内容简介
《三七栽培学》全面介绍了近20年来三七栽培的研究与实践结果,展示了三七现代化栽培的优势与特色。《三七栽培学》共分为11章,第1章主要介绍了三七种植及产业概况,后10章则分别对三七的起源与分布、生理生态基础、连作障碍、营养与施肥、繁育、栽培技术、遮阳网栽培、仿生栽培、机械化栽培及立体栽培方面进行了系统的介绍。《三七栽培学》既有理论探索,又有方法创新;既有专题论述,又有系统分析;既有回顾性研究,又有前瞻性分析。《三七栽培学》能够将已有三七栽培方面的科技成果进一步推广应用,转化为现实生产力,提高三七的规范化、现代化种植水平。
作者简介
崔秀明,1963年生,云南省文山市人,博导,研究员;昆明理工大学生命科学与技术学院副院长,国家中医药管理局三七资源可持续利用重点研究室、云南省三七资源可持续利用重点实验室主任。长期从事三七研究工作,主持国家、省级项目多项;获国家科学技术进步奖二等奖1项,云南省科技进步奖二等奖2项、三等奖5项,中国药学会科学技术奖三等奖1项;先后在国外核心期刊发表论文140余篇;主编出版专著9部,授权发明专利5项;主持编写三七ISO国际标准2项、国家标准1项、地方标准16项。先后获文山州十大杰出青年、云南省技术创新人才、全国五一劳动奖章、全国先进工作者等,享受国务院特殊津贴。
杨野,昆明理工大学生命科学与技术学院副教授,硕士研究生导师,研究领域为云南道地药材资源开发与综合利用。在三七现代设施栽培技术研究、基于养分平衡的三七连作障碍机理研究、基于产地加工的三七药材重金属消减技术研究、适应现代加工设备的药材干燥工艺研究和中药材GAP研究等方面取得了有益的成果。近3年来以第1作者或通讯作者共发表论文21篇,其中SCI收录论文3篇,授权发明专利2项,参编著作3部。在研和结题项目7项,其中主持国家自然科学基金项目2项。
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目录
目录
序言一
序言二
总前言
前言
第1章 概述 1
1.1 三七在我国中药产业中的地位 1
1.2 三七的种植发展历史 2
1.3 三七市场价格历史变迁 5
1.4 三七产业发展状况 6
1.5 三七产业发展的潜力和比较优势 10
1.5.1 资源比较优势明显 10
1.5.2 市场发展潜力巨大 11
1.5.3 具有加快产业发展的良好基础 12
1.6 三七产业发展存在问题及技术瓶颈 12
1.6.1 种植面积无序发展,导致市场价格波动过大 12
1.6.2 种植加工环节的关键科学问题还没有得到有效解决 12
1.6.3 产业层次低、资源优势没有真正形成经济优势 13
1.6.4 资源综合开发利用不足,产品开发深度和广度不够 13
1.7 加快三七产业发展的对策 14
1.7.1 加快良种选育,构建新兴良种产业 14
1.7.2 统筹规划、优化布局,建立优质原料生产加工基地 14
1.7.3 实施技术创新工程,突破一批产业共性关键技术 14
1.7.4 加大新产品研发力度,形成一批具有自主知识产权的新产品 15
1.7.5 实施品牌战略,提高三七产业核心竞争力 15
1.7.6 培育龙头企业,壮大产业规模 15
参考文献 16
第2章 三七的起源与分布 17
2.1 三七的起源 17
2.2 三七的分布 17
2.3 三七名称释译 18
2.4 三七的原产地 20
2.5 三七的主产区 21
2.6 三七的道地性 22
2.7三七的产地适宜区划 23
2.7.1 最适宜区 23
2.7.2 适宜区 24
2.7.3 次适宜区和不适宜区 24
参考文献 27
