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我国中药材种衣剂的研究进展
时间:2020-11-14 14:20 来源:未知 作者:管理员 点击:

尚兴朴,邓庭伟等
[摘要]本文介绍了种衣剂的基本概况,综述了我国中药材种衣剂的研究现状,包括中药材种衣剂的登记现状,中药材种子带菌检测及药剂消毒处理的研究现状,种衣剂对种子发芽和出苗、病虫害防治、植株生长和品质的影响,并对中药材种衣剂的研发与登记、产业化道路方面进行了展望。

[关键词]中药材; 种衣剂; 研究进展

中药材种子是药材生产最基本、最重要的生产资料,种子质量的优劣是决定植株生长发育好坏、产量高低的关键因素,也是决定药材质量和品质的先决条件。我国自 20 世纪 80 年代开始,中药材由野生向家种转变,种子来源也逐步由野生采种向人工制种转变,目前已有 200 多种中药材实现了人工种植,全国中药材种植面积已达 300 万公顷以上。而种子包衣技术作为一项促进农业增产丰收的高新技术,可有效杀灭种子表面所携带的致病菌,防治作物种传和土传病害、苗期害虫,提高种子发芽率,促进幼苗生长发育,从而实现苗齐、苗壮以及增加产量的目的,有效避免了化学药物浸拌种、苗期喷洒农药以及土壤灌药处理等防治病虫害带来的成本高、效果差、污染严重等问题近年来,很多学者开展了中药材种子种衣剂的相关研究。文系统总结了我国中药材种衣剂的研究进展,并展望其未来的发展趋势,旨在为中药材种衣剂的研究与应用提供参考。

1 种衣剂的基本概况

1. 1 种衣剂的定义

种衣剂是由农药原药( 杀虫剂、杀菌剂等) 、肥料、生长调节剂、成膜剂及配套助剂经特定工艺流程加工制成的,可直接或经稀释后包覆于种子表面,形成具 有 一 定 强 度 和 通 透 性 的 保 护 层 膜 的 农 药制剂


1. 2 种衣剂的发展过程

种衣剂最早是由英国的 Germains 种子公司于20 世纪 30 年代在禾谷类作物上成功研制,而后苏联于 20 世纪 60 年代率先提出了 “种衣剂” 的概念,随后于 20 世纪七八十年代在美国等西方国家得到了迅速发展。


 

但是种子包衣技术在我国的研究起步相对较晚,首个种子处理剂产品( 35% 甲霜灵拌种剂,防治谷子白发病) 于 1985 年取得正式登记。根据文献记载,截至 1998 年 我 国 仅 有 40 多 家 种 衣 剂 登 记 企 业,51 个种衣 剂 品 种,年 产量 在 2 万 吨 以 上; 近些年,种衣剂产品得到了快速发展,截至 2017 年底,我国登记的种子处理剂共 762 个( 单剂 393 个,混剂369 个) ,约占登记产品总数的 2%。


 

1. 3 种衣剂的种类

种衣剂的分类有多种方式,按照适用作物可分为水田种衣剂、旱田种衣剂,按照用途可分为物理型、化学型、生物型、特异性、综合型,按照使用时间分为现包型种衣剂、预包型种衣剂,按照剂型可分为悬浮剂、悬乳剂、水乳剂、水剂、干悬浮剂、微粉剂等。


 

1. 4 种衣剂的作用

种衣剂的主要有效成分为杀虫剂或者杀菌剂,可在种子表面或者幼苗根系周围形成保护层,或通过幼苗根系内吸到植物体内,从而达到有效防治苗期病虫害的目的; 种衣剂中的有效成分还包括植物生长调节剂、肥料等,具有促进幼苗生长和提高作物产量的作用; 种衣剂处理可明显提高种子质量,实现精量播种,减少喷药次数,省种省药,降低生产成本; 种衣剂中包含的农药或者化肥等活性成分包被在种子表面或者直接作用于幼苗的根部,从而避免大量或盲目使用农药带来的环境污染,有效维护生态平衡; 同时,种衣剂的有效使用是以筛选籽粒饱满、生活力强的良种为基础的,按照正规的包衣工艺流程进行加工,可促使良种标准化和商品化,加速种子的产业化进程。


 

2 中药材种衣剂的研究现状

2. 1 中药材种衣剂登记情况

依据中国农药信息网( China Pesticide InformationNetwork) 的不 完 全 统计,截 至 2018 年 12 月 31 日,仅有 1 种中药材( 人参) 进行了种衣剂农药产品登记,登记产品有 2 种,生产企业也仅有 1 家( 瑞士先正达作物保护有限公司) ,具体信息见表 1。而目前中药材种植以种子为繁殖材料的品种较多,所以加大中药材种衣剂的研发具有很大的市场前景。


 

