現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)在藥用植物生產(chǎn)中的應(yīng)用-課件

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)在

藥用植物生產(chǎn)中的應(yīng)用

無公害栽培技術(shù)現(xiàn)代設(shè)施栽培技術(shù)現(xiàn)代生物技術(shù)?藥用植物無公害栽培技術(shù)

一、幾個概念無公害中藥材:產(chǎn)地環(huán)境、生產(chǎn)過程、藥材質(zhì)量認(rèn)證機構(gòu)認(rèn)證合格未加工或者初加工綠色食品：無污染的安全、優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)類凡是無公害、無污染或在安全范圍內(nèi)的中藥稱之為“綠色中藥”。

二者的使用期均為3年。

有機農(nóng)業(yè)：一種完全不用或基本不用人工合成的化肥、農(nóng)藥和飼料添加劑的生產(chǎn)體系。有機農(nóng)產(chǎn)品：根據(jù)有機農(nóng)業(yè)原則和有機農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出來的，經(jīng)過有機農(nóng)產(chǎn)品頒證組織頒發(fā)證書的一切農(nóng)產(chǎn)品。食用農(nóng)產(chǎn)品、纖維材料、藥材外源性有害物質(zhì)污染的來源和環(huán)節(jié)

生境土壤、地質(zhì)背景和水源有害重金屬、農(nóng)藥殘留、放射性物質(zhì)大氣有害氣體污染農(nóng)藥或驅(qū)蟲劑的殘留加工炮制過程中的輔料包裝材料二、無公害中藥材產(chǎn)品法規(guī)的形成和發(fā)展

尚沒有一套統(tǒng)一的、完整的標(biāo)準(zhǔn)體系☆美國FDA原產(chǎn)地

☆1998年歐共體芳香和天然植物藥材生產(chǎn)管理規(guī)范草案☆2002年原國家藥品監(jiān)督管理局頒布了我國《中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(試行)》

☆2003年制定并頒布了《中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范認(rèn)證管理辦法(試行)》和《中藥材GAP認(rèn)證檢查評定標(biāo)準(zhǔn)(試行)》

二、無公害中藥材產(chǎn)品法規(guī)的形成和發(fā)展

☆2000年以來，我國其他相關(guān)部門還逐步制定和實施了有關(guān)農(nóng)業(yè)無公害栽培的一些新法規(guī)、新制度，包括把一些劇毒、高毒、高殘留農(nóng)藥退出種植業(yè)領(lǐng)域，實施農(nóng)產(chǎn)品無公害生產(chǎn)等多項工作。二、無公害中藥材產(chǎn)品法規(guī)的形成和發(fā)展

☆2002年農(nóng)業(yè)部宣布停止甲拌磷、氧化樂果、甲基異硫磷、滅多威等11種高毒農(nóng)藥的新增登記，停止批準(zhǔn)高毒農(nóng)藥分裝登記，公布了國家明令禁止的農(nóng)藥品種清單及中草藥材上不得使用或限制使用的農(nóng)藥品種清單(附錄5)等

二、無公害中藥材產(chǎn)品法規(guī)的形成和發(fā)展

附錄5中華人民共和國農(nóng)業(yè)部公告

第199號

在蔬菜、果樹、茶葉、中草藥材上不得使用和限制使用的農(nóng)藥甲胺磷，甲基對硫磷,對硫磷,久效磷，磷胺，甲拌磷，甲基異柳磷,特丁硫磷，甲基硫環(huán)磷，治螟磷,內(nèi)吸磷,克百威，涕滅威,滅線磷，硫環(huán)磷，蠅毒磷，地蟲硫磷，氯唑磷，苯線磷19種高毒農(nóng)藥不得用于蔬菜、果樹、茶葉、中草藥材上?！魏无r(nóng)藥產(chǎn)品都不得超出農(nóng)藥登記批準(zhǔn)的使用范圍使用。

三、無公害栽培對生態(tài)環(huán)境的要求(1)(一)土壤應(yīng)符合土壤質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)2002年7月出版的《中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范研究與實踐指南》中的"中藥材規(guī)范化種植研究的部分參考指標(biāo)"，可以作為藥用植物無公害栽培時對環(huán)境指標(biāo)要求的參考。

三、無公害栽培對生態(tài)環(huán)境的要求(2)(二)空氣應(yīng)符合大氣環(huán)境質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)STP、SO2、NO2和氟化物當(dāng)前大多數(shù)中型城市和發(fā)達城市已開展當(dāng)日大氣溫測工作，其數(shù)據(jù)可以直接采用。

