半夏無公害栽培技術體系探討

錢廣濤 薛濤 張愛民

摘要 半夏（Pinellia ternata）是我國傳統(tǒng)的中藥材，市場需求量巨大，致使半夏野生資源不斷破壞、瀕臨枯竭，人工種植是解決市場需求量不斷增大的有效途徑。由于人們缺乏對半夏科學化種植的知識和技術，導致在生產過程中存在產量.低、品質差等情況，危害公眾身體健康，也極大地損害了種植戶的利益和積極性。無公害種植是解決該問題的有效途徑，獲得安全、無污染、品質高的半夏也是現(xiàn)階段中藥材種植發(fā)展的方向。本文依托本單位對半夏的多年研究以及結合其他單位對半夏的生產和科研情況，建立了半夏無公害栽培體系。

關鍵詞 半夏；無公害；栽培體系；中藥材；人工種植

Abstract Rhizoma Pinelliae is a traditional Chinese herbal medicine in China with huge market demand，which causes the wild resources in P.ternata being destroyed and depleted.Artificial planting is an effective way to solve the increasing market demand.Due to the lack of knowledge and technology for the scientific cultivation of P.ternata，there are low yields and poor quality in the production process causing danger in the public health and huge damage of interests and enthusiasm of the growers.Pollution-free planting is an effective way to solve this problem.The acquisition of safe and high-quality P.ternata is also the direction of the development of Chinese herbal medicine at this stage.This paper relied on the institution of many years of research on the production and research of P.ternata in combination with other units to establish a pollution-free cultivation system for P.ternata.

Key Words Rhizoma Pinelliae； Pollution-free； Cultivation system

中圖分類號：[R282.2] 文獻標識碼：A doi：10.3969/j.issn.1673-7202.2018.12.002

半夏屬共有9個種，主要分布在中國、日本和韓國。中國有5個種，主要分布在中國東部和南部，其中，半夏分布廣泛且使用頻率高，主要集中于中國長江流域以及東北、華北等地區(qū)[1]。半夏為天南星科植物，以其塊莖入藥，資料顯示半夏使用頻率在558種中藥材處方中居第22位，已被《中華人民共和國藥典》收入[2]。半夏首載于《神農本草經(jīng)》，揮發(fā)油、生物堿以及多種氨基酸、植物甾醇和甙類等是其主要成分，具有和胃止嘔、燥濕化痰、消痞散結、鎮(zhèn)咳等功效[3-4]。

半夏為多年生草本，珠芽繁殖和種子繁殖為其主要繁殖方式，自身繁殖系數(shù)低，生長周期長，產量較低且病蟲害較嚴重[5]。半夏野生資源雖然分布較廣，但近年來，隨著半夏國內外需求量不斷增加，生態(tài)環(huán)境惡劣等問題的加劇，致使半夏野生資源急劇下降，產品供應不足，價格不斷攀升[6]。以追求產量和短期效益為目的的藥農盲目擴大種植，造成多地區(qū)半夏品質退化，蟲害加劇，農殘和重金屬超標等情況[7]，不利于我國優(yōu)質中藥材的發(fā)展。

無公害中藥材是指從栽培選地、優(yōu)良品種選育、田間管理、病蟲害綜合防治等方面均符合國家相關標準，藥材中的農殘和重金屬含量均在國家規(guī)定的安全范圍內[8]。中醫(yī)藥是中國特有的衛(wèi)生產業(yè)資源，發(fā)展無公害中藥生產技術，建立標準化無公害中藥材操作規(guī)程，不僅可以獲得安全、品質優(yōu)良的中藥材，提高種植戶的收益和積極性，更能促進中藥產業(yè)健康發(fā)展，增加中藥產業(yè)在全球的影響力和競爭力[9]。目前，無公害種植技術在半夏上的應用已有多篇報道[10-12]，但和現(xiàn)有的栽培體系比較，具有一定的差異性，缺少系統(tǒng)性的整理和規(guī)范。因此建立系統(tǒng)科學的半夏無公害生產體系，生產優(yōu)質安全的半夏藥材，即可滿足國內外需求，更能促進半夏藥材的健康可持續(xù)發(fā)展。

1 無公害半夏栽培選地

半夏為多年生宿根草本植物，以干燥塊莖入藥，半夏存在連作障礙等問題，加重了病蟲害對半夏的危害程度[13]。栽培地的好壞直接關系到半夏的產量和品質，更對半夏的健康可持續(xù)發(fā)展起到?jīng)Q定性作用。無公害半夏應選擇生態(tài)因子適宜、土地肥沃、種植地周圍無污染企業(yè)、交通運輸方便的地區(qū)種植[11]。

