叶用杜仲栽培技术规程编制说明

叶用杜仲栽培技术规程编制说明一．工作简况1．任务来源及完成单位（1）任务来源①江西省质量技术监督局2018年第六批江西省地方标准制订项目“叶用杜仲栽培技术规程”，项目编号：DB2018-6-34；②江西省森林药材科技示范基地建设《2018年临川区杜仲药材基地项目》。（2）起草单位江西省地方标准《叶用杜仲栽培技术规程》由江西省林业局提出，江西省林业科学院、临川区林业技术推广站和江西东伟实业有限公司共同负责起草。（3）标准主要起草人及承担的工作2．主要工作过程自2010年开始，江西省林业科学院与江西东伟实业有限公司依托江西省社会发展科技支撑计划项目《杜仲叶用林良种选育与培育》(2010BSA18100)（已结题），开始人工栽植杜仲，在杜仲主产区开展了资源调查，收集杜仲叶用资源，以杜仲叶主要活性成分（绿原酸、京尼平苷和桃叶珊瑚苷）和产量为主要指标，结合生长及抗性指标，筛选了富药高产的叶用杜仲优良无性系；通过探索不同的截干高度、不同的种植密度和施肥等影响因素对杜仲叶用林产量和质量的影响，建立了一套成熟的杜仲叶用林高产培育体系；并开展了杜仲叶最佳采收期、采叶量及采叶次数等试验，摸索杜仲叶最佳采收模式。发表相关学术论文2篇：“杨春霞,黄丽莉,朱培林,龚斌.杜仲叶中3种主要活性成分的动态变化[J].南方林业科学,2015,43(01):8-10.”、“黄丽莉,段玉芳,杨春霞.杜仲综合开发利用及产业化发展探讨[J].农学学报,2013,3(06):57-60.”目前江西东伟实业有限公司建有叶用林基地8600亩。2018年，江西省林业科学院、临川区林业技术推广站和江西东伟实业有限公司共同承担江西省森林药材科技示范基地建设临川区杜仲药材基地项目，2019年新增叶用杜仲林面积280亩。杜仲叶资源丰富，以叶入药减少了对树体的伤害，以叶代皮完全可行。但杜仲叶的产量和质量随产地、品种、环境、气候等因素不同而变化，为规范并提高我省叶用杜仲林栽培技术，项目组积极向省质量技术监督管理局和省农业厅申报标准立项，已列为省质量技术监督局2018年省地方标准修订项目计划。因此通过多个项目的组织实施，项目组结合我省气候、土壤的环境因子，系统地开展了叶用杜仲林栽培试验研究，旨在建立一套适合江西气候条件、高产高药效的叶用杜仲栽培技术标准。二．标准的编制原则、主要内容（技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则等）、论据（含试验、统计数据）及修订标准时的新旧标准主要技术指标对比情况（一）标准的编制原则本标准的编制严格按照标准的编制原则进行，充分研究了叶用杜仲栽培过程需协调统一的各事物和概念，维持杜仲生长生态环境的系统稳定性，力求在杜仲种植过程中从基地选择、苗木规格、种植时间、日常管理、病虫害防治直到采收加工等工作的科学合理、全面成套和划分明确。（二）主要内容1．种植环境本部分明确了叶用杜仲规范化栽培基地的环境要求，一方面是中药材规范化生产要求的无污染环境条件，按照国家药品监督管理局《中药材生产质量管理规范（GAP）》（2002年试行）执行，对基地应进行环境监测并且符合其规定。另一方面是杜仲生物学特性要求的适合生长发育的自然条件，明确了杜仲栽培对温度、降水、土壤等自然条件的要求，结合多年栽培经验并参考有关杜仲生物学特性的文献资料依据提出。2．种植方法本部分明确了叶用杜仲规范栽培的选地、整地、苗木规格、定植、平茬与除萌、抚育、水肥管理、修枝整形和套种等方法。参考文献资料，在江西省抚州开展了田间试验，根据相关试验结果及相关文献资料提出。3．病虫害防治本部分明确了杜仲病虫害的防治方法。防治以预防为主，防治结合。按照病虫害发生的规律，科学地使用物理防治、生物防治与化学防治技术，将有害生物危害控制在允许范围以内。严禁使用GB4285农药安全使用标准中禁止使用的农药，严格按照农药使用时间间隔及农药有效期安全使用农药。（三）论据1．检验规则综合考虑杜仲的叶产量和活性成分含量（绿原酸、京尼平苷和桃叶珊瑚苷），确定叶用杜仲栽培技术方法。2．