第3章 三七栽培的生理生态基础 28
3.1 三七的生长发育 28
3.1.1 三七的生活史 28
3.1.2 三七的形态特征 29
3.2 三七生长发育与立地环境 32
3.2.1 温度对三七生长的影响 32
3.2.2 光照对三七生长的影响 35
3.2.3 水分对三七生长的影响 38
3.3 海拔对三七生长的影响 46
参考文献 47
第4章 三七的连作障碍 49
4.1 三七连作障碍的成因 49
4.1.1 三七连作障碍的效应 49
4.1.2 三七连作障碍产生的原因 50
4.1.3 三七连作障碍的防治途径 53
4.2 三七的化感效应与作用机制 55
4.2.1 三七化感物质的种类 56
4.2.2 三七的化感效应 56
4.2.3 三七化感作用机制 58
4.2.4 三七化感作用研究存在的问题与展望 58
4.3 三七化感效应消减技术 59
4.3.1 三七与不同中药材间作 59
4.3.2 三七与农作物间作 60
4.3.3 三七与屏边三七间作 60
4.3.4 三七与紫花苕子间作 62
4.3.5 三七避雨栽培 62
4.4 三七连作地土壤理化性状变化 63
4.4.1 不同间隔年限三七种植地土壤物理结构差异分析 63
4.4.2 不同间隔年限三七种植地土壤化学性状差异 65
4.5 三七不同间隔年限种植土壤氮、磷、钾含量的动态变化 67
4.5.1 不同间隔年限三七种植土壤氮素含量的动态变化 67
4.5.2 不同间隔年限三七种植土壤磷含量影响 70
4.5.3 不同间隔年限三七种植土壤钾素含量的动态变化 73
4.5.4 不同间隔年限三七种植地土壤各全量养分与速效养分的相关性 76
4.5.5 不同间隔年限三七种植地土壤各元素占总元素的百分含量 76
参考文献 77
第5章 三七的营养与施肥 82
5.1 三七营养生理 82
5.1.1 三七干物质积累和矿质营养吸收规律 82
5.1.2 无机肥料对三七生长、产量和品质影响 85
5.1.3 有机肥对三七生长和产量的影响 87
5.1.4 三七植株养分分布与差异 88
5.2 三七的营养诊断 96
5.3 三七栽培土壤肥力评价 98
5.3.1 三七栽培土壤肥力评价 98
5.3.2 三七种植土壤养分含量 102
5.3.3 三七种植土壤养分年际动态变化 113
5.4 三七的科学施肥 122
5.4.1 氮肥运筹对三七产量、品质及养分吸收与分配的影响 122
5.4.2 三七施用磷肥效应 127
5.4.3 不同钾肥品种及配施对三七产量和品质的影响 129
参考文献 134
第6章 三七的繁育 139
6.1 三七花 139
6.1.1 三七花概述 139
6.1.2 三七花芽分化及小花发育生物学 141
6.1.3 三七开花、抗氧化酶、可溶性蛋白和多糖含量变化 144
6.1.4 三七的花粉流动趋势 145
6.2 三七种子 149
6.2.1 三七种子概述 149
6.2.2 三七果实发育期间生理生化变化 157
6.2.3 三七种子后熟期间生理生化变化 161
6.2.4 三七种子标准的制订 173
6.3 三七种苗 178
6.3.1 三七种苗概述 178
6.3.2 三七种苗标准的制订 179
6.3.3 三七种苗培育与根腐病发病的关系 187
6.3.4 三七种苗对光的响应 187
参考文献 188
第7章 三七栽培技术 190
7.1 种植地选择与土壤耕作 190
7.1.1 三七种植地选择 190
7.1.2 三七种植地的耕作 191
7.1.3 三七荫棚的搭建 192
7.2 三七播种与移栽 193
