白芷生物学特性及栽培技术研究进展△

赵东岳，郝庆秀，金艳，康利平，刘影，郭兰萍

(道地药材国家重点实验室培育基地/中国中医科学院 中药资源中心，北京 100700)

·中药农业·

白芷生物学特性及栽培技术研究进展△

赵东岳，郝庆秀，金艳，康利平，刘影，郭兰萍*

(道地药材国家重点实验室培育基地/中国中医科学院 中药资源中心，北京 100700)

白芷为我国传统常用大宗中药材，有祛风散寒、燥湿排脓、止痛等功效。通过对白芷主产区的调研和查阅文献，本文对白芷的生物学特性、品种选育、生物学营养与施肥、病虫害防治、连作障碍和规范化生产技术等方面的研究动态进行了综述，为进一步的白芷栽培技术研究提供理论支持。

白芷；生物学特性；栽培技术；综述

白芷药材为伞形科当归属Angelica植物白芷Angelicadahurica(Fisch.ex Hoffm.) Benth.et Hook.f.或杭白芷Angelicadahurica(Fisch.ex Hoffm.)Benth.et Hook.f.var.Formosana(Boiss.)Shan et Yuan的干燥根，是中医临床常用中药之一，有祛风散寒、燥湿排脓、止痛等功效[1]。除供药用外，在食品、保健品、香料、护肤美容、日用化工等方面都有广泛的应用[2]。中国传统白芷资源丰富，有川白芷(四川遂宁)、杭白芷(浙江磐安)、禹白芷(河南禹州)、祁白芷(河北安国)四大传统栽培产区。白芷由于适应性较强，近年不少地区对其进行引种栽培，有的地区已经形成一定规模，成为了新的白芷产区，如安徽亳州、重庆南川等。

本课题组对四川遂宁、重庆南川、浙江磐安、河南禹州、安徽亳州以及河北安国等白芷主产区进行了调研，同时查阅文献，将白芷生物学特性和栽培技术研究现状整理综述。

1 白芷的生物学特征

白芷为多年生高大草本，高1～2.5 m，花期7～8月，果期8～9月[3]。白芷主要为秋季播种，部分产区春季播种。秋播当年为幼苗期，第二年为营养生长期，至第二年秋季植株枯萎时收获。采种植株则继续进入第三年的生殖生长期，5～6月抽苔开花，7月中旬种子成熟[4]。

白芷适宜在土层深厚、疏松肥沃、比较湿润的砂质壤土中栽培。土质过黏、过砂易导致主根分叉，影响产量和质量[4]。沙土种植白芷，易耕作，种植的白芷分枝少，但白芷产量较低，白芷最佳栽培土壤为微团粒或团粒结构土壤[8]。

杨枝中等[6]对白芷种子检验方法进行了研究，明确了光照12 h作为白芷种子发芽最佳光照时间。在不经过激素处理的情况下，发芽启动时间在9 d左右，30 d后无种子发芽，种子萌发周期持续时间较长。韦中强等[7]对白芷种子萌发特性进行了研究，发现隔年陈种发芽力降低，不宜久藏，应当年采当年用。

陈郡雯等[5]研究了白芷传粉生物学特性，对花粉活力寿命及柱头可授性在开花过程中的变化规律进行了深入研究。白芷柱头于开花后第4 d逐渐具有可授性，此时花柱逐渐伸长，柱头扁平。通常于第6 d具最强可授性，随后柱头逐渐萎蔫变褐，开花后第10 d不具可授性。

2 白芷新品种选育

在产区调查发现白芷多为传统农家品种，传统川白芷栽培品种有青茎白芷和紫茎自芷两种，其中以紫茎白芷植株较高，根部肥大，叶柄基部带紫色，产量高，香气浓，品质优，为川白芷的优良栽培品种[9]。“川芷1号”和“川芷2号”是白芷的新品种，后者平均产量8679 kg·hm2，比对照增产29.5%，丰产性、稳定性和适应性良好，2012年获得了川审药登记号[10]。

在白芷品种选育新技术新方法中，应用了多倍体育种和太空育种技术。罗跃龙等[11-12]研究杭白芷多倍体育种，采取了多种途径，如处理发芽种子的根尖、小苗的顶芽、植株的腋芽等，最终通过对花序进行诱变的方法，成功培育出了多倍体杭白芷。彭菲[13]测定发现人工四倍体白芷根中欧前胡素的含量达到0.46%，比原二倍体白芷根中欧前胡素的含量(0.22%)增加了104.4%。朱艳英等[14]研究了太空育种白芷与普通白芷的差异，主要活性成分香豆素类组分含量增加，蛋白质和脂肪组分含量略有增加，而淀粉、膳食纤维的含量大幅度降低。

