我國(guó)中藥材種衣劑的研究進(jìn)展△

尚興樸，鄧庭偉，曾燕，王浩，鄭司浩，王繼永，2*

1.中國(guó)中藥有限公司，北京 100195；2.國(guó)藥種業(yè)有限公司，北京 102600

中藥材種子是藥材生產(chǎn)最基本、最重要的生產(chǎn)資料，種子質(zhì)量的優(yōu)劣是決定植株生長(zhǎng)發(fā)育好壞、產(chǎn)量高低的關(guān)鍵因素，也是決定藥材質(zhì)量和品質(zhì)的先決條件。我國(guó)自20世紀(jì)80年代開始，中藥材由野生向家種轉(zhuǎn)變，種子來源也逐步由野生采種向人工制種轉(zhuǎn)變，目前已有200多種中藥材實(shí)現(xiàn)了人工種植[1-2]，全國(guó)中藥材種植面積已達(dá)300萬公頃以上。而種子包衣技術(shù)作為一項(xiàng)促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)豐收的高新技術(shù)，可有效殺滅種子表面所攜帶的致病菌，防治作物種傳和土傳病害、苗期害蟲，提高種子發(fā)芽率，促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)發(fā)育，從而實(shí)現(xiàn)苗齊、苗壯以及增加產(chǎn)量的目的，有效避免了化學(xué)藥物浸拌種、苗期噴灑農(nóng)藥以及土壤灌藥處理等防治病蟲害帶來的成本高、效果差、污染嚴(yán)重等問題[3-7]。近年來，很多學(xué)者開展了中藥材種子種衣劑的相關(guān)研究。本文系統(tǒng)總結(jié)了我國(guó)中藥材種衣劑的研究進(jìn)展，并展望其未來的發(fā)展趨勢(shì)，旨在為中藥材種衣劑的研究與應(yīng)用提供參考。

1 種衣劑的基本概況

1.1 種衣劑的定義

種衣劑是由農(nóng)藥原藥(殺蟲劑、殺菌劑等)、肥料、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、成膜劑及配套助劑經(jīng)特定工藝流程加工制成的，可直接或經(jīng)稀釋后包覆于種子表面，形成具有一定強(qiáng)度和通透性的保護(hù)層膜的農(nóng)藥制劑[8]。

1.2 種衣劑的發(fā)展過程

種衣劑最早是由英國(guó)的Germains種子公司于20世紀(jì)30年代在禾谷類作物上成功研制，而后蘇聯(lián)于20世紀(jì)60年代率先提出了“種衣劑”的概念，隨后于20世紀(jì)七八十年代在美國(guó)等西方國(guó)家得到了迅速發(fā)展[9-10]。

但是種子包衣技術(shù)在我國(guó)的研究起步相對(duì)較晚，首個(gè)種子處理劑產(chǎn)品(35%甲霜靈拌種劑，防治谷子白發(fā)病)于1985年取得正式登記。根據(jù)文獻(xiàn)記載，截至1998年我國(guó)僅有40多家種衣劑登記企業(yè)，51個(gè)種衣劑品種，年產(chǎn)量在2萬噸以上[9]；近些年，種衣劑產(chǎn)品得到了快速發(fā)展，截至2017年底，我國(guó)登記的種子處理劑共762個(gè)(單劑393個(gè)，混劑369個(gè))，約占登記產(chǎn)品總數(shù)的2%[10]。

1.3 種衣劑的種類

種衣劑的分類有多種方式，按照適用作物可分為水田種衣劑、旱田種衣劑，按照用途可分為物理型、化學(xué)型、生物型、特異性、綜合型，按照使用時(shí)間分為現(xiàn)包型種衣劑、預(yù)包型種衣劑，按照劑型可分為懸浮劑、懸乳劑、水乳劑、水劑、干懸浮劑、微粉劑等[6]。

