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摘要 半夏（Pinellia ternata）是我国传统的中药材，市场需求量巨大，致使半夏野生资源不断破坏、濒临枯竭，人工种植是解决市场需求量不断增大的有效途径。由于人们缺乏对半夏科学化种植的知识和技术，导致在生产过程中存在产量.低、品质差等情况，危害公众身体健康，也极大地损害了种植户的利益和积极性。无公害种植是解决该问题的有效途径，获得安全、无污染、品质高的半夏也是现阶段中药材种植发展的方向。本文依托本单位对半夏的多年研究以及结合其他单位对半夏的生产和科研情况，建立了半夏无公害栽培体系。
关键词 半夏；无公害；栽培体系；中药材；人工种植
Abstract Rhizoma Pinelliae is a traditional Chinese herbal medicine in China with huge market demand，which causes the wild resources in P.ternata being destroyed and depleted.Artificial planting is an effective way to solve the increasing market demand.Due to the lack of knowledge and technology for the scientific cultivation of P.ternata，there are low yields and poor quality in the production process causing danger in the public health and huge damage of interests and enthusiasm of the growers.Pollution-free planting is an effective way to solve this problem.The acquisition of safe and high-quality P.ternata is also the direction of the development of Chinese herbal medicine at this stage.This paper relied on the institution of many years of research on the production and research of P.ternata in combination with other units to establish a pollution-free cultivation system for P.ternata.
Key Words Rhizoma Pinelliae； Pollution-free； Cultivation system
中图分类号：[R282.2] 文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1673-7202.2018.12.002
半夏属共有9个种，主要分布在中国、日本和韩国。中国有5个种，主要分布在中国东部和南部，其中，半夏分布广泛且使用频率高，主要集中于中国长江流域以及东北、华北等地区[1]。半夏为天南星科植物，以其块茎入药，资料显示半夏使用频率在558种中药材处方中居第22位，已被《中华人民共和国药典》收入[2]。半夏首载于《神农本草经》，挥发油、生物碱以及多种氨基酸、植物甾醇和甙类等是其主要成分，具有和胃止呕、燥湿化痰、消痞散结、镇咳等功效[3-4]。
半夏为多年生草本，珠芽繁殖和种子繁殖为其主要繁殖方式，自身繁殖系数低，生长周期长，产量较低且病虫害较严重[5]。半夏野生资源虽然分布较广，但近年来，随着半夏国内外需求量不断增加，生态环境恶劣等问题的加剧，致使半夏野生资源急剧下降，产品供应不足，价格不断攀升[6]。以追求产量和短期效益为目的的药农盲目扩大种植，造成多地区半夏品质退化，虫害加剧，农残和重金属超标等情况[7]，不利于我国优质中药材的发展。
