中药生态农业研究与展望

章中药生态农业概述1

1.1中药材产业发展现状和趋势1

1.1.1中药材产业发展主要特点1

1.1.2中药材产业发展主要问题6

1.1.3代表地区中药材发展情况8

1.1.4“十四五”中药材产业主要趋势11

1.2中药生态农业的概念和发展历程13

1.2.1中药生态农业相关的概念13

1.2.2生态文明思想对中药生态农业的启示14

1.2.3中药生态农业的发展历程15

1.3中药生态农业服务碳达峰碳中和的发展优势19

1.3.1农田生态系统在碳达峰和碳中和中的作用19

1.3.2中药生态农业在实现“双碳”目标中的作用23

1.3.3中药生态农业在服务“双碳”目标中的发展方向25

1.4中药生态农业的发展思路及发展策略26

1.4.1中药生态农业的发展思路26

1.4.2中药生态农业在践行生态文明思想中的发展策略29

第2章中药生态农业基础知识和特征32

2.1中药生态农业的生态学基础32

2.1.1中药生态农业的生态学原理32

2.1.2中药生态农业的相关学科36

2.2中药生态农业的经济学基础37

2.2.1中药生态农业的生态经济学基础37

2.2.2中药生态农业节约耕地，增加农民收入38

2.2.3中药生态农业实现增产增效双赢39

2.3中药生态农业的系统工程学基础40

2.3.1中药生态农业建设系统工程的基本思路40

2.3.2中药生态农业建设系统工程的根本目的40

2.3.3中药生态农业建设系统工程的重点任务41

2.4中药生态农业的基本特点42

2.4.1生态农业的特点42

2.4.2中药生态农业的特点43

2.5药用植物 特的生态学特征45

2.5.1药用植物的生活型45

2.5.2药用植物的光学特征46

2.5.3药用植物的品质特征46

2.6环境胁迫与药用植物次生代谢47

2.6.1常见的复合胁迫及各因子之间的相互作用48

2.6.2复合胁迫对植物次生代谢产物积累的影响50

2.6.3复合胁迫影响药用植物次生代谢及生理响应的机制52

第3章中药生态农业的常规技术58

3.1中药材野生抚育技术58

3.1.1中药材野生抚育的概念58

3.1.2中药材野生抚育的特征58

3.1.3中药材野生抚育的基本方式59

3.1.4中药材野生抚育研究技术体系59

3.1.5中药材野生抚育的意义与优势60

3.1.6中药材野生抚育的生理生态学方法研究61

3.1.7中药材野生抚育的应用范围62

3.2中药材仿生栽培技术62

3.2.1中药材仿生栽培的概念62

3.2.2中药材仿生栽培的基本特征63

3.2.3中药材仿生栽培的基本生产原理64

3.2.4中药材仿生栽培的形式及具体措施67

3.2.5中药材仿生栽培的基本步骤68

3.2.6中药材仿生栽培的实践情况70

3.2.7中药材仿生栽培应注意事项71

3.3土壤改良技术73

3.3.1土壤养分管理技术73

3.3.2土壤侵蚀评估与水土保持技术74

3.3.3我国主要土壤类型的改良利用技术75

3.3.4土壤污染的治理与修复技术76

3.4病虫草害绿色防控技术78

3.4.1基本概念78

3.4.2基本原则78

3.4.3关键技术78

3.4.4有害生物绿色防控的未来趋势80

3.5基于3S的精细化种植技术81

3.5.1长势管理技术82

3.5.2土壤管理技术84

3.5.3病虫害预测技术85

3.5.4产量预测技术89

3.5.5品质预测技术89

3.6定向培育技术90

3.6.1药用植物种质资源收集保存与评价91

3.6.2DNA分子标记开发92

3.6.3结合DNA分子标记辅助鉴定的方法进行药用植物定向培育94

3.6.4药用植物定向培育技术的发展前景和要求94

第4章中药生态农业中的科学施肥97

4.1生产中氮肥施用及其对中药材产量和质量的影响97

4.1.1药用植物施氮研究现状97

4.1.2氮肥对中药材产量的影响及机理107

4.1.3施氮对中药材质量的影响及机理109

4.2氮肥对药用植物生态系统中土壤及三级营养关系的影响112

4.2.1施氮对土壤环境的影响112

4.2.2施氮对药用植物-植食性昆虫关系的影响116

4.2.3施氮对药用植物-天敌营养关系的影响118

4.2.4施氮对植食性昆虫-天敌营养关系的影响119

4.3施氮对中药材抗逆性的影响及机理121

4.3.1施氮对中药材非生物胁迫抗性的影响121