1.4 種衣劑的作用

種衣劑的主要有效成分為殺蟲劑或者殺菌劑，可在種子表面或者幼苗根系周圍形成保護(hù)層，或通過幼苗根系內(nèi)吸到植物體內(nèi)，從而達(dá)到有效防治苗期病蟲害的目的；種衣劑中的有效成分還包括植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、肥料等，具有促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)和提高作物產(chǎn)量的作用；種衣劑處理可明顯提高種子質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)精量播種，減少噴藥次數(shù)，省種省藥，降低生產(chǎn)成本；種衣劑中包含的農(nóng)藥或者化肥等活性成分包被在種子表面或者直接作用于幼苗的根部，從而避免大量或盲目使用農(nóng)藥帶來的環(huán)境污染，有效維護(hù)生態(tài)平衡；同時(shí)，種衣劑的有效使用是以篩選籽粒飽滿、生活力強(qiáng)的良種為基礎(chǔ)的，按照正規(guī)的包衣工藝流程進(jìn)行加工，可促使良種標(biāo)準(zhǔn)化和商品化，加速種子的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程[9]。

2 中藥材種衣劑的研究現(xiàn)狀

2.1 中藥材種衣劑登記情況

依據(jù)中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng)(China Pesticide Information Network)的不完全統(tǒng)計(jì)，截至2018年12月31日，僅有1種中藥材(人參)進(jìn)行了種衣劑農(nóng)藥產(chǎn)品登記，登記產(chǎn)品有2種，生產(chǎn)企業(yè)也僅有1家(瑞士先正達(dá)作物保護(hù)有限公司)，具體信息見表1。而目前中藥材種植以種子為繁殖材料的品種較多，所以加大中藥材種衣劑的研發(fā)具有很大的市場(chǎng)前景。

2.2 中藥材種子帶菌檢測(cè)及藥劑消毒處理研究現(xiàn)狀

中藥材種子在播種前的健康檢測(cè)和保健處理是提高播種品質(zhì)和防治種苗病蟲害最簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)有效的方法之一，通過對(duì)種子的帶菌檢測(cè)和殺菌劑消毒處理，可以明確不同地區(qū)間種子的帶菌情況，為研發(fā)有效的種衣劑提供理論依據(jù)[11]。

淡紅梅等[12]檢測(cè)了甘草種子表面攜帶的及內(nèi)部寄藏的優(yōu)勢(shì)真菌群，并開展了藥劑消毒處理研究，結(jié)果表明，福美雙和代森錳鋅具有種子消毒處理、實(shí)現(xiàn)預(yù)防保健的作用。范錢等[13]研究發(fā)現(xiàn)，黃芪種子攜帶的主要真菌類群為鏈格孢菌、曲霉屬和青霉屬，100 μg·mL-1的世高和500 μg·mL-1的多菌靈可作為黃芪播種前種子處理的藥劑。漆樂暖等[14]研究發(fā)現(xiàn)，車前種子表面攜帶的主要真菌類群為曲霉屬、青霉屬和根霉屬等，內(nèi)部寄藏真菌主要包括曲霉屬和根霉屬，50%多菌靈和81%甲霜·百菌清WP具有良好的消毒處理效果。趙芝等[15]研究了三七種子表面及內(nèi)部寄藏的主要真菌，明確了三七種子傳帶的主要病原菌為鐮刀菌和鏈格孢菌。關(guān)一鳴等[16]發(fā)現(xiàn)人參種子攜帶的優(yōu)勢(shì)真菌類群主要有青霉屬、鐮刀菌屬、鏈格孢屬、絲核菌屬等，氟硅唑、福美雙、適樂時(shí)和15%噁·霜·福種衣劑用于處理人參種子具有較好的表面消毒效果。劉西莉等[7]的研究結(jié)果表明，福多混劑、嗯霉靈、甲基立枯磷等對(duì)不同批次紅花種子所帶真菌均具有一定的消毒效果。