无公害中药材是指从栽培选地、优良品种选育、田间管理、病虫害综合防治等方面均符合国家相关标准，药材中的农残和重金属含量均在国家规定的安全范围内[8]。中医药是中国特有的卫生产业资源，发展无公害中药生产技术，建立标准化无公害中药材操作规程，不仅可以获得安全、品质优良的中药材，提高种植户的收益和积极性，更能促进中药产业健康发展，增加中药产业在全球的影响力和竞争力[9]。目前，無公害种植技术在半夏上的应用已有多篇报道[10-12]，但和现有的栽培体系比较，具有一定的差异性，缺少系统性的整理和规范。因此建立系统科学的半夏无公害生产体系，生产优质安全的半夏药材，即可满足国内外需求，更能促进半夏药材的健康可持续发展。
1 无公害半夏栽培选地
半夏为多年生宿根草本植物，以干燥块茎入药，半夏存在连作障碍等问题，加重了病虫害对半夏的危害程度[13]。栽培地的好坏直接关系到半夏的产量和品质，更对半夏的健康可持续发展起到决定性作用。无公害半夏应选择生态因子适宜、土地肥沃、种植地周围无污染企业、交通运输方便的地区种植[11]。
1.1 生态适宜因子 无公害中药生产种植地区的空气、土壤、水质应满足无公害生产标准，无公害半夏应依据《中国药材产地生态适宜性区分（第二版）》规定的生态因子进行产地的选择，空气环境质量应达到GB/T3095-2012一、二级标准值，土壤符合土壤质量GB15618和NY/T391一级或二级标准，灌溉水达到GB5084-2005规定的灌溉水标准[14]。在生产过程中，要定期对种植区周边进行空气、土壤、水质监测，发现问题及时解决，确保半夏种植区无污染，保障半夏正常安全生产。 根据半夏野生资源采样点的生态因子值和全国各产区样点数据，半夏生态因子主要包括年平均温度、昼夜温差均值、等温性、年均温变化范围、年降水量、年均相对温度、年均光照等。见表1。根据分析结果及半夏的生物学特性，并考虑到自然条件、半夏品质、产量以及种植规模，建议四川、湖南、贵州、湖北、云南一带为半夏适宜种植产地。
1.2 土壤类型 关于半夏无公害生产所适合的土壤的类型，目前国家还未出台相关标准规定，根据半夏的生长特性以及长期人工种植半夏的经验，本着无公害生产的原则，半夏生产基地的土壤应满足土层深厚肥沃，结构性好，保水保肥能力强、质地疏松等特点，盐碱地、过沙、过黏、易积水等土壤不适合生产需要[15]。适宜无公害半夏生长的土壤类型。见表2。
1.3 选地整地 土壤是植物赖以生存的场所，优质的土壤能够为植物提供健康的生存环境。半夏喜温暖、湿润和荫蔽的环境，怕高温、干旱和强光，根据半夏生物学特性和生产需要，选择土地肥沃、排水良好、地势较高、PH值为5.6～7的偏酸性沙壤土为宜，盐碱地、黏土、低洼积水地则不适合种植半夏。选好地后要先除去砾石和杂草，一般在十月对土地进行全面翻土，15～20 cm为宜，主要是为了打破土壤结构板结，使土壤疏松、加快雨水渗入土壤的速度和数量、增加透气性和储水性、减少水分流失，修建排水沟来防止雨季排水不畅。耕种前，要施适量的底肥，这样不仅可以培肥地力，为作物生长提供优质的土壤环境，更能为植物提供生长所需的养分，一般每亩（666.7 m2）施农家肥4 000 kg，深耕细耙，作1.0～1.2 m东西走向畦[16-17]。
2 无公害半夏优良品种选育
2.1 种质资源现状 我国野生半夏分布广泛且分散，主要分布在中东部地区，因此开展半夏资源调查对优良品种的选育具有重要作用，也为半夏种质资源的保护和资源的可持续利用奠定了基础[18]。近年来，我国加大了对中药种质资源的研究投入，在半夏种质资源研究上也有了新的进展和发现。研究发现，半夏具有丰富的遗传多样性，半夏种质资源变异与地理环境的不同具有一定的相关性[19]。根据Jaccard相似系数分析，得出不同叶型的半夏相似性很高，不同产地的半夏相似性却很低，通过SRAP技术发现产地的不同是造成半夏种质资源多样性的主要原因，因此半夏种质资源的保护还应以不同产地的野生居群为主[20]。
半夏种质资源的分类一般依据半夏的叶型和半夏的产地环境，例如按叶型态可分为桃叶型、竹叶型、柳叶型和芍叶型，按产地环境可分为旱半夏和水半夏[21]。现阶段开展半夏种质资源评价及新品种选育，有利于提高半夏的產量和品质。
