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三七連作障礙形成機制及優質生產技術 版權信息
- ISBN：9787030735737
- 條形碼：9787030735737 ; 978-7-03-073573-7
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
三七連作障礙形成機制及優質生產技術 內容簡介
本書共8章，內容突出三七種植障礙的形成機理及克服種植障礙的關鍵技術介紹。主要包括：三七生物學特性、三七種植障礙形成機理、種植環境對三七種植障礙形成的影響、克服種植障礙的關鍵技術、利用仿生栽培克服種植障礙關鍵技術的構建及實踐等內容。本專著既包括三七種植障礙形成的基本原理，又包括開展優質生態種植的關鍵技術及實踐，有助于讀者了解作物連作障礙形成的基本原理，也為開展作物生態種植提供關鍵技術參考。
三七連作障礙形成機制及優質生產技術 目錄
目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 中藥材產業發展現狀 1
1.2 中藥材生產面臨的問題 2
1.2.1 中藥材規模化種植導致連作障礙嚴重發生 2
1.2.2 中藥材規模化種植導致病蟲危害嚴重 2
1.2.3 盲目追求高產的栽培方式導致藥材質量不佳、藥效降低 3
1.2.4 中藥材不規范種植導致污染加重、安全性降低 3
1.3 中藥材連作障礙形成的原因 4
1.3.1 中藥材連作障礙形成的生態學成因 4
1.3.2 中藥材遺傳改良不足，導致連作障礙嚴重 7
1.3.3 中藥材種植追求高產而忽視品質 12
1.4 克服中藥材連作障礙的基本思路 14
1.5 三七連作障礙及解決思路 16
1.5.1 三七藥用和經濟價值 16
1.5.2 三七連作障礙成因研究進展 17
1.5.3 三七連作障礙解決思路及實踐 18
參考文獻 21
第2章 三七生物學特性 26
2.1 三七生長發育規律 26
2.1.1 種子期及其發育特征 26
2.1.2 幼苗期及其發育特征 26
2.1.3 成株期及其發育特征 26
2.1.4 壯年期及其發育特征 27
2.2 三七基因組特征 27
2.3 三七藥效成分及形成規律 30
2.4 三七生長對環境的要求 32
2.4.1 三七生長對光照的要求 32
2.4.2 三七生長對溫度的要求 33
2.4.3 三七生長對水分的要求 34
2.4.4 三七生長對肥料的要求 36
2.5 三七的區域分布 36
參考文獻 37
第3章 三七連作障礙形成機制 40
3.1 三七連作障礙的發生及危害 40
3.2 作物連作障礙的研究進展 40
3.3 三七連作障礙由生物和非生物因子共同導致 41
3.4 三七根腐病菌侵染與連作障礙形成的關系 41
3.5 三七根系代謝物的分泌和積累與三七連作障礙形成的關系 42
3.5.1 三七連作障礙由土壤中生物和非生物因子共同導致 42
3.5.2 酚酸類自毒物質是導致三七連作障礙的重要非生物因子 43
3.5.3 三七根系代謝的皂苷類物質與連作障礙形成的關系 46
3.5.4 三七根際代謝物會加重根腐病發生嚴重程度 61
3.6 土壤養分失衡會加重三七連作障礙的發生 70
3.7 三七生長過程中非生物脅迫與連作障礙的關系 85
3.7.1 土壤水分脅迫能加劇連作障礙的發生 85
3.7.2 光照對三七連作障礙發生的影響 88
3.7.3 溫度對三七連作障礙發生的影響 89
參考文獻 91
第4章 三七病害發生流行規律及生態防控關鍵技術原理和應用 97
4.1 三七主要病害發生流行規律 97
4.1.1 三七圓斑病病原特征及發生流行規律 97
4.1.2 三七黑斑病病原特征及發生流行規律 112
4.1.3 三七根腐病病原特征及發生流行規律 115
4.1.4 其他三七主要病害及病原菌 124
4.2 調控環境因子控制三七主要病害的效果及機制 131
4.2.1 光照調控對三七主要病害的影響 131
4.2.2 光照調控對三七主要病害的控制機制 132
4.2.3 溫度調控對三七主要病害的影響 132
