中藥材栽培技術(shù)的復(fù)雜性分析論文〔共2篇〕第1篇：中藥材栽培技術(shù)的研究靈芝袋料栽培具有產(chǎn)量高、周期短、原料來源廣泛等優(yōu)點(diǎn)[1]，已逐步取代椴木栽培成為靈芝人工栽培技術(shù)的研究熱門。但是當(dāng)前關(guān)于靈芝袋料栽培技術(shù)的研究重要集中在產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀上面[2-3]，針對靈芝內(nèi)在品質(zhì)的栽培技術(shù)研究鮮有報(bào)道。作為傳統(tǒng)的珍貴中藥材，靈芝〔GANODERMA〕在我們國家有著悠久的藥用歷史，收錄于〔中國藥典〕〔2010版〕，重要的藥效成分為靈芝多糖和三萜，這些成分是評價(jià)靈芝品質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)。筆者以提升靈芝品質(zhì)為目的，從靈芝栽培基質(zhì)的主料配方、石灰添加量及基質(zhì)顆粒度下手，研究靈芝袋料栽培技術(shù)，旨在為靈芝建立“中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范〞〔GAP〕提供試驗(yàn)基礎(chǔ)。1材料與方法1.1材料研究對象。靈芝〔Ganodermalucidum〔.〕Karst〕，由四川省藥科學(xué)院細(xì)胞與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室分離保存。重要試劑。雜木屑、棉籽殼、玉米芯、石膏和石灰粉等，均購自當(dāng)?shù)剞r(nóng)貿(mào)市場；葡萄糖、蒽酮、濃硫酸、香草醛、齊墩果酸、無水乙醇、NaHCO3、冰醋酸和氯仿，均為分析純，市售。1.2方法主料配方的優(yōu)化。主料配方優(yōu)化采取混料設(shè)計(jì)法，主料由雜木屑、棉籽殼和玉米芯構(gòu)成，設(shè)定各主料占所有主料的質(zhì)量百分比為X1’，X2’和X3’，均知足基本約束條件：0≤X1’≤1；0≤X2’≤1；0≤X3’≤1；X1’+X2’+X3’=1，主料占配方的90%，則在實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)過中主料的添加量為X1=0.9×X1’；X2=0.9×X2’；X3=0.9×X3’。輔料占10%，由8%麩皮、1%石膏和1%石灰構(gòu)成?？紤]到各主料培養(yǎng)基對觀測指標(biāo)存在協(xié)同交互作用，試驗(yàn)采取單純形重心設(shè)計(jì)，并通過軸點(diǎn)加強(qiáng)設(shè)計(jì)選取試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行混料設(shè)計(jì)，共選取10個(gè)觀察試驗(yàn)點(diǎn)，詳細(xì)設(shè)計(jì)見表1。石灰添加量的優(yōu)化?；|(zhì)配方采取15%雜木屑、60%棉籽殼、15%玉米芯、8%麩皮、1%石膏，裝袋前按比例分別添加1%、2%、3%和4%生石灰，以不加石灰栽培為對照〔CK〕?；|(zhì)顆粒度的優(yōu)化?；|(zhì)配方采取15%雜木屑、60%棉籽殼、15%玉米芯、9%麥麩、石膏1%和1%石灰，以玉米芯和木屑顆粒直徑為研究對象，設(shè)定處理1為顆粒直徑≤0.5cm，處理2為0.5cm≤顆粒直徑≤1cm，處理3為顆粒直徑≥1cm。栽培方法。選用22cm×42cm×0.0025cm的聚丙烯袋，每個(gè)配方20袋，于121℃高壓滅菌2.5h，冷卻至室溫后接種，在25℃、空氣相對濕度70%、避光培養(yǎng)至菌絲長滿袋，菌絲滿袋后移入出菇棚出芝。