1.1 生態(tài)適宜因子 無公害中藥生產種植地區(qū)的空氣、土壤、水質應滿足無公害生產標準，無公害半夏應依據(jù)《中國藥材產地生態(tài)適宜性區(qū)分（第二版）》規(guī)定的生態(tài)因子進行產地的選擇，空氣環(huán)境質量應達到GB/T3095-2012一、二級標準值，土壤符合土壤質量GB15618和NY/T391一級或二級標準，灌溉水達到GB5084-2005規(guī)定的灌溉水標準[14]。在生產過程中，要定期對種植區(qū)周邊進行空氣、土壤、水質監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，確保半夏種植區(qū)無污染，保障半夏正常安全生產。

根據(jù)半夏野生資源采樣點的生態(tài)因子值和全國各產區(qū)樣點數(shù)據(jù)，半夏生態(tài)因子主要包括年平均溫度、晝夜溫差均值、等溫性、年均溫變化范圍、年降水量、年均相對溫度、年均光照等。見表1。根據(jù)分析結果及半夏的生物學特性，并考慮到自然條件、半夏品質、產量以及種植規(guī)模，建議四川、湖南、貴州、湖北、云南一帶為半夏適宜種植產地。

1.2 土壤類型 關于半夏無公害生產所適合的土壤的類型，目前國家還未出臺相關標準規(guī)定，根據(jù)半夏的生長特性以及長期人工種植半夏的經(jīng)驗，本著無公害生產的原則，半夏生產基地的土壤應滿足土層深厚肥沃，結構性好，保水保肥能力強、質地疏松等特點，鹽堿地、過沙、過黏、易積水等土壤不適合生產需要[15]。適宜無公害半夏生長的土壤類型。見表2。

1.3 選地整地 土壤是植物賴以生存的場所，優(yōu)質的土壤能夠為植物提供健康的生存環(huán)境。半夏喜溫暖、濕潤和蔭蔽的環(huán)境，怕高溫、干旱和強光，根據(jù)半夏生物學特性和生產需要，選擇土地肥沃、排水良好、地勢較高、PH值為5.6～7的偏酸性沙壤土為宜，鹽堿地、黏土、低洼積水地則不適合種植半夏。選好地后要先除去礫石和雜草，一般在十月對土地進行全面翻土，15～20 cm為宜，主要是為了打破土壤結構板結，使土壤疏松、加快雨水滲入土壤的速度和數(shù)量、增加透氣性和儲水性、減少水分流失，修建排水溝來防止雨季排水不暢。耕種前，要施適量的底肥，這樣不僅可以培肥地力，為作物生長提供優(yōu)質的土壤環(huán)境，更能為植物提供生長所需的養(yǎng)分，一般每畝（666.7 m2）施農家肥4 000 kg，深耕細耙，作1.0～1.2 m東西走向畦[16-17]。

2 無公害半夏優(yōu)良品種選育

2.1 種質資源現(xiàn)狀 我國野生半夏分布廣泛且分散，主要分布在中東部地區(qū)，因此開展半夏資源調查對優(yōu)良品種的選育具有重要作用，也為半夏種質資源的保護和資源的可持續(xù)利用奠定了基礎[18]。近年來，我國加大了對中藥種質資源的研究投入，在半夏種質資源研究上也有了新的進展和發(fā)現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)，半夏具有豐富的遺傳多樣性，半夏種質資源變異與地理環(huán)境的不同具有一定的相關性[19]。根據(jù)Jaccard相似系數(shù)分析，得出不同葉型的半夏相似性很高，不同產地的半夏相似性卻很低，通過SRAP技術發(fā)現(xiàn)產地的不同是造成半夏種質資源多樣性的主要原因，因此半夏種質資源的保護還應以不同產地的野生居群為主[20]。

半夏種質資源的分類一般依據(jù)半夏的葉型和半夏的產地環(huán)境，例如按葉型態(tài)可分為桃葉型、竹葉型、柳葉型和芍葉型，按產地環(huán)境可分為旱半夏和水半夏[21]?，F(xiàn)階段開展半夏種質資源評價及新品種選育，有利于提高半夏的產量和品質。

