无公害人参农田栽培技术规范及标准＊

徐 江,沈 亮，陈士林，李 刚，李西文，董林林，近藤健儿

（1.中国中医科学院中药研究所 北京 100700；2.盛实百草药业有限公司北京 100062；3.日本国株式会社津村 东京 107-8521）

人参为五加科植物Panax ginsengC.A.Mey.的干燥根及根茎，具有大补元气、补脾益肺、安神益智等功效，用于体虚欲脱、脾虚食少、津伤口喝等症[1]。自古以来，人参就是滋补佳品，用量较大。自2012年卫生部批准人参作为新资源食品在市场上流通后，其需求量又猛增，导致人参价格快速上涨。传统人参种植主要以“毁林栽参”模式为主，由于该模式对森林资源和生态环境破坏严重，国家现已明令禁止砍伐森林生产人参，由此导致伐林参地资源急剧减少，全球范围内人参药材供需矛盾日益突出[2]。农田栽参将成为人参种植产业发展的主要模式，但是农田栽参种植技术还不成熟，种植无序、病虫害严重、存苗率低等问题在生产过程中十分突出[3-6]。为提高人参产量，生产过程中滥用农药化肥，不仅使人参药效下降，而且造成药材农残及重金属严重超标，使得我国人参产业在国际市场中的竞争力不断降低，现阶段开展无公害种植是解决该问题的关键[7]。

目前，无公害栽培技术已经在人参、西洋参等药材种植产业中得到应用[8-10]，但有关无公害人参农田栽培技术规范及标准相关研究较少。为生产优质人参，减少农残及重金属等外源物质污染，建立科学合理的人参无公害农田栽培技术规范及标准，将有序推进农田栽参种植产业的健康发展。本文在研究团队多年农田栽参研究基础上[3-4,7,11-16]，结合国内外人参农田种植基地调研结果，制订了无公害人参农田栽培技术规范及标准。提出了栽培选地、土壤改良、优质种子种苗生产、田间管理、病虫害防治、质量控制及产地溯源等方面的科学种植技术和标准，研究结果可有效促进无公害人参农田栽培产业的健康可持续发展。

1 无公害人参农田栽培产地环境

栽培选地是无公害人参农田栽培的首要任务。种植基地选址应遵循物种分布生态相似性原理和地域性原则，种植基地应选择土壤改良成本低、便于机械化操作及运输的地区[17]。无公害人参农田栽培种植基地环境应符合《中药材生产质量管理规范（试行）》、NY/T 2798.3-2015无公害农产品生产质量安全控制技术规范、GB15618-2008土壤环境质量二级标准、GB5084-2005农田灌溉水质二级标准、GB3095-2012环境空气质量二级标准等要求。

1.1 生态因子阈值范围

依据人参生长特性，利用“药用植物全球产地生态适宜性区划信息系统（GMPGIS-II）”进行农田栽参生态适宜产地分析[17]。GMPGIS-II是对GMPGIS的升级更新，此系统气候因子由原有的7个气候因子更新至21个，各气候因子主要来自WorldClim和CliMond气候数据库，同时本研究的人参采样点也根据现有种植产区进行了增加，经分析得到适宜人参生长的生态因子阈值范围如表1所示。适宜农田栽参的土壤类型主要为白浆土、强淋溶土、暗色土、始成土、冲积土、潜育土、薄层土、淋溶土、灰化土、黑土等。种植基地土壤必须符合GB15618-2008二级土壤环境质量标准要求，土壤重金属元素应该在规定范围内，其中总镉（mg·kg-1）≤0.30、总汞（mg·kg-1）≤0.25、总砷（mg·kg-1）≤25、总铅（mg·kg-1）≤50、总铜（mg·kg-1）≤50。

1.2 潜在生态适宜产区

依据中国、韩国、日本、朝鲜等农田栽参分布样点，通过GMPGIS-II得出农田栽参在世界范围内的最大生态相似度区域（生态相似度99.9%-100%区域），该适宜区域主要分布在亚洲东部、北美洲中东部、欧洲中南部及大洋洲东部沿海部分地区。其中人参最大生态相似度区域主要包括美国、加拿大、中国、俄罗斯、日本、朝鲜、法国、意大利、韩国等地区。