出菇棚溫度為16～24℃，濕度為65%～80%。指標(biāo)的檢測?！?〕靈芝生物轉(zhuǎn)化率。采摘第1潮靈芝子實(shí)體，記錄每袋收獲干芝重量，計(jì)算生物轉(zhuǎn)化率，生物轉(zhuǎn)化率〔%〕=干芝重量〔g〕/每袋干重〔g〕×100?！?〕多糖含量測定[4]。以葡萄糖作為標(biāo)準(zhǔn)，采取硫酸-蒽酮法測定?！?〕三萜含量測定[5]。以齊墩果酸作為標(biāo)準(zhǔn)，采取香草醛-高氯酸法測定。數(shù)據(jù)分析?；炝显O(shè)計(jì)試驗(yàn)根據(jù)結(jié)果建立回歸方程，求觀測指標(biāo)Y與影響因子X的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算線性回歸方程，應(yīng)用Minitab15軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。2結(jié)果與分析2.1主料配方的優(yōu)化采取軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，并采取逐步法和后退法減少不顯著變量，對回歸方程進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)〔F檢驗(yàn)〕。當(dāng)P0.01時(shí)，回歸模型在統(tǒng)計(jì)學(xué)上才有意義。根據(jù)上述條件和結(jié)果，建立生物轉(zhuǎn)化率Y與主料各成分X’之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型為：Y=3.69X1’+6.78X2’+4.39X3’，R2=0.7999，說明試驗(yàn)數(shù)據(jù)的變異性基本能夠用此回歸模型來解釋。將多糖、三萜與各主料各成分X’關(guān)系的數(shù)學(xué)模型經(jīng)過顯著性檢驗(yàn)可知，P0.01，說明2個(gè)模型的擬合度差，不描繪敘述多糖含量和配方之間的關(guān)系，但是通過優(yōu)化結(jié)果可知，配方7的多糖含量最高；配方2的三萜含量最高〔表2〕。2.2石灰添加量的優(yōu)化結(jié)果圖1表示清楚，隨著石灰添加量的增長，袋料栽培靈芝生物轉(zhuǎn)化率有增長的趨勢，在靈芝栽培基質(zhì)中添加4%生石灰時(shí)生物轉(zhuǎn)化率最高，到達(dá)4.3%。當(dāng)石灰添加量為2%的時(shí)候，靈芝三萜含量最高，為0.76mg/g。當(dāng)石灰添加量低于或高于2%的時(shí)候，三萜含量均略有降低。在添加量為1%～3%時(shí)，靈芝多糖含量隨石灰添加量增長而降低；當(dāng)石灰添加量為1%的時(shí)候多糖含量最高，為3.24mg/g。3結(jié)論與討論研究表示清楚，不同靈芝栽培方式和基質(zhì)對靈芝品質(zhì)具有明顯影響[6-7]。試驗(yàn)通過靈芝栽培基質(zhì)的主料配方、石灰添加量及基質(zhì)顆粒度的研究，以提升品質(zhì)為目的對中藥材靈芝袋栽培技術(shù)進(jìn)行初探。通過混料試驗(yàn)設(shè)計(jì)，得到了靈芝代料栽培主料配方與生物轉(zhuǎn)化率之間回歸方程，在靈芝主料配方的通過回歸方程的系數(shù)能夠看出，影響靈芝生化轉(zhuǎn)化率的因素作用大小為棉籽殼玉米芯雜木屑，該結(jié)果與蔣冬花的研究結(jié)果基本一樣[8]。