2.2 優(yōu)良品種選育 選擇高產、優(yōu)質、抗病性強的半夏品種是滿足無公害生產的前提。傳統(tǒng)的選育方法是半夏主要的選育手段，該選育方法主要從品系篩選、品系鑒定、品系比較、區(qū)域試驗和生產試驗幾個方面進行，該選育方法耗時長，通過代代篩選獲得高產優(yōu)質的半夏[22]?，F(xiàn)代生物技術與傳統(tǒng)選育方法相結合，將大大降低品種選育的時間，這也是未來開展半夏品種選育的方向。

目前，結合有關半夏品種選育的資料和研究，確定了半夏選育的最佳優(yōu)良品種有1個（狹三葉半夏），新品種有3個（川半夏1號、半夏新品系BY-1、鄂半夏2號）。川半夏1號是由成都中醫(yī)藥大學聯(lián)合成都格瑞恩勤懇農業(yè)科技開發(fā)有限公司選育的半夏新品種，具有長勢穩(wěn)定、產量高、品質好的特點，一般適合在四川盆中山丘陵亞區(qū)種植。半夏新品系BY-1由甘肅省農業(yè)科學院研制，具有生長健壯，抗病性強，遺傳穩(wěn)定性高的特點。鄂半夏2號由湖北省農業(yè)科學院中藥研究所通過系統(tǒng)方法從野生種中篩選出來的一個新品種，具有產量高、品質好等特點，適合在湖北省半夏產區(qū)海拔1 200～1 700 m的地區(qū)種植[23-25]。

在新品種選育中，應依靠各種植區(qū)優(yōu)質種質資源，結合實際生產情況，選育出適合本地區(qū)生產的新品種。積極推廣種植半夏現(xiàn)有優(yōu)良品種，加強對抗病蟲半夏新品種和優(yōu)良新品種的選育工作，減少農藥的使用量，促進半夏的無公害生產。

2.3 合理選種 半夏以株芽和塊莖繁殖為主，選擇無病害、無損傷、質量0.5～2.0 g，直徑0.9～1.5 cm的塊莖繁殖，可以有較高的成苗率，能夠獲得較高的收益[26]。半夏株芽無休眠特性，采取直徑0.8～1 cm成熟的株芽進行栽植，具有較高的成活率[27]。雖然半夏的繁殖可以沿用塊莖和珠芽等無性繁殖方式，但也面臨半夏病毒感染率高，產量低、品質下降等問題。近年來，在半夏脫毒以及半夏人工種子方面的研究均取得了重要進展，薛建平等發(fā)現(xiàn)以半夏試管小塊莖為材料，海藻酸鈉、殼聚糖等為種皮基質，添加適量的激素、抗生素、防腐劑、農藥和金屬離子等制成人工種子，可獲得較高的萌發(fā)率和成苗率[28]（圖1a）。以半夏莖尖、葉柄和葉片為材料建立的半夏組織快繁技術更為半夏的大規(guī)模無公害種植提供了新的繁殖方式[29]。

3 無公害半夏田間管理

3.1 土壤消毒 為降低半夏連作地病蟲害發(fā)生率，減少農藥的使用，提高半夏的品質，一般在播種前對土壤進行熏蒸?？紤]到對生態(tài)環(huán)境的影響，一般選擇安全高效無污染的化學藥劑對土壤進行熏蒸，威百畝、棉隆、1，3-二氯丙烯、氰氨化鈣等是目前世界范圍內常用的化學熏蒸劑[30]。在消毒前，應先清園保證無雜物，土壤含水量50% ～60%，溫度12～18°C，施藥后用薄膜覆蓋，密封12～15 d揭膜透氣，透氣時間為4～6 d為宜，毒氣排凈后方可進行種植[31]。半夏常用消毒劑應符合國家相關安全標準，半夏常用藥劑消毒方法如下表所示。見表3。

3.2 土壤改良 土壤板結、鹽漬化加重、土壤元素缺乏、酸堿化等是目前土壤退化所面臨的問題，優(yōu)質的土壤環(huán)境是植物正常生長的前提。結合半夏的實際種植情況，應合理安排輪作種植，減少土壤的退化程度。在土壤改良初期，可選擇種植綠肥植物，如大豆、紫云英、蠶豆等，安全環(huán)保且成本低[32]。在土壤改良后期，可以增施有機肥增加土壤中的有機質，選擇適宜的肥料來防止土壤鹽漬化，有針對性的施用微肥來調節(jié)土壤的酸堿度[33]，使用的肥料應符合無公害中藥材生產的規(guī)定。