4.2.4 溫度調控對三七主要病害的控制機制 133
4.2.5 水分調控對三七主要病害的影響 133
4.2.6 水分調控對三七主要病害的控制機制 136
4.3 三七病害生態控制關鍵技術及應用 141
4.3.1 環境調控（避雨、控濕、控溫）病害防治關鍵技術 141
4.3.2 環境消毒關鍵技術 143
4.3.3 化學防控 143
4.3.4 生物防治 144
參考文獻 145
第5章 三七害蟲生態防控原理及關鍵技術應用 149
5.1 三七主要害蟲種類及主要種類的發生危害規律 149
5.1.1 三七害蟲種類 149
5.1.2 三七主要害蟲的發生危害規律 158
5.2 三七害蟲生態防控原理及技術 162
5.2.1 三七害蟲生態防控原理 162
5.2.2 三七主要害蟲的生態防控技術 171
5.3 三七全生育期主要害蟲的防治歷 173
參考文獻 174
第6章 三七品質形成機制及調控 176
6.1 三七品質調控的基本理論基礎 176
6.1.1 植物次生代謝產物的功能 176
6.1.2 植物次生代謝途徑的激發 176
6.1.3 三七次生代謝產物的研究進展 178
6.1.4 三七次生代謝產物調控的理念和方法 179
6.2 三七品質形成的分子基礎 179
6.2.1 三七基因組分析及皂苷合成關鍵路徑研究 179
6.2.2 三七品質形成的分子基礎 180
6.3 三七品質的影響因素 181
6.3.1 土壤養分對三七品質形成的影響 181
6.3.2 水分對三七品質形成的影響 186
6.3.3 光照對三七品質形成的影響 186
6.3.4 微生物對三七品質形成的影響 187
參考文獻 201
第7章 三七生態種植關鍵技術參數的確定及驗證 204
7.1 三七生長環境參數的優化及驗證 204
7.1.1 光照參數的優化及應用 204
7.1.2 溫度參數的優化及應用 206
7.1.3 土壤水分參數的優化及應用 207
7.2 土壤理化性質關鍵參數優化及驗證 209
7.2.1 土壤質量控制關鍵參數 209
7.2.2 土壤理化性質參數及應用 211
7.3 三七栽培管理技術關鍵參數構建及應用 216
7.3.1 種子和種苗健康處理 216
7.3.2 三七種子播種密度參數的優化和驗證 221
7.3.3 三七種苗移栽密度參數的優化和驗證 226
7.3.4 三七肥料施用參數的優化和驗證 227
7.4 土壤處理和修復關鍵參數的優化及驗證 231
7.4.1 克服連作障礙方法的啟示 231
7.4.2 土壤處理關鍵技術參數的優化及驗證 236
7.5 克服三七連作障礙的綜合處理措施 248
7.5.1 蒸汽處理+養分修復+生物炭添加+有益微生物修復 249
7.5.2 蒸汽處理+養分修復+自然土壤微生物植入法 255
7.5.3 土壤化學處理+養分平衡+微生物修復綜合處理及示范 261
7.5.4 辣根素處理結合微生物修復緩解連作障礙的效果 262
參考文獻 263
第8章 三七農田生態種植關鍵技術體系及應用 271
8.1 三七生態種植區域選擇 271
8.2 三七種植基地環境選擇 272
8.3 三七種植土壤選擇 273
8.3.1 物理指標 273
8.3.2 化學指標 273
8.3.3 三七種植土壤環境質量控制標準 273
8.3.4 土壤前茬作物選擇 274
8.3.5 土壤化感物質含量控制 274
8.3.6 土壤有害生物種類控制標準 275
8.4 三七種苗健康繁育 275
8.4.1 三七種苗繁育區域選擇 275
8.4.2 選地、整地和土壤處理 275
8.4.3 三七育苗設施建設——遮陰避雨棚 276
8.4.4 三七種子生態繁育和處理 277
8.4.5 三七播種 277
8.4.6 三七育苗基地光照管理 278
8.4.7 三七育苗基地溫度控制 279
8.4.8 三七種苗水分管理 279
8.4.9 三七種苗肥料管理 279
8.4.10 三七種苗采挖 280
8.4.11 三七種苗分級 280
8.4.12 三七種苗傷口處理 281
8.4.13 三七種苗運輸 281
8.5 三七大田生態栽培 281
8.5.1 商品三七種植區域選擇 281
