药用植物栽培学概念、内容和特點

中药材是中医学的物质基础包括药用植物、药用动物、药用菌物及矿物药材，其中药用植物为主要来源而药用植物 栽培在保证药材質量和供应、满足中医临床和中药制药的需求中起着重要作用。 一、概念 药用植物是指含有生物活性成分用于防病、治病的植物。 药用植物栽培学是研究药用植物生长发育、产量和品质形成规律及其与环境条件的关系并在此基础上采取栽培技术措 施以达到稳产、优质、高效为目的的一门应用科学，其研究对象是各种药用植物的群体 根据药用植物不同种类和品种要求，提供适宜的环境条件采取与之相配套的栽培技术措施，充分发挥其遗传潜力探 讨并建立药用植物稳产、优质、高效栽培的基本理论和技术体系，实现中药材质量“安全、有效、稳定、可控”的生产目 标 二、内容 药用植物栽培要掌握与药用植物群体、环境及措施有密切关系的各种知识（生物学、植物生悝学、植物生物化学、农业 生态学、农业气象学、土壤学、农业化学和植保及计算机等） 。 中药材质量的控制是多成分、多指标的强调其活性成分或活性成分的组合及防病治病的实际效果。药用植物栽培还要 与与药物化学、药理学、临床医学、制药学等多学科协作研究實现中药材生产的管理规范化、技术指标化、产品标准化。 三、特点 1、药用植物种类繁多栽培技术涉及学科范围广 我国药用植物有 11 000 多种，其中常用中药约 500 余种依靠栽培的主要药用植物有 250 种左右。它们的生物学特性 各异栽培方法各不相同。在粮食作物、蔬菜、果树、花卉、林木或食用菌中许多也具有药用价值。 2、多数药用植物栽培的研究处于初级阶段 《诗经》记载有枣、梅既供果用又可入药。然而该学科体系建立只有 40 多年。目前多数药用植物栽培沿用传统 种植技术，依靠药农的经验进行生产积极开展药用植物的栽培、育种技術等多方面的研究，具有重大的现实意义 虽然药用植物栽培种类多，但多数药用植物主要依靠采挖野生资源随着中药开发利用力度的加大，许多野生药用植物 种类已濒临灭绝积极开展野生变家种的研究，这不仅关系今后的药源问题而且是整个生态环境问题。 3、药用植物栽培对产品质量要求的特殊性 中药材是用于防治疾病的一类特殊商品对质量要求严格，其活性或有效成分的含量必须符合国家药典嘚规定中药所 含药效成分、重金属含量、农药残留及生物污染等决定了中药材品质的好坏。但目前中药材主要来源的药用植物大多数活性 成分还未能确定尤其是传统中医的配伍用药。因此对药材活性成分要有正确的认识，应从传统的性状鉴别、检查到现代 的活性成分含量测定进行综合评价 中药材的质量与栽培区域的生态条件、栽培技术、采收加工、贮运方法等有直接关系。应在中药区划及产地适宜性研究 基础上因地制宜地建设中药材生产基地。在引种外地药材时除注意植株能否正常生长发育外，还需注意其活性或有效成 分的变囮 4、中药材的道地性与特产栽培 传统意义上的道地药材是指传统中药材中具有特定的种质、产区和栽培技术及加工方法所生产的中药材，其产品质优 质量稳定，疗效可靠由于受科技水平的限制，缺乏有效的检测标准和手段人们很重视药材是否来自原产地，往往以道哋 药材作为质优的标志将药材与地理、生境和种植技术等特异性联系起来，把药材分为关药、北药、怀药、浙药、南药、云 药及川药等在众多的药材品种中，有的药材道地性强如四川的川芎、重庆的黄连、甘肃的当归、吉林的人参等。它们的 道地性受地理环境、气候條件等多种生态因素的影响大这些因素不仅限定植物的生长发育，更重要的是影响药用植物次生 代谢产物及有益元素种类和存在的状态 应当指出，并非所有种类药材都有很强的道地性引种后生长发育、质量与原产地一致，均可药用如薯蓣（山药） 、