基于人参在国内的种植产区样点信息，利用GMPGIS-II得到人参在国内的最大生态相似度区域，该区域主要分布在中国东北、山东半岛、秦岭山脉及云贵高原高海拔地区，其中适宜种植的省区包括黑龙江、吉林、辽宁、陕西、湖北、四川、河北等。黑龙江省铁力市、嘉荫县、海林市、富锦市、虎林市、宝清县等地，吉林省抚松县、通化市、集安市、敦化市、桦甸市、靖宇县、长白县等地，辽宁省宽甸县、桓仁县、凤城市、新宾县、开原市等地是农田栽参潜在最适种植产区。

1.3 种植基地环境及土质要求

种植基地应选择生态环境良好、不受工业“三废”及城镇生活、医疗废弃物等污染的地区；土壤农残及重金属含量不得超出无公害土壤种植标准。所选地块应远离居民区和主要公路500 m以上，预选地块坡度范围以2-15°为宜，适宜种植在东、南、北三个坡向，离水源较近、便于机械化作业的地区。低洼积水、土壤黏重、岗顶风口等易遭受灾害地块不宜选用。

表1 人参农田栽培适宜生态因子阈值范围（GMPGIS-II）

种植基地选择土层≥30 cm、土质疏松肥沃、保水保肥性能良好、具有良好团粒结构的土壤较好。改良后的土壤有机质含量应≥3%，pH值范围5.5-6.5，大量及微量元素丰富。前茬作物为玉米Zea mays、大豆Glycine max、紫苏Lonicera japonica等较好，不宜选用种过蔬菜、水果、烟草、马铃薯等的地块。

2 无公害人参农田栽培优良品种选育

2.1 农田栽参新品种选育

选育优质、高产、抗病虫新品种是无公害人参农田种植的重要环节[18]。针对农田土壤质量及缓冲性较差等问题，应重点选育对病虫害有较强抵抗力的品种[19]。传统育种方法是人参育种的主要选育手段，然而该方法选育周期长，效率低，采用现代分子技术选育新品种，可有效缩短选育时间，加快选育效率，进而保障无公害人参农田生产[20]。研究表明人参种质资源较为丰富，遗传多样性较高[21,22]，有助于人参新品种的选育。目前，国内外培育的人参新品种较多，中国培育的人参新品种最多，有13个，但大部分适宜伐林地种植，仅有3个为农田种植品种，且培育的新品种推广面积较小；韩国有9个，均为农田种植品种，适应性好，推广面积较大；另外日本培育的人参新品种有2个，朝鲜有1个。与国外农田栽参品种相比，我国适宜农田种植的新品种较少，且大都处于示范种植阶段，今后应加大农田栽参抗逆新品种的选育力度（表2）[23-31]。

表2 人参主要品种类型及生长特性

人参遗传信息若缺乏研究，会严重影响人参产业发展，进行人参全集因组图谱解析，可促进人参优良品种选育。应用二代测序技术组装了人参全基因组序列，研究表明人参基因组包含了3.5 GB核苷酸序列，其中60%以上为重复序列，人参基因区编码42006种预测蛋白，通过全基因组比较分析，鉴定出了31个甲羟戊酸途径关键酶编码基因，225个UDP-糖基转移酶（UGT），这些UGTs是人参最大的基因家族之一。人参基因组的测序、分析，在分子水平上揭示的人参皂苷生物合成、进化以及人参抗病分子机制，可为农田栽参新品种的选育提供基础[12,32-33]。

在单因素试验结果的基础上，以烤制温度、蒸汽烤制时间、蒸汽喷射时间组合，在单因素试验优选的参数基础上，数值上下浮动5%，确定具体参数数值，设计3因素3水平正交试验L9(34)(见表1)，优化红外蒸汽烤制工艺，确定最佳工艺参数。

2.2 优良种子种苗生产

优良种子种苗生产应选取无病菌、健康的人参种子为材料，依据GB 6941-86及ISO17217-1-2014-人参种子种苗标准进行挑选及种植。种子可通过包衣、消毒、催芽等措施提升出苗率及减少病虫害发生率。常用人参种子消毒方法为50%多菌灵500倍溶液浸泡裂口种子10 min或者使用2.5%适乐时（2.5%咯菌腈悬浮种衣剂）进行包衣拌种。育苗地土壤应疏松通气、保水保肥，具有良好的物理特性，营养成分均衡，无病菌、虫卵及杂草种子等。