2.2 优良品种选育 选择高产、优质、抗病性强的半夏品种是满足无公害生产的前提。传统的选育方法是半夏主要的选育手段，该选育方法主要从品系筛选、品系鉴定、品系比较、区域试验和生产试验几个方面进行，该选育方法耗时长，通过代代筛选获得高产优质的半夏[22]。现代生物技术与传统选育方法相结合，将大大降低品种选育的时间，这也是未来开展半夏品种选育的方向。
目前，结合有关半夏品种选育的资料和研究，确定了半夏选育的最佳优良品种有1个（狭三叶半夏），新品种有3个（川半夏1号、半夏新品系BY-1、鄂半夏2号）。川半夏1号是由成都中医药大学联合成都格瑞恩勤恳农业科技开发有限公司选育的半夏新品种，具有长势稳定、产量高、品质好的特点，一般适合在四川盆中山丘陵亚区种植。半夏新品系BY-1由甘肃省农业科学院研制，具有生长健壮，抗病性强，遗传稳定性高的特点。鄂半夏2号由湖北省农业科学院中药研究所通过系统方法从野生种中筛选出来的一个新品种，具有产量高、品质好等特点，适合在湖北省半夏产区海拔1 200～1 700 m的地区种植[23-25]。
在新品种选育中，应依靠各种植区优质种质资源，结合实际生产情况，选育出适合本地区生产的新品种。积极推广种植半夏现有优良品种，加强对抗病虫半夏新品种和优良新品种的选育工作，减少农药的使用量，促进半夏的无公害生产。
2.3 合理选种 半夏以株芽和块茎繁殖为主，选择无病害、无损伤、质量0.5～2.0 g，直径0.9～1.5 cm的块茎繁殖，可以有较高的成苗率，能够获得较高的收益[26]。半夏株芽无休眠特性，采取直径0.8～1 cm成熟的株芽进行栽植，具有较高的成活率[27]。虽然半夏的繁殖可以沿用块茎和珠芽等无性繁殖方式，但也面临半夏病毒感染率高，产量低、品质下降等问题。近年来，在半夏脱毒以及半夏人工种子方面的研究均取得了重要进展，薛建平等发现以半夏试管小块茎为材料，海藻酸钠、壳聚糖等为种皮基质，添加适量的激素、抗生素、防腐剂、农药和金属离子等制成人工种子，可获得较高的萌发率和成苗率[28]（图1a）。以半夏茎尖、叶柄和叶片为材料建立的半夏组织快繁技术更为半夏的大规模无公害种植提供了新的繁殖方式[29]。
3 无公害半夏田间管理
3.1 土壤消毒 为降低半夏连作地病虫害发生率，减少农药的使用，提高半夏的品质，一般在播种前对土壤进行熏蒸。考虑到对生态环境的影响，一般选择安全高效无污染的化学药剂对土壤进行熏蒸，威百亩、棉隆、1，3-二氯丙烯、氰氨化钙等是目前世界范围内常用的化学熏蒸剂[30]。在消毒前，应先清园保证无杂物，土壤含水量50% ～60%，温度12～18°C，施药后用薄膜覆盖，密封12～15 d揭膜透气，透气时间为4～6 d为宜，毒气排净后方可进行种植[31]。半夏常用消毒剂应符合国家相关安全标准，半夏常用药剂消毒方法如下表所示。见表3。
3.2 土壤改良 土壤板结、盐渍化加重、土壤元素缺乏、酸碱化等是目前土壤退化所面临的问题，优质的土壤环境是植物正常生长的前提。结合半夏的实际种植情况，应合理安排轮作种植，减少土壤的退化程度。在土壤改良初期，可选择种植绿肥植物，如大豆、紫云英、蚕豆等，安全环保且成本低[32]。在土壤改良后期，可以增施有机肥增加土壤中的有机质，选择适宜的肥料来防止土壤盐渍化，有针对性的施用微肥来调节土壤的酸碱度[33]，使用的肥料应符合无公害中药材生产的规定。 3.3 播种和移栽 半夏播种一般分为春播和秋播，长江以北多数为春播。半夏有多种繁殖方式，包括种子繁殖、块茎繁殖、珠芽繁殖、组织培养繁殖。见表4。播种前需对种源进行筛选，选择无残损、无病害、颗粒饱满的种源，播种前还需对块茎进行灭菌处理，提高出苗率[34-35]。
3.4 合理施肥 无公害半夏施肥应以有机肥为主，化肥为辅，保证半夏正常生长的同时更确保半夏的品质。无公害半夏所使用的肥料类型及施肥原则应符合DB13/T454标准，科学合理的施肥对半夏的生长、质量和产量有重要影响，降低生产成本的同时提高了生产效率，符合中药材可持续发展的理念。半夏在播种前要施足底肥，一般为厩肥或堆肥，也可在表面施一层草木灰。见图1b。在生长期要进行追肥，常用以人畜粪水为主的农家肥混合适量的腐熟饼肥、过磷酸钙、尿素使用，一般每667 m2施用农家肥5 000 kg、尿素25 kg、普钙50 kg。而目前相关研究表明，不同施肥条件和不同施肥组合都会影响半夏的生产情况，这也为半夏无公害栽培提供了新的科学施肥方案[36-37]。