8.5.2 選地、整地和土壤處理 281
8.5.3 三七棚建設——遮陰避雨棚 281
8.5.4 移栽定植 282
8.5.5 光照管理 282
8.5.6 溫度管理 283
8.6 三七水分管理 284
8.6.1 三七播種/移栽后至出苗前水分管理（12月～翌年3月） 284
8.6.2 三七出苗后至雨季來臨前水分管理（4～6月） 284
8.6.3 雨季水分管理（6～10月） 284
8.7 三七肥料管理 285
8.8 三七花果管理 286
8.8.1 摘蕾 286
8.8.2 果實管理 286
8.9 三七病害生態防控技術 286
8.9.1 主要防治對象和發生流行規律 286
8.9.2 防治原則 286
8.9.3 主要防治方法 287
8.10 三七蟲害生態防控技術 288
8.10.1 三七害蟲發生及種類 288
8.10.2 三七害蟲防治原則 288
8.10.3 三七害蟲的控制措施 288
8.11 三七雜草生態控制 290
8.11.1 三七草害的發生特點 291
8.11.2 三七草害的防治 291
8.12 三七鼠害生態控制 297
8.12.1 三七地鼠害發生的特點 298
8.12.2 三七地鼠害防治的原則 298
8.12.3 三七地鼠害防治的決策 298
8.12.4 三七地鼠害防治技術 299
8.13 三七的采收和加工 303
8.13.1 三七花的采收和加工 303
8.13.2 三七種子的采收和加工 304
8.13.3 三七莖葉的采收和加工 305
8.13.4 三七地下部分的采收 305
參考文獻 306
第9章 三七連作障礙研究方法 308
9.1 植物-土壤反饋效應評價 308
9.1.1 研究背景 308
9.1.2 研究目的 308
9.1.3 儀器設備 309
9.1.4 常用試劑 309
9.1.5 研究方法 309
9.2 三七根系形態學測定 310
9.2.1 研究目的 310
9.2.2 儀器設備 310
9.2.3 研究方法 310
9.3 三七組織培養 310
9.3.1 研究背景 310
9.3.2 研究目的 311
9.3.3 儀器設備 311
9.3.4 常用試劑 311
9.3.5 研究方法 311
9.4 三七生理學測定方法 313
9.4.1 三七根系相關酶活性的測定 313
9.4.2 三七光合參數的測定 314
9.5 三七基因組學研究方法 316
9.5.1 研究背景 316
9.5.2 研究目的 316
9.5.3 研究方法 316
9.6 轉錄組學 320
9.6.1 轉錄組的定義 320
9.
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 中藥材產業發展現狀 1
1.2 中藥材生產面臨的問題 2
1.2.1 中藥材規模化種植導致連作障礙嚴重發生 2
1.2.2 中藥材規模化種植導致病蟲危害嚴重 2
1.2.3 盲目追求高產的栽培方式導致藥材質量不佳、藥效降低 3
1.2.4 中藥材不規范種植導致污染加重、安全性降低 3
1.3 中藥材連作障礙形成的原因 4
1.3.1 中藥材連作障礙形成的生態學成因 4
1.3.2 中藥材遺傳改良不足，導致連作障礙嚴重 7
1.3.3 中藥材種植追求高產而忽視品質 12
1.4 克服中藥材連作障礙的基本思路 14
1.5 三七連作障礙及解決思路 16
1.5.1 三七藥用和經濟價值 16
1.5.2 三七連作障礙成因研究進展 17
1.5.3 三七連作障礙解決思路及實踐 18
參考文獻 21
第2章 三七生物學特性 26
2.1 三七生長發育規律 26
2.1.1 種子期及其發育特征 26
2.1.2 幼苗期及其發育特征 26
2.1.3 成株期及其發育特征 26
2.1.4 壯年期及其發育特征 27
2.2 三七基因組特征 27
2.3 三七藥效成分及形成規律 30
2.4 三七生長對環境的要求 32
2.4.1 三七生長對光照的要求 32
2.4.2 三七生長對溫度的要求 33
2.4.3 三七生長對水分的要求 34
2.4.4 三七生長對肥料的要求 36
2.5 三七的區域分布 36
參考文獻 37