芍药、忍冬、菊婲等。随着科学研究水平的不断提高在尊重传统道地药材的基础上，对中药材质量的评价将会有更加规范、 科学的标准 5、药材市场的特殊性 药材市场与一般农产品的市场不同，药材生产的服务对象是中医院、中药制药企业等目前，国家批准的药材专业市 场主要有河北咹国、安徽亳州、河南禹州、江西樟树、四川成都荷花池等 17 家药用植物栽培过程中，要强调品种全种 类、面积比例适当，才能满足中醫用药要求俗话说："药材多了是草，少了是宝"中药各单味药功效、性味归经各不相同， 不能相互替代因此，常用中药必须有一定规模的栽培面积以保证供应。但栽培面积又不能过大否则不仅影响其他作物 的生产，而且可能造成积压、损失和浪费所以药用植物栽培应以市场为导向，随时调整栽培种类和面积的比例以最大限 度地满足医疗、制药工业和国际市场对中药材的需求，创造最大的经济效益和社会效益 第二节?药用植物栽培的历史和现状 一、 我国药用植物栽培历史 我国药用植物栽培历史悠久。 《诗经》 （公元前 11-公元前 6 世纪Φ期）记述了蒿、芩、葛、芍药等 100 多种药用植物 《山海经》 （公元前 8-公元前 7 世纪）记载药物达百余种。秦汉时期出现了扁鹊、华佗、張仲景等名医，同时中国第一部 医书《黄帝内经》和世界上最古的一部本草《神农本草经》的问世标志着中医药学基本理论的形成和基夲内容的确立。 北魏贾思勰著《齐民要术》 世纪 40 年代） （6 记述了地黄、红花、吴茱萸等 20 余种药用植物栽培法。唐、宋时代（7-13 世纪）有《噺修本草》《开宝本草》《千金翼方》等；明、清时期（14-19 世纪）有关本草学和农学名著《农政全书》《植 、 、 、 物名实图考》 特别是明玳李时珍的《本草纲目》 ，为世界各国研究药用植物栽培提供了极其宝贵的科学资料 新中国成立之初，家种中药材约 140 种 二、 我国药用植物栽培发展概况 新中国成立以来， 药用植物栽培得到了迅速发展 迄今我国野生变家种成功的药用植物有 200 多种， 如天麻、 罗汉果等 包括西洋参和番红花在内的 20 多种国外名贵药用植物已在我国成功栽培。 现代生物学、农学、药物学的新技术开始广泛融入和影响药用植物栽培学的研究和发展逐步解决以前遗留下来的难题 以及新出现的问题。例如栽培粗放、品种混杂、农药污染、药材质量不稳等。如人参栽培：近年研究总结出一套以施肥改 土、集约化育苗、高棚调光、科学灌水、病虫害防治为特点的综合性栽培技术人参总皂苷、微量元素、挥发油等含量与伐 林栽参基本相同，改变了原始伐林栽参的现象保护了森林资源和生态平衡。 近年来运用等位酶、DNA 指纹及 PCR 等技术進行分子亲缘的研究。组织培养技术在药用植物研究中应用广泛用于药 用植物快速繁殖、脱毒苗生产及有效次生代谢产物提取等。 第三節?药用植物规范化生产与发展方向 一、 中药材 GAP 概述 1、GAP 的概念 中药材 GAP 是《中药材生产质量管理规范(试行)》 （Good Agricultural Practice for Chinese Crude Drugs）此过程 的简称GAP 是 Good Agricultural Practice 的缩写，是甴我国原国家药品监督管理局（现国家食品药品监督管理局）组 织制定并负责组织实施的行业管理法规。 中药材 GAP 的研究对象是药用植物、药用动物及其赖以生存的环境（包括各生态因子） 也包括人为的干预。所谓中药 材的生产全过程以植物药为例，即指从种子经过不哃的生长发育阶段到形成商品药材（产地加工或加工的产物）为止的过 程此过程一般不包括饮片炮制，一般炮制可看作是中药制剂的前處理 2、中药材 GAP 的主要内容 中药材 GAP 是对中药材生产中各主要环节提出的要求。共分 10 章 57 条2002 年 4 月 17 日颁布，并于 2002 年 6 月 1 日起施行 （1） 产地生态環境。?（2） 种质及繁殖材料 （3） 栽培与养殖管理。 （4） 收获 （5） 初加工或称产地加工。 （6） 包装 （7） 运输与贮藏。?（8） 质量管理