种植密度对杜仲叶产量和质量的影响考虑江西丘陵地形的特点，试验于2011年在丰城的平地对2年生杜仲林设置4个梯度，分别为0.3m×0.5m、0.5m×0.5m、0.5m×0.8m和0.5m×1.0m，每个梯度种植3行，2月份于30cm截干后留4-5个萌枝，6月份连续两年每木调查，统计杜仲叶产量、叶面积大小并取样测定杜仲叶中绿原酸含量，结果见表2.1。杜仲叶中绿原酸的积累随着种植密度的减少而增加，可能是因为杜仲种植密度稀疏，光合作用比较充分，故而合成的次生代谢产物较多；不同种植密度对苗高的影响不大，地径和叶面积则随着种植密度的减少而不断增加，而杜仲叶产量则随着种植密度减少而减少。表2.1平地不同种植密度下叶用杜仲的产量和质量密度（m×m）苗高（m）地径增长（cm）叶面积（cm2）产量（kg/）绿原酸（g/g）0.3×0.51.912.2522.9113.420937.250.5×0.51.862.9336.4512.025231.160.5×0.81.803.0538.9610.026901.800.5×1.01.783.0339.289.027153.26项目组于2011年在抚州临川的低丘对2年生杜仲设置3个梯度，分别为2m×3m、2m×1m、2m×2m每个梯度种植5行，2月份于30cm截干后留4-5个萌枝，连续两年6月份每木调查，统计杜仲叶产量、叶面积大小和取样测定杜仲叶中绿原酸含量，结果见表2.2。对数据进行的方差分析显示，随着密度的加大，苗高、产量和绿原酸的含量在试验的头两年并无显著性差异，种植密度2m×3m与2m×1m、2m×2m间地径增长有显著性差异，而种植密度2m×2m与2m×1m间并无显著性差异，叶面积2m×3m与2m×1m、2m×2m间有显著性差异，而2m×2m与2m×1m间并无显著性差异。表2.2丘陵不同种植密度下叶用杜仲的产量和质量密度（m×m）苗高（m）地径增长（cm）叶面积（cm2）产量（kg/）绿原酸（g/g）2×11.87a2.47a35.15a7.2a28724.53a2×21.84a2.43a36.32a7.9a29925.37a2×31.86a2.54b39.32b7.8a30811.37a3．叶用林杜仲留枝数研究根据赵密容和姬孝忠（2004）研究，试验材料为一年生的杜仲平茬苗。对供试苗作5个试验处理，分别为留1个芽5个重复，2个芽2个重复，3个芽4个重复，4个芽2个重复，5个芽2个重复，在田间完全随机排列。用卷尺和游标卡尺测量植株高、地径。对测定样株取上、中、下3个方位的叶片用方格纸法测定叶面积。对测定样株摘取5片叶子，带回实验室，在温度为80℃左右的烘箱内烘至恒定质量，称其干质量。结果表明，不同留枝数对植株高、地径具有一定影响，其中留枝数为1和4时，苗高和地径较大（表3.1）；随着留枝数增加，叶片干质量、叶面积也随之增加，但留枝数为5时，略低于留枝数4，可能与竞争过大有关。留枝数为4时，叶干质量和叶面积最大，分别28.25/g·株-1和70.66cm2·株-1（表3.1）。表3.1不同留枝数的杜仲平均植株高、地径、叶片干质量及叶面积留枝数苗高/cm地径/cm叶干质量/g·株-1叶面积/cm2·株-110.976.607.1320.1920.835.259.1422.9130.764.9012.3234.4540.956.2528.2570.6650.734.6024.3454.964叶用杜仲施肥研究4、5月份是杜仲生长的第一个高峰期，因此，我们在丰城叶用杜仲基地选择2年生于3月底进行施肥试验，以不施肥为对照，每株施复合肥每株50g，生长2个月后即6月份连续2年调查苗子生长情况、产叶量及测定叶中绿原酸含量。由表17可以看出，施肥后杜仲的苗高、地径增长、叶面积、产量及绿原酸含量均明显升高，说明在生长旺盛前期施肥不仅加速了杜仲的生长，而且也提高了杜仲叶中绿原酸含量，即提高了杜仲叶的质量。表4.1施肥对杜仲叶产量和质量的影响处理苗高（m）地径增长（cm）叶面积（cm2）产量（kg）绿原酸（g/g）不施肥0.722.735.9412.623980.47施肥1.053.858.5730.830641.53另外张明（1982）通过研究化学肥料对杜仲苗期生长的影响，以60天杜仲幼苗为试验对象，采用三因素三水平正交试验设计（表4.2），重复三次。植株停止生长后，与11月下旬测定株高、地径、叶面积和生物量。