3.3 播種和移栽 半夏播種一般分為春播和秋播，長江以北多數(shù)為春播。半夏有多種繁殖方式，包括種子繁殖、塊莖繁殖、珠芽繁殖、組織培養(yǎng)繁殖。見表4。播種前需對種源進行篩選，選擇無殘損、無病害、顆粒飽滿的種源，播種前還需對塊莖進行滅菌處理，提高出苗率[34-35]。

3.4 合理施肥 無公害半夏施肥應以有機肥為主，化肥為輔，保證半夏正常生長的同時更確保半夏的品質。無公害半夏所使用的肥料類型及施肥原則應符合DB13/T454標準，科學合理的施肥對半夏的生長、質量和產量有重要影響，降低生產成本的同時提高了生產效率，符合中藥材可持續(xù)發(fā)展的理念。半夏在播種前要施足底肥，一般為廄肥或堆肥，也可在表面施一層草木灰。見圖1b。在生長期要進行追肥，常用以人畜糞水為主的農家肥混合適量的腐熟餅肥、過磷酸鈣、尿素使用，一般每667 m2施用農家肥5 000 kg、尿素25 kg、普鈣50 kg。而目前相關研究表明，不同施肥條件和不同施肥組合都會影響半夏的生產情況，這也為半夏無公害栽培提供了新的科學施肥方案[36-37]。

3.5 倒苗調控 半夏對溫度、濕度、光照都比較敏感，溫度高、光照強、地表缺水都會使半夏發(fā)生倒苗現(xiàn)象，半夏倒苗雖然是對外界不良環(huán)境的一種適應，但倒苗縮短了半夏的生長期，嚴重影響了半夏的產量，因此預防半夏倒苗對半夏的無公害生產具有重要意義[38]。薛建平等研究發(fā)現(xiàn)半夏植株噴施適宜濃度的水楊酸有利于植株生長，延緩半夏倒苗，提高塊莖產量和總生物堿含量[39]；王興等研究發(fā)現(xiàn)遮蔭能促進半夏塊莖的生長，顯著提高產量[40]（圖1c）。因此在半夏的無公害生產中，根據(jù)實際情況，在半夏易發(fā)生倒苗期及時采取措施減少倒苗的發(fā)生。

3.6 無公害種植管理 半夏無公害種植管理主要包括中耕除草、及時排水、合理灌溉、科學施肥和后期采收等方面，涵蓋了從半夏播種到收獲的整個過程。管理手段是否得當，直接關乎到無公害半夏的品質和產量，各生產區(qū)應結合各自的實際情況，因地制宜采取有效管理措施。見圖1d。根據(jù)植株生長情況，及時進行灌溉和排水，氣溫過低時要對植株進行覆蓋以防溫度過低凍傷半夏。在半夏生長期要及時松土除草，一般在6、7月份對半夏葉柄進行培土和追肥，滿足株芽的生長需要，生長期長出的花蕾要及時摘除以提高產量[41]。一般在8月對半夏進行采收，小心采挖，避免損傷，采挖回來后要除去外皮，室外晾曬除去水分[42]。見圖1。

4 無公害半夏病蟲害綜合防治

病蟲害是嚴重危害中藥材生產的自然災害之一，嚴重影響了中藥材的品質和產量。目前采取農業(yè)防治、生物防治、物理防治、化學防治等有效手段對病蟲害進行綜合防治，無公害半夏的病蟲害防治應遵循“預防為主，綜合防治”的原則[13]。根據(jù)半夏的病蟲害發(fā)生規(guī)律，結合病蟲害預報技術，做到早預防、早發(fā)現(xiàn)、早應對，盡可能的減少損失。本著無公害的生產要求，優(yōu)先選用生物防治、農業(yè)防治和物理防治手段，盡量減少化學農藥的使用量，農藥使用的標準應符合NY/T 393-2013綠色食品農藥使用準則[43]。在實際生產中，應根據(jù)實際情況，科學合理的采用不同的防治手段對半夏進行病蟲害防治工作，確保無公害半夏的優(yōu)質生產。

4.1 農業(yè)防治 農業(yè)防治主要通過優(yōu)良品種的選育、種子質量檢疫、合理施肥、中耕除草、科學灌水、清潔田園、實行輪作、土壤改良消毒等措施來減輕病蟲害的發(fā)生，具有安全環(huán)保、污染少和成效顯著等特點[44]。優(yōu)良品種的選育不僅可以有效降低病蟲害的危害程度，更能確保半夏優(yōu)質穩(wěn)定的生產。選擇優(yōu)良半夏塊莖在播種前用5%的草木灰溶液浸種2 h，能有效降低半夏的發(fā)病率。同時根據(jù)半夏的生長習性，合理的套種不僅可以充分利用空間，降低半夏的倒苗率，還能增加田間物種多樣性，提高對自然病害的抵抗力[45-46]。土壤改良及消毒在農業(yè)防治中具有重要作用，提高農業(yè)防治效果的同時，更能減少土傳病害的發(fā)生率。加強田間管理，及時除草，清理病害植物，合理施肥，創(chuàng)造適合半夏生長的環(huán)境，減少病蟲害的發(fā)生率。

