黄芪无公害栽培技术综述

李洪源 任伟超 孟祥霄

摘要：黄芪为临床名贵中药材，具有补气健脾、升阳举陷、益卫固表、利水退肿、托毒生肌等功能。由于长时间掠夺式挖取，导致野生黄芪的资源不断减少。目前，黄芪药材多为人工栽培，但由于病虫害及药材的重金属、农药残留的影响，严重制约了黄芪药材栽培技术的发展。无公害栽培是保障黄芪安全和品质的有效措施之一。概述黄芪无公害栽培的各关键环节，如产地环境、新品种选育、土壤改良、科学种植模式、病虫害综合防治等。建立黄芪无公害种植技术体系，保证了黄芪种植业的健康可持续发展，降低了农残和重金属含量，生产出优质高产药材。

关键词：无公害黄芪;产地环境;品种选育;农艺措施;综合防治

中图分类号： S567.23+9.04  文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2020）15-0187-05

2015年版《中华人民共和国药典》规定黄芪为豆科植物蒙古黄芪[Astragalus membranaceus （Fisch.） Bge.var.mongholicus （Bge.）Hsiao]或膜荚黄芪[A. membranaceus （Fisch.）Bge.]的干燥根[1]。2种黄芪主要分布于内蒙古、山西、甘肃、黑龙江等地区，其中山西省浑源县、应县等为主要产地[2-3]。黄芪性甘、温，归肺、脾、肝、肾经，主要以干燥的根入药。黄芪含有多种活性成分，包括黄芪多糖、皂甙、黄酮类成分等[4-6]，能增强人体免疫功能，具保肝、利尿、抗衰老、抗应激、降压和更广泛的抗菌作用，能扩张冠状动脉，改善心肌血供，增强免疫力，延缓细胞衰老[7]。除此之外还具有极高的食用价值，被称为可食用的纯天然品[8]。

目前，黄芪是国内传统大宗中药材之一，其年用量已达3.5万～3.8万t，近年来依托黄芪开发的产品越来越多，如黄芪多糖冻干粉针、黄芪皂苷注射液以及以黄芪为原料的口服液、胶囊、药酒等[9]。因此，对野生资源的过度开发导致了黄芪野生资源的急剧减少。同时，由于黄芪自身繁殖能力差，野生资源遭到破坏后难以恢复。20世纪50年代，我国开始了黄芪的培育和研究[10]。虽然黄芪的育苗、田间管理、病虫害防治等措施不断改进和完善，但粗放的种植方式仍然存在，田间管理未形成统一标准，农药化肥无序使用，都制约着黄芪药材的品质和安全性。因此，建立黄芪无公害标准化栽培体系，提高黄芪的标准化生产技术水平，实现无公害中药材的推广变得尤为重要。本文综述了无公害黄芪的产地环境，优质抗逆新品种选育，综合农艺管理措施，安全、低毒的病虫害综合防治等，以期为黄芪无公害化种植和黄芪优质品种选育提供依据。

1 无公害黄芪的产地环境

黄芪宜在凉爽、干旱的地域生长，忌热涝，多在土层深厚、富含腐殖质、透水力强的沙壤土中种植[11]。因此根据黄芪生物学特征和环境要求的特点，种植黄芪需要在地势较高、渗水力强、地下水位低的地方，根据地域性原理及其生物学特性选择生产基地，开展和分析中药材适宜生态区的选址，是实现无公害中药材规模化生产的重要步骤。依据《中国药材产地生态适宜性区划（第二版）》[12]，得到黄芪主要生长区域生态因子值范圍，如表1所示。分析表1可知，蒙古黄芪生态适宜区包括内蒙古、黑龙江、吉林、新疆、河北等地区。膜荚黄芪生态适宜区包括内蒙古、西藏、四川、山西、陕西等地区。蒙古黄芪适宜的年平均气温为-2.8～6.9 ℃;年降水量为290～529 mm;年均相对湿度为48.5%～60.5%。膜荚黄芪适宜的年平均气温为-0.8～16 ℃;年降水量为301～1 425 mm;年均相对湿度为42.2%～71.3%。2个基原生态适宜条件的差异，主要是由于其生态适宜区的不同。

2 黄芪优质新品种选育

由于野生黄芪被长期大量采挖，并未对自然资源加以保护，导致目前野生黄芪的资源已经近乎枯竭。因此，通过对黄芪进行大规模引种栽培，在一定程度上缓解了野生资源不足的情况[13-14]。对黄芪进行抗病、优质、丰产及适应性的种质选育，可降低病虫害发生率、提升药材质量，以达到无公害标准。目前，黄芪选育的优良我国品种有7个[15-21]（表2），栽培地区主要有甘肃、内蒙古、山西、陕西、河北、黑龙江、吉林、辽宁等地区，今后可根据不同地区的生长因子及环境条件培育相适应的新品种。同时，有研究对多个省份野生黄芪和人工栽培黄芪中毛蕊异黄酮苷含量进行分析，发现两者之间并没有显著差异[22]。以黄酮类、多糖和皂苷类成分含量等指标进行比较，随着生长年限的延长人工栽培黄芪逐渐好于野生黄芪[23]。以不同化合物含量进行比较不利于黄芪质量的综合评价，因此如何全面提高人工栽培黄芪质量将是未来研究的方向。