第3章 三七連作障礙形成機制 40
3.1 三七連作障礙的發生及危害 40
3.2 作物連作障礙的研究進展 40
3.3 三七連作障礙由生物和非生物因子共同導致 41
3.4 三七根腐病菌侵染與連作障礙形成的關系 41
3.5 三七根系代謝物的分泌和積累與三七連作障礙形成的關系 42
3.5.1 三七連作障礙由土壤中生物和非生物因子共同導致 42
3.5.2 酚酸類自毒物質是導致三七連作障礙的重要非生物因子 43
3.5.3 三七根系代謝的皂苷類物質與連作障礙形成的關系 46
3.5.4 三七根際代謝物會加重根腐病發生嚴重程度 61
3.6 土壤養分失衡會加重三七連作障礙的發生 70
3.7 三七生長過程中非生物脅迫與連作障礙的關系 85
3.7.1 土壤水分脅迫能加劇連作障礙的發生 85
3.7.2 光照對三七連作障礙發生的影響 88
3.7.3 溫度對三七連作障礙發生的影響 89
參考文獻 91
第4章 三七病害發生流行規律及生態防控關鍵技術原理和應用 97
4.1 三七主要病害發生流行規律 97
4.1.1 三七圓斑病病原特征及發生流行規律 97
4.1.2 三七黑斑病病原特征及發生流行規律 112
4.1.3 三七根腐病病原特征及發生流行規律 115
4.1.4 其他三七主要病害及病原菌 124
4.2 調控環境因子控制三七主要病害的效果及機制 131
4.2.1 光照調控對三七主要病害的影響 131
4.2.2 光照調控對三七主要病害的控制機制 132
4.2.3 溫度調控對三七主要病害的影響 132
4.2.4 溫度調控對三七主要病害的控制機制 133
4.2.5 水分調控對三七主要病害的影響 133
4.2.6 水分調控對三七主要病害的控制機制 136
4.3 三七病害生態控制關鍵技術及應用 141
4.3.1 環境調控（避雨、控濕、控溫）病害防治關鍵技術 141
4.3.2 環境消毒關鍵技術 143
4.3.3 化學防控 143
4.3.4 生物防治 144
參考文獻 145
第5章 三七害蟲生態防控原理及關鍵技術應用 149
5.1 三七主要害蟲種類及主要種類的發生危害規律 149
5.1.1 三七害蟲種類 149
5.1.2 三七主要害蟲的發生危害規律 158
5.2 三七害蟲生態防控原理及技術 162
5.2.1 三七害蟲生態防控原理 162
5.2.2 三七主要害蟲的生態防控技術 171
5.3 三七全生育期主要害蟲的防治歷 173
參考文獻 174
第6章 三七品質形成機制及調控 176
6.1 三七品質調控的基本理論基礎 176
6.1.1 植物次生代謝產物的功能 176
6.1.2 植物次生代謝途徑的激發 176
6.1.3 三七次生代謝產物的研究進展 178
6.1.4 三七次生代謝產物調控的理念和方法 179
6.2 三七品質形成的分子基礎 179
6.2.1 三七基因組分析及皂苷合成關鍵路徑研究 179
6.2.2 三七品質形成的分子基礎 180
6.3 三七品質的影響因素 181
6.3.1 土壤養分對三七品質形成的影響 181
6.3.2 水分對三七品質形成的影響 186
6.3.3 光照對三七品質形成的影響 186
6.3.4 微生物對三七品質形成的影響 187
參考文獻 201
第7章 三七生態種植關鍵技術參數的確定及驗證 204
7.1 三七生長環境參數的優化及驗證 204
7.1.1 光照參數的優化及應用 204
7.1.2 溫度參數的優化及應用 206
7.1.3 土壤水分參數的優化及應用 207
7.2 土壤理化性質關鍵參數優化及驗證 209
7.2.1 土壤質量控制關鍵參數 209
7.2.2 土壤理化性質參數及應用 211
7.3 三七栽培管理技術關鍵參數構建及應用 216
7.3.1 種子和種苗健康處理 216
7.3.2 三七種子播種密度參數的優化和驗證 221
7.3.3 三七種苗移栽密度參數的優化和驗證 226
7.3.4 三七肥料施用參數的優化和驗證 227
7.4 土壤處理和修復關鍵參數的優化及驗證 231
7.4.1 克服連作障礙方法的啟示 231
7.4.2 土壤處理關鍵技術參數的優化及驗證 236
7.5 克服三七連作障礙的綜合處理措施 248