通過該方程計(jì)算出靈芝生物轉(zhuǎn)化率最高的主料配方為：90%棉籽殼，預(yù)測生物轉(zhuǎn)化率最高為6.78%。固然試驗(yàn)沒有得到主料配方與靈芝品質(zhì)〔多糖含量和三萜含量〕的精確關(guān)系，但是發(fā)現(xiàn)主料配方對靈芝品質(zhì)〔多糖含量和三萜含量〕具有明顯影響。多數(shù)食藥用菌對鈣具有富集作用[9-11]。高明俠等報(bào)道鈣離子對靈芝的生長具有促進(jìn)作用[12]，這與試驗(yàn)結(jié)果類似：隨著石灰的添加量增長靈芝的生物轉(zhuǎn)化率提升。在靈芝袋料栽培種添加石灰，除為食用菌的生長補(bǔ)充鈣外，重要作用是調(diào)節(jié)基質(zhì)pH值。研究發(fā)現(xiàn)，液體發(fā)酵靈芝在較低pH值時(shí)有利于多糖和三萜的構(gòu)成[13-14]，這就解釋試驗(yàn)中靈芝多糖和三萜在石灰添加量較少時(shí)反而更高層次的現(xiàn)象。玉米芯和木屑在基質(zhì)中除了起到營養(yǎng)物質(zhì)的作用外，還具有支撐基質(zhì)的作用，有利于氣體和熱量的交換，因而基質(zhì)的顆粒度越大，越有利于菌絲生長。在杏鮑菇栽培基質(zhì)的研究中也發(fā)現(xiàn)類似的結(jié)果[15]，隨著大顆粒玉米芯含量的增長，生物學(xué)效率增長。研究發(fā)現(xiàn)，液體培養(yǎng)靈芝在較高的搖床轉(zhuǎn)速時(shí)，有利于胞外多糖的構(gòu)成[16]，揣測多糖的合成需要充分的氧氣，而靜置培養(yǎng)更利于三萜的構(gòu)成[17]，揣測三萜合成需要低氧環(huán)境，這能夠解釋為什么袋料栽培靈芝時(shí)，多糖含量隨基質(zhì)顆粒度增長而增長，但三萜含量卻降低。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，栽培環(huán)節(jié)對靈芝品質(zhì)影響較大，可通過主料配方、石灰添加量及基質(zhì)顆粒度可控制袋料靈芝產(chǎn)量和品質(zhì)。固然試驗(yàn)結(jié)果不是很全面，還有許多參數(shù)尚待研究，但是對建立靈芝GAP袋料栽培技術(shù)具有主要的參考價(jià)值。魏巍，余夢瑤，許曉燕，江南第2篇：中藥材栽培技術(shù)復(fù)雜性的研究中藥材是一種特殊商品，有嚴(yán)格的質(zhì)量要求。各種藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量與當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)條件、栽培技術(shù)和產(chǎn)品加工等有很大關(guān)系，不是四處都能夠栽種和隨意加工。要做到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、無污染，并獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，就要根據(jù)各種藥材的生長特性和栽培目的，采取符合其生長特性的科學(xué)栽培技術(shù)和加工方法。所以要做好藥材生產(chǎn)，一定要留意其特殊性。1中藥材種類的多樣性我們國家幅員遼闊、地形復(fù)雜、氣候和土壤差別很大，適宜各類植物的生長和繁衍，因此蘊(yùn)藏著豐富的中藥材資源，大約有10000多種。它們當(dāng)中有一般很不起眼的小草，如遠(yuǎn)志、柴胡，也有高大喬木如銀杏、杜仲；有喜歡生長在南方熱帶、亞熱帶的溫濕氣候，如檳榔、砂仁，也有喜歡北方的嚴(yán)寒氣候，如龍膽草、北五味子；有喜歡陰涼環(huán)境，如人參、黃連，也有喜歡生長在水中的，如蓮、澤瀉；有喜歡寄生在其它植物上，如菟絲子、肉蓯蓉，也有喜歡和真菌共生的藥材，如天麻等等。