3 综合农艺管理措施

黄芪在生长期间，对其进行适当的农艺管理很重要。为了减少病原菌的繁殖，可以在种植前进行土壤翻耕修复[24]。黄芪主要以种子繁殖，因此在播种前须选出优质的种子，选择适宜的播种期和适当的播种量。种植后要加强田间管理，结合黄芪的实际生长需求进行适当的排水灌溉[25-26]。做好留种采种、采收加工、病害防治等工作。

3.1 选地和整地

黄芪应种植在山区、半山区，选地势向阳、土层深厚、土质肥沃的沙壤土域或棕色森林土。选地后为加强土壤透水性、透气性，有利于根系生长，提高药材产量和药材质量等级。一般来说，在播种前的秋季，土壤可深耕30～45 cm，配合基础肥料翻耕，农用肥料施用量为37.5～45.0 t/hm2，注意水土保持，避免与豆科作物轮作。

3.2 种子处理及播种

由于黄芪种皮坚硬，当采用种子繁殖时需提前对种皮进行处理才能保持较高的发芽率。通常将种子与细砂混合，碾压至种皮变暗后在30～40 ℃温水中浸泡2～4 h[27]。随着种衣剂技术的发展与应用，黑龙江中医药大学马伟课题组经多年研究，研发出黄芪专用种衣剂，设计了一套操作简便易行的包衣方法。黄芪种衣剂是由杀虫剂、杀菌剂、缓释剂和成膜剂等经先进工艺加工而成，经稀释后包裹在种子表面，形成一定强度和渗透性的农药制剂保护膜，具有杀灭地下害虫的能力，防止种子携带细菌和种苗病害，促进种苗健康生长发育，提高作物质量，提高种子发芽率，减少种子和农药的使用，提高产量等功能，达到减少环境污染、防病、防虫、保苗的目的[28-30]。

3.3 播种与定苗

黄芪一般采用直播的方式，这样可保证黄芪药材质量，便于田间管理，更能实现省工高产的目的。播种可在春、秋季节进行。用种量为15 kg/hm2，播种时要将种子均匀地撒入沟中，覆土盖严实，并在沟里灌水，使土壤保持湿润。在苗高为5～7 cm时进行间苗，最后保证每隔8～10 cm有1株苗。如遇缺棵，应及时补苗。

3.4 田间综合农艺管理

适当的田间管理可促进黄芪的生长，提高丰产率。在定苗后要适时进行浇水追肥，并注意中耕除草，注意雨季排水。

3.4.1 灌水和排水 播种后要及时进行浇水，帮助种子快速萌发。定苗后先不浇水，为使根系伸长可进行适当蹲苗，但由于黄芪在返青期需水量大，因此要及时补充水分，保证水分充足。黄芪的根部在潮湿环境下极易腐烂，尤其是在下雨的天气须要及时排水，保证土壤的适宜湿度[31]。

3.4.2 中耕除草 黄芪为稀植作物，且幼苗生长较缓慢，须早锄草、勤中耕。第1次应在苗高5 cm左右时，结合间苗进行中耕除草。在苗高8～9 cm时进行第2次除草，在定苗后进行第3次中耕除草。第2年及以后于5月、6月、9月各除草1次。锄草松土同步进行，幼苗期要保证田间无杂草。

3.4.3 追施肥料 黄芪比较喜肥，但在生长季节施肥较难保证充足营养，因此须在春季整地时施足基肥（一次性施入优质农家肥37.5 t/hm2以上），在生长期间须追肥2次，需要纯氮120～150 kg/hm2、纯磷120～180 kg/hm2，根据氮磷比为1 ∶ 1～1.5，采用肥料与农用肥料进行混合施用，以保证黄芪所需的养分。在第1年待苗枯后，在行间开沟施混合肥，而后培土防冻，第2年，要结合中耕进行追肥[32]。同时还要在8月之前进行打顶，这样有利于控制植株的生长高度，减少养分的消耗。

3.5 留种与采收加工

在黄芪种熟期间，应该及时关注天气变化。如遇干旱天气，应保证水分充足，这样可提高种子成熟度，保證种子质量。一般黄芪种子在8月成熟，成熟后应立即采收。如不及时采收，将导致种子散失。根据种子成熟期，采取随熟随采的方式收集种子。黄芪以根部入药，通常到第3年即可收获。提前采收黄芪会导致质量差，延后采收会导致黑心或木质化。采收应选择在秋季植株枯萎后或第2年春季尚未萌发前进行，此时根部积累的有效成分含量高。收获时，要保护好外皮，防止断根，洗干净泥土，新鲜时切掉芦苇头，修剪根，在阳光下晾1～2 d，使其再次受潮，再摊开晾晒，反复晾晒，直至全干，将根理顺直，扎成小捆，即可供药用。