3 无公害人参农田栽培技术

3.1 整地

4月末至5月初，进行第一次土壤翻耕，翻耕深度25-40 cm为宜；7月中旬将种植的绿肥打碎回田，每隔10-15天翻耕一次土壤，雨后或参地水分含量太高时不宜翻耕，9月起垄做畦前，共进行8-10次翻耕。平地畦向一般选南北走向，坡地可以顺坡做畦，畦长≤50 m[5]。

3.2 土壤消毒

土壤消毒主要以化学农药消毒为主，紫外线和生防菌剂（木霉菌、哈茨木霉菌等）消毒为辅。土壤消毒时间以绿肥回田后为宜，当气温稳定在10℃以上，土壤相对湿度为30%-80%时，可以开展化学药剂消毒。常用土壤消毒剂为棉隆、威百亩、氰氨化钙、1,3-二氯丙烯等，消毒剂种类及消毒方法如下表所示（表3）。消毒完成后立即进行土壤翻耕，排空土壤中残留的有毒气体，进行播种及移栽[34-37]。

3.3 土壤改良

土壤改良可以分为绿色休闲及黑色休闲两个过程，可采用绿肥种植、有机肥及菌肥添加等方式提升土壤肥力。根据种植基地土壤营养成分状况，在绿色休闲改良时期，可种植紫苏、大豆、玉米等作物，夏季高温时期将绿肥打碎施入农田，促进其快速腐烂，在后期土壤翻耕过程中可增施有机肥及微生物菌剂，调节土壤物理结构及适宜pH值[4]。黑色休闲过程中中肥料添加以有机肥为主，少量搭配化肥和微量元素肥料，使改良后的土壤疏松肥沃、农残及重金属含量较低，达到《无公害农产品产地环境评价准则》要求。

人参绿肥作物筛选过程中发现紫苏绿肥对人参生长及增产具有显著提升作用。在前期工作基础上，选育了绿肥紫苏新品种，该品种具有叶籽两用、丰产、高抗、耐贫瘠等特性，研究表明该紫苏品种的甲醇提取物可有效抑制人参根腐病发病率，对根腐病致病菌具有较好的防治效果[15]。另外，人参根腐病生防菌剂PG50-1对根腐病致病菌的防治效果显著，移栽或直播前，将该菌剂施入土层，人参根腐病死苗率可以下降60%以上，致病菌尖孢镰刀菌丰度可以下降40%以上[14]。通过大量田间实验，得到农田栽参土壤改良的农家肥用量为4-6 t·667 m-2，农家肥以鸡粪及猪粪为主，按照2∶1（W/W）混匀，发酵备用。施肥可有效降低土壤pH，增加土壤肥力，降低土壤细菌多样性，改变细菌群落组成，提高人参存苗率，最终提高人参产量和质量[4]。

3.4 种子种苗繁育

3.4.1 播种

选择优质人参种子进行催芽处理，当人参种子裂口率≥95%，且胚长接近胚乳长度时，种子完成层积处理。秋播可在10月中下旬进行，播种前用多菌灵或适乐时药剂进行包衣拌种杀菌处理；春播在4月中下旬土壤解冻后开始。育苗地播种可采用点播、条播或散播方式。播种覆土厚度为3-5 cm，播种后将畦面搂平，使用稻草、打碎的玉米秸秆或松针等进行覆盖，厚度2-3 cm，参龄达到4-6年即可采收。

表3 不同土壤消毒剂使用方法比较

表4 多年生人参移栽株行距比较

3.4.2 移栽

大田移栽人参时，采挖参苗与参苗分等级应同时进行。依据人参种苗等级，应选择健壮、无病虫害的参苗进行移栽。春栽适宜在4月中旬土壤解冻后进行，秋栽适宜在10月中旬人参地上部枯萎时进行。人参移栽时不要伤到芽苞和参根表皮，可用50%多菌灵粉剂进行拌根消毒处理[38,39]。

多年生人参起苗时可以将人参种苗分为一等、二等和三等，移栽时可以先移栽大苗，后栽小苗（表4）。移栽完成后，覆土5-8 cm，并将畦面搂平，使参苗充分接触到土壤。播种完成后用稻草、切碎的玉米秸秆或松针进行覆盖，厚度为2-3 cm，参龄达到4-6年时即可采收。

3.5 合理施肥

人参施肥应按照基肥为主、追肥为辅，有机肥为主、化肥为辅的施肥原则进行（表5）。除大量元素外，根据土壤营养成分含量差异，可以施入部分微量元素肥料。另外，未经国家各级农业部门登记的化肥或生物肥料禁止使用。