三、無公害栽培對生態(tài)環(huán)境的要求(3)(三)農(nóng)田灌水中藥材GAP生產(chǎn)基地水質(zhì)，可酌情選取3～5個點，定點取樣監(jiān)測。對于附近存在化工企業(yè)、垃圾場、生活污水排放口等情形的灌溉水源，應(yīng)根據(jù)污染的特點，適當(dāng)增加監(jiān)測指標(biāo)或增加取樣點。四、無公害栽培管理技術(shù)(一)施肥技術(shù)施肥原則：以有機肥為主，輔以其他肥料；以多元復(fù)合肥為主，單元素肥料為輔；以施基肥為主，追肥為輔。施肥技術(shù):以底肥為主，增加底肥比重;以有機肥為主;堆肥、廄肥、腐熟人、畜糞便、沼氣肥、綠肥、腐殖酸類肥料以及腐熟的作物秸桿和餅肥禁止使用未經(jīng)處理的城市垃圾和污泥平衡配方施肥;減少無機氮肥的施用量，注意避免使用硝態(tài)氮肥四、無公害栽培管理技術(shù)(二)病蟲害防治技術(shù)增強藥用植物的抗病蟲能力，減少化學(xué)農(nóng)藥的使用次數(shù)和用量，在關(guān)鍵時期，選擇使用高效、低毒、低殘留的化學(xué)農(nóng)藥。本著預(yù)防為主的指導(dǎo)思想和安全、有效、經(jīng)濟、簡便的原則，采取綜合防治的策略。

?現(xiàn)代設(shè)施栽培技術(shù)

設(shè)施農(nóng)業(yè)是指具有一定的設(shè)施條件，能在局部范圍內(nèi)改善或創(chuàng)造出適宜的氣象環(huán)境因素，為動植物的生長發(fā)育提供良好的環(huán)境條件而進行有效生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)。設(shè)施栽培是設(shè)施農(nóng)業(yè)的一個主要內(nèi)容保護地栽培和無土栽培是現(xiàn)代設(shè)施栽培技術(shù)的集中體現(xiàn)。一、保護地栽培在不適合作物生長發(fā)育的條件下，利用保護設(shè)施，人為地創(chuàng)造一個適合植株生長發(fā)育的環(huán)境條件，從事作物生產(chǎn)的一種栽培方式。簡易設(shè)施、大棚、溫室

一、保護地栽培(1)簡易設(shè)施風(fēng)障畦、冷床、溫床和小拱棚結(jié)構(gòu)簡單，容易搭建，具有一定的抗風(fēng)和提高小范圍內(nèi)氣溫、土溫的作用。一、保護地栽培(2)大棚利用塑料薄膜或塑料透光板材覆蓋的簡易不加溫的拱型塑料溫室。結(jié)構(gòu)簡單，建造和拆裝方便、一次性投資少、運營費用低，在生產(chǎn)上得到越來越普遍的應(yīng)用。一、保護地栽培(3)溫室

一種比較完善的設(shè)施栽培形式，除了充分利用太陽光能以外，還用人為加溫的方法來提高溫室內(nèi)溫度，供冬、春低溫寒冷季節(jié)栽培。家用溫室高效溫室采用“幾”字圓拱型鋼架，與傳統(tǒng)的木架結(jié)構(gòu)溫室相比較，采光設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)安全牢固，壽命長，使用面積大，具有良好的采光蓄熱、保溫、抗寒、抗雪載性和經(jīng)濟適用性。該結(jié)構(gòu)溫室安裝簡單、方便，造價低廉，屬經(jīng)濟型溫室，適合于南方地區(qū)的普及使用。二、無土栽培

不用自然土壤來栽培植物的一項農(nóng)業(yè)高新技術(shù)。

有效解決自然土壤栽培中難以解決的水分、空氣、養(yǎng)分供應(yīng)的矛盾

避免土壤栽培的連作障礙

節(jié)水、節(jié)肥、省工

避免土壤污染(生物污染和工業(yè)污染)二、無土栽培

營養(yǎng)液培養(yǎng)(水培)、砂培、有機質(zhì)培養(yǎng)

水培一次性投資大，用電多，肥料費用較高，營養(yǎng)液的配置與管理要求有一定的專門知識

有機質(zhì)培養(yǎng)相對投資較低，運行費用低，管理較簡單

二、無土栽培

營養(yǎng)液培養(yǎng)(水培)