3 白芷的营养与施肥研究

白芷积累的大量矿质元素中氮、钾最多，磷最少[15]。且随着白芷生长发育，叶干物质含量逐渐降低，根干物质含量逐渐升高，生长后期生长中心转向地下，干物质不断向根中积累，使产量得到保证[16]。蒲盛才等[18]和陈郡雯等[19]研究均发现施用量在一定范围内，氮、磷、钾对白芷产量提高均为正效应，配合施用比单施产量高。氮肥优先促进地上部生长，提高根中香豆素浓度，提高产量。磷肥会降低株高、根长，提高植株含水率，提高叶片和根中氮素浓度和积累量，提高叶片中香豆素浓度和积累量，提高产量。钾肥有利于增加株高、根长、根粗和干重，降低根中氮素浓度和积累量，提高磷素、钾素的浓度和积累量，提高叶片和根中香豆素积累量[17]。同时施用有机肥可以提高根和叶片中香豆素积累量，提高产量，有机肥处理作用效果好于单施化肥处理。肥料种类对白芷早期抽苔率及产量也有较大影响，单施钾肥的早期抽苔率最低[20]。

利用腐植酸肥对作物增产和提高品质作用明显，并有改良土壤结构、增强抗逆和抗病等特性。童文等[21]研究发现合理施用腐植酸、腐植酸钾、黄腐酸均可提高白芷的产量与质量，其中黄腐酸叶面喷施浓度1.0 g·L-1增产效果最明显。张志梅等[22]用次生代谢增强剂在祁白芷不同时期叶面喷洒，有助于提高白芷产量和跟中欧前胡素含量。

4 白芷病虫害防治研究

白芷在整个生长期中，均有不同程度的病虫害发生，并严重影响产量和质量，一般减产15%，严重时高达60%。常见病害有斑枯病、根腐病、黑斑病、紫纹羽病、立枯病、根结线虫、灰斑病等；主要虫害有红蜘蛛、蚜虫、地老虎、食心虫、灰象甲和赤条蝽等。

在白芷栽培生产中，应坚持“预防为主，防治结合”的植保防治原则，按照病虫害发生的规律，科学地使用物理防治、生物防治与化学防治技术，有效控制白芷病虫害。严禁使用中药材GAP生产规范中的禁用农药，严格按照农药使用时间间隔及农药有效期安全使用农药。

4.1 白芷斑枯病

白芷斑枯病[23]是白芷产区的主要病害之一，由白芷壳针孢菌SeptoriadearnessiiEllis et Everhart侵染引起的，该病发生普遍，严重时引起叶片枯死，植株早衰，造成白芷产量损失，同时会影响白芷药材的品质。病害的初侵染源主要是留种株的病叶和田间病残体。最初在植株下部老叶上发病，随后分生孢子藉雨滴飞溅的方式传播，在白芷生长期中不断引起再侵染。郑艳[24]对白芷病原菌生物学特性进行了研究，明确环境因素和营养条件对白芷壳针孢生长、产孢及其分生孢子萌发的影响。室内药剂测定[25]发现，多菌灵对白芷壳针孢菌丝生长的抑制作用最强，但对孢子萌发的抑制效果较差；甲基托布津、代森锰锌和百菌清对病菌菌丝生长和孢子萌发的抑制作用均较好；而三唑酮对白芷壳针孢菌丝生长几乎无抑制作用，但对孢子萌发的抑制效果较好。

4.2 白芷细菌性叶斑病

白芷细菌性叶斑病Pseucomonassyringaepv.Angelicae pv.nov为丁香假单胞菌白芷致病变种[26]，症状为叶片布满黄褐至暗褐色病斑，直径为2～4 mm，病健交界不明显。室内接种的白芷叶片被感染后，产生黄白至黄褐色的斑点，直径2～4 mm，斑点周围有黄色晕圈。调查发现浙江、江苏、安徽等地栽培的白芷均有不同程度的发病，浙江发病率为13%～58%以江苏最为严重，发病率为57%～85%，安徽最轻，发病率为5%～10%。生产中建议应用春雷霉素、农用抗生素等药剂防治。

