丹参规范化产业化种植技术

姜磊，田成玉，李军，孙居文

(1.平邑县林业局，山东 临沂 273300； 2.平邑县生物育种中心，山东 临沂 273300； 3.山东农业大学，山东 泰安 271001)

丹参是唇形科植物丹参(SalviamiltiorrhizaBunge)的干燥根和根茎。最初载于《神农本草经》[1]，具有活血祛瘀止痛、清心祛烦的功效[2]，更具抗肿瘤、抗菌消炎、抗过敏、调节组织修复与再生、抗脂质过氧化和清除自由基等多种药理活性[3]，是我国常用大宗中药材，在四川、山东、河南、安徽均有广泛的种植[2]。目前，丹参育种选育工作处于起步阶段，不同来源丹参之间的亲缘关系尚不明确[4]，人工栽培也存在严重的混杂现象[5]，规模化不均、产业化不高。通过项目实施对丹参规范化产业化种植技术进行研究，加快新技术示范推广步伐，减轻了丹参栽培混杂状况，降低成本、增加效益，提升了科研生产、加工销售产业化水平。

1 研究背景及意义

我国心血管病死亡占城乡居民疾病死亡原因首位，患病率和死亡率仍处于快速上升阶段[6]。丹参在急性脑梗死、冠心病、心绞痛等多种心脑血管疾病治疗中疗效显著[1，7]，对以丹参为原料的中成药需求逐年增加，对丹参产品从种植到加工的要求也越来越高，目前，每年丹参需求量达2万t[8]。野生丹参由于多种原因数量正在急剧下降[5]，山东野生白花丹参资源稀缺[9]，各产地人工栽培丹参质量参差不齐，品质退化严重[5]，道地药材的异地种植现象普遍，造成中药质量下降明显[10]，同时，丹参药材栽培过程中存在非常普遍的农药使用情况[11]。药材原料供给不稳，现有生产经营模式不能实现完全溯源，远远不能满足高品质丹参市场需求。近年来对丹参的药理作用研究颇多，包括化妆品不同领域的实际应用及发展优势[12-13]、产地溯源可行性研究等[10]。代晓光等[14]总结了丹参化学成分、药理作用机制和临床应用的研究进展，药理研究成果突出。相对于化学成分和药理作用研究，对丹参种质资源、选育、种植方面的研究较少，种质资源的优劣是其产量和质量的决定性因素，丹参种苗品种混杂，栽培技术不规范，其种植技术亟待改进[8]。

山东是我国丹参重要道地产地，其中80%产自沂蒙山区，平邑县地处蒙山脚下，气候、土壤非常适宜丹参生长发育，是丹参种植主产区之一[15]，也是大中企业重要药源基地。结合项目实施，与北京中医药大学、山东中医药大学、山东农业大学及贵州中医药大学合作，2011年4月至2017年在山东平邑进行了丹参规范化规模化和产业化生产技术研究，根据中国药典和医药行业的标准，制定完善了丹参种植的环境条件、土壤条件、良种选育、繁殖方式、田间管理，以及采收加工、重茬轮作等标准。按照《中药材生产质量管理规范》(GAP)[16]技术要求制订了丹参栽培技术标准操作规程(SOP)，逐步形成丹参产业化种植的技术体系和人工高产稳产种植的示范样板，对于指导和规范丹参产业化生产、提升药材质量具有重要意义。

2 研究内容

丹参优良种质资源的鉴定、评价及制定良种选育标准和方法、种苗标准等；丹参适宜种植发展区域的确定及示范基地、推广基地选择依据；生产基地农业生态环境现状、评价及动态变化规律；优化建立栽培技术规范；分析病虫害的种类、规律及综合防治措施；农药的使用规范、标准、残留量及确定安全间隔期；肥料的使用规范、标准；考察活性成分和指标性成分的积累动态数据及适宜采收期的确定；丹参采收及产地加工方法；包装、贮藏及运输要求；制定完善丹参规范化种植操作规程与药材质量标准；对丹参进行检测分析，与上海有关科研院所合作开展丹参指纹图谱研究，并对重金属和农药残留等安全性指标进行测定。