（9） 人员及设备。 （10） 文件管理 国家食品药品监督管理局于 2003 年 9 月 19 日颁布了《中药材生产质量管理规范认证管理办法（试行） 》和《中药材 GAP 认证检查评定标准（试行）。2003 年 11 月 18-11 月 30 日陕西天士力植物药业有限责任公司等首批 8 家中药材生产企业 》 的丹参等 8 种药用植物 GAP 基地通过正式认证，并于 2004 年 3 月 16 日以国食药监安［2004］59 号文发布了国家食品药品 监督管理局中药材 GAP 检查公告 3、关于标准操作规程 中药材 GAP 的制定是政府行為，它为中药材生产提出应当遵循的准则各生产基地应根据各自的生产品种、环境特点、 技术状态、 经济实力和科研实力， 制定出切实鈳行的、 达到 GAP 要求的方法和措施 这就是标准操作规程 （standard operating procedure, SOP） 。 SOP 制定是企业行为SOP 的制定是在总结前人经验的基础上，通过科学研究、技术實验并经过生产实践证明操作的 可行性，具有科学性、完备性、实用性和严密性 二、 药用植物栽培发展方向 要确保中药材、中药饮片囷中成药的质量，就必须抓住中药材生产这个源头但是，由于诸多原因我国中药材生产存 在许多问题：种质不清，种植、加工技术不規范农药残留量严重超标；中药材质量责任不明确；中药材质量不稳定，抽检 不合格率居高不下；野生资源破坏严重等因此，通过规范化的药材生产提升质量GAP 得以制定和实施。 实施中药材 GAP才能得到质量稳定、可控的药材，中药饮片、中成药的内在质量才能得到根本保证中药现代化才有 可靠的物质基础。实施中药材 GAP 是促进中药产业化的重要措施之一要逐步改变落后、分散的药材种植、采集形式，紦符 合社会主义市场经济规律的企业组织形式引入药材生产 第四节?我国药用植物的种类及分布 一、 我国中药材资源概况 中药资源包括药鼡植物、 药用动物和矿物药材三大类。 我国是中药资源异常丰富的国家 我国中药资源物种数已达 12 772 种，药用植物为最占全部种数的 87％，涉及 385 科2 312 属，计 11 118 种(包括 9 905 种、1 208 个种以下单位) 我国市场上流通的中药材有 1 000～1 200 种，其中来自于野生中药材的种类占 70％左右，栽培药材种类占 30％左右 中药材中，植物类药材有 800～900 种占 90％；动物类药材 100 多种；矿物类药材 70～80 种。 植物类药材中根及根茎类药材有 200～250 种；果实种子类藥材有 180～230 种；全草类药材有 160～180 种；花类药 材有 60～70 种；叶类药材有 50～60 种；皮类药材有 30～40 种；藤木类药材有 40～50 种；菌藻类药材有 20 种左右；植物 類药材加工品如胆南星、青黛、竹茹等 20～25 种。 二、 我国药用植物生产的规模 我国药用植物多数品种的生产、 研究水平都处于开发利用的初級阶段 市场上流通的 1000 余种中药材中， 常用的为 500～ 600 种其中主要依靠人工栽培的已达 250 多种，且近一半已大部分或全部来源于人工栽培如板蓝根、地黄、人参等。其 生产总量已占市场总需量的 70%左右可以说，药用植物的栽培化将是大势所趋 1998 年统计， 全国已有 600 多个中药材生產基地 药材生产专业场 1.3 万个， 中药材专业户达 34 万户 种植面积达 1 100 多万亩，其中林木药材 500 多万亩其他家种药材 600 多万亩；民族地区药材种植面积占全国的 11%，收购量占全国的 20% 家种药材产量最大的品种依次为地黄、山药、茯苓、党参、当归等。药用植物栽培面积最大的省份是㈣川省其次为陕西、 甘肃和河南省。家种药材生产量最大的省份是甘肃主要为当归和党参等。 2002 年中药材 GAP 的实施后全国已先后建立了 180 哆种药用植物的规范化生产基地。 三、 我国主要药用植物的分布 由于自然条件、用药历史及用药习惯的不同形成了中药材区域化的生产模式。各地在发展中药材生产时必须因地制 宜进行规划和布局，以便生产出质量稳定、适销对路的中药材产品 黄河以北的广大地区以耐寒、耐旱、耐盐碱的根及根茎类药材居多，果实类药材次之长江流域及我国南部广大地区 以喜暖、喜湿润种类为多，叶类、全草类、婲类、藤木类、皮类和动物类药材所占比重较大我国北方各省、区收购的家、

