GAP对药用植物栽培的基础条件的要求

GAP对药用植物栽培的基础条件的要求作者:唐之康关键字:GAP药用植物摘要:探讨药用植物实行GAP的基础条件及可行性。国家药品监督管理局令第32号发布的《中药材生产质量管理规范》（GAP），对药用植物栽培的基础条件作了要求，包括产地生态环境、种质和繁殖材料及栽培管理等。一、对产地生态环境的要求（一）《中药材生产质量管理规范》的第四条规定，“生产企业应按中药材产地适宜性优化原则，因地制宜，合理布局。”1.产地适宜性优化原则。对于药用植物来说即指不仅能在该地生长，而且适宜于在该地的自然环境下大量的生产。其表现为不仅药用部位生物产量高或具有一定的产量，而且更重要的是有效成分含量也高。这也是地道药材所必备的条件，如浙江省磐安县的磐五味等。反之，如果某地生产的某种药用植物其有效成分大大偏低，即使生物产量再高，也只能说是该地不适宜种植该药用植物。（1）从经济的角度上看，产地适宜性优化原则可以避免因不适宜栽培而强行栽培所导致的浪费。我国在20世纪提过南药北引和北药南引，也曾将国外的药用植物引种到中国。这个过程中，有些药用植物的引种是成功的，如杭州市药物研究所从欧洲（主要是德国和西班牙）引种的西红花（CrocussativusL.），并经过多年的栽培和驯化，摸索出了一套行之有效的栽培方法——“室花露殖法”。另外有些所谓成功的引种，在生物学上并没有多大的意义，只是因为该药用植物对生长环境的适应性较强而使栽培面积在较大的地域的扩大而已。然而绝大多数的引种是不成功的。有些引种是通过大量的人力物力，来建一些要求很高的设施，以维持或促进某些药用植物的生长。由于该药用植物不能在引种地的自然环境下生长，其推广的价值就低了甚至没有推广价值。这种在设施环境下产出的药用植物其有效成分的含量及药用价值是值得怀疑的。而且引种成功的关键是驯化，植物学和育种学上的驯化是一个长期的过程。因而在当地准备栽培某一个新药用植物时，是不能盲目的；若是引种则更要做好长期的成本投入的准备。（2）产地适宜性原则的另一体现是对地道药材的要求。《中药材生产质量管理规范》第五十五条定义的地道药材，是指传统中药材中具有特定的种质、特定的产区或特定的生产技术和加工方法所生产的中药材。其中具有特定产区的药用植物（有的也兼具特定种质）由于其特殊的生物习性，决定了对种植地的特殊要求，包括：土壤的质地、酸碱性和氧化还原性、有机质含量（或有效肥力）、土层结构等。具体的药用植物对于以上条件往往有具体的要求，而现行的GAP对此并没有进行明确。这可能要在GAP的实施细则中或相应植物的种植操作规程（SOP）中予以明确了。2.因地制宜，合理布局。因地制宜就是指在什么样的土地上栽培适宜生长的药用植物。由于各药用植物有其不同的生物习性（生长特性），因而在生长期间对光照、水分特别是土壤有着特定的要求；而且由于长期耕作，土壤会出现肥力下降及病虫害富集等现象，相应的导致某些药用植物在栽培制度上有轮作的需要。这些因素必然要求某一地区在种植多种药用植物时，根据它们的生长习性统筹规划其栽培布局。在首先能满足正常生长要求的前提下，再去考虑各药用植物的产量及其配比。（二）第五条规定中药材产地的环境应符合国家相应标准：空气应符合大气环境质量二级标准；土壤应符合土壤质量二级标准；灌溉水应符合农田灌溉水质量标准。1．大气环境二级标准。指《中华人民共和国国家标准环境空气质量标准》（GB3095-1995）中的二级标准，该标准应用于环境空气质量二类区。《环境空气质量标准》将环境空气质量功能区分为三类，其中二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。