它們的藥用部分也有很多不同，有用地下根的如黃芪，當(dāng)歸；有用地上部和全草的如蘆薈、紫蘇；有用花的如菊花、金銀花；也有用果實(shí)和種子的如枸杞子、決明子；還有用皮的如黃柏、厚樸等等。由于中藥材的種類許多，其中較常用的約500多種，而需要量較大，重要依靠栽培的約有250多種。所以，供選擇的余地大，可根據(jù)各地條件，選擇適宜當(dāng)?shù)厣L的中藥材栽培生產(chǎn)。2中藥材栽培技術(shù)的復(fù)雜性由于中藥材種類多，分布廣泛，藥用部分不同，所以栽培方法也比較復(fù)雜多樣。2.1要求嚴(yán)格的生態(tài)環(huán)境要求嚴(yán)格生態(tài)環(huán)境的中藥材種類許多，這里列舉幾例如下。2.1.1當(dāng)歸原產(chǎn)高寒陰濕山區(qū)，要求冷涼的氣候條件。知名當(dāng)歸地道產(chǎn)區(qū)，甘肅岷縣在海拔以上的地方種當(dāng)歸，但要在2400~2900m的高山陰坡育苗。這樣種出來的當(dāng)歸產(chǎn)量高、質(zhì)量好。如在海拔較低的地區(qū)育苗、栽種，因氣溫較高，生長快，溶易抽苔開花，抽苔后根變木質(zhì)化，不能藥用，所以產(chǎn)量低、質(zhì)量差，氣味也不濃。如在更低的地區(qū)引種，當(dāng)歸因不能忍耐夏季高溫而死亡。2.1.2砂仁它喜歡生長在高溫高濕的亞熱帶氣候，主產(chǎn)區(qū)廣東陽春和云南景洪栽種，年平均氣溫在22°C左右，極端最低氣溫不低于1~2°Q在春季開花期如氣溫低于20°q花不能開放或開放不正常。在長江流域一帶栽種，生長不良，花苔短開花少以至不能開花，再往北移，冬季不能安全越冬。2.1.3黃連主產(chǎn)四川、湖北、陜西等省海拔1400山區(qū)，涼快清爽、潮濕的氣候條件。黃連原野生于森林下面，因此構(gòu)成了喜陰濕怕強(qiáng)光的特性，所以人工栽培必需搭棚或在林下栽種。同時(shí)也要求富含腐殖質(zhì)疏松肥沃酸性的砂質(zhì)壤土。如把黃連移到低山區(qū)栽種，因氣溫高，生長快，葉茂密，但根莖不充分，質(zhì)量差又易感病。在北方栽種，因空氣枯燥，土質(zhì)偏堿，生長不良，又不能安全越冬。在全光照下栽培更無法生存。2.1.4甘草產(chǎn)于內(nèi)蒙古、新疆和寧夏等干旱、半干旱的荒漠、半荒漠地區(qū)，要求土層深切厚重，排水良好的沙性土，偏堿的鈣質(zhì)土最適宜栽種。如在多雨地區(qū)或在粘土地栽種，生長不良，主根短、叉根多，容易引起爛根死亡，質(zhì)量差。由于這類藥材多數(shù)長期生長在各種特定的環(huán)境中，代代相傳，遺傳特性各不一樣，所以構(gòu)成了各自獨(dú)特的特性，及對當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的適應(yīng)性。如高寒山區(qū)的冷涼氣侯和林下的陰濕環(huán)境，熱帶、亞熱帶地區(qū)的高溫高濕，以及沙漠地區(qū)的干熱、嚴(yán)寒氣候等。這些環(huán)境條件，往往成為很多地道藥材的主產(chǎn)區(qū)。2.2藥用部分不同，栽培技術(shù)也不一樣2.2.1以根和根莖類入藥的藥材這類藥材選地非常主要，應(yīng)選土層深切厚重，土質(zhì)疏松、肥沃、排水良好的砂質(zhì)壤土。還要深耕，施足基肥。追肥時(shí)在苗期可適當(dāng)追施氮肥，不宜太多，以促進(jìn)莖葉生長，中后期多施磷鉀肥，以促進(jìn)根莖生長；不需留種的應(yīng)及早打苔摘花；秋季是根或根莖膨大期，要適當(dāng)澆水和培土；深根類藥材如黃芪、參、桔梗等可選坡地栽種，以便于采挖。