长发育。因此，选用栽参的农田土壤要进行1～2年的休闲整地，目的是增加土壤肥力，改良土壤理化性质，降解残留的有害化学物质，消灭杂草和病虫害，创造适合人参生长发育的土壤条件[8]。栽参前通过种植苏子、大豆、玉米等绿肥作物，施入腐熟的秸秆肥、动物粪肥等腐殖质，增加土壤有机质含量和肥力，改善理化性质[9]。任一猛等[10]利用发酵玉米秸秆粉、EM菌剂及硅藻土对农田栽参土壤进行改良后，土壤中有机质和N、P、K含量显著提高，放线菌数量增加明显，有效改善土壤的理化性质和微生态环境；对人参生长发育的改善效果十分明显，根粗、根重、根长均有显著提高，总皂苷含量明显增加，且参根的整体形状较好，抗病能力较强。钟均超[11]研究表明，农田经休闲和翻压绿肥管理后，土壤有机质提高到4%～5%，容重为1.20 g/cm3，总孔隙度为49%，而未经上述管理的农田有机质、容重、总孔隙度分别为3%、1.29 g/cm3和46%，效果明显。增施有机肥人参出苗率提高13.5%，保苗率提高17.0%，施肥区人参产量增加63%，效果显著。

栽参地土壤中残留农药、重金属超标是导致人参重金属和农药残留的主要原因。依据《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）[12]中所列的2级标准，做好栽参前的土壤修复工作至关重要。针对无公害人参的种植，土壤修复技术主要采用微生物修复、植物修复、动物修复、微生物-植物联合修复以及生物质炭修复[13-14]。孙海等[15]研究表明，土壤中施用微生物制剂后，土壤中有机氯降解明显，尤其以微生物制剂激活后施入方式最佳。多功能微生物制剂是适宜农田栽参土壤改良的有效生物制剂。李宁[16]从长期施用五氯硝基苯的土壤中筛选出4株五氯硝基苯的高效降解菌株，在土壤中降解率均在63.6%以上。Spokas等[17]研究表明，施加生物质炭的土壤与对照相比对乙草胺吸附量增加1.5倍，对莠去津的吸附也有所增加。

5 种子种苗的选育

种子种苗的质量直接影响到人参的质量与产量。选择饱满完整、粒大、健康不带病菌虫害的品种，有利于种子的发芽、生长；选择主根长、须芦完整、芽孢肥大、无病虫害、长度在12 cm以上的参苗，可有效地控制、降低人参生长过程中病虫害的发生率及农药的使用[18-19]。中药第一个ISO国际标准“人参种子种苗国际标准”于2014年4月22日正式颁布，人参相关国际标准制定工作进入新阶段。人参种子种苗的选育及检测将更加规范化、系统化，为我国人参产业的健康发展奠定基础。

6 施肥管理

由于人参市场价格昂贵，参农们为了提高产量，过度施用化肥，致使人参品质降低，安全问题突出。现在人们大力追求产品的无公害、高品质，有机肥料被广泛生产利用。有机肥料种类大体分为4种，即有机肥料、生物有机物、微生物肥料、有机无机复混肥[20]。不同有机肥料对人参根际土壤微生态环境的影响不同，对人参的生长发育也表现出不同的结果。通过探索优化有机物料的组合或配比，实现人参种植的高产、优质、抗病。赵英等[21]研究了秸秆堆肥对人参根系生长及产量的影响，用量为15 kg/m2时，根长、根粗增加最为显著，参根疫病、菌核病和锈腐病的发生率显著降低，皂苷含量也有一定增加。孔春雨[22]通过鸡粪生物肥在人参等药材上的应用试验表明，鸡粪生物肥对人参的生长势、产量及总苷的含量有积极的促进作用，对黑斑病有较好的预防效果，施用方法以水浸泡后再施用效果为佳，施用量以900 kg/hm2为宜。孙海等[23]在人参栽培地施用多功能微生物制剂和生物有机肥料，以作基肥施用150 g/cm2效果最好，增产幅度最大，比对照增加了46.63%，保苗率达到了92.86%。除了传统的有机肥料，市面上还售有很多新型复合有机肥，例如千代田有机肥[24]、润堡生物有机肥[25]、垦易生物有机肥、“绿宝一号”生物菌肥[26]等，均对改善土壤理化性质、增产、增强人参抗病能力、降低发病率等有显著效果。

除此之外，对人参生长发育发育起促进作用的还有植物生长调节剂、稀土及微量元素等[26]。李景宏等[27]在人参生产上应用“丰收素”植物生长调节剂，发现对人参地上部分的生长，地下根重的增加以及皂苷含量的提高均具有显著效果。人参叶面喷施Ge元素溶液可促进人参的生长发育，减轻根腐病的发生，并且Ge溶液的浓度与对人参的生长发育促进作用呈正相关[28]。

7 病虫害综合防治

人参生长周期长，病虫害种类多，危害重，我国现已发现的人参病虫害至少25种，总结为3类，即侵染性病害、非侵染性病害和虫害[29]。每年6—8月是病虫害的盛发期，以根部土传病害为主，应明确常见病虫害的发生规律和危害特点，提前做好病虫害的防治工作，降低病虫害盛发期发病率。对已经侵染病害的植株或地块，应及时阻断侵染源、保护侵染点、减少接种体，建立以生物防治為主的无公害防治技术体系[30]。