3.6 田间管理

及时进行覆盖、防寒、摘蕾、疏花、疏果等是无公害农田栽参田间管理的重要环节。早春及秋季寒潮来临前，应做好防寒准备，可以采用覆土、覆盖塑料膜及草帘子方式进行防寒。当参畦土壤全部化透时，及时撤除防寒物，并使用1%硫酸铜对参地进行消毒。冬季参棚积雪厚度超过10 cm时，需要及时除雪，防止参棚坍塌。同时人参生长季节根据土质板结程度，全年手工松土3-5次，松土时进行人工除草，确保参地畦面无杂草。人参长出棚外易产生日灼病，在松土过程中注意扶苗培土。人参开花初期，当花梗长度为3-5 cm时，可以从花梗上1/3处将整个花序剪掉，留种田可以除去花序中心1/2花蕾及小而弱的青果，每株人参保留20-30粒种子。

田间管理过程中注意水、肥及光的调节。遇到干旱天气，可以采用微喷灌溉、滴灌或沟灌等方式进行，确保人参在适宜的生长环境下生长。为减少灌溉次数，可以在春秋季节采用收集自然降水的方式进行参地补水，但需要注意防止雨水带来的病虫害。多年生人参可根据人参长势进行适当追肥，追肥可采用施农家肥及叶面肥方式进行。人参出土后，根据天气情况及时覆盖参膜，当人参完全展叶，气温超过25℃时，及时覆盖遮阳网。为促进人参生长，春秋季适宜增大光照，夏季适宜减少光照，以促进人参光合作用。

4 无公害人参农田栽培病虫害综合防治

无公害农田栽参病虫害防治的原则是“预防为主，综合防治”，建立以农业、物理及生物一体的综合防治体系，尽量减少化学农药的使用量，最终达到收获优质药材的目的[40-42]。

4.1 农业防治

为减少农田栽参基地病虫害发生，生产过程中可以采取翻耕、晾晒、松土、除草、适时播种等措施，减少病虫害的发生率，同时合理密植，优化群体结构，促进人参健康生长，减少病虫害发生的不良环境产生。农田面积广阔，为促进人参健康生长，可根据人参植株水分临界期、最大需水期及病虫害发生情况进行合理灌溉。另外，根据人参参龄及种植密度，可采取遮荫或补光等措施进行光照强度调控，使人参长势健壮，有效抵抗病虫害的发生。

4.2 物理防治

人参常见虫害主要有地老虎、金针虫等，利用害虫成虫具有趋光性特点，可采用黑光灯或频振式杀虫灯对人参虫害进行防治[43]。如依据地老虎羽化时间，在其羽化期安放黑光灯、糖醋液进行诱杀。利用飞蛾、金龟子、蚊蝇等害虫对特殊光谱具有吸引特点，可采用黄板、蓝板等方法进行趋避和诱杀[44]。在土壤休闲改良过程中，可以利用夏季高温天气，通过覆盖地膜及翻晒方法消除土壤中的病源和虫源。

表5 无公害农田栽参肥料种类及施用方法

4.3 生物防治

生物防治方法主要是利用有益生物或者植物代谢产物等对中药材病虫害进行防治的技术。常见防治方法包括以菌治病、以菌治虫、以害虫天敌治虫、植物源农药、农用抗生素及其他生防制剂方法。人参根腐病可采用种植紫苏绿肥及使用其提取物进行防治，该方法可有效控制人参根腐病发生，有效降低农药用量的20%-40%[7]。另外，植物源农药具有安全、环保等特点，有利于中药材无公害生产和质量提高，是农田栽参病虫害防治的重点发展方向[45]，今后应加大人参专用生物农药的开发力度。

4.4 化学防治

化学农药是人参病虫害防治的主要方法。农药使用过程中应该做到科学用药，对症用药及适时用药原则，严格按照用药说明及安全间隔期进行农药使用。建议采用国家推荐使用的高效、低毒、低残留农药，以降低农药残留及重金属污染等，严禁使用国家规定的剧毒、高毒、高残留农药种类[46]。