3.5 倒苗调控 半夏对温度、湿度、光照都比较敏感，温度高、光照强、地表缺水都会使半夏发生倒苗现象，半夏倒苗虽然是对外界不良环境的一种适应，但倒苗缩短了半夏的生长期，严重影响了半夏的产量，因此预防半夏倒苗对半夏的无公害生产具有重要意义[38]。薛建平等研究发现半夏植株喷施适宜浓度的水杨酸有利于植株生长，延缓半夏倒苗，提高块茎产量和总生物碱含量[39]；王兴等研究发现遮荫能促进半夏块茎的生长，显著提高产量[40]（图1c）。因此在半夏的无公害生产中，根据实际情况，在半夏易发生倒苗期及时采取措施减少倒苗的发生。
3.6 无公害种植管理 半夏无公害种植管理主要包括中耕除草、及时排水、合理灌溉、科学施肥和后期采收等方面，涵盖了从半夏播种到收获的整个过程。管理手段是否得当，直接关乎到无公害半夏的品质和产量，各生产区应结合各自的实际情况，因地制宜采取有效管理措施。见图1d。根据植株生长情况，及时进行灌溉和排水，气温过低时要对植株进行覆盖以防温度过低冻伤半夏。在半夏生长期要及时松土除草，一般在6、7月份对半夏叶柄进行培土和追肥，满足株芽的生长需要，生长期长出的花蕾要及时摘除以提高产量[41]。一般在8月对半夏进行采收，小心采挖，避免损伤，采挖回来后要除去外皮，室外晾晒除去水分[42]。见图1。
4 无公害半夏病虫害综合防治
病虫害是严重危害中药材生产的自然灾害之一，严重影响了中药材的品质和产量。目前采取农业防治、生物防治、物理防治、化學防治等有效手段对病虫害进行综合防治，无公害半夏的病虫害防治应遵循“预防为主，综合防治”的原则[13]。根据半夏的病虫害发生规律，结合病虫害预报技术，做到早预防、早发现、早应对，尽可能的减少损失。本着无公害的生产要求，优先选用生物防治、农业防治和物理防治手段，尽量减少化学农药的使用量，农药使用的标准应符合NY/T 393-2013绿色食品农药使用准则[43]。在实际生产中，应根据实际情况，科学合理的采用不同的防治手段对半夏进行病虫害防治工作，确保无公害半夏的优质生产。
4.1 农业防治 农业防治主要通过优良品种的选育、种子质量检疫、合理施肥、中耕除草、科学灌水、清洁田园、实行轮作、土壤改良消毒等措施来减轻病虫害的发生，具有安全环保、污染少和成效显著等特点[44]。优良品种的选育不仅可以有效降低病虫害的危害程度，更能确保半夏优质稳定的生产。选择优良半夏块茎在播种前用5%的草木灰溶液浸种2 h，能有效降低半夏的发病率。同时根据半夏的生长习性，合理的套种不仅可以充分利用空间，降低半夏的倒苗率，还能增加田间物种多样性，提高对自然病害的抵抗力[45-46]。土壤改良及消毒在农业防治中具有重要作用，提高农业防治效果的同时，更能减少土传病害的发生率。加强田间管理，及时除草，清理病害植物，合理施肥，创造适合半夏生长的环境，减少病虫害的发生率。
4.2 物理防治 物理防治是利用虫害对温度、湿度、颜色、声波等反应规律，通过调控这些因素来控制虫害的发生率，使用物理防治不仅可以降低虫害发生率，还能有效减少农药的使用量，是一种绿色、环保、无毒无害的防治方法[47-48]。半夏害虫常有蚜虫、红天蛾等，可利用害虫的特性，使用诱剂和诱器来对害虫进行防治，例如根据红天蛾具有趋光性，可使用黑光灯进行诱杀[49]。在夏季利用气温高的特性，对休种的土地进行地膜覆盖，通过提高地温的方法将土壤中的病源和虫源杀死。
4.3 生物防治 生物防治方法主要是利用有益生物或者植物代谢产物等物质对中药材病虫害进行防治的技术，主要有微生物防治、寄生性天敌防治、捕食性天敌防治、生物农药、抗生素、昆虫生长调节剂等[50-51]。宁南霉素对半夏的病毒病和立枯病有较好的防效[52-53]，苦参碱对地老虎、菜青虫、蚜虫、有明显的防治效果。中药材的健康可持续发展符合当代世界中药材的发展趋势，生产绿色、安全、无污染的无公害半夏还应在未来加大对半夏生物农药的研发投入，减少化学农药的使用量。