3 主要技术指标

通过种质资源利用，引种选育出了丹参良种，进行了良种工厂化快繁、规范化育苗；进行了起垄平栽试验，总结出合理密度为12万株·hm-2；确定了在平邑的适宜采收期为10月底至11月中旬；实行3年一轮作，避免重茬连作；综合防治病虫害，重金属和“农残”含量大大低于国家标准；丹参素含量稳定在1.7%左右，丹参酮ⅡA达0.35%～0.48%，高出《中国药典》标准的1～2倍；制订了SOP；总结出产地加工、包装、贮藏及运输技术；加工车间及质量技术控制体系的建立解决了产业化示范带动问题。

通过前3年的研究，2014年平邑县科技局组织有关专家测产验收，结果40 hm2示范基地平均折干产量6 030 kg·hm-2，比当地平均产量增产14.9%，增产达显著水平。对丹参种质资源研究、播种育苗研究、集约栽培技术体系研究、生长发育特性及适宜采收期研究、病虫害防治调查研究、轮作试验、连作试验、丹参采后加工和质量标准等研究课题完成情况给予高度评价。

4 技术创新点及规范化产业化生产推广前景

4.1 技术创新点及成熟度

4.1.1 利用组培技术进行丹参选育快繁

丹参传统繁殖方法不仅速度慢，而且产量低、品质易退化。近年来，丹参离体培养研究成果较多[17]。2012年平邑生产基地组建丹参组培实验室，进行了丹参优良品种的选育及快繁研究，筛选出了丹参嫩枝茎段适宜的培养基配方，建立并优化了丹参茎段组培快繁体系，实现了优良丹参种苗工厂化快繁。

4.1.2 开展GPA等多项核心技术试验研究

中药材的质量直接或间接影响中药制品的质量及疗效，实施GAP势在必行[16]。蒋传中等[18]不断改进丹参GAP基地建设经验，基本实现了品种良种化、种植机械化、操作标准化、质控系统化、加工自动化、记录追溯化、管理信息化。为提高丹参规范化种植水平，与北京和山东中医药大学联合开展丹参GAP种植技术研究，开展良种选育、资源调查、提高质量标准、提高丹参产量等一系列关键技术研究，共进行了21项试验研究和调查内容，制订了整套丹参种植SOP，为提升丹参的规范化规模化种植打下了基础。

4.1.3 引进丹参机械化采收技术，降低采收成本

引进推广丹参机械化采收技术，其收获效率是人工采收的50～100倍，可节约劳动力90工·hm-2，机械化收获比人工起净率提高3%，可以多收丹参150 kg·hm-2，少破损丹参450 kg·hm-2。2013年丹参机械化采收技术投入使用，将原来的人工采收成本由1.5万元·hm-2降至0.6万元·hm-2。该采收模式成本低、效益高，大幅度降低了劳动强度，增加了参农收益，被成功推广至全县及相邻产区。

4.2 推广应用前景

4.2.1 丹参种植示范基地建设辐射带动作用明显

以平邑华宇丹参种植专业合作社为依托，2011—2015年在平邑保太福禄庄、华家村、卞桥薄板沟、温水太平庄、蒙山柘沟村建立了5个丹参种植示范基地，面积分别为13.3、17.3、20.0、26.7和40.0 hm2。示范基地由合作社统一租赁土地、统一管理、统一采收和加工，对丹参生产的每一个环节进行监督、指导，提高了全县及山东丹参的规范化种植水平。

4.2.2 总结出的种植技术，易于操作、推广

姜卫卫[19]试验表明，山东地区丹参适宜起垄栽培，主产区丹参的适宜采收时间是10月上旬。魏鑫等[20]试验证明，丹参施氮180 kg·hm-2、密度14万株·hm-2为宜，地上、地下干物质积累量大、产量高。蒋学杰[21]研究认为，在畦作条件下16.5万株·hm-2产量最高。经过多年试验研究，平邑产地起垄平栽合理密度为12万株·hm-2，平邑产地适宜采收期为10月底至11月中旬，并通过丹参种源、种植、储运、加工系统性研究，提高了生产效率，促进丹参产业化发展模式形成。

4.2.3 药材质量得到有效控制，丹参原料可溯源

中药材质量的影响因素包括从药材产地、栽培、管理、采收、加工、运输到最后的销售贮藏各个环节，其中，频繁发生药材掺假事件，原料到产品阶段的质量控制问题不容忽略，必须建立中药材质量追溯体系[22]。溯源技术是探寻样品来源的一种方法，近年来，研究者们对中药材的产地溯源方法进行大量探索，提供了多种技术方法[10，23-24]。为保证基地丹参药材质量、开展溯源技术研究，成立了生产管理部和技术质量部，严格执行各项操作规程，按照《中药材生产质量管理规范》及相关生产技术规程的要求，进行栽培、采收、初加工、包装、运输、贮藏等各个环节的质量管理及记录检查，扩大溯源试验研究，使生产的每批丹参原材料都具有可追溯性。