2.2.2以全草和葉類入藥的藥材應(yīng)多施氮肥，適當(dāng)配施磷鉀肥。還要留意適時(shí)采收，一般在蕾期或開花初期采收，這時(shí)植株正進(jìn)入旺盛生長期，質(zhì)量好，產(chǎn)量高。如在開花盛期或果期采收，植株內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)己大量消耗，產(chǎn)量和質(zhì)量也隨之下降。有些藥材在南方能夠1年屢次采收。有少數(shù)藥材如菌陳，必需在幼苗期采收，如在現(xiàn)蕾前采收，就成為次品。有句讀語說：三月茵陳，四月蒿，五月六月當(dāng)柴燒。正說明適時(shí)采收的主要性。2.2.3以花類入藥的藥材要留意適時(shí)，采收。以花蕾入藥的要把握好花蕾的發(fā)育水平，及時(shí)采收能力保證藥效，否則會(huì)降低質(zhì)量，以至成為廢品，如款冬花應(yīng)趁花蕾還沒有出土?xí)r采收，金銀花應(yīng)在花蕾膨大變白時(shí)米收；以花朵入藥的一般在花初開時(shí)米收，如玫瑰等，當(dāng)花盛開時(shí)采收，花瓣易散落，且色澤、香氣欠安；以花序、柱頭、花粉入藥的則宜在花盛時(shí)采收，如菊花、西紅花、蒲黃等。以果實(shí)、種子類入藥的藥材除留意増施磷、鉀肥外，還要留意適時(shí)采收，有些花期長的藥材，其果實(shí)成熟期很不一致，應(yīng)分批采收，如要一次采收，則不宜太早或過晚，太早采收，多數(shù)尚未成熟，會(huì)影響產(chǎn)量和質(zhì)量，一般把握在70%~80%成熟時(shí)1次采收，如補(bǔ)骨脂、沙苑子等。另外，這類藥材有相當(dāng)一部分是木本植物，如山茱萸、枸杞子等，所以和果樹一樣都要進(jìn)行修枝整形，疏花疏果等保果辦法，能力提升產(chǎn)量和質(zhì)量。2.3共生和寄生類藥材這類藥材比較特殊，如沒有與其共生和寄生的伴生植物，是無法生長的，如天麻必需有蜜環(huán)菌與其共生，還要有營養(yǎng)源即菌材，讓天麻、蜜環(huán)菌和菌材三者連成一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一體，天麻能力正常生長發(fā)育。所以，在栽天麻前必需先把蜜環(huán)菌培養(yǎng)在菌材上，再伴栽天麻，能力成功。菟絲子、肉蓯蓉等寄生類藥材，必需有寄主植物與其伴生。菟絲子以豆科、菊科或藜科等植物為寄主，肉蓯蓉以棱棱植物為寄主，栽培時(shí)一定要和這些寄主植物伴栽在一起才行。2.4繁衍方法不同種類藥材的繁衍方法也各有千秋。一般藥材多采取種子繁衍，也有很多是采取營養(yǎng)器官即無性繁衍。2.4.1種子繁衍種子壽命有長有短，一般熱帶藥材的種子壽命較短，采種后應(yīng)立即播種，否則會(huì)喪失發(fā)芽力。有的種子壽命可達(dá)10a以上，如甘草種子于室溫下貯藏13a還有60%的發(fā)芽率。但多數(shù)種子在室溫下只能保存1a隔年種子就會(huì)喪失發(fā)芽力，不能再用。有的種子還有休眠的特性，如甘草、黃芪種子因種皮堅(jiān)硬不透水，播種后不易出苗，需采用一些辦法處理能力發(fā)芽。一般采取強(qiáng)酸堿處理或砂擦傷種子，生產(chǎn)上采取碾米機(jī)碾撞法，即把種子放進(jìn)碾米機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)1~2遍即可撞傷種皮，種子發(fā)芽率可達(dá)90%以上；有的種子的胚尚未成熟，如人參、黃連等種子米收后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行濕砂藏直到秋末、冬初種子裂口再給于冬季的天然低溫等后熟處理，到第2年春能力發(fā)芽，否則不能發(fā)芽。