4.4 化学防治 化学防治是解决植物病虫害最有效的方法，尽管化学防治面临很多问题，但农药的使用为病虫害的防治做出了巨大的贡献[54]。化学防治是无公害半夏最主要的防治方法，为符合药用植物GAP生产，禁止使用剧毒、对环境污染大、高残留的化学农药，农药的使用应符合《中华人民共和国农药管理条例》，选择高效、低毒、污染小和低残留的农药，对症施药，达到杀灭虫害的效果。喷洒农药时，应带好口罩，做好防护工作，确保人员的安全[55-56]。半夏的病虫害种类较多，本研究总结了半夏常见病虫害种类及防治措施。见表4、5[57-59]。
5 讨论
中药材是中医药发展的基石，保障中药材健康可持续发展是当前发展的方向。我国是中药资源大国，国内外对中药的需求量有增无减，随着野生资源的匮乏，导致中药价格逐年上涨。近年来，中药材人工种植规模不断增大，由于缺乏规范化的种植技术，导致产品初加工技术落后、规范化水平不高和品质降低等情况。 目前中药材无公害栽培技术体系在很多物种上已有报道，但目前半夏在实际生产过程中缺乏相关标准，导致药农滥用化肥农药，半夏农残和重金属超标，在国际上缺乏竞争力。根据《中药材产地适宜性区划》，确定半夏适宜性产区，本文根据课题组多年来对半夏的研究以及查阅大量资料，制定了半夏无公害栽培技术。为半夏栽培地的选择、新品种选育、田间管理、病虫害防治方面提供了借鉴，促进了半夏产业的健康发展。
无公害半夏的栽培关键在于如何有效减少农药的使用量，未来可培育抗病虫性强的半夏新品种，采用现代分子选育技术减少育种时间。目前半夏生产各环节大都依靠手工方式，还应大力推进机械化进程，包含土地整理、种子处理、播种移栽、灌溉、施肥、农药使用、中耕除草、采收采挖等环节，提高生产效率。推进全国性中药材生产技术服务体系建设，为药农提供必要的技术支持。制定半夏无公害药材质量标准，推进半夏无公害栽培，符合多元化的市场需求，对推动中药材积极健康发展具有重要的借鉴作用。
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关键词 半夏；无公害；栽培体系；中药材；人工种植
Abstract Rhizoma Pinelliae is a traditional Chinese herbal medicine in China with huge market demand，which causes the wild resources in P.ternata being destroyed and depleted.Artificial planting is an effective way to solve the increasing market demand.Due to the lack of knowledge and technology for the scientific cultivation of P.ternata，there are low yields and poor quality in the production process causing danger in the public health and huge damage of interests and enthusiasm of the growers.Pollution-free planting is an effective way to solve this problem.The acquisition of safe and high-quality P.ternata is also the direction of the development of Chinese herbal medicine at this stage.This paper relied on the institution of many years of research on the production and research of P.ternata in combination with other units to establish a pollution-free cultivation system for P.ternata.