5 存在问题及建议

5.1 优质品种的选育研究滞后

丹参优良品种选育是影响生产加工的关键因素，种子来源对丹参药材隐丹参酮、丹参酮Ⅰ、丹参酮ⅡA和丹酚酸B含量影响较大[25]，品种类型、生长环境对其产量及活性成分含量影响显著，冠幅、根粗、根条数、根鲜重、有效成分含量上均有极显著差异[26-27]。目前，对丹参种质资源遗传多样性、不同种质产量与质量差异性分析研究尚不成熟。郑梦婷等[28]研究认为，各产地野生丹参中丹参酮ⅡA含量均高于栽培丹参。宋嬿等[29]则研究发现，野生丹参中丹参酮ⅡA的含量普遍低于栽培丹参，栽培品丹参酮ⅡA尚能达到药典标准，而野生品却多数不达标。这就要求研究者必须加强种质试验分析，选育出优良品种，更好地服务、指导生产。

5.2 丹参根段繁育技术的研究有待提高

平邑产地多采用种子育苗，结合分根和芦头的育苗方式进行繁殖。种子繁殖存在基因交流可以选育出更适宜环境的后代，分根和芦头繁殖方式能保持优良性状的遗传，无性繁殖对丹参总体质量较好。陈洁等[30]分析总结丹参根段繁殖中死苗原因，并科学提出了有效的防治对策。仉劲等[31]试验研究不同根段部位、直径和扦插方式对丹参发芽率、产量和品质的影响，为提高丹参产量和品质提供了理论依据。建议继续进行丹参繁育技术的对比试验，对生长量、产量、质量、有效成分含量进行对比分析，以获取与科研、生产、加工需求相适宜的繁育方式。

5.3 符合中药材需求和生产规律的生产模式有待探讨建立

丹参生产实践中仍存在栽培管理粗放、追求产量忽略质量的问题，现代农业技术、生物技术在丹参领域应用比较欠缺。下一步将探索发展新的中药材资源生产模式，加深栽培技术对丹参药材产量和质量的影响研究，进行丹参仿野生种植试验，与其他种质对比研究，进行复合种植[32-36]，并进行产量和质量检测分析，以寻求优质高产的生产模式。

5.4 连作障碍问题严重

连作丹参地下根茎韧皮部发生萎缩、黏连、腐烂，根径减小，产量下降[37]。沂蒙地区重茬种植丹参在产量和质量上降低较大，多年连作、重茬地块发病普遍，危害较重[38]。平邑产地丹参种植根农药残留大，植物抗逆性降低，重茬丹参90%以上存在外观粗糙、根瘤增多现象，连作3年以上的地块土传根部病害发生普遍，大量线虫寄生，一般地块病虫株率20%～30%，重者发病率50%以上，甚至根腐烂、死苗。经试验研究，起垄平栽并运用综合防治，实行3年一轮作，能够有效减轻连作病虫害发生，降低农药残留。牛敏[39]试验得出，连作年限增加，丹参药材中紫草酸、隐丹参酮、丹参酮Ⅰ和丹参酮ⅡA等活性成分含量呈不断降低趋势，严重影响丹参药材的产量与质量。但也有试验证明，连作使丹参药材产量和抗氧化活性降低，但不影响有效成分含量[40]。垄式地膜处理、添加活性炭能有效消减丹参连作症状，减少其自毒作用，提高丹参产量和品质[37，41]。丛植菌根真菌能够促进丹参等栽培中药材生长，增加产量和质量，缓解因连作引起的病害发生[42-44]。今后要加大连作对活性成分影响及障碍防治技术研究，采取合理的栽培制度，探索绿色控害技术，解决丹参重茬低产、低质问题，实现连作无污染、长势好、品质高的目的。

通过项目实施丹参规范化产业化生产研究取得较好进展。丹参已广泛应用于临床，但化学成分、药理活性研究不够完整和系统[2]，种质资源、规范化产业化种植研究还不够深入，希望加大研究力度，开阔药物资源，促进丹参科研开发利用快速发展。