7.2.1 三七播种与移栽 193
7.2.2 三七种子的包衣育苗技术 194
7.3 三七的冬季管理 196
7.3.1 修剪地上部植株 196
7.3.2 三七园的清洁与消毒 196
7.3.3 施盖芽肥及盖铺草 197
7.3.4 调节光照 197
7.3.5 酌情浇水保湿 197
7.3.6 修整荫棚 197
7.3.7 保温防冻 198
7.3.8 防鼠、防火、防盗 198
7.4 采收和加工 198
7.4.1 三七种子的采收 198
7.4.2 三七药材的采收加工 199
7.4.3 清洗方式对三七根皂苷和灰分含量的影响 201
7.4.4 三七晾晒干燥过程的生理变化 208
参考文献 214
第8章 三七专用遮阳网栽培 216
8.1 三七专用遮阳网栽培的理论依据 216
8.2 三七的荫棚透光度研究 218
8.3 三七专用遮阳网栽培 221
8.3.1 遮阳网栽培对三七田间小气候和农艺性状的影响 221
8.3.2 经济效益分析 223
8.3.3 三七专用遮阳网栽培的优点 223
8.4 推广应用情况 223
参考文献 224
第9章 三七仿生栽培 225
9.1 我国中药材仿生栽培的现状 225
9.1.1 林下栽培及仿生栽培的概念 225
9.1.2 中药材仿生栽培的概念 226
9.1.3 中药材仿生栽培的基本特征 227
9.1.4 中药材仿生栽培的基本生产原理 228
9.1.5 中药材仿野生栽培研究进展 231
9.1.6 中药材仿野生栽培对药材品质的影响 232
9.2 三七仿生栽培发展历史 233
9.2.1 林下栽培 233
9.2.2 现代仿生栽培 234
9.3 三七林下栽培技术 235
9.3.1 地点选择 235
9.3.2 种植及田间管理 235
参考文献 236
第10章 三七机械化栽培 238
10.1 铧式犁 238
10.1.1 主要性能技术指标 238
10.1.2 主要结构和工作原理 239
10.1.3 安装与使用 242
10.2 旋耕机 246
10.2.1 主要性能技术指标 246
10.2.2 主要结构和工作原理 246
10.2.3 安装与使用 249
10.3 种子去皮机 252
10.3.1 主要性能技术指标 252
10.3.2 主要结构和工作原理 253
10.3.3 安装与使用 255
10.4 精密播种机 257
10.4.1 2BQ- 24型双幅三七精密播种机 257
10.4.2 2BQ-13型单幅三七精密播种机 260
10.5 喷雾机 262
10.5.1 主要性能技术指标 263
10.5.2 主要结构和工作原理 264
10.5.3 安装与使用 267
10.6 收获机 269
10.6.1 主要性能技术指标 270
10.6.2 主要结构和工作原理 271
10.6.3 安装与使用 274
参考文献 275
第11章 三七的立体栽培 277
11.1 立体栽培三七的光温效应及对光合的影响 277
11.1.1 不同层高及相同层高不同位置光照强度和透光率的日变化 279
11.1.2 不同层高及相同层高不同位置气体温度的日变化 280
11.1.3 不同层高及相同层高不同土层深度三七栽培土壤温度的日变化 282
11.1.4 不同层高及相同层高不同位置三七叶片温度的日变化 284
11.1.5 不同层高及相同层高不同位置三七叶片气孔导度的日变化 285
11.1.6 不同层高及相同层高不同位置三七叶片蒸腾速率的日变化 286
11.1.7 不同层高及相同层高不同位置三七叶片胞间CO2浓度的日变化 287