營養(yǎng)液配方必需的營養(yǎng)元素共16種，C、H、O三種營養(yǎng)元素可從水和空氣中獲得，配方中還必須含有另外6種大量元素和7種微量元素，即N、P、K、Ca、Mg、S和Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl。

龍血樹五彩千年木二、無土栽培

有機質(zhì)培養(yǎng)、砂培

栽培基質(zhì)無機基質(zhì)、有機基質(zhì)、人工合成基質(zhì)。包括砂、石礫、珍珠巖、蛭石、巖棉、泥炭、鋸木削、稻殼、多孔陶粒、泡沫塑料、有機廢棄物合成基質(zhì)等。

栽培基質(zhì)通氣又保濕。

基質(zhì)易引起病菌污染，要消毒

一種層狀結(jié)構(gòu)的含鎂的水鋁硅酸鹽次生變質(zhì)礦物，因其受熱失水膨脹時呈撓曲狀，形態(tài)酷似水蛭，故稱蛭石。按顏色分類可分為金黃色蛭石、銀白色蛭石、乳白色蛭石。原礦經(jīng)高溫焙燒其體積可迅速膨脹8-20倍，具有很強的保溫隔熱性能。

珍珠巖是一種玻璃質(zhì)熔巖。因含結(jié)晶水，當(dāng)被破碎并加熱到760~1280℃之間，隨著巖石的燒結(jié)，釋放出結(jié)晶水而膨脹，而形成玻璃質(zhì)泡球，體積增大，又稱膨脹珍珠巖。

SiO2是引起原料膨脹的基礎(chǔ)條件。園藝專用珍珠巖，是天然的綠色無機材料,，特點無毒無味、保水、保肥、透水性好。

草本泥炭俗稱草炭，是地表沼澤環(huán)境中的植物遺體，植物年復(fù)一年枯死，呈半腐爛狀態(tài)，逐年堆積而成的有機質(zhì)礦體。具保水性，透氣性，載體作用，改良土壤，含有豐富的腐植酸，是純天然的有機物，無毒無菌。還含有豐富的氮、磷、鉀等PH值為5.0-6.0

質(zhì)輕、持水、透氣和富含有機質(zhì)，具有其他材料不可替代的作用，近年來在我國園藝廣泛應(yīng)用。三、藥用植物現(xiàn)代設(shè)施栽培的發(fā)展趨勢隨著營養(yǎng)液配方研究的不斷深入，無土栽培獲得了理論和技術(shù)上的很大進步。

☆應(yīng)用化肥取代試劑進行觀賞植物的無土栽培

☆靜止法無土栽培營養(yǎng)液技術(shù)

☆封閉式的強化快繁通風(fēng)育苗系統(tǒng)和自動監(jiān)測大規(guī)模培養(yǎng)系統(tǒng)隨著保護地栽培和無土栽培技術(shù)的進一步發(fā)展，名貴中草藥的栽培可以逐漸擺脫自然條件的限制而得到迅速發(fā)展。

?現(xiàn)代生物技術(shù)在

藥用植物生產(chǎn)上的應(yīng)用

一、開展藥用植物快速繁殖、資源保護

(一)采用組織培養(yǎng)方法進行藥用植物的脫病毒、快繁、保存和純化

1、稀缺或急需藥用植物良種的快速繁殖2、雜種一代及基因工程植株的快速繁殖

3、瀕危植株的快速繁殖鐵皮石斛、川貝母、紫杉4、帶病藥用植株的脫毒

一、開展藥用植物快速繁殖、資源保護

(二)建立藥用植物種質(zhì)基因庫將離體培養(yǎng)的藥用植物器官、組織和細胞在常溫下或超低溫下保存，建立集約化的細胞庫。在分子水平上可以建立DNA庫，在低溫條件下保存藥用植物的基因組總DNA、克隆的基因、組裝好的質(zhì)粒和RFLP探針，即使在某種藥用植物滅絕的情況下，其基因也可得以保存并加以利用。二、進行藥用植物育種

(一)花藥培養(yǎng)為主的單倍體育種1986年人參(Panaxginseng)、平貝母(Fritilariaussuriensis)花藥培養(yǎng)成功，獲得了再生植株。通過單倍體育種途徑選育新品種，由于其來自父母本的顯隱性狀均可以當(dāng)代表現(xiàn)出來，經(jīng)染色體加倍后就可獲得純合的二倍體，這比常規(guī)的育種方法縮短了育種年限。