2. 2 中药材种子带菌检测及药剂消毒处理研究现状

中药材种子在播种前的健康检测和保健处理是提高播种品质和防治种苗病虫害最简单、经济有效的方法之一,通过对种子的带菌检测和杀菌剂消毒处理,可以明确不同地区间种子的带菌情况,为研发有效的种衣剂提供理论依据。


 

淡红梅等检测了甘草种子表面携带的及内部寄藏的优势真菌群,并开展了药剂消毒处理研究,结果表明,福美双和代森锰锌具有种子消毒处理、实现预防保健的作用。范钱等研究发现,黄芪种子携带的主要真菌类群为链格孢菌、曲霉属和青霉属,100 μg·m L-1的世高和 500 μg·m L-1的多菌灵可作为黄芪播种前种子处理的药剂。漆乐暖等研究发现,车前种子表面携带的主要真菌类群为曲霉属、青霉属和根霉属等,内部寄藏真菌主要包括曲霉属和根霉属,50% 多菌灵和 81% 甲霜·百菌清 WP 具有良好的消毒处理效果。赵芝等研究了三七种子表面及内部寄藏的主要真菌,明确了三七种子传带的主要病原菌为镰刀菌和链格孢菌。关一鸣等发现人参种子携带的优势真菌类群主要有青霉属、镰刀菌属、链格孢属、丝核菌属等,氟硅唑、福美双、适乐时和 15% 噁霜福种衣剂用于处理人参种子具有较好的表面消毒效果。刘西莉等的研究结果表明,福多混剂、嗯霉灵、甲基立枯磷等对不同批次红花种子所带真菌均具有一定的消毒效果。


 

2. 3 种衣剂对中药材种子发芽率和出苗率的影响

马伟等制备的黄芪专用型种衣剂对种子发芽安全,能够加速种子萌发,提高发芽率与出苗率,发芽率高于对照 2. 67% ,出苗率高于对照 8. 83% 。孔祥军等应用自制的种衣剂对黄芪种子进行包衣,研究发现,包衣处理不仅可以促进黄芪种子的萌发,还可以提高种子的平均发芽势和平均发芽率。陈君等研究发现,红花种衣剂能显著提高红花的出苗率,平均高于对照 18. 1% 。俞旭平等研究发现,桔梗种子经种衣剂处理后田间出苗率增加,出苗比较整齐,壮苗比例提高,平均出苗率高于对照 9. 5% 以上。沈奇等利用艾科顿、满适金、锐胜3 种种衣剂处理紫苏种子,研究发现,低浓度艾科顿种衣剂处理紫苏种子可提高其发芽率和萌发活力,也可提高种苗活力,增加幼苗生长速度,提高大田成苗率。


 

2. 4 种衣剂对中药材病虫害防治的影响

孔祥军等研究发现,黄芪种衣剂可有效防治根腐病,在一定程度上降低病情指数,从而提高了黄芪的抗逆性,但是并没有减轻蚜虫的发生程度。陈君等发现红花种子包衣对红花苗期蚜虫、病毒病、锈病的发生都有不同程度的控制作用。沈奇等研究发现,艾科顿种衣剂处理紫苏种子与对照组相比可有效降低锈病、白粉病及根腐病的发病率。杨丽娜等研究表明,噻虫·咯·霜灵 25% 悬浮种衣剂对人参苗期疫病有很好的防治效果,施药后的防治效果在 66. 13% ~77. 02% ,对人参植株安全无药害。


 

2. 5 种衣剂对中药材植株生长的影响

陈君等的研究表明,红花种子包衣能显著提高红花的苗期生长量。沈奇等研究发现,艾科顿种衣剂处理的紫苏种子在单株生物量及主要产量构成性状上均有提高。张浩等研究了甘草种衣剂对年生甘草根长、根干 质 量 的 影响,结果 表 明,经过甘草种衣剂处理后可促进甘草的根部生长,增加甘草的根干质量。杨慧洁等研究了甘草种衣剂对甘草形态指标的影响,结果表明,甘草种衣剂包衣处理后,甘草的株高、茎粗、根粗、根长、根干质量、根体积、茎干质量、叶干质量、叶面积和壮苗指数显著提高,说明甘草种衣剂的使用可以提高甘草的品质与产量。刘秀波等研究了黄芪种衣剂对2 年生黄芪根部的影响,结果表明,黄 芪 种 衣 剂 在黄芪生长的第 2 年仍然可以增加黄芪的根粗与主根体积,提高中药材黄芪的产量。马伟等研究发现,黄芪种衣剂包衣处理后,可明显增加黄芪的根粗及主根体积,显著提高黄芪主根和茎的干物质质量,改善黄芪的质量品质。俞旭平等研究了种衣剂对白术苗期性状的影响,发现包衣后可显著增加幼苗的鲜、干质量。


 