11.1.8 不同层高及相同层高不同位置三七叶片净光合速率的日变化 289
11.1.9 环境因素与三七叶片气体交换参数的相关性 290
11.1.10 立体栽培模式下三七叶片光合特性的变化及与环境因素的关系 291
11.2 立体栽培对三七生长及产量的影响 292
11.2.1 立体栽培对三七农艺性状的影响 292
11.2.2 立体栽培对三七皂苷含量的影响 293
11.2.3 立体栽培三七土壤有机质和pH年度变化 294
11.2.4 立体栽培三七土壤全量氮磷钾养分的年度变化 295
11.2.5 立体栽培三七土壤速效氮磷钾养分的年度变化 296
11.2.6 立体栽培三七各器官氮磷钾含量所占的比例 298
11.3 立体栽培对三七种植土壤微生物、酶活及农艺性状的影响 299
11.3.1 立体栽培三七土壤微生物浓度的特征 299
11.3.2 立体栽培三七土壤酶的活性特征 300
11.3.3 立体栽培三七的农艺性状 301
11.3.4 三七农艺性状与土壤微生物浓度及土壤酶活性的相关性分析 302
11.3.5 立体栽培三七土壤pH、日最大温差及相对含水率的特征 303
11.3.6 土壤pH、日最大温差、相对含水量与微生物浓度和土壤酶活性及与三七农艺性状的相关性分析 303
参考文献 305
彩图
前言/序言
三七是我国中医药宝库中的瑰宝,是传统名贵中药材,起源于2500万年前第三纪,1578年《本草纲目》成书之后,流传广泛。三七产业经过近20年的快速发展,已经成为我国中药材大品种,2015年种植面积超过70万亩,产量达到4500万公斤,种植区域已从传统的云南文山州向云南红河、曲靖、昆明、玉溪等地发展。三七由于具有有效成分明确、临床疗效确切、安全无毒等特点,在治疗、预防心脑血管疾病和康复保健等方面显示出独特的优势和巨大的发展潜力。
三七具有活血散瘀、消肿定痛的功效,传统主要用于治疗跌打损伤,现主要用于预防和治疗心脑血管系统疾病,享有“金不换”“南国神草”“参中之王”等美誉。三七是血塞通(血栓通)、云南白药、复方丹参片、漳州片仔癀等我国中成药大品的主要原料。国家实施中药现代化行动计划以来,在一系列科技计划支持下,三七产业得到了快速发展。全国以三七为原料的中成药品种有540多种,药品批号3600多个,其中国家基本药物和中药保护品种目录中有10种,涉及制药企业1350家,全国三七相关产品产值超过700亿元。三七已经成为云南乃至全国中药产业的核心品种,为人类健康事业发挥着越来越重要的作用。
2003年,三七规范化种植基地在我国通过第一批国家GAP基地认证。到目前为止,已经有三家企业三七基地通过GAP基地认证。三七的规范化种植已经成为农业生产环节的主流,与栽培相关的研究也不断得到深入。尽管与其他农作物相比,三七的栽培研究还十分薄弱,许多科学问题还需要进一步深入研究,但经过三七科技工作者的不懈努力,已经取得不少科技成果,这些成果有的已经在生产中推广使用,并且产生了显著的经济效益,有的还处于试验阶段,还需要进行示范推广。为了将已有三七栽培方面的科技成果进一步推广应用,将研究成果转化为现实生产力,提高三七的规范化、现代化种植水平,本书汇聚了近20年来的研究成果,旨在为三七科研工作者、种植企业及农户提供帮助。
本书的编写工作得到了昆明理工大学、昆明圣火药业(集团)有限公司、云南省科技厅、云南省三七可持续利用重点实验室(筹)、国家中医药管理局三七可持续利用重点研究室(筹)、云南省三七标准化技术创新战略联盟等单位的大力支持和帮助,得到了黄璐琦院士、朱有勇院士的指导,在此一并表示感谢!