《环境空气质量标准》规定的各项污染物的浓度限值污染物名称取值时间二级标准浓度单位二氧化硫（SO2）年平均0.06mg/m3（标准状态）日平均0.05一小时平均0.50总悬浮颗粒物TSP年平均0.20日平均0.30可吸入颗粒物PM10年平均0.10日平均0.15氮氧化物NOx年平均0.05日平均0.10一小时平均0.15二氧化氮NO2年平均0.04日平均0.08一小时平均0.12一氧化碳CO日平均4.00一小时平均10.00臭氧O3一小时平均0.16铅（Pb）季平均1.50ug/m3（标准状态）年平均1.00苯并[a]芘B[a]P日平均0.01氟化物F日平均71)一小时平均201)月平均1.82)或3.03)ug/(dm2·d)植物生长季平均1.22)或2.03)1）适用于城市地区2）适用于牧业区和以牧业为主的半农半牧区，蚕桑区；3）适用于农业和林业区。环境空气质量功能区由地级市以上（含地级市）环境保护行政主管部门划分，报同级人民政府批准实施。2．土壤质量二级标准。指《中华人民共和国国家标准土壤环境质量质量标准》（GB15618-1995）中的二级标准，即为保障农业生产维护人体健康的土壤限制值。该标准应用于Ⅱ类土壤环境质量。《土壤环境质量质量标准》根据土壤应用功能和保护目标，将土壤环境质量分划分为三类。其中Ⅱ类主要适用于一般农田蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤，土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。二级土壤环境质量标准值土壤pH值项目＜6.56.5～7.5＞7.5镉≤0.300.300.60汞≤0.300.501.0砷水田≤旱地≤302520403025铜农田等≤果园≤50100100150200200铅≤250300350铬水田≤旱地≤150300350200200250锌≤40250300镍≤0.505060六六六≤0.50滴滴涕≤0.50注：①重金属（铬主要是三价）和砷均按元素量计，适用于阳离子交换量＞5cmol（+）/kg的土壤，若≤5cmol（+）/kg,其标准值为表内数值的半数。②六六六为四种民构体总量，滴滴涕为四种衍生物总量。③水旱轮作地的土壤环境质量标准，砷采用水田值，铬采用旱地值。3．农田灌溉水质量标准。指《中华人民共和国国家标准农田灌溉水质标准》（GB5084-92），该标准适用于全国以面水、地下水和处理后的城市的污水及与城市污水水质相近的工业废水作水源的农田灌溉用水。但不适用于医药、生物制品、化学试剂、农药、石油炼制、焦化和有机化工处理后的废水进行灌溉。《农田灌溉水质标准》根据农作物的需求状况灌溉水质按灌溉作物分为三类：一类为水作，如水稻，灌水量800m3/亩·年；二类为旱作，如棉花等，灌水量800m3/亩·年；三类为蔬菜，灌水量差异很大，一般为200~500m3/亩·年。药用植物由于种类丰富，各种药用植物灌溉水质量差异很大。某一种药用植物具体执行灌溉水哪一类标准尚需研究，而《中药材生产质量管理规范》（GAP）中也并未对此进行明确。通常来说，药用植物除了一些水生或湿生的以外，大都执行二类（旱作）或三类（蔬菜）标准。但在这两类标准之间如何选择和执行是相当模糊的，GAP的实施细则应对此进行进一步明确。农国灌溉水质标准项目水作旱作蔬菜生化需氧量（BOD5）≤8015080化学需氧量（CODcr）≤200300150悬浮物≤150200100阴离子表面活性剂（LAS）≤5.08.05.0凯氏氮≤123030总磷（以P计）≤5.01010水温，℃≤35pH值≤5.5～8.5全盐量≤1000（非盐碱土地区）2000（盐碱土地区），有条件的地区可以适当放宽氯化物≤250硫化物≤1.0总汞≤0.001总镉≤0.005总砷≤0.050.10.05铬（六价）≤0.1总铅≤0.1总铜≤1.0总锌≤2.0总硒≤0.02氟化物≤2.0（高氟区）；3.0（一般地区）氰化物≤0.5石油类≤5.0101.0挥发酚≤1.0苯≤2.5三氯乙醛≤1.00.50.5丙烯醛≤0.5硼≤1.0（对硼敏感作物）2.0（对硼耐受性较强的作物）3.0（对硼耐受性强的作物）粪大肠菌群，个/L≤10000蛔虫卵数，个/L≤2二、对种质和繁殖材料的要求。在农业生产上，种质和繁殖材料是最基本的生产资料，同样在药用植物的栽培上，种质和繁殖材料也具有非常重要的意义。