4.3 白芷黑斑病

白芷黑斑病病原菌为当归叶点霉PhyllostictaangelicaeSaceardo，喻霜等[27]对白芷黑斑病发病症状、病原菌致病性和形态特征等进行了研究，该病在四川地区始发期为3月上旬，高峰期为6月份，病叶率达74.51%。病害侵染源主要是留种株的病叶和田间病残体，因此建议在生产上做好秋季田间病残体的清理，及时摘除留种株上的病叶同时配合药剂防治，可有效减少病害发生[28]。

4.4 白芷根腐病

白芷根腐病是生产上的重要病害之一[29]，病原为菜豆壳球孢MacrophominaphaseplinaGoid，属半知菌亚门，球壳孢真菌。笔者调查发现白芷栽培过程中并无根腐病发生，白芷根腐病主要发生于收获后的加工、干燥过程中，一般发病率在15%左右，严重时可达30%，甚至全部腐烂。蒲盛才研究员也表示病菌不能侵染健康的新鲜白芷，只能侵染有伤口和萎蔫的白芷，伤口是病菌侵入的主要途径，根周皮在抵抗病菌侵入中起重要作用。因此，在采挖、运输和加工过程中要注意保护白芷周皮不被破坏，采挖后应及时加工干燥。

4.5 白芷线虫病害

江文芳等[30]对白芷病原线虫的生物学生特性进行了报道，白芷线虫以卵、幼虫在土壤、寄主、病残体上越冬，多在土壤5～30 cm深处生存，生存最适温度25～30 ℃，温度高于40 ℃或低于5 ℃时都很少活动，在干燥或过湿的土壤中活动受抑制。本课题组调查发现河南禹州市栽培白芷线虫为害严重，发病严重地块病死率达30%～50%，连作地发病更为严重。白芷被线虫寄生后，根部发生许多根瘤，根呈结节状，地上部分生长不良。当条件适宜时，越冬卵在根结中孵化为幼虫，1龄幼虫留在卵内，2龄幼虫钻出卵外进入土壤侵染幼嫩的新根，并刺激寄主细胞膨大形成根结。该病在白芷整个生长过程中均可发生，生产中可以应用福气多、棉隆等低毒杀线虫剂防治。

4.6 红蜘蛛

红蜘蛛又叫朱砂叶螨，成虫、弱虫拉丝结网，主要危害白芷叶片[31]，影响光合作用，吸食叶片汁液使叶片变红、枯焦，可造成减产20%，为害症状为害初期叶片出现黄色针尖样斑点，引起植株长势衰弱，后期叶片焦枯，似火烧状，俗称“火龙”。红蜘蛛为害具有世代重叠现象，主要以雌虫成群聚在枝叶、残株及菜草根部越冬。次年3月越冬成虫出蛰活动，开始为害白芷，并繁殖。春季干旱、夏季高温少雨发生严重，6～7月为害白芷叶片，影响光合作用而造成减产。生产中建议用吡虫啉、杀螨威等药剂防治。

5 白芷连作研究

在同一块土壤中连续栽培同种或同科作物时，即使在正常的栽培管理状况下，也会出现生长势变弱、产量降低、品质下降、病虫害严重的现象，即连作障碍(Continuous cropping obstacles)。在日本称为“忌地”现象、连作障害或连作障碍，欧美国家称之为再植病害(Replant disease)或再植问题(Replant problem)，我国常称“重茬问题”。在调查过程中发现，白芷在生产过程中存在连作障碍问题，一般采用轮作，换行套作等方式加以解决。

关于白芷化感连作障碍研究未见报道，仅见祁白芷种子化感研究，贾蕾等[32]发现祁白芷种子和种翅膜中均存在某种水溶性萌发抑制物质，该物质对双子叶和单子叶植物种子的萌发有抑制作用，还可延迟种子萌发时间。因此，提出了在播种前浸泡祁白芷种子24h，或在不损伤种仁前提下搓去种翅膜的建议。赵金莉等[33]研究发现，接种AM真菌能够明显促进白芷植株生长，植株生物量显著提高，尤其是根部生物量，同时可提高白芷根中总香豆素和欧前胡素的含量，对白芷连作障碍有一定缓解作用。