施药期间注意合理配施农药及轮换交替用药，以达到杀灭害虫，降低药材农药残量、保护天敌的目的，同时做好施药人员的安全防护工作[47-48]，确保生产的人参符合无公害人参农残及重金属限量国家团体标准要求[49]。人参病虫害种类较多，常见病虫害种类接近30种，根据田间病虫害防治方法总结，农田栽参常见病害种类、发病时间、危害部位及无公害防治方法如表6所示[9]。

人参虫害对人参产量及质量也会产生较大影响。人参虫害防治需在了解害虫发生规律前提下，以农业、生物等综合防治为主，尽量减少化学农药使用量。春秋季节及时检查虫情指数和种类，有针对性地使用生物除虫药剂进行诱杀；晚秋季节及时清除人参茎叶和杂草，消灭害虫寄生源。农田栽参虫害种类、危害部位及无公害防治方法如表7所示。

5 无公害人参质量标准及产地溯源

质量控制是无公害人参农田栽培的关键环节之一。无公害人参质量包括药材皂苷含量、农药残留和重金属及有害元素限量等指标。药材含量、农药残留和重金属及有害元素限量等指标可以依据《中华人民共和国药典》2015版中的检测方法及规定进行。实际生产过程中应依据人参产地及长势情况选择最佳采收期，人参采收、加工及原料装运，包装环节应严格按照无公害药材采收及加工方法进行，避免二次污染，加工过程中的清洗用水质量必须符合GB3838-2002地表水环境质量标准限值。

表6 农田栽参病害种类及无公害防治方法

表7 农田栽参虫害种类及无公害防治方法

表8 无公害人参药材及饮片必检农药最大残留限量

5.1 无公害质量标准

5.1.1 农药重金属及有害元素残留限量

无公害农田栽参农药残留和重金属及有害元素限量应达到国家相关标准规定。在合作单位多年人参出口药材检测结果基础上，参考《中华人民共和国药典》2015版、《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》以及美国、欧盟、日本、韩国等国家的人参质量标准，制定了T/CATCM 001-2018无公害人参药材及饮片农药与重金属及有害元素的最大残留限量标准。

本标准规定了无公害人参药材及饮片中艾氏剂、毒死蜱、氯丹、五氯硝基苯等168种农药残留及5种重金属及有害元素的最大残留限量。其中艾氏剂、毒死蜱、氯丹、五氯硝基苯等42种农药为必检项，其种类及最大残留限量如表8所示。重金属及有害元素限量指标铅、镉、汞、砷、铜均为必检项，其含量标准如表9所示。高灭磷、啶虫脒、甲草胺等126种农药为推荐检测项，其最大残留限量见《无公害人参药材及饮片农药与重金属及有害元素的最大残留限量》团体标准[49]。

5.1.2 杂质及含量测定

参照《中华人民共和国药典》2015版（通则201）测定。人参药材安全含水量不得超过12.0%，总灰分不得超过5.0%。人参皂苷含量测试以《中华人民共和国药典》2015版（通则0521）测试方法进行，按干燥品计算，人参药材中人参皂苷Rg1（C42H72O14）和人参皂苷Re（C48H82O18）总量不得少于0.30%，人参皂苷Rb1（C54H92O23）的含量不得少于0.20%。

5.2 无公害产地溯源

建立无公害中药材产地溯源系统是解决药材原料质量安全的有效措施[50]。人参为多年生药材，建立产地溯源系统，可以在生产及流通环节实现人参药材种源、种植过程、加工及销售的溯源查询，实现药材统一规范的信息管理。研究团队首次把人参药材和饮片物种真伪、品质优劣及流通管理相结合，建立了“人参药材质量追溯管理系统”[51]。其中人参药材真伪主要采用中草药DNA条形码鉴定技术鉴定，品质优劣主要依托高效液相指纹图谱转化为二维码技术进行分析，流通信息管理主要采用了物联网和云计算的现代信息技术，同时开发了基于移动智能技术集成的人参药材质量追溯技术平台，使得人参生产各环节质量检查能够实现实时共享，实现了企业质量控制、政府机构监管和消费者监督的有机结合，确保每批人参药材来源可查、去向可追、责任可究，保证了人参药材质量。建立无公害农田人参产地溯源系统，不仅是生产优质人参的有效措施，也是保证临床用药安全的前提[52]。总之，无公害人参农田栽培技术规范和标准的建立，为优质人参药材的生产提供了科学依据，为人参种植产业的健康可持续发展提供了保障。

表9 无公害人参药材及饮片中重金属及有害元素最大残留限量