《中药材生产质量管理规范（试行）》的第七条对此规定，对栽培或野生采集的药用植物，应准确鉴定其物种，包括亚种、变种或品种，记录其中文名及学名。（一）种质繁殖材料的质量优劣，直接影响所栽培药用植物的产量和产品质量。种质和繁殖材料是联系前后两代药用植物的桥梁，每个物种所具有的生物学特性和优良经济性状，都必须通过种质或繁殖材料传递给后代，因此种质和繁殖材料对下一生产季药用植物的生长发育、适应环境能力以及产量都具有决定性的作用。（二）种质和繁殖材料的真实性决定了药用植物产品的真实性和有效性。由于药用植物种类繁多，有些不同种甚至不同科的药用植物的繁殖材料会有很大程度的相似性。但是两者的药用价值可能会有很大的差异。而有些药用植物尽管亲缘关系很近，属于不同亚种或变种，但其药用成分的含量、药用价值和毒性也是有不同程度的差异的。（三）用相同且真实的种质和繁殖材料，有利于田间管理。不同物种的药用植物，其生物习性是不相同的，因而所对应或要求的栽培技术也是不一样的。不同物种的药用植物，不仅混淆了药材的产出，而且也可能影响该药材后代的获得。因为其不但干扰田间管理甚至由于花粉的传播而改变下一代种子的基因。相同且真实的种质或繁殖材料，基本上可以保证所栽培的药用植物的生长速度、生长周期一致，因而有利于田间管理。《中药材生产质量管理规范（试行）》第七条所提到的亚种、变种或品种，其植物学定义如下：种：是生物分类的基本单位，它是具有一定的形态和生理特征以及一定的自然分布区的分布类群。亚种：是种内个体在地理上和生殖上充分隔离后所形成的群体，有一定的形态特征和地理分布。又称“地理亚种”。变种：它与原种（原变种）的区别通常仅有1~2个形态和生理性状的差异。品种：是在一定的生态条件和经济条件下，根据人类需要所选育的某种作物的群体；这种群体具有相对稳定的遗传特性，在生物学上、形态学及经济性状上的相对一致性，而与同一作物的其他群体在特征特性上有所区别；这种群体在相应地区和耕作条件下种植，在产量、抗性、品质方面都能符合生产发展的需要。作物品种是人工进化的、人工选择的，即育种的产物，它在植物分类学上属于一定的种及亚种，但不同于生物学上的变种。药用植物的栽培在发展到比较成熟的阶段时，必将会进行优良品种的选育和推广，以利于生产。三、对栽培面积的要求。实际上GAP并没有就生产某一药用植物对其栽培面积作出规定，一定规模的栽培面积是GAP的一项隐性要求。但从经济学的角度来讲，若要满足GAP的要求进行生产，必然要求栽培面积达到一定规模才是可行（有利可图）的。也就是说GAP必然要求规模栽培，但此处的规模不是指分散的栽培地的组合，而是相对集中的环境（土壤、灌溉水、大气）质量基本一致且面积较大的地块。以下讨论的都为规模栽培的面积。（一）不妨先讨论单一投产的情况。设某区域内适宜种植某种药用植物的最大栽培面积为Smax亩，生产企业可投入的最大资金为Fmax；另设在技术条件和管理模式不变的条件下，一次完整投产期内每亩因农艺操作及必要的田间管理所需的生产资料费用为p，亩产值为v，实际栽培的面积为S，按GAP要求进行准备（包含检测、监测、咨询）及必要的设施建设等所需费用为C，必要的利润期望为H，则可知：总成本为P=pS+C，总产出为Q=vS另，企业在投产时必将考虑其可行性，要考虑必要的利润期望H，所以要求：Q≥P+H，即：vS≥pS+C+H∴S(v-p)≥C+H，以下对该式中S值进行讨论。∵生产企业可投入的最大资金Fmax是一定值，∴由其所决定的最大的可能投资面积为S′max1．当S′max≥Smax，说明生产企业可以承担在该区域内任何栽培面积的投入，也就是说最大的可投产面积即最大的适宜种植面积Smax。（1）如果v-p0，即vp，则由S(v-p)≥C+H可得S≥（C+H）/（v-p）①若（C+H）/（v-p）≤Smax，则在该区域符合规模种植所需的土地面积存在，而且种植行为是可行（有利可图）的，其值为（C+H）/（v-p）≤S≤Smax。又因为v-p的值在技术条件和管理模式不变的条件下是稳定的，所以