7.5.1 蒸汽處理+養分修復+生物炭添加+有益微生物修復 249
7.5.2 蒸汽處理+養分修復+自然土壤微生物植入法 255
7.5.3 土壤化學處理+養分平衡+微生物修復綜合處理及示范 261
7.5.4 辣根素處理結合微生物修復緩解連作障礙的效果 262
參考文獻 263
第8章 三七農田生態種植關鍵技術體系及應用 271
8.1 三七生態種植區域選擇 271
8.2 三七種植基地環境選擇 272
8.3 三七種植土壤選擇 273
8.3.1 物理指標 273
8.3.2 化學指標 273
8.3.3 三七種植土壤環境質量控制標準 273
8.3.4 土壤前茬作物選擇 274
8.3.5 土壤化感物質含量控制 274
8.3.6 土壤有害生物種類控制標準 275
8.4 三七種苗健康繁育 275
8.4.1 三七種苗繁育區域選擇 275
8.4.2 選地、整地和土壤處理 275
8.4.3 三七育苗設施建設——遮陰避雨棚 276
8.4.4 三七種子生態繁育和處理 277
8.4.5 三七播種 277
8.4.6 三七育苗基地光照管理 278
8.4.7 三七育苗基地溫度控制 279
8.4.8 三七種苗水分管理 279
8.4.9 三七種苗肥料管理 279
8.4.10 三七種苗采挖 280
8.4.11 三七種苗分級 280
8.4.12 三七種苗傷口處理 281
8.4.13 三七種苗運輸 281
8.5 三七大田生態栽培 281
8.5.1 商品三七種植區域選擇 281
8.5.2 選地、整地和土壤處理 281
8.5.3 三七棚建設——遮陰避雨棚 281
8.5.4 移栽定植 282
8.5.5 光照管理 282
8.5.6 溫度管理 283
8.6 三七水分管理 284
8.6.1 三七播種/移栽后至出苗前水分管理（12月～翌年3月） 284
8.6.2 三七出苗后至雨季來臨前水分管理（4～6月） 284
8.6.3 雨季水分管理（6～10月） 284
8.7 三七肥料管理 285
8.8 三七花果管理 286
8.8.1 摘蕾 286
8.8.2 果實管理 286
8.9 三七病害生態防控技術 286
8.9.1 主要防治對象和發生流行規律 286
8.9.2 防治原則 286
8.9.3 主要防治方法 287
8.10 三七蟲害生態防控技術 288
8.10.1 三七害蟲發生及種類 288
8.10.2 三七害蟲防治原則 288
8.10.3 三七害蟲的控制措施 288
8.11 三七雜草生態控制 290
8.11.1 三七草害的發生特點 291
8.11.2 三七草害的防治 291
8.12 三七鼠害生態控制 297
8.12.1 三七地鼠害發生的特點 298
8.12.2 三七地鼠害防治的原則 298
8.12.3 三七地鼠害防治的決策 298
8.12.4 三七地鼠害防治技術 299
8.13 三七的采收和加工 303
8.13.1 三七花的采收和加工 303
8.13.2 三七種子的采收和加工 304
8.13.3 三七莖葉的采收和加工 305
8.13.4 三七地下部分的采收 305
參考文獻 306
第9章 三七連作障礙研究方法 308
9.1 植物-土壤反饋效應評價 308
9.1.1 研究背景 308
9.1.2 研究目的 308
9.1.3 儀器設備 309
9.1.4 常用試劑 309
9.1.5 研究方法 309
9.2 三七根系形態學測定 310
9.2.1 研究目的 310
9.2.2 儀器設備 310
9.2.3 研究方法 310
9.3 三七組織培養 310
9.3.1 研究背景 310
9.3.2 研究目的 311
9.3.3 儀器設備 311
9.3.4 常用試劑 311
9.3.5 研究方法 311
9.4 三七生理學測定方法 313
9.4.1 三七根系相關酶活性的測定 313
9.4.2 三七光合參數的測定 314
9.5 三七基因組學研究方法 316
9.5.1 研究背景 316
9.5.2 研究目的 316
9.5.3 研究方法 316
9.6 轉錄組學 320
9.6.1 轉錄組的定義 320
9.