說明這類種子還有較強(qiáng)的野生性狀。2.4.2無性繁衍中藥材大約有35%采取無性繁衍，如采取鱗莖繁衍的有貝母、百合；球莖繁衍的有西紅花；根狀莖繁衍有款冬、薄荷；塊莖、塊根繁衍有半夏、地黃；分根繁衍有芍藥、玄參等。它們的栽種期，一般在休眠期或幼芽開始生長以前。除此之外，還能夠采取桿插，壓條和嫁接等繁衍。一般無性繁衍比用種子繁衍生長快，產(chǎn)量高，生常年限短，并能堅(jiān)持母本優(yōu)良特性，如貝母用種子繁衍需4，5a方可收獲，而采取鱗莖繁衍1a即可收獲(則秋種夏收〕山茱萸用種子繁衍需10a左右結(jié)果，采取嫁接繁衍，一般3~5a可開花結(jié)果，同時(shí)果大產(chǎn)量高。有些藥材長期采取無性繁衍容易引起退化，防止退化的方法許多，常用的方法有：選優(yōu)去雜；采取有性繁衍進(jìn)行品種復(fù)壯或雜交育種培育優(yōu)良品種；利用莖尖培養(yǎng)無病毒植株；異地調(diào)種或改變季節(jié)培育幼嫩種栽等。要根據(jù)引起退化的原因，采取不同方法。如地黃，古老的栽種方法是在秋季挖收地黃時(shí)，把塊大的收作藥用，小的〔種質(zhì)較差〕才選作種用，加上生長時(shí)間長，組織老化，生活力弱，生長差，就越種越小。后來采取倒栽留種法，即春栽地黃到7月中下旬將塊根挖出從新再栽，到第2年春，栽地黃時(shí)再挖出來作種栽用。這種方法培育的種栽，在地里生長的時(shí)間短，組織幼嫩，從遺傳學(xué)的觀點(diǎn)看，是比較年幼的，生活力強(qiáng)，栽后生長迅速，抗病力強(qiáng)，再結(jié)合經(jīng)常留意選優(yōu)去雜，就能夠有效地防止退化。3中藥材栽培既要重產(chǎn)量也要重質(zhì)量中藥材栽培除要求較高的產(chǎn)量外，還要留意藥材的質(zhì)量，一般藥材質(zhì)量可從兩方面來衡量，一方面是藥材的外觀形態(tài)，色澤，質(zhì)地及氣味等傳統(tǒng)的鑒別方法。另一方面是藥材內(nèi)在所含的有效成分，各種藥材所含的有效成分各不一樣，比較復(fù)雜，一般要通過儀器分析測定。藥材的外觀性狀和有效成分含量必需符合國家藥典規(guī)定，能力供藥用，所以在栽培藥材時(shí)所采用的技術(shù)辦法都應(yīng)以提材的產(chǎn)量和質(zhì)量為目的。只看重產(chǎn)量不看重質(zhì)量，產(chǎn)量再高，但有效成分含量很低是沒有用的，同時(shí)外觀性狀差，還會(huì)降低藥材的商品等級，經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)遭到影響。藥材有效成分含量的多少和外觀性狀優(yōu)劣，受藥材品種、產(chǎn)地、栽培技術(shù)、栽培年限，采收期及加工、貯藏等條件的影響，所以在生產(chǎn)上對每個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格把好關(guān)。在藥材生產(chǎn)比較集中的產(chǎn)區(qū)，縣有適宜某些藥材生長的天然環(huán)境，栽培的歷史較長，有較完善、傳統(tǒng)的栽培和加工技術(shù)也就是獨(dú)具特色的傳統(tǒng)生產(chǎn)習(xí)慣，藥材的產(chǎn)量較高，質(zhì)量也好，被稱之為“地道藥材〞。這種地道藥材是經(jīng)過幾百年來，各代名醫(yī)的臨床經(jīng)歷體驗(yàn)證明有較好療效，可以以說是藥材商品中的各牌產(chǎn)品，在國內(nèi)外享