4.3.2施氮对中药材生物胁迫抗性的影响122

4.3.3施氮对中药材抗逆性的调控机理123

4.4中药生态农业中有机肥的应用130

第5章中药生态农业的常见模式及价值评估133

5.1我国常见中药生态农业模式类型133

5.1.1粮药间套作复合模式133

5.1.2林药复合模式136

5.2中药材生态产品价值评估142

5.2.1中药材生态产品价值实现的发展前景142

5.2.2中药材生态产品的价值核算147

5.2.3中药材生态产品价值实现的路径和建议150

第6章10种常见中药材生态种植技术规范154

6.1半夏→前胡轮作生态种植技术规范154

6.1.1半夏和前胡植物基原及其生态生物学特征154

6.1.2半夏→前胡中药材轮作生态种植技术来源及应用历史154

6.1.3半夏→前胡中药材轮作生态种植技术方案155

6.1.4半夏→前胡中药材轮作生态种植技术要点158

6.1.5半夏→前胡中药材轮作生态种植技术效益评价159

6.1.6半夏→前胡轮作生态种植技术核心机理159

6.2太子参/玉米套作生态种植技术规范160

6.2.1太子参植物基原及其生态生物学特征160

6.2.2太子参/玉米套作生态种植技术来源及应用历史160

6.2.3太子参/玉米套作生态种植技术方案160

6.2.4太子参/玉米套作生态种植技术要点162

6.2.5太子参/玉米套作生态种植的技术效益评价162

6.2.6太子参/玉米套作生态种植的核心机理163

6.3白及林下生态种植技术规范163

6.3.1白及植物基原及其生态生物学特征163

6.3.2白及林下生态种植技术来源及应用历史164

6.3.3白及林下生态种植技术方案164

6.3.4白及林下生态种植技术要点165

6.3.5白及林下生态种植技术效益评价167

6.3.6白及林下生态种植技术核心机理167

6.4金钗石斛仿野生种植技术规范168

6.4.1金钗石斛植物基原及其生态生物学特征168

6.4.2金钗石斛仿野生种植技术来源及应用历史168

6.4.3金钗石斛仿野生种植技术方案168

6.4.4金钗石斛仿野生种植技术要点169

6.4.5金钗石斛仿野生种植技术效益评价171

6.4.6金钗石斛仿野生种植技术核心机理171

6.5人参农田生态种植技术规范171

6.5.1人参植物基原及其生态生物学特征171

6.5.2人参农田生态种植技术来源及应用历史172

6.5.3人参农田生态种植技术方案172

6.5.4人参农田生态种植技术要点173

6.5.5人参农田生态种植技术效益评价175

6.5.6人参农田生态种植技术核心机理175

6.6金荞麦||四蕊朴间作生态种植技术规范176

6.6.1金荞麦植物基原及其生态生物学特征176

6.6.2金荞麦||四蕊朴间作生态种植技术来源及应用历史176

6.6.3金荞麦||四蕊朴间作生态种植技术方案177

6.6.4金荞麦||四蕊朴间作生态种植技术要点178

6.6.5金荞麦||四蕊朴间作生态种植的技术效益评价180

6.6.6金荞麦||四蕊朴间作生态种植的核心机理180

6.7柴胡/玉米套作生态种植技术规范181

6.7.1柴胡植物基原及生态生物学特征181

6.7.2柴胡/玉米套作生态种植技术来源及应用历史182

6.7.3柴胡/玉米套作生态种植技术方案182

6.7.4柴胡/玉米套作生态种植技术要点184

6.7.5柴胡/玉米套作生态种植技术效益评价185

6.7.6柴胡/玉米套作生态种植技术核心机理187

6.8草乌/玉米套作生态种植技术规范187

6.8.1草乌植物基原及其生态生物学特征187

6.8.2草乌/玉米套作生态种植技术来源及应用历史188

6.8.3草乌/玉米套作生态种植技术方案188

6.8.4草乌/玉米套作生态种植技术要点191

6.8.5草乌/玉米套作生态种植技术效益评价191

6.8.6草乌/玉米套作生态种植技术核心机理192

6.9黄芩||果树间作生态种植技术规范193

6.9.1黄芩植物来源及其生态生物学特征193

6.9.2黄芩||果树间作生态种植技术来源及应用历史193

6.9.3黄芩||果树间作生态种植技术方案194

6.9.4黄芩||果树间作生态种植技术要点196

6.9.5黄芩||果树间作生态种植技术效益评价196

6.9.6黄芩||果树间作生态种植技术核心机理198

6.10甘草野生抚育种植技术规范199

6.10.1甘草植物基原及其生态生物学特征199