Key Words Rhizoma Pinelliae； Pollution-free； Cultivation system
中图分类号：[R282.2] 文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1673-7202.2018.12.002
半夏属共有9个种，主要分布在中国、日本和韩国。中国有5个种，主要分布在中国东部和南部，其中，半夏分布广泛且使用频率高，主要集中于中国长江流域以及东北、华北等地区[1]。半夏为天南星科植物，以其块茎入药，资料显示半夏使用频率在558种中药材处方中居第22位，已被《中华人民共和国药典》收入[2]。半夏首载于《神农本草经》，挥发油、生物碱以及多种氨基酸、植物甾醇和甙类等是其主要成分，具有和胃止呕、燥湿化痰、消痞散结、镇咳等功效[3-4]。
半夏为多年生草本，珠芽繁殖和种子繁殖为其主要繁殖方式，自身繁殖系数低，生长周期长，产量较低且病虫害较严重[5]。半夏野生资源虽然分布较广，但近年来，随着半夏国内外需求量不断增加，生态环境恶劣等问题的加剧，致使半夏野生资源急剧下降，产品供应不足，价格不断攀升[6]。以追求产量和短期效益为目的的药农盲目扩大种植，造成多地区半夏品质退化，虫害加剧，农残和重金属超标等情况[7]，不利于我国优质中药材的发展。
无公害中药材是指从栽培选地、优良品种选育、田间管理、病虫害综合防治等方面均符合国家相关标准，药材中的农残和重金属含量均在国家规定的安全范围内[8]。中医药是中国特有的卫生产业资源，发展无公害中药生产技术，建立标准化无公害中药材操作规程，不仅可以获得安全、品质优良的中药材，提高种植户的收益和积极性，更能促进中药产业健康发展，增加中药产业在全球的影响力和竞争力[9]。目前，無公害种植技术在半夏上的应用已有多篇报道[10-12]，但和现有的栽培体系比较，具有一定的差异性，缺少系统性的整理和规范。因此建立系统科学的半夏无公害生产体系，生产优质安全的半夏药材，即可满足国内外需求，更能促进半夏药材的健康可持续发展。
1 无公害半夏栽培选地
半夏为多年生宿根草本植物，以干燥块茎入药，半夏存在连作障碍等问题，加重了病虫害对半夏的危害程度[13]。栽培地的好坏直接关系到半夏的产量和品质，更对半夏的健康可持续发展起到决定性作用。无公害半夏应选择生态因子适宜、土地肥沃、种植地周围无污染企业、交通运输方便的地区种植[11]。
1.1 生态适宜因子 无公害中药生产种植地区的空气、土壤、水质应满足无公害生产标准，无公害半夏应依据《中国药材产地生态适宜性区分（第二版）》规定的生态因子进行产地的选择，空气环境质量应达到GB/T3095-2012一、二级标准值，土壤符合土壤质量GB15618和NY/T391一级或二级标准，灌溉水达到GB5084-2005规定的灌溉水标准[14]。在生产过程中，要定期对种植区周边进行空气、土壤、水质监测，发现问题及时解决，确保半夏种植区无污染，保障半夏正常安全生产。 根据半夏野生资源采样点的生态因子值和全国各产区样点数据，半夏生态因子主要包括年平均温度、昼夜温差均值、等温性、年均温变化范围、年降水量、年均相对温度、年均光照等。见表1。根据分析结果及半夏的生物学特性，并考虑到自然条件、半夏品质、产量以及种植规模，建议四川、湖南、贵州、湖北、云南一带为半夏适宜种植产地。
1.2 土壤类型 关于半夏无公害生产所适合的土壤的类型，目前国家还未出台相关标准规定，根据半夏的生长特性以及长期人工种植半夏的经验，本着无公害生产的原则，半夏生产基地的土壤应满足土层深厚肥沃，结构性好，保水保肥能力强、质地疏松等特点，盐碱地、过沙、过黏、易积水等土壤不适合生产需要[15]。适宜无公害半夏生长的土壤类型。见表2。