4 无公害黄芪病虫害综合防治

黄芪药材需求量日益增长，在栽培过程中如何在保证质量和产量的同时提高药材的安全性已成为科研工作者最为关注的问题。目前，蒙古黄芪与膜荚黄芪的病虫害种类基本相同，主要包括白粉病、根腐病、紫纹羽病（红根病）、黄芪霜霉病、豇豆荚螟、中国豆芫菁、豆蚜、小地老虎、沟金针虫、蛴螬等[33]。因此，采取有效的综合防治措施，对提高黄芪药材质量、安全性具有重要意义。

4.1 农业防治

农业防治是指为防治农作物病虫害，提高农作物对常见病虫害的抗性，创造不利于病虫害的生长蔓延而采取的综合性技术措施，从而控制和减轻病虫害对作物的影响[34-35]。栽种黄芪时应避免与大豆、紫云英、豌豆等豆科作物连作或套种，切忌连作和迎茬。在栽培过程中要加强田间管理，合理密植，注意田间通风透光;收获后及时深翻土地30 cm左右，充分曝晒杀死土壤中病虫、及时清除田间病株残体等措施都能减少病虫的侵染机会。灌溉可在幼虫成蛹期杀死初化蛹，进而降低虫害的发生率。

4.2 生物防治

随着剧毒化学农药的逐步禁用，生物防治的环保、无毒、可降解等优势凸显，生物防治大致可分为3类：昆虫防治、鸟类防治和细菌防治。昆虫性信息素的应用会干扰昆虫的交配和诱捕，是昆虫的生物防治措施之一。豇豆荚螟是我国豆科植物的主要害虫，同样也是黄芪的主要虫害之一，严重时能导致减产甚至绝产。陈丽萍等对采用性信息素结合船型粘胶诱捕器的使用效果进行了研究，结果表明性信息素对豇豆荚螟雄虫具有明显的诱杀作用，可以减少雌雄交配的机会，从而降低雌蛾产卵量;诱捕器放置高度为 120 cm 时的诱捕量最高，诱捕效果最好[36]。同时还可采用微生物农药控制虫害，用含有150亿个孢子/g的苏云金芽孢杆菌制剂喷施，可有效控制初期豇豆荚螟[37]。

4.3 化学防治

目前，化学防治在农作物病虫害综合防治上有很大的作用。但长期使用性质稳定的化学农药会导致农药残留、环境污染和病虫害抗性。因此，应优先采取农业防治、物理防治和生物防治措施，以化学农药防治为辅助手段，以达到减少中药材的农药残留及环境污染的目的。本研究总结了蒙古黄芪和膜荚黄芪种植过程中常见病虫害种类及防治措施，分别如表3、表4所示。

5 讨论与结论

目前黄芪药材主要依赖人工栽培，在实际生产过程中缺乏相关的标准，导致栽培过程不规范、田间管理不科学、化肥农药滥用等。这些因素直接导致中药材的安全性差、质量低，严重危害人体的健康。因此，开展黄芪无公害栽培技术的研究变得尤为重要。现阶段已进行了冬虫夏草[43]、人参[44]、党参[45]、郁金[46]、麻黄[47]等中药材的无公害栽培研究[48-49]，根据各药材生长特性，有针对性地制定无公害栽培技术指导方案[50]。

建立黄芪药材无公害栽培体系，应首先保证黄芪种源的真伪和种源的质量。目前，通过化学方法对中药材种源鉴定的报道减少，但通过对种源的DNA进行提取后，可分别采用DNA条形码技术、高分辨率溶解曲线（HRM）分析技术、环介导等温扩增（LAMP）技术对中药材种源进行快速、准确的基原鉴定。在对种源进行准确的基原鉴定后，采用分子技术，加强育种工作，制定黄芪药材种子种苗质量标准，从源头保证药材质量。选用良种可在便于田间管理、较少农药化肥的使用、提升药材品质、降低成本提高效益等多方面起到关键作用。

在黄芪生长过程中，要更加重视科学的田间管理，根据栽种地的地势、天气因素及时进行排水灌溉。在病虫害防治方面，应遵循绿色防控、高效利用的原则，建立以农业、生物防治为主的无污染、低毒的多方面植物病虫害防治体系，积极研发适合施用的高效低残留的农药种类，减少农残及重金属污染。黄芪以根部入药，采收过程中既要保证药材的质量和完整性，又要保证采收效率，因此可引进先进机械对黄芪进行采收，促进黄芪的无公害栽培向机械化发展，可在一定程度上降低成本、提高收益。

为推进黄芪无公害栽培，符合多元化的市场需求，应从保证种源质量到生长过程以及后续的采收、加工、贮存等步骤均达到无公害标准，这对推动中药材积极健康发展具有重要的借鉴意义。

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