表4.2杜仲苗期施肥情况单位：g试验号N肥P肥K肥100020301030602041501051530206156007300208303009306010研究结果显示，氮肥是影响株高、地径、叶面积和生物量的主要因素（表4.3），而不同水平的磷、钾肥对生物量的影响差异极小。进一步比较地上部分氮肥不同用量差异显著性可以得知，无肥区与少肥区或少肥区与多肥区比较，均表现出明显差异，而地下部分除无肥区与氮肥区有显著差异外，不同氮肥之间差异甚小。表4.3施肥对杜仲苗生长的影响N肥/g株高/cm地径/cm叶面积/cm2株-1地上生物量/g地下生物量/g3061.550.726929.738.4833.841550.420.706559.076.0903.23034.390.603377.653.4872.565杜仲叶采收时间研究测试的杜仲叶采自江西省林业科学院苗圃，杜仲为江西本地栽培品种，于2009年5-12月，每月中旬采集一次杜仲叶片，采后自然阴干，然后用粉碎机粉碎成干粉备用。采用Agilent1260高效液相色谱仪(G1311C四元泵，G1322A在线脱气机，G1329B自动进样器，G1316A柱温箱，G1315DAD检测器)检测不同采收时间的杜仲叶片绿原酸、京尼平苷和桃叶珊瑚苷3种主要活性成分含量。其中标准品绿原酸（批号：MUST-12031401）、京尼平苷（批号：110749-200714）和桃叶珊瑚苷（批号：111761-200601）纯度均在98%以上；其他试剂为分析纯，水为超纯水。5.1绿原酸含量的动态变化由图5.1可知，绿原酸在杜仲叶中的含量相对较高，且在一年中5-8月份含量较高，在6000μg/g以上，而在9-12月份之间含量则相对较低，均低于6000μg/g。图5.1还表明，杜仲叶中绿原酸含量在不同月份之间呈规律性的动态变化，绿原酸含量在6月份最高，达到10817.91μg/g，之后含量逐渐递减，12月份含量最低（2179.938μg/g），仅为6月份的近1/5。图5.1杜仲叶中绿原酸含量的动态变化5.2京尼平苷含量的动态变化京尼平苷在杜仲叶中的含量相对绿原酸含量较低，但随不同月份呈动态变化，呈先升后降，再升再降的变化规律（图5.2）。在第一个升降区间，即5-8月份中，6月份京尼平苷含量最高（2626.3095μg/g），在第二个升降区间，即9-12月份中。10月份京尼平苷含量最高（6574.715μg/g）。图5.2杜仲叶中京尼平苷含量的动态变化5.3桃叶珊瑚苷含量的动态变化由图5.3可知，桃叶珊瑚苷的含量在杜仲叶中呈动态变化，虽没有明显的规律性，但在6月份和10月份出现两个高峰期，与张康健报道的杜仲叶中桃叶珊瑚苷生长积累的两个高峰（6月份和11月份）基本相似。相对于绿原酸和京尼平苷而言，桃叶珊瑚苷在杜仲叶中含量较低，6月份含量最高为550.2306μg/g，仅为绿原酸含量最大值的近1/20。从图5.3还可以看出，在上半年桃叶珊瑚苷含量相对较高，而在下半年桃叶珊瑚苷含量则较低，且最小值出现在下半年9月份，仅为38.77042μg/g。图5.3杜仲叶中桃叶珊瑚苷含量的动态变化（五）修订标准时的新旧标准主要技术指标对比情况本标准为新制订标准，主要技术指标以本标准为准。三．主要试验或者验证的分析、综述报告、技术经济论证结论、预期的经济效益（一）主要试验或者验证的分析、综述报告、技术经济论证结论本标准的制订以项目组2010年江西省社会发展科技支撑计划项目《杜仲叶用林良种选育与培育》及多年栽培经验所取得的阶段性成果为基础，相关分析及论证结论如下：综合产量和质量两方面因素考虑，在平地种植叶用杜仲，保证杜仲叶片质量的前提下，适当密植可以提高产量和经济收益，虽然种植密度减少杜仲叶面积增大，但种植株数减少，使得产量也随之减少，故密植可以增加杜仲叶的产量。综合各项指标，本标准提出的宽窄行的种植方式，即宽行距2m，窄行距0.5m，株距0.5m，既可获得相对较高杜仲叶产量和绿原酸含量，也可以方便抚育、林下套种及叶片采摘等田间管理。山地栽培的最佳密度是1m×3m，虽在头两年并未表现出产量和质量的优势，但其地径生长、叶面积和绿原酸含量指标上仍优于其余密度，具有良好的生长基础。