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三七連作障礙形成機制及優質生產技術 節選
第1章緒論 中醫凝聚著中華民族幾千年的健康養生理念及其實踐經驗，是中華文明的瑰寶。新中國成立以來，我國中醫藥事業取得顯著成就，為提高人民健康水平做出了重要貢獻。習近平總書記強調，要遵循中醫藥發展規律，傳承精華，守正創新，加快推進中醫藥現代化、產業化，堅持中西醫并重，推動中醫藥和西醫藥相互補充、協調發展，推動中醫藥事業和產業高質量發展，推動中醫藥走向世界，充分發揮中醫藥防病治病的獨*優勢和作用，為建設健康中國、實現中華民族偉大復興的中國夢貢獻力量。 優質安全是中藥材產業高質量發展的關鍵問題。中藥材產業是國家醫藥產業的重要組成部分，在經濟社會發展全局中具有重大意義。近年來，國家中藥材產業發展十分迅猛，據不完全統計，2018年全國中藥材種植面積約5406萬畝。但是中藥材面臨品質下降、供應短缺兩大難題，特別是優質中藥材供應短缺。2019年，《中共中央國務院關于促進中醫藥傳承創新發展的意見》也明確提出了“中藥材質量良莠不齊”。中藥材是中醫藥發展的物質基礎，只有提供高質量的中藥材，才能保證臨床用藥的有效和安全。因此，生產優質安全的中藥材成為中醫藥產業高質量發展的關鍵問題。 千百年來藥材采挖自深山老林，藥效高、藥力足，但隨著藥材需求暴漲，野生藥材挖掘殆盡，人工農田栽培模式被廣泛采用。長期以來，藥材馴化、育種、栽培等取得了卓越成就，然而與農作物相比差距甚大，加之浮躁逐利，存在諸多難題：①生物醫藥和大健康產品原料綠色發展需求日益迫切，參照傳統大田農作物集約化栽培模式生產的中藥材原料，其品質有效性和安全性受到社會廣泛質疑；②中藥材連作障礙嚴重，另辟新地或毀林開荒種植中藥材，不僅嚴重影響生態環境，而且很多地區因連作障礙中藥材面臨無地可種的嚴重局面。引起中藥材種植系列重大難題的核心原因是藥材種植照搬農業高產模式。現代的農作物品種經上千年遺傳改造已經適應配套的高產模式。然而，中藥材對病蟲害抗性、耐肥品種的選育與農作物相比差距甚遠，加之追求高產大肥大水，病蟲害嚴重，農藥過量及農殘超標問題突出。由于藥材農田高產栽培，尤其是化肥、膨大素等化學制品的過量使用，高產與藥效呈負相關，高產低質普遍存在。因此，遵循中藥材生長發育特性，研發適宜中藥材生態種植的綠色模式是保障藥效、確保中醫健康發展的關鍵。 1.1中藥材產業發展現狀 我國中藥材的種植有著悠久的歷史和深厚的基礎。尤其在近30年，隨著人們生活質量的提高和健康意識的不斷增強，國內外對中藥材的需求快速上升，全國藥材種植面積也快速擴張，在栽培技術、藥材品種、生產方式、規模等方面有了長足的進步。目前，人工種植的藥材已占常用藥材的三分之一以上。根據國家對中藥產業的定位，2020年中醫藥產業體量已達到3萬億～4萬億，且預計每年將以20%左右的增速發展。據第三次中藥資源普查統計，我國中藥資源共12807種，其中藥用植物11146種，藥用動物1581種，藥用礦物80種。根據《全國道地藥材生產基地建設規劃（2018—2025年）》，我國常用中藥材600多種，其中300多種已實現人工種養。到2025年，僅全國道地藥材生產基地總面積就有2500萬畝以上。根據各省（自治區、直轄市）“十三五”規劃，2020年全國已有規劃面積達7478.5萬畝，其中云南2020年規劃藥材種植面積達1000萬畝，貴州達700萬畝，陜西、湖南和河南達500萬畝。據可統計的19省（自治區、直轄市）中藥產值，2020年規劃達千億元的省份就包括吉林、河南、安徽、浙江、江西、云南、湖南和廣東。中藥材種植業的發展，不僅能促進地方經濟發展、改善生態環境，還能促進中醫藥事業可持續發展。 1.2中藥材生產面臨的問題 近年來我國中藥材的種植面積有了大幅度的增加，產業規模也迅速擴大，但藥材資源的利用率較低，市場對中藥材需求的缺口仍然很大。另外，由于種植規模的迅速擴大，加之不合理的栽培管理，中藥材生產面臨一系列問題。 