表1 登記可用于中藥材的種衣劑

2.3 種衣劑對(duì)中藥材種子發(fā)芽率和出苗率的影響

馬偉等[17]制備的黃芪專用型種衣劑對(duì)種子發(fā)芽安全，能夠加速種子萌發(fā)，提高發(fā)芽率與出苗率，發(fā)芽率高于對(duì)照2.67%，出苗率高于對(duì)照8.83%?？紫檐姷萚18]應(yīng)用自制的種衣劑對(duì)黃芪種子進(jìn)行包衣，研究發(fā)現(xiàn)，包衣處理不僅可以促進(jìn)黃芪種子的萌發(fā)，還可以提高種子的平均發(fā)芽勢(shì)和平均發(fā)芽率。陳君等[19]研究發(fā)現(xiàn)，紅花種衣劑能顯著提高紅花的出苗率，平均高于對(duì)照18.1%。俞旭平等[20]研究發(fā)現(xiàn)，桔梗種子經(jīng)種衣劑處理后田間出苗率增加，出苗比較整齊，壯苗比例提高，平均出苗率高于對(duì)照9.5%以上。沈奇等[21]利用艾科頓、滿適金、銳勝3種種衣劑處理紫蘇種子，研究發(fā)現(xiàn)，低濃度艾科頓種衣劑處理紫蘇種子可提高其發(fā)芽率和萌發(fā)活力，也可提高種苗活力，增加幼苗生長(zhǎng)速度，提高大田成苗率。

2.4 種衣劑對(duì)中藥材病蟲害防治的影響

孔祥軍等[18]研究發(fā)現(xiàn)，黃芪種衣劑可有效防治根腐病，在一定程度上降低病情指數(shù)，從而提高了黃芪的抗逆性，但是并沒有減輕蚜蟲的發(fā)生程度。陳君等[19]發(fā)現(xiàn)紅花種子包衣對(duì)紅花苗期蚜蟲、病毒病、銹病的發(fā)生都有不同程度的控制作用。沈奇等[21]研究發(fā)現(xiàn)，艾科頓種衣劑處理紫蘇種子與對(duì)照組相比可有效降低銹病、白粉病及根腐病的發(fā)病率。楊麗娜等[22]研究表明，噻蟲·咯·霜靈25%懸浮種衣劑對(duì)人參苗期疫病有很好的防治效果，施藥后的防治效果在66.13%～77.02%，對(duì)人參植株安全無藥害。

2.5 種衣劑對(duì)中藥材植株生長(zhǎng)的影響

陳君等[19]的研究表明，紅花種子包衣能顯著提高紅花的苗期生長(zhǎng)量。沈奇等[21]研究發(fā)現(xiàn)，艾科頓種衣劑處理的紫蘇種子在單株生物量及主要產(chǎn)量構(gòu)成性狀上均有提高。張浩等[23]研究了甘草種衣劑對(duì)1年生甘草根長(zhǎng)、根干質(zhì)量的影響，結(jié)果表明，經(jīng)過甘草種衣劑處理后可促進(jìn)甘草的根部生長(zhǎng)，增加甘草的根干質(zhì)量。楊慧潔等[24]研究了甘草種衣劑對(duì)甘草形態(tài)指標(biāo)的影響，結(jié)果表明，甘草種衣劑包衣處理后，甘草的株高、莖粗、根粗、根長(zhǎng)、根干質(zhì)量、根體積、莖干質(zhì)量、葉干質(zhì)量、葉面積和壯苗指數(shù)顯著提高，說明甘草種衣劑的使用可以提高甘草的品質(zhì)與產(chǎn)量。劉秀波等[25]研究了黃芪種衣劑對(duì)2年生黃芪根部的影響，結(jié)果表明，黃芪種衣劑在黃芪生長(zhǎng)的第2年仍然可以增加黃芪的根粗與主根體積，提高中藥材黃芪的產(chǎn)量。馬偉等研究[26-27]發(fā)現(xiàn)，黃芪種衣劑包衣處理后，可明顯增加黃芪的根粗及主根體積，顯著提高黃芪主根和莖的干物質(zhì)質(zhì)量，改善黃芪的質(zhì)量品質(zhì)。俞旭平等[28]研究了種衣劑對(duì)白術(shù)苗期性狀的影響，發(fā)現(xiàn)包衣后可顯著增加幼苗的鮮、干質(zhì)量。