7.1 农业防治

农业防治是通过调整栽培技术等措施减少或防治病虫害的方法。主要措施有选用健康、抗病种子种苗，选择适合人参生长的地块，适时清除杂草、枯枝及病株，合理施肥，合理轮作等。白容霖等[31]研究发现，参地施用有机粪肥作基肥，对人参锈腐病的控制效果为51%～61%。杨靖春等[32]发现，在不同年限参地轮作紫穗槐，人参根际微生物数量明显增加。随轮作年限增加，土壤中细菌、放线菌数量增加明显，从而降低人参病害的发病率。

7.2 生物防治

生物防治是利用生物及其代谢产物控制生物种群的发生、繁殖或减轻其危害的方法。应用于生物防治的主要有植物源农药、微生物制剂、拮抗菌。植物源农药是从某些植物中提取的活性成分，具有易分解、对环境无污染及对非靶标生物安全等特点。逄世峰等[33]研究发现，细辛挥发油对4种病原菌的菌丝生长和孢子萌发表现出较强的抑制作用，与浓度呈正相关，在浓度为1 μL/mL时，细辛挥发油对人参立枯病、黑斑病、锈腐病防治效果明显。姜瑞平[34]从大黄、蓖麻、独角莲、博落回4种中药中，筛选出大黄、蓖麻2种植物的乙醇提取物对人参疫病、立枯病、黑斑病、锈腐病4种病原菌菌丝生长抑制率达100%，乙醇提取物的抑菌率明显高于水提取物。

用于生物防治的微生物包括真菌、细菌、放线菌和微生物混合制剂。强薇等[35]筛选出对人参疫病、菌核病、灰霉病、黑斑病、锈腐病、立枯病、根腐病均有高拮抗活性的菌株 5株，包括1株木霉菌、4株放线菌。李勇等[36]用平板培养法从人参根中分离筛选出对人参菌核菌、人参锈腐菌和人参黑斑菌均有明显抑制作用的内生细菌ge15 Stenotrophom-onas maltophilia 和ge25 Bacillus sp.。张爱华等[37]将木霉菌和放线菌复配施用，对西洋参立枯病和锈腐病的防治效果大幅提高，且对西洋参生长有促进作用。

8 采收加工及贮运

人参的采收年限和采收时间对人参的产量和质量有较大的影响。不同产地、不同加工方法人参的最佳采收期亦不同。研究表明，长白县所产人参四年生即可收获[38]。长白地区人参的最佳收获期为红果末期，枯萎前期（即在9月上旬），人参加工成红参的最佳采收期为9月10日左右。红参加工的最佳工艺为负压液浓度5%，负压处理2 h，蒸制时间为150 min；生晒参加工的最佳工艺为负压液浓度5%，负压处理2 h，后去须，不浸泡[39]。人参成品后按照规格和等级，相应进行分级包装，做好无公害人参产品标注。包装材料符合食品级材料标准要求，贮存环境和运输工具保持清洁卫生，严格参照国家有关标准，防止二次污染。

9 无公害人参质量控制

应从内在因素和外在因素进行无公害人参的质量控制。内在因素包括有效成分的组成及含量，外在因素包括人参的外观完整性和杂质含量及外源性有害残留物限量（农残、重金属、黄曲霉毒素等）。

9.1 有效成分含量测定

有研究表明，人参的主要有效成分是人参皂苷，人参寡糖和人参多糖[40]。常用于测定人参皂苷的有紫外分光光度法、高效液相色谱法等，但这只能反映某种成分的含量，不能全面反映人参的质量状况。中药指纹图谱可全面反映中药的化学特征及多组分、多作用靶点的特点，广泛应用于中药材的鉴定和质量评价。蔡艳等[41]建立了人参药材的HPLC-ELSD指纹图谱。黄黎等[42]采用HPLC法建立了红参的指纹图谱。周荣等[43]用红外光谱图比较了人参、北沙参、峨参和桔梗的异同。

9.2 外源性有害物质检测方法及控制标准

农残和重金属等有害物质的超标已成为我国人参走向世界的“瓶颈”，做好有害物质的检测和制定严格的限量标准，是当前无公害人参生产中亟待解决的问题。

9.2.1 农药残留检测方法及限量标准。检测方法主要为色谱及其联用技术，包括气相色谱电子捕获器检测法（GC-ECD）、气相色谱氮磷检测器检测法（GC-NPD）、气相色谱火焰光度检测器检测法（GC-FPD）、气相色谱质谱法（GC-MS）、高效液相色谱质谱法（LC-MS）等。

限量标准：2015年版《中国药典》[44]规定人参中总六六六和总滴滴涕不得超过0.2 mg/kg；五氯硝基苯、六氯苯和氯丹不得超过0.1 mg/kg；七氯和艾氏剂不得超过0.05 mg/kg。

9.2.2 重金属残留检测方法及限量标准。检测方法主要为光谱及其联用技术，包括原子吸收光谱法（AAS）、紫外-可见分光光度法、电感耦合等离子体质谱法（IPC-MS）、HPLC-IPC-MS、砷斑比色法、硫氰酸铵比色法、硫化氢比色法。

《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》[45]规定：重金属总量不得超过20.0 mg/kg，铅不得超过5.0 mg/kg，镉不得超过0.3 mg/kg，汞不得超过0.2 mg/kg，铜不得超过20.0 mg/kg，砷不得超过2.0 mg/kg。

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