1.2.1中藥材規模化種植導致連作障礙嚴重發生 連作障礙是指在同一塊土地中連續栽培同科或同種作物時，即使在正常的栽培管理條件下，也會出現生長勢變弱、產量降低、品質下降、病蟲害加重的現象（張重義和林文雄，2009）。連作障礙是許多作物生長中的常見現象，也是現代集約農業生產中面臨的主要問題之一。常見的糧食作物、園藝作物、瓜果蔬菜，包括小麥、玉米、高粱、大豆、西瓜、黃瓜、草莓、馬鈴薯、花生等均存在連作障礙（Ogweno and Yu，2006）。同樣果樹、咖啡、茶樹等的種植中也存在連作障礙問題（Chou and Waller，1980；Rice，1984；Caboun，2005；Canals et al.，2005）。連作障礙在藥用植物栽培中也是常見的現象，如蒼術、地黃、人參、三七、太子參、黃連、當歸等（張重義和林文雄，2009）。隨著藥用植物規范化栽培的推進及種植面積不斷擴大，連作障礙已經成為藥用植物栽培過程中面臨的主要技術瓶頸。 隨著市場對中藥材需求量的不斷增加，中藥材連年大面積單一種植的問題更加明顯，連作障礙已嚴重影響中藥材的產量和品質。目前生產中主要通過農藥施用和輪作來緩解連作障礙，但農藥的大量使用不但成本高，而且減輕連作障礙效果不明顯，反而導致嚴重的農藥殘留和重金屬超標等藥品安全問題。隨著市場對中藥材需求量的不斷增加和新墾地的減少，種植逐漸從道地產區向非道地產區轉移，嚴重影響藥材的道地性和原產地保護。因此，深入研究中藥材連作障礙的形成機制及緩解技術是確保藥用植物安全生產的關鍵。 傳統藥材生長于深山老林和荒郊野外，很少見病蟲害暴發危害。但由于市場的巨大需求，農民開始大規模地利用農田集中種植中藥材。尤其為了追求產量而采用高密度、單一品種大面積種植及大肥大水的管理方式，導致病蟲害發生越來越嚴重。為了防治病蟲害，農民不合理地大量使用農藥，尤其是一些禁用農藥的違規及不科學使用，導致中藥材生產中農藥殘留嚴重超標，嚴重影響著中藥材的質量。究其原因，中藥材種植病蟲害高發是由于大面積單一種植導致農田生物多樣性降低。 1.2.3盲目追求高產的栽培方式導致藥材質量不佳、藥效降低 中藥材種植多為農民自發種植，缺乏統一管理，也缺乏統一的技術指導。因此，藥農在實際種植過程中常利用其他作物的栽培經驗來種植中藥材，一味追求產量，導致很多中藥材雖然長勢很好，產量很高，但藥效降低。另外，我國中藥材的種植較為分散，沒有較大的規模，難以形成統一的市場，多數仍然是以家庭為單位的小面積種植。因此，在中藥材選種和育苗上，很多都是處于原始和自然收集狀態，種苗的質量不佳，直接導致生產的藥材質量降低。同時，缺乏統一管理和技術指導，藥材繁殖方式多種多樣，如利用莖葉、種子、根莖等，這種多樣化的無性繁殖方式也是導致中藥材質量下降的重要原因。 1.2.4中藥材不規范種植導致污染加重、安全性降低 中藥材生產過程中面臨著農藥污染、重金屬污染、環境污染等一系列問題。這些污染嚴重影響中藥材的安全性。農藥的使用在給農業和生產者帶來巨大利潤的同時，也帶來很多負面影響。例如，農藥的長期廣泛使用使作物病蟲害的抗藥性增強，一些益蟲益鳥數量減少，土壤中有益菌群遭到抑制，破壞了自然界的生態平衡。更重要的是農藥的殘留直接威脅到人類的健康。中藥材作為一類經濟作物，除一些小品種來源于野生外，其中的大品種和一些野生資源枯竭的品種都是通過種植獲得的，所以農藥殘留問題同樣存在。一些地區為提高藥材產量，大量使用農藥，致使藥材農藥殘留量過高。 中藥材農藥污染主要來源于以下幾種途徑。一是藥材生產的環境受到污染。藥材生長的土壤、水源、大氣等的污染是一些高殘留性農藥污染的主要來源。例如，六六六、滴滴涕在20世紀70年代就被禁用并停止生產，但許多樣品中都有檢出，這都是藥材植株從環境中攝取的。二是藥材種植過程中不合理用藥及大量濫用農藥。三是采收、加工、貯存、運輸過程中的污染。例如，用農藥、化肥的包裝袋來包裝藥材，運輸農藥、化肥的車輛未經徹底清潔就運輸藥材；為防止生蟲變質，用農藥對庫存藥材進行熏蒸；藥材炮制過程中輔料引入污染等。