2.6 種衣劑對(duì)中藥材品質(zhì)的影響

沈奇等[21]研究發(fā)現(xiàn)，艾科頓種衣劑處理紫蘇種子對(duì)其品質(zhì)沒有顯著影響，其含油量略低于未經(jīng)種衣劑處理的種子，其他脂肪酸成分含量并無顯著性差異。張浩等[23]研究了甘草種衣劑對(duì)1年生甘草甘草酸含量的影響，結(jié)果表明，甘草種衣劑可以提高甘草中甘草酸含量，包衣組甘草中的甘草酸含量比未包衣組的增加了0.01%。馬玲等[29]研究了黃芪種衣劑對(duì)2年生黃芪品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，黃芪種衣劑可以顯著改善黃芪藥材品質(zhì)，各處理均能夠提高黃芪甲苷、總黃酮、總皂苷含量。

3 展望

3.1 推進(jìn)中藥材種衣劑的研發(fā)工作

種衣劑作為化學(xué)農(nóng)藥的一種，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)逐步從以克百威、甲拌磷等高毒原藥制造的各類產(chǎn)品向毒死蜱、吡蟲啉、高氯、噻嗪、戊唑醇、苯醚甲環(huán)唑等一大批低毒化、低殘留的殺蟲、殺菌劑產(chǎn)品過渡，有效成分也逐步由低含量向高含量方向發(fā)展，劑型也由懸浮型液體向干粉型、超微粉體型等多方向發(fā)展，這不僅提高了種衣劑的產(chǎn)品活性，降低了毒性，也改善了種子產(chǎn)業(yè)化的條件[8，30-33]。

中藥材種衣劑的研發(fā)與農(nóng)作物一樣也要遵循低毒、低殘留、高含量、多劑型等要求，但由于其自身的特殊性，在研發(fā)過程中不僅要注重提高中藥材的產(chǎn)量，降低環(huán)境污染，更重要的是要開展種衣劑對(duì)中藥材抗逆性、內(nèi)在成分含量等的考量與評(píng)價(jià)，因?yàn)橹兴幉牡膬?nèi)在品質(zhì)是決定其質(zhì)量與藥效的關(guān)鍵因素之一，由于個(gè)別中藥材種植年限較短，要更加注重農(nóng)藥殘留對(duì)中藥材質(zhì)量的影響。同時(shí)，因?yàn)槲覈?guó)中藥材病蟲害的防治研究相對(duì)薄弱，我國(guó)多種類、大面積的中藥材病蟲害防治需求還不能得到滿足，所以，陳君等[2]呼吁要加強(qiáng)中藥材植保專業(yè)人才的培養(yǎng)，普及中藥材病蟲害防治的相關(guān)知識(shí)。筆者認(rèn)為政府、科研機(jī)構(gòu)、農(nóng)藥企業(yè)應(yīng)共同加快中藥材種衣劑研發(fā)隊(duì)伍的建設(shè)，從中藥材種子入手，從源頭上切實(shí)保障中藥材的質(zhì)量與品質(zhì)。