2. 6 种衣剂对中药材品质的影响

沈奇等研究发现,艾科顿种衣剂处理紫苏种子对其品质没有显著影响,其含油量略低于未经种衣剂处理的种子,其他脂肪酸成分含量并无显著性差异。张浩等研究了甘草种衣剂对 1 年生甘草甘草酸含量的影响,结果表明,甘草种衣剂可以提高甘草中甘草酸含量,包衣组甘草中的甘草酸含量比未包衣组的增加了 0. 01% 。马玲等研究了黄芪种衣剂对 2 年生黄芪品质的影响,结果表明,黄芪种衣剂可以显著改善黄芪药材品质,各处理均能够提高黄芪甲苷、总黄酮、总皂苷含量。


 

3 展望

3. 1 推进中药材种衣剂的研发工作

种衣剂作为化学农药的一种,其产品结构逐步从以克百威、甲拌磷等高毒原药制造的各类产品向毒死蜱、吡虫啉、高氯、噻嗪、戊唑醇、苯醚甲环唑等一大批低毒化、低残留的杀虫、杀菌剂产品过渡,有效成分也逐步由低含量向高含量方向发展,剂型也由悬浮型液体向干粉型、超微粉体型等多方向发展,这不仅提高了种衣剂的产品活性,降低了毒性,也改善了种子产业化的条件。


 

中药材种衣剂的研发与农作物一样也要遵循低毒、低残留、高含量、多剂型等要求,但由于其自身的特殊性,在研发过程中不仅要注重提高中药材的产量,降低环境污染,更重要的是要开展种衣剂对中药材抗逆性、内在成分含量等的考量与评价,因为中药材的内在品质是决定其质量与药效的关键因素之一,由于个别中药材种植年限较短,要更加注重农药残留对中药材质量的影响。同时,因为我国中药材病虫害的防治研究相对薄弱,我国多种类、大面积的中药材病虫害防治需求还不能得到满足,所以,陈君等呼吁要加强中药材植保专业人才的培养,普及中药材病虫害防治的相关知识。笔者认为政府、科研机构、农药企业应共同加快中药材种衣剂研发队伍的建设,从中药材种子入手,从源头上切实保障中药材的质量与品质。


 

3. 2 推进中药材种衣剂的登记工作

农药登记是中国农药管理的基本制度,也是国际上对农药进行管理的通行且有效的做法。早在《2016 年农药专项整治行动方案》 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、中药材等种植面积小,但区域特色明显,可用防治药剂不完善的特色小作物) 用药登记”,以尽快解决部分特色小宗作物病虫防治 “无登记农药可用、农民用药混乱”的问题。2017 年 2 月 8 日新修订的《农药管理条例》 规定: 农药使用者应当严格按照农药的标签标注的使用范围、使用方法和剂量、使用技术要求和注意事项使用农药,不得扩大使用范围、加大用药剂量或者改变使用方法。所以,在中药农业的生产过程中,任何在登记注册的使用对象、使用方式之外的农药使用均为违规使用。2018 年12 月 19 日,由农业农村部、国家药品监督管理局、国家中医药管理局联合印发的 《全国道地药材生产基地建设规划( 2018—2025 年) 》中要求加快道地药材适用农药登记,支持科研教学单位、农药企业开发道地药材适用农药新品种,优化审批程序,加快登记进程,完善道地药材主要农药限量标准,解决道地药材生产无专用药的问题。


 

但当前仍由于其登记试验时间长、投资回报率低,许多农药企业不愿意在种植面积小和/或农药用量少的作物进行登记,这已成为世界各国农药管理工作的难题,即 “特色小宗作物( 小作物) 用药短缺”问题。所以,国家应该支持并鼓励农药企业积极加入到中药材种衣剂登记行列中,充分发挥科研教学、产业体系、产业协会、专业化合作组织等多方力量,研究中药材种植过程中的病虫害及其防治手段,加强实际用药情况调研,完善中药材种衣剂残留试验群组分类,结合生产区划研究推动中药材种衣剂登记工作,使更多的种衣剂在中药材上合法、合理使用推进中药材种业的良种包衣工作种业是国家战略性、基础性的核心产业,是农业现代化的芯片,是促进农业长期稳定发展,保障国家安全的根本。习近平总书记多次强调要下决心把民族种业搞上去,种子工作始终摆在农业发展的首要地位。我国自 1996 年以来实施种子产业化工程建设,覆盖了新品种选育和引进、种子繁殖和推广、种子加工和包装、种子推广和销售及宏观管理 5个方面,具体包括种子包衣等 15 个环节,种子包衣面积由 500 多万公顷增加到 2800 多万公顷,有力地促进了粮、棉、油等作物产量的提高。中药材种业作为中药材产业良性发展的质量源头,其产业化进程应当纳入国家种子工程建设体系,推动中药材种业工程建设,着力推进中药材种业的良种包衣工作,加速实现中药材种子良种包衣商品化、产业化进程。

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