叶用杜仲林以利用叶为主要目的，故在生产栽培上应留芽留枝数量对产量的影响很大，通过赵密容和姬孝忠（2004）的试验并结合生产实际，我们认为初次修剪留枝数为4产量最高。在培育杜仲叶用林过程中，适时、适量施肥可以有效提高杜仲叶的产量和质量，增加收益。其中N肥是影响株高、地径、叶面积和生物量的主要因素，而不同水平的磷、钾肥对生物量的影响差异极小。因此，杜仲施肥原则应重施氮肥，适量施用磷、钾肥。绿原酸含量是杜仲叶药典标准，是杜仲叶质量优劣的主要衡量指标；京尼平苷是杜仲叶中一种主要的活性成分，在抗癌、保肝利胆、阵痛、解毒等方面具有很好的功效；桃叶珊瑚苷也是杜仲叶中主要活性成分之一，与京尼平苷均属于环烯醚萜苷类化合物，且在清湿热、镇痛、降压、保肝利胆及抗肿瘤等方面具有相似的药理活性。在年生长周期中，杜仲叶具有次生代谢物生长积累的动态变化，其中杜仲叶中绿原酸、京尼平苷和桃叶珊瑚苷含量在6月份和10月份相对较高，且处于杜仲生长的低谷期，因此，为了保证杜仲叶质量和减少采叶对杜仲树体的伤害，杜仲宜在6月份和10月份进行采叶；马梅等（1999）曾报道，从采叶后对杜仲高、径生长量及叶片生长的影响考虑，一次采叶量以50%左右为宜，且一年内采叶次数不宜超过2次。因此，结合以往研究成果，我们建议杜仲叶用林采叶一年2次，集中在6月和10月采收，每次采叶量50%。（二）预期的经济效益杜仲已从单一的药用扩展到杜仲橡胶、茶叶、饲料等多个重要领域。然而，杜仲产业发展还面临着资源严重不足的问题，在全国500万亩杜仲种植资源中，满足现代杜仲产业发展的杜仲资源面积仅仅只有10万亩，科技支撑亟待加强，产业链条急需整体谋划等系列问题亟待解决。传统杜仲上以皮入药，不仅产量低，而且树皮环剥后容易致死。近年来研究证实，杜仲叶与皮中含有相同的化学成分和具有相似的药理作用，且杜仲叶资源丰富，以叶入药减少了对树体的伤害，以叶代皮完全可行。我省一些企业在相关科研机构的配合下已陆续开发多种以杜仲叶及其提取物为原料的杜仲食品、保健品以及饲料添加剂等，对杜仲叶需求量巨大。目前我省婺源、抚州等地企业已经开发了杜仲茶，但国内市场开发的力度不够，我省在未来具有巨大优势和广阔的市场前景；萍乡银河杜仲开发有限公司通过给生猪全程饲喂杜仲饲料，经国家绿色食品发展中心严格检测，认定杜仲生猪为绿色食品A级产品，并颁发了绿色食品证书，成为全国首家获得绿色食品认证的活体生猪；药物饲料添加剂将在2020年全部退出。“替抗”产品迎来历史机遇。由杜仲叶提取的杜仲素是经农业部审定批准生产使用的饲料添加剂新产品，是一种完全可以替代抗生素的“绿色、安全、高效”的高品质饲料添加剂，可提高饲料转化率和畜禽快速生长，保证畜禽产品安全。“无抗添加剂”必将成为下一个营销新卖点。四．与国内外同类标准水平的对比情况2015年国家林业局公布了林业行业标准《杜仲栽培技术规程》，规定了杜仲的栽培区划、品种选择、造林、林地管理及采收等技术要求，该标准立足于我国杜仲所有分布区的环境及剥皮为目的的培育方法。而本标准立足于江西省红壤区叶用杜仲的栽培技术，基于当地气候、土壤等条件，以培育高产高药效的叶用杜仲林为目标，研究并制定了适宜江西省的叶用杜仲林栽培技术规程。项目组依托多年的研究成果及实践经验，具有很强的可操作性和指导意义。本标准在国内处于领先水平。五．与有关的现行法律、法规和强制性标准的关系等本标准是在我国现行法律、法规框架下制订的，同时注意与相关法律、法规和强制性标准之间的衔接。六．重大分歧意见的处理经过与依据无。七．作为强制性标准或推荐性标准，废止有关标准的建议无。八．贯彻标准的要求、措施和建议等（一）标准推广应用的范围及条件1．标准推广应用范围本标准在参考大量文献及叶用杜仲栽培经验的基础上，通过田间试验结果确定了相关技术指标，适合江西省的水热条件，因此建议本标准作为推荐性标准在江西省贯彻与实施，由江西省质量技术监督局发布，并进一步加大宣传力度，尽快在我省叶用杜仲栽培上推广实施，大力推进叶用杜仲标准化种植生产，不断提高培育水平，促进中药现代化建设。2．标准推广应用条件叶用杜仲种植环境忌积水，应选择排水良好的地块，多雨季节要清理好排水沟，及时排除积水，以免影响幼苗根系生长。除草要做到随生随除，保持苗圃无草。切忌有毒化学药品的使用。（二）