3.2 推進(jìn)中藥材種衣劑的登記工作

農(nóng)藥登記是中國(guó)農(nóng)藥管理的基本制度，也是國(guó)際上對(duì)農(nóng)藥進(jìn)行管理的通行且有效的做法[34]。早在《2016年農(nóng)藥專項(xiàng)整治行動(dòng)方案》中就提出“要加快特色小宗作物(指特色蔬菜、水果、谷物、食用菌、中藥材等種植面積小，但區(qū)域特色明顯，可用防治藥劑不完善的特色小作物)用藥登記”，以盡快解決部分特色小宗作物病蟲防治“無登記農(nóng)藥可用、農(nóng)民用藥混亂”的問題。2017年2月8日新修訂的《農(nóng)藥管理?xiàng)l例》規(guī)定：農(nóng)藥使用者應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照農(nóng)藥的標(biāo)簽標(biāo)注的使用范圍、使用方法和劑量、使用技術(shù)要求和注意事項(xiàng)使用農(nóng)藥，不得擴(kuò)大使用范圍、加大用藥劑量或者改變使用方法。所以，在中藥農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)過程中，任何在登記注冊(cè)的使用對(duì)象、使用方式之外的農(nóng)藥使用均為違規(guī)使用[35]。2018年12月19日，由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國(guó)家藥品監(jiān)督管理局、國(guó)家中醫(yī)藥管理局聯(lián)合印發(fā)的《全國(guó)道地藥材生產(chǎn)基地建設(shè)規(guī)劃(2018—2025年)》中要求加快道地藥材適用農(nóng)藥登記，支持科研教學(xué)單位、農(nóng)藥企業(yè)開發(fā)道地藥材適用農(nóng)藥新品種，優(yōu)化審批程序，加快登記進(jìn)程，完善道地藥材主要農(nóng)藥限量標(biāo)準(zhǔn)，解決道地藥材生產(chǎn)無專用藥的問題。

但當(dāng)前仍由于其登記試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)、投資回報(bào)率低，許多農(nóng)藥企業(yè)不愿意在種植面積小和/或農(nóng)藥用量少的作物進(jìn)行登記，這已成為世界各國(guó)農(nóng)藥管理工作的難題，即“特色小宗作物(小作物)用藥短缺”問題[35]。所以，國(guó)家應(yīng)該支持并鼓勵(lì)農(nóng)藥企業(yè)積極加入到中藥材種衣劑登記行列中，充分發(fā)揮科研教學(xué)、產(chǎn)業(yè)體系、產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、專業(yè)化合作組織等多方力量，研究中藥材種植過程中的病蟲害及其防治手段，加強(qiáng)實(shí)際用藥情況調(diào)研，完善中藥材種衣劑殘留試驗(yàn)群組分類，結(jié)合生產(chǎn)區(qū)劃研究推動(dòng)中藥材種衣劑登記工作，使更多的種衣劑在中藥材上合法、合理使用[5，35]。

3.3 推進(jìn)中藥材種業(yè)的良種包衣工作

種業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性的核心產(chǎn)業(yè)，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的芯片，是促進(jìn)農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展，保障國(guó)家安全的根本。習(xí)近平總書記多次強(qiáng)調(diào)要下決心把民族種業(yè)搞上去，種子工作始終擺在農(nóng)業(yè)發(fā)展的首要地位[36]。我國(guó)自1996年以來實(shí)施種子產(chǎn)業(yè)化工程建設(shè)，覆蓋了新品種選育和引進(jìn)、種子繁殖和推廣、種子加工和包裝、種子推廣和銷售及宏觀管理5個(gè)方面，具體包括種子包衣等15個(gè)環(huán)節(jié)，種子包衣面積由500多萬公頃增加到2800多萬公頃，有力地促進(jìn)了糧、棉、油等作物產(chǎn)量的提高[37]。中藥材種業(yè)作為中藥材產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展的質(zhì)量源頭，其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程應(yīng)當(dāng)納入國(guó)家種子工程建設(shè)體系，推動(dòng)中藥材種業(yè)工程建設(shè)，著力推進(jìn)中藥材種業(yè)的良種包衣工作，加速實(shí)現(xiàn)中藥材種子良種包衣商品化、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程[38]。