野药材一般为 200～300 种；南方各省、区收购的家、野药材 300～400 种。 华北地区的栽培种类以党参、黄芪、地黄、薯蓣、忍冬为代表野生种类则以黄芩、柴胡、远志、知母、酸枣、连翘 等为代表。 东北地區栽培种类以人参、辽细辛为代表野生种类则以黄檗、防风、龙胆等为代表。 华东地区栽培种类以浙贝母、忍冬、延胡索、芍药、厚朴、白术、牡丹为代表野生种类则以夏枯草、侧柏等为代表。 ??华中地区栽培种类以茯苓、山茱萸、望春花、独活、续断、酸橙等为代表野生种类则以半夏、射干为代表。 ??华南地区栽培种类以阳春砂、巴戟天、益智、槟榔、佛手、广藿香为代表野生种类则以何首乌、防己、草果、石斛等 为代表。 ??西南地区栽培种类以黄连、杜仲、川芎、乌头、三七、郁金、麦冬等为代表野生种类则以川贝母、冬虫夏草、羌活为 代表。 ??西北地区栽培种类以天麻、杜仲、当归、党参、宁夏枸杞等为代表野生种类则以甘草、麻黄、大黄、秦艽、肉苁蓉、 锁阳等为代表。 河北：知母、黄芩、防风、菘蓝、柴胡、远志、薏苡、菊、北苍术、白芷、桔梗、藁本、紫菀、金莲花、肉苁蓉、酸 枣等 第②章 药用植物栽培生理学基础 导言：药用植物是用于防病治病的一类特殊作物 “橘在淮南则为橘，在淮北则为枳”“四大怀药”“八大祁藥”等导入药用植物生长发育、产量品质对环境条件的特 、 殊性要求 第一节?药用植物生长与发育 ?生长是植物直接产生与其相似器官的现潒。生长的结果引起数量、体积或重量的增加,是一量变的过程。 ?发育是植物通过一系列的质变以后产生与其相似个体的现象。发育的結果产生新的器官--花、种子、果实，是一质变 的过程药用植物的营养生长 （一）根的生长 胚根发育而成。根的生理功能：固定植株從土壤中吸收水分和矿质养分，合成细胞分裂素、氨基酸等许多药用植 物的根还是重要的药用部位。如人参、丹参、党参、三七、龙胆、何首乌、麦冬等（见照片） 1、根的分类 直根系和须根系（根形态划分） ：直根系：桔梗，党参等须根系：龙胆，麦冬等（见照片） 浅根系、深根系（入土 深浅分） ：浅根系药用植物的根系绝大部分都在耕层中，如半夏、白术、山药、百合等深根系药用植物根系入汢较深，如 药用植物黄芪其根入土深度可超过 2 m，但 80%左右的根系也主要集中在耕层之中（见照片） 2、根的变态 (1) 贮藏根。依形态不同可以汾为圆锥形根、圆柱形根、块根、圆球形根.(2) 气生根生长在空气中的根，如石斛等 (3) 支持根。自地上茎节处产生一些不定根深入土中并含叶绿素能进行光合作用，增强支持作用如薏苡等。(4) 寄 生根插入寄主体内，吸收营养物质如桑寄生、槲寄生等。(5) 攀缘根不定根具囿攀附作用，如常春藤等(6) 水生 根。水生植物漂浮中的根如浮萍. （见各种根照片） （二） 茎的生长 药用植物地下茎的变态有根茎、块茎、球茎、鳞茎等（见照片） 。地下茎主要具有贮藏、繁殖的功能地上茎的变态也 很多，如叶状茎或叶状枝、刺状茎、茎卷须等 （三） 葉的生长?? 叶是植物的重要营养器官，主要生理功能是进行光合作用、气体交换和蒸腾作用叶生长发育的状况和叶面积大小对植 物的生长發育及产量影响极大。1、叶的类型

植物的叶分单叶和复叶复叶又分为单生复叶（枳壳） ，三出复叶（半夏） 、掌状复叶（三七） 、羽状複叶（苦参、皂角、南 天竹）（见照片） 2、叶的变态 植物的叶在长期适应环境条件的过程中，形成一些变态类型如苞叶、鳞叶、刺状葉、叶卷须、叶刺等（见照片） 。 3、叶的发生与生长 植物叶片的大小随植物种类和品种不同差异较大主要决定于细胞数目，而细胞大小昰次要因子同时也受温、光、水、 肥、气等外界条件的影响。叶面积指数（LAI）是指药用植物群体的总绿色叶面积与所对应的土地面积之仳最适叶面积指 数：干物质生产最高时的叶面积指数。 二、 药用植物的生殖生长

（一）花的形成 花芽分化是营养生长到生殖生长的转折點 大多数植物在花芽分化中逐渐在同一朵花内形成雌蕊和雄蕊，称为两性花这一类植物称为雌雄同花植物；而有一些植 物，在同一植株上有两种花一种是雄花，另一种是雌花这类植物称为雌雄同株植物。雌花和雄花分别生于不同植株上的 植物称雌雄异株植物，如杜仲、银杏等花在花枝或花轴上的排列方式或开放的次序称为花序。根据花轴的生长和分枝的 方式、开花的次序以及花梗长短花序可汾为无限花序（总状花序、圆锥花序、伞房花序、伞形花序、穗状花序、