笔者调查中发现重庆、遂宁、安国等白芷产区多用轮作的栽培方式，病虫害发生较轻，分析与该地种植方式有关，而亳州地区白芷病虫害发生较其他产区严重，尤其是连作多年的区域根结线虫病和红蜘蛛为害严重，减产损失较大，严重制约了该区域白芷栽培产业的发展。因此，在白芷生产过程中，宜采用轮作的方式减缓连作为害。

6 白芷规范化生产技术研究进展

按照GAP要求进行白芷种植管理，才能达到优质高产的目的。因此加强白芷的规范化生产技术研究，对白芷产业发展意义重大。苑军等[36]，蒲盛才等[37]和孙凤建等[38]分别对不同道地产区白芷规范化生产技术规程进行了阐述。杨枝中等[34]从扦样、净度分析、真实性鉴定、重量测定、发芽试验、水分测定、生活力测定、健康度测定8个方面对白芷种子质量检验方法进行研究，初步确定了白芷种子质量指标的检验方法。韦中强等[35]对川产白芷的留种繁育技术进行了系统阐述，种子优劣影响田间出苗率、产量、品质，其中特别指出白芷种子不宜久藏，隔年陈种易丧失发芽力，种子要当年采收、当年用，确定了适宜四川地区白芷种植留种的规范栽培方法。

周淑荣等[39]研究了不同加工方法对白芷有效成分的影响，自然晒干的白芷样品中二氧化硫残留量低于其他经过硫磺熏蒸的样品，氧化前胡素和欧前胡素均高于其他经过硫磺熏蒸的样品。笔者调查发现，白芷主产区用硫磺熏蒸干燥较为普遍，尤其是四川、重庆地区，白芷采收季节高温、高湿，如果不用硫磺熏蒸，晾晒过程中易发生霉变腐烂。因此在白芷主产区有必要开发小型药材干燥设备，建立统一干燥加工点，降低药材中的二氧化硫残留量。

7 瞻望

白芷的栽培研究是一项基础性工作，对白芷产业发展至关重要。通过对白芷生物学特性和栽培研究进展的调研与综述，发现白芷栽培过程中仍有很多问题亟待解决。

7.1 白芷标准化种植

通过对白芷主产区的调研，发现白芷栽培、加工，多为农户小规模种植，缺少规模化、产业化。截止到2014年通过国家食品药品监督管理局中药材GAP认证的白芷栽培基地仅有1家。今后白芷栽培研究工作首先应建立白芷规范化栽培基地，加强对白芷栽培技术的研究，实现白芷生产专业化和标准化。

7.2 白芷先期抽薹问题有待深入研究

调研发现生产当中所用的白芷种质混杂，先期抽薹严重。因此要加强白芷品种选育，并通过抽薹分子机制的深入研究，定向培育高产、优质和不易发生早期抽薹的品种，确保种子质量是提高白芷药材品质的前提。

7.3 不同产地白芷栽培技术标准亟需建立

白芷产部分布广，且不同产区栽培技术存在差异。宜根据各个主产区的气候环境因素，制定出不同道地产区的“白芷栽培技术标准”，实现白芷规范化种植和产业化生产。做好对白芷栽培技术、病虫害防治的规范化，通过白芷的规模化生产，加快推进地区经济发展，以实现良好的经济效益、生态效益和社会效益。

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ResearchAdvanceontheBiologicalCharacteristicsandCultivationTechnologiesofAngelicadahurica

ZHAODongyue，HAOQingxiu，JINYan，KANGLiping，GUOLanping*

(StateKeyLaboratoryBreedingBaseofDao-diHerbs，NationalResourceCenterforChineseMateriaMedica，ChinaAcademyofChineseMedicalSciences，Beijing100700，China)

The root ofAngelicadahuricais a commonly used traditional Chinese herbal medicines，it has function of expelling wind and cold，dampness pus，pain and other effects.In this paper，the biological characteristics，breeding，nutrition，fertilization，pest control，research and standardization of continuous cropping，obstacles production technology and other aspects ofA.dahuricawere reviewed.It provides theoretical support for further research on cultivation technologies ofA.dahurica.

Angelicadahurica；biological characteristics；cultivation technologies；review

10.13313/j.issn.1673-4890.2015.11.018

2015-01-26)

国家科技支撑计划课题(2012BAI29B02)；国家自然科学基金重点项目(81130070)；国家中医药管理局行业科研专项(201107009，201207002)；中国中医科学院“名医名家传承”项目(CM20143001)

*

郭兰萍，研究员，研究方向：中药资源生态研究；Tel：(010)64014411-2955，E-mail：glp01@126.com