6.10.2甘草野生抚育种植技术来源及应用历史199

6.10.3甘草野生抚育种植技术方案199

6.10.4甘草野生抚育种植技术要点202

6.10.5甘草野生抚育种植技术效益评价203

6.10.6甘草野生抚育生态种植技术形成的核心机理203

参考文献205

索引220

第1章中药生态农业概述

1.1中药材产业发展现状和趋势

“十三五”期间，中药材在中医药事业和健康服务业发展中的基础地位更加突出，利好政策不断加力，中药材产业取得了长足的发展。2017年《中华人民共和国中医药法》正式颁布实施。2019年《中共中央国务院关于促进中医药传承创新发展的意见》发布，中药材产业迎来了振兴发展的大好机遇，充分体现了党和政府对广大人民群众安全有效用中药的高度重视。5年来，中药材产业围绕“有序、安全、有效”的发展目标，涌现出一系列的成果，极大推动了产业的发展进程。不仅成为脱贫攻坚的重要抓手，也正在乡村振兴道路上发挥突出作用。当前，我国中药材产业发展进入了新的阶段，面临新的问题，挑战和机遇并存。梳理现状、分析问题、对未来的发展进行思考和定位，对于保障中医药事业稳健发展、维护全民健康和实现国家长远发展具有重要意义。

1.1.1中药材产业发展主要特点

1，种植热度多年未减，面积持续较快增长

目前50余种濒危野生中药材实现了种植养殖或替代，常用600种中药材中的200余种大宗中药材实现了规模化种养(黄璐琦和王继永，2018)，第四次全国中药资源普查已汇总730余种种植中药材的信息。中药材种植面积呈现大幅增加的趋势(图1-1)，2019年全国中药材种植面积达到7 475万亩(1亩~667m2)，各地种植面积差异较大，其中云南和广西分别达到 794万亩和685万亩，贵州、湖北、河南3个省为500万~600万亩，湖南、陕西、广东、四川、山西等5个省为300万~500万亩，河北、重庆、山东、内蒙古、甘肃、吉林、安徽、辽宁、黑龙江、海南、宁夏11个省(自治区、直辖市)为100万~300万亩。根据国家中药材产业技术体系的初步汇总数据显示，2020年全国中药材种植面积约为8822万亩。不同中药材的种植面积差异较大，仅以2019年有统计数据的59种常用大宗中药材为例，其种植总面积为2046万亩，其中12种中药材突破50万亩，连翘居首位，达到322万亩，枸杞、蒙古黄芪、金银花(含山银花)、丹参等超过100万亩，黄芩、山植、党参、当归、柴胡、山茱萸、苦参等超过50万亩。

2.优势产区各具特色，标准体系形成雏形

各地立足资源禀赋，初步形成了四大怀药、浙八味、川药、关药、秦药等道地药材优势产区。其中浙江以“浙八味”为主的道地药材种植面积达 22.3万亩;四川的川黄连、川天麻、川芎产值均超过10亿元;黑龙江的刺五加、人参、防风均超过20万亩，在全国的市场份额不断提高，其中刺五加占80%以上，防风占40%以上;云南把中药材列入打造世界一流“绿色食品牌”确定的重点产业，已认定65家企业为“定制药园”企业，认定三七、天麻、滇重楼等中药材种植面积16.88万亩。甘肃近年来当归、党参、蒙古黄芪的产量分别占全国的80%、90%、50%以上，年产值超过200亿元。

随着多年持续研发，中药材的标准体系已渐成雏形。一是牢牢抓住了国际标准制定话语权。中药材农药残留检测，中药材SO2测定，人参、三七、三七种子种苗等近20项ISO (International Organization for Standardization，国际标准化组织)国际标准获发布，是全球传统药材标准化建设史上新的重大突破。同时为打破中药材国际贸易壁垒提供了技术支撑，如绿色和平组织(Greenpeace)曾报道74%的中药材农残超标，但是按照中药材农药残留检测ISO 国际标准统计，超标率仅为1.72%。二是团体标准实现从生产到市场流通全程覆盖。中国中医科学院中药资源中心牵头组织，联合全国近百家企事业单位，立项与发布的通则及系列标准共计800余项，涵盖道地药材、种子种苗、生产技术、商品规格等级等，弥补了中药材系列标准缺失的空白。此外,农业农村部 2020年立项了山茱萸等4项道地药材生产技术规程国家标准和3项(根茎类、果实和种子类、花类)道地药材生产技术规范行业标准，中药材标准体系建设进程加快。

本书是一部系统阐述中药生态农业的理论与实践的学术专著。主要论述了中药生态农业的发展背景和发展思路，中药生态农业的基础知识和基本特征，野生抚育、仿野生栽培、土壤改良和科学施肥等常见技术，以及常见模式和生态产品价值评估。最后介绍了生产实践中10种常见中药材的生态种植技术规范。