二、進行藥用植物育種

(二)利用組織培養(yǎng)技術(shù)誘導(dǎo)多倍體用秋水仙堿等誘變劑處理培養(yǎng)的愈傷組織胚狀體或叢生芽，從而獲得多倍體植株，是誘發(fā)多倍體的較好方法。多倍體誘導(dǎo)在桔梗、白術(shù)、百合中也獲得了成功操作簡便，實驗條件容易控制，重復(fù)性好，誘導(dǎo)效率高。二、進行藥用植物育種

(三)胚乳培養(yǎng)產(chǎn)生三倍體植株胚乳是由精細胞和兩個極核融合而產(chǎn)生的，在適宜的條件下能誘導(dǎo)產(chǎn)生三倍體植株。三倍體植株往往表現(xiàn)為無籽，在種子和果實類藥材中，如山茱萸、枸杞中進行三倍體育種，培養(yǎng)出無核或無籽的品種無疑對其加工利用帶來極大的方便。我國已成功用枸杞胚乳誘發(fā)獲得了三倍體的植株。

二、進行藥用植物育種

(四)體細胞突變育種由于外界環(huán)境及培養(yǎng)基成分和激素水平的改變，在組織培養(yǎng)的細胞團中往往出現(xiàn)一些突變類型。在藥用植物細胞培養(yǎng)中，篩選或誘發(fā)次生代謝產(chǎn)物高的體細胞突變系，進而培養(yǎng)成高產(chǎn)細胞系是提高細胞培養(yǎng)產(chǎn)物產(chǎn)量的有效途徑。二、進行藥用植物育種

(五)轉(zhuǎn)基因抗病育種由于分子生物學(xué)和微生物遺傳學(xué)的現(xiàn)代研究方法和手段的迅速發(fā)展，如今已有可能人工定向改變藥用植物的遺傳性狀，培育出一些具有抗病、抗蟲、抗除草劑等藥用植物新品種。

二、進行藥用植物育種

(六)利用原生質(zhì)體融合進行細胞雜交育種我國目前已經(jīng)對藥用植物龍葵、曼陀羅、顛茄、明黨參通過體細胞雜交的方式獲得種間雜種和種內(nèi)雜種植株，并且對枸杞、龍膽草也已開始了這方面的探索。三、DNA分子標(biāo)記在藥用植物分類和藥材鑒定上的應(yīng)用

(一)分子水平上的藥用植物分類

藥用植物的遺傳多樣性是由于基因多態(tài)性所致，而DNA分子標(biāo)記技術(shù)就是一種在DNA分子水平上檢測基因多態(tài)性的技術(shù)。三、DNA分子標(biāo)記在藥用植物分類和藥材鑒定上的應(yīng)用

(一)分子水平上的藥用植物分類

限制性片段長度多態(tài)性(RFLP)DNA指紋技術(shù)(DNAFingerprinting)隨機擴增多態(tài)性DNA(RPAD)擴增片段長度多態(tài)性(AFLP)甘草、淫羊藿、銀杏、栝樓、白芷、慈姑、當(dāng)歸三、DNA分子標(biāo)記在藥用植物分類和藥材鑒定上的應(yīng)用

(二)藥材的分子鑒定傳統(tǒng)的鑒別方法主要依據(jù)藥材的顏色、形狀、氣味、味道和質(zhì)地等感性特征，對這些特征的把握因人而異。DNA分子作為遺傳信息的直接載體，不受環(huán)境因素和生物體發(fā)育階段及器官組織差異的影響。

(二)藥材的分子鑒定DNA分子鑒定是運用DNA分子標(biāo)記技術(shù)對生藥和含有生藥的中成藥及其基源進行真?zhèn)蔚蔫b定.特異性強穩(wěn)定性好微量、便捷、準(zhǔn)確特別適合于近緣品種、易混淆品種、珍稀品種、破碎藥材、陳舊藥材的鑒定。(二)藥材的分子鑒定目前利用RAPD技術(shù)已成功地開展了對人參、西洋參、三七、甘草、淫羊藿、細辛、地膽草、巴戟天、砂仁、廣藿香、廣佛手、土沉香的道地性研究。四、應(yīng)用生物技術(shù)加快次生代謝物的生產(chǎn)

(一)對次生物質(zhì)代謝途徑的研究利用發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)藥用活性成分，可使藥品生產(chǎn)規(guī)范