4.2 物理防治 物理防治是利用蟲害對溫度、濕度、顏色、聲波等反應規(guī)律，通過調控這些因素來控制蟲害的發(fā)生率，使用物理防治不僅可以降低蟲害發(fā)生率，還能有效減少農藥的使用量，是一種綠色、環(huán)保、無毒無害的防治方法[47-48]。半夏害蟲常有蚜蟲、紅天蛾等，可利用害蟲的特性，使用誘劑和誘器來對害蟲進行防治，例如根據(jù)紅天蛾具有趨光性，可使用黑光燈進行誘殺[49]。在夏季利用氣溫高的特性，對休種的土地進行地膜覆蓋，通過提高地溫的方法將土壤中的病源和蟲源殺死。

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謝產物等物質對中藥材病蟲害進行防治的技術，主要有微生物防治、寄生性天敵防治、捕食性天敵防治、生物農藥、抗生素、昆蟲生長調節(jié)劑等[50-51]。寧南霉素對半夏的病毒病和立枯病有較好的防效[52-53]，苦參堿對地老虎、菜青蟲、蚜蟲、有明顯的防治效果。中藥材的健康可持續(xù)發(fā)展符合當代世界中藥材的發(fā)展趨勢，生產綠色、安全、無污染的無公害半夏還應在未來加大對半夏生物農藥的研發(fā)投入，減少化學農藥的使用量。

4.4 化學防治 化學防治是解決植物病蟲害最有效的方法，盡管化學防治面臨很多問題，但農藥的使用為病蟲害的防治做出了巨大的貢獻[54]?；瘜W防治是無公害半夏最主要的防治方法，為符合藥用植物GAP生產，禁止使用劇毒、對環(huán)境污染大、高殘留的化學農藥，農藥的使用應符合《中華人民共和國農藥管理條例》，選擇高效、低毒、污染小和低殘留的農藥，對癥施藥，達到殺滅蟲害的效果。噴灑農藥時，應帶好口罩，做好防護工作，確保人員的安全[55-56]。半夏的病蟲害種類較多，本研究總結了半夏常見病蟲害種類及防治措施。見表4、5[57-59]。

5 討論

中藥材是中醫(yī)藥發(fā)展的基石，保障中藥材健康可持續(xù)發(fā)展是當前發(fā)展的方向。我國是中藥資源大國，國內外對中藥的需求量有增無減，隨著野生資源的匱乏，導致中藥價格逐年上漲。近年來，中藥材人工種植規(guī)模不斷增大，由于缺乏規(guī)范化的種植技術，導致產品初加工技術落后、規(guī)范化水平不高和品質降低等情況。

目前中藥材無公害栽培技術體系在很多物種上已有報道，但目前半夏在實際生產過程中缺乏相關標準，導致藥農濫用化肥農藥，半夏農殘和重金屬超標，在國際上缺乏競爭力。根據(jù)《中藥材產地適宜性區(qū)劃》，確定半夏適宜性產區(qū)，本文根據(jù)課題組多年來對半夏的研究以及查閱大量資料，制定了半夏無公害栽培技術。為半夏栽培地的選擇、新品種選育、田間管理、病蟲害防治方面提供了借鑒，促進了半夏產業(yè)的健康發(fā)展。

無公害半夏的栽培關鍵在于如何有效減少農藥的使用量，未來可培育抗病蟲性強的半夏新品種，采用現(xiàn)代分子選育技術減少育種時間。目前半夏生產各環(huán)節(jié)大都依靠手工方式，還應大力推進機械化進程，包含土地整理、種子處理、播種移栽、灌溉、施肥、農藥使用、中耕除草、采收采挖等環(huán)節(jié)，提高生產效率。推進全國性中藥材生產技術服務體系建設，為藥農提供必要的技術支持。制定半夏無公害藥材質量標準，推進半夏無公害栽培，符合多元化的市場需求，對推動中藥材積極健康發(fā)展具有重要的借鑒作用。

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