由于编者专业知识及水平所限,不足之处在所难免,敬请各位专家、读者批评指正。
《三七栽培学》 《三七栽培学》是一部系统性、理论与实践相结合的著作,深入探讨了三七(Panax notoginseng)这一珍贵中药材的种植、管理、病虫害防治、采收与加工等全过程。本书旨在为广大三七种植户、农业技术推广人员、相关科研工作者以及对三七产业感兴趣的读者提供全面、科学、实用的指导。 第一章:三七概述 本章将从多个维度对三七进行介绍。首先,我们会追溯三七的历史渊源,阐述其在中国传统医药中的重要地位,以及历代医家对其药用价值的认识和应用。接着,我们将详细介绍三七的植物学特征,包括其根、茎、叶、花、果的形态结构,以及其独特的生长习性,如对光照、温度、湿度、土壤等环境条件的要求。这将为读者理解后续的栽培技术奠定基础。同时,本章还将分析三七的化学成分,重点介绍其主要的活性成分,如皂苷类化合物(人参皂苷Rg1、Re、Rb1、Rd、Rs1等),以及其他具有药理活性的成分,并简要阐述这些成分的药理作用和临床应用。最后,我们将展望三七产业的发展前景,分析其市场需求、经济价值和社会效益,激发读者的研究和实践热情。 第二章:栽培环境选择与准备 选择适宜的栽培环境是三七种植成功的关键。本章将详细指导读者如何进行栽培环境的选择。我们将从地理位置、气候条件、土壤类型、水源等方面进行深入分析。例如,三七喜温凉、湿润、半阴的环境,不耐寒冷、干旱、高温和强光直射。因此,我们会重点介绍选择具有缓坡、排水良好、富含有机质的土壤,以及靠近水源的区域。 在环境选择的基础上,本章还将详述栽培地的准备工作。这包括土地的深耕细作、清除杂草石块、改良土壤结构等。对于土壤改良,我们会介绍如何通过增施有机肥(如腐熟的农家肥、堆肥)和种植绿肥来提高土壤肥力、改善土壤理化性质。同时,还会强调土壤消毒的重要性,介绍常用的土壤消毒方法,如药物消毒、太阳曝晒消毒等,以减少土传病害的发生。此外,对于连作障碍问题,我们将提出相应的预防和解决措施,例如实行轮作制度,选择适宜的轮作作物。 第三章:优良品种选择与繁育 品种是决定三七产量和品质的基础。本章将聚焦于优良三七品种的选择与繁育。我们将介绍目前市场上较为推广和认可的几个优良三七品种,分析它们的优缺点,如抗病性、丰产性、皂苷含量等,并提供选择建议,帮助读者根据当地的自然条件和市场需求选择最适合的品种。 随后,本章将深入讲解三七的繁育技术。三七主要采用无性繁殖,即以其地下茎(块茎)作为繁殖材料。我们将详细阐述块茎的选种、留种、贮藏以及播种前的处理。这包括如何识别健壮、无病虫害的块茎,块茎的适时采收与贮藏方法,以及播种前块茎的催芽处理,如温水浸泡、湿沙贮藏等,以提高发芽率和幼苗生长势。对于育苗技术,我们将介绍苗床的搭建、土壤配制、播种密度、遮阳与保湿管理,以及幼苗期病虫害的防治。 第四章:三七田间管理技术 精细化的田间管理是确保三七健康生长、高产稳产的重要环节。本章将全面、细致地介绍三七的田间管理技术。 定植管理: 详细讲解定植的时间选择、密度、株行距的确定,以及定植时的操作要点,如栽植深度、覆土厚度、浇水等,确保三七苗的成活率。 遮阳与覆盖: 三七喜阴,强光会对其生长造成伤害。本章将介绍不同遮阳方式的优缺点(如遮阳网、林下栽培),以及适宜的遮阳度。同时,还会强调覆盖的重要性,如覆盖稻草、地膜等,以保湿、保温、抑制杂草生长,调节土壤温度。 肥水管理: 合理的施肥和灌溉是三七生长必需的。我们将详细介绍三七整个生长周期的需肥特点,不同生育阶段的施肥种类、用量、施肥方法(如基肥、追肥、根外追肥)和时间。对于灌溉,我们将分析三七对水分的需求,指导读者根据天气、土壤湿度等情况进行科学灌溉,避免旱涝。 除草: 杂草会与三七争夺养分、水分和光照,影响生长。