目前，很多劇毒農藥已被我國相關部門明確禁用，即使是一些沒有禁用的農藥，在使用劑量上相關部門也給予了明確的規定，尤其是對于無公害作物的農藥使用量的規定更加嚴格。但即便如此，在一些病蟲害防治技術較為落后的地方，農藥的使用劑量仍然難以控制。同時，很多農民為了提高經濟效益，常常私自加大農藥的使用劑量，嚴重違背了中藥材生產的標準限定，導致出現農藥殘留超標、藥性降低的現象。中藥材農藥殘留污染問題非常普遍，但只被消費者和出口商所重視，而在作為主要污染途徑的種植環節卻未得到真正重視。 重金屬，尤其以鉛（Pb）、鎘（Cd）、砷①（As）、汞（Hg）、銅（Cu）對人體的危害*大，會造成神經系統、消化系統、造血系統、肝腎功能的損傷，影響細胞的正常代謝。因此，2015版《中華人民共和國藥典》規定重金屬的檢測必須包括Pb、Hg、Cd、As和Cu等。郭蘭萍等以《中醫藥——中藥材重金屬限量》ISO國際標準為依據，分析了中藥材中Pb、As、Cd、Hg四種重金屬元素的污染情況，發現超標率分別為3.46%、4.03%、2.91%和1.41%。重金屬元素一旦進入人體，由于其半衰期較長，在人體內的含量不斷增加后，會誘發各種疾病。因此，重金屬的污染不僅影響中藥材的入藥安全性和中藥材本身的治療效果，且已成為制約中藥材走向國際市場的首要問題。 1.3中藥材連作障礙形成的原因 1.3.1中藥材連作障礙形成的生態學成因 1.中藥材單一化大面積種植導致農田生物多樣性降低，病蟲危害加劇 農業生產的特點是以少數栽培植物及牲畜種類取代了自然狀態下的生物多樣性，而單一種植模式更使這種簡單化達到極致。人為造就的農田耕作系統只能依靠人為的持續干預才能維持其生產力。農業現代化的發展歷程，也就是逐步背離自然生態規律的過程。在絕大多數情況下，為了提高產量，只能一味增加農用化學物質的投入。這種生產方式已使人類付出了沉重的社會與生態代價。破壞性的生產方式不僅造成了多種作物病蟲草害的頻繁暴發，也導致了鹽堿化、土壤侵蝕、水資源污染等嚴重的環境問題。因此，現代農業生態系統的不穩定性也就在所難免。植被多樣性是自然景觀中的重要組成部分，其生態功能在農作物保護方面發揮著極其重要的作用。因此，以犧牲植被多樣性為代價的作物單一種植模式中，病蟲草害日益惡化也就是順理成章的事情。在全世界的農田中，一年生作物農田種植面積占全球農田的91%，其中大多數是小麥、水稻、玉米、棉花和大豆單一種植。這種耕作系統在面對病蟲害暴發時抵抗力較弱，暴露了單一農田耕作系統的脆弱。 農作物病害是農業生產上重要的生物災害，是制約農業可持續發展的主要因素之一。據聯合國糧食及農業組織估計，世界糧食生產因植物病害造成的年損失約占總產量的10%。近年來，由于全球性氣候反常，在人口數量增加，而耕地面積逐年遞減和水資源有限的情況下，為滿足人類的糧食需求，少數高產、高抗品種的大面積單一化種植，導致了農業生物多樣性的嚴重降低；同時，野生近緣種的遺傳資源也隨著改良品種的大面積種植和農業生產模式的改變而逐漸喪失，農業生態系統變得更加脆弱，病害暴發的周期縮短，從而加大了農藥的使用量，使得農業生態環境進一步惡化；同時加大了對病原菌群體的定向選擇壓力，使得稀有小種迅速上升為優勢小種，導致了品種抗性“喪失”，主要病害流行周期越來越短，次要病害紛紛上升為主要病害，造成更加嚴重的經濟損失。例如，美國大面積推廣Ｔ型胞質雄性不育系配制的雜交種，造成了1970年玉米小斑病的大流行，產量損失15%，造成數億美元的損失；歐洲大面積推廣種植大麥品種‘Plugs Intensive’，導致含毒性基因的小種迅速上升為優勢小種，造成大麥白粉病的流行；澳大利亞推廣小麥品種‘Eureka’，造成小麥稈銹病的大流行。因此，農業生物多樣性的過度喪失已經成為農業可持續發展所面臨的主要矛盾和難題
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