本章将介绍人工除草、化学除草以及生物除草等多种方法,并强调除草的时机和方法,以最大限度地减少对三七的伤害。 间作与套种: 为了充分利用土地资源,提高经济效益,本章将介绍三七与其他作物进行间作、套种的可行性及具体方案,并分析其优势与注意事项。 第五章:三七病虫害综合防治 病虫害是影响三七产量和品质的主要限制因素。本章将以“预防为主,防治结合”的原则,详细阐述三七病虫害的综合防治技术。 常见病害识别与防治: 我们将重点介绍三七生产中常见的几种病害,如根腐病、茎枯病、叶斑病、炭疽病、病毒病等,详细描述其病原、发病规律、症状表现,并提供有效的防治措施。这包括农业防治(如选用抗病品种、轮作、清洁田园、加强肥水管理)、物理防治(如高温消毒)以及化学防治(如选用高效、低毒、低残留的农药,掌握正确的用药时期、浓度和方法)。 常见虫害识别与防治: 同样,本章将系统介绍三七生产中可能发生的虫害,如蚜虫、螨虫、地下害虫(如蛴螬、地老虎)等。我们会详细描述这些害虫的形态特征、生活习性、危害症状,并提供相应的防治策略,包括诱杀、捕食性天敌的应用、生物农药的使用以及化学防治等。 绿色防控与生物防治: 随着环保意识的提高,本章将特别强调绿色防控和生物防治的重要性。我们将介绍如何利用天敌、微生物农药等生物防治手段,以及如何通过改善栽培环境、培育健康植株等农业措施来降低病虫害的发生率,减少化学农药的使用。 第六章:三七的采收与加工 适时采收和科学加工是确保三七药用价值的关键。本章将指导读者掌握科学的采收与加工技术。 采收: 我们将分析三七不同生长年限的经济价值和药用价值,指导读者根据种植目标选择合适的采收时间。我们将详细介绍采收前的准备工作,如清除杂草,以及采收时的操作方法,如如何挖取块茎,避免损伤。 初加工: 采收后的三七需要进行初步加工处理。本章将介绍清洗、去须根、去残茎等步骤,以及如何进行晾晒或烘干。我们将重点讲解不同的干燥方式(如自然晾晒、低温烘干)对三七品质的影响,以及如何控制干燥的温度和湿度,以防止霉变和有效成分的损失。 精加工(初步): 对于一些需要进一步加工的产品,本章也将进行初步介绍。例如,如何将三七块根加工成三七粉、三七片等常见商品形态。我们将简要介绍研磨、切片等过程中的技术要点。 第七章:三七质量标准与检测 了解三七的质量标准是确保产品合格、提升市场竞争力的重要前提。本章将介绍三七的质量标准及其检测方法。 国家与行业标准: 我们将引用相关的国家标准和行业标准,详细介绍三七药材的等级划分、主要质量指标(如外观、色泽、气味、杂质含量、水分含量)以及关键药理成分的含量要求(如总皂苷、人参皂苷Rg1、Re、Rb1等)。 常用检测方法: 本章将介绍几种常用的三七质量检测方法,包括感官评价方法、水分测定方法、杂质测定方法以及主要成分含量测定方法(如高效液相色谱法HPLC)。我们将简要介绍这些方法的原理和操作要点,帮助读者理解如何评估三七的品质。 第八章:三七产业化与发展趋势 本章将从更宏观的视角,探讨三七产业的现状、发展趋势以及未来挑战。 产业现状分析: 分析当前我国三七产业的种植规模、主要产区、市场流通情况,以及其在医药、保健品、食品等领域的应用情况。 发展趋势预测: 结合国家政策、市场需求变化、科技发展等因素,预测三七产业未来的发展趋势,如种植模式的转变(如生态种植、品牌化种植)、加工技术的升级、新产品开发等。 面临的挑战与对策: 探讨三七产业发展过程中可能面临的挑战,如病虫害防治压力、市场波动、质量控制、环境保护等,并提出相应的应对策略和建议。 可持续发展: 强调三七产业的可持续发展的重要性,包括环境保护、资源合理利用、农民增收等方面的考虑。 附录: 常用农药化学品使用指南 常见病虫害防治用药参考 三七种植常用术语解释 《三七栽培学》力求全面、权威、实用,旨在成为三七种植者和研究者的案头必备,为三七产业的健康发展贡献力量。