1.3 选地整地 土壤是植物赖以生存的场所，优质的土壤能够为植物提供健康的生存环境。半夏喜温暖、湿润和荫蔽的环境，怕高温、干旱和强光，根据半夏生物学特性和生产需要，选择土地肥沃、排水良好、地势较高、PH值为5.6～7的偏酸性沙壤土为宜，盐碱地、黏土、低洼积水地则不适合种植半夏。选好地后要先除去砾石和杂草，一般在十月对土地进行全面翻土，15～20 cm为宜，主要是为了打破土壤结构板结，使土壤疏松、加快雨水渗入土壤的速度和数量、增加透气性和储水性、减少水分流失，修建排水沟来防止雨季排水不畅。耕种前，要施适量的底肥，这样不仅可以培肥地力，为作物生长提供优质的土壤环境，更能为植物提供生长所需的养分，一般每亩（666.7 m2）施农家肥4 000 kg，深耕细耙，作1.0～1.2 m东西走向畦[16-17]。
2 无公害半夏优良品种选育
2.1 种质资源现状 我国野生半夏分布广泛且分散，主要分布在中东部地区，因此开展半夏资源调查对优良品种的选育具有重要作用，也为半夏种质资源的保护和资源的可持续利用奠定了基础[18]。近年来，我国加大了对中药种质资源的研究投入，在半夏种质资源研究上也有了新的进展和发现。研究发现，半夏具有丰富的遗传多样性，半夏种质资源变异与地理环境的不同具有一定的相关性[19]。根据Jaccard相似系数分析，得出不同叶型的半夏相似性很高，不同产地的半夏相似性却很低，通过SRAP技术发现产地的不同是造成半夏种质资源多样性的主要原因，因此半夏种质资源的保护还应以不同产地的野生居群为主[20]。
半夏种质资源的分类一般依据半夏的叶型和半夏的产地环境，例如按叶型态可分为桃叶型、竹叶型、柳叶型和芍叶型，按产地环境可分为旱半夏和水半夏[21]。现阶段开展半夏种质资源评价及新品种选育，有利于提高半夏的產量和品质。
2.2 优良品种选育 选择高产、优质、抗病性强的半夏品种是满足无公害生产的前提。传统的选育方法是半夏主要的选育手段，该选育方法主要从品系筛选、品系鉴定、品系比较、区域试验和生产试验几个方面进行，该选育方法耗时长，通过代代筛选获得高产优质的半夏[22]。现代生物技术与传统选育方法相结合，将大大降低品种选育的时间，这也是未来开展半夏品种选育的方向。
目前，结合有关半夏品种选育的资料和研究，确定了半夏选育的最佳优良品种有1个（狭三叶半夏），新品种有3个（川半夏1号、半夏新品系BY-1、鄂半夏2号）。川半夏1号是由成都中医药大学联合成都格瑞恩勤恳农业科技开发有限公司选育的半夏新品种，具有长势稳定、产量高、品质好的特点，一般适合在四川盆中山丘陵亚区种植。半夏新品系BY-1由甘肃省农业科学院研制，具有生长健壮，抗病性强，遗传稳定性高的特点。鄂半夏2号由湖北省农业科学院中药研究所通过系统方法从野生种中筛选出来的一个新品种，具有产量高、品质好等特点，适合在湖北省半夏产区海拔1 200～1 700 m的地区种植[23-25]。
在新品种选育中，应依靠各种植区优质种质资源，结合实际生产情况，选育出适合本地区生产的新品种。积极推广种植半夏现有优良品种，加强对抗病虫半夏新品种和优良新品种的选育工作，减少农药的使用量，促进半夏的无公害生产。
2.3 合理选种 半夏以株芽和块茎繁殖为主，选择无病害、无损伤、质量0.5～2.0 g，直径0.9～1.5 cm的块茎繁殖，可以有较高的成苗率，能够获得较高的收益[26]。半夏株芽无休眠特性，采取直径0.8～1 cm成熟的株芽进行栽植，具有较高的成活率[27]。虽然半夏的繁殖可以沿用块茎和珠芽等无性繁殖方式，但也面临半夏病毒感染率高，产量低、品质下降等问题。近年来，在半夏脱毒以及半夏人工种子方面的研究均取得了重要进展，薛建平等发现以半夏试管小块茎为材料，海藻酸钠、壳聚糖等为种皮基质，添加适量的激素、抗生素、防腐剂、农药和金属离子等制成人工种子，可获得较高的萌发率和成苗率[28]（图1a）。以半夏茎尖、叶柄和叶片为材料建立的半夏组织快繁技术更为半夏的大规模无公害种植提供了新的繁殖方式[29]。
3 无公害半夏田间管理
3.1 土壤消毒 为降低半夏连作地病虫害发生率，减少农药的使用，提高半夏的品质，一般在播种前对土壤进行熏蒸。考虑到对生态环境的影响，一般选择安全高效无污染的化学药剂对土壤进行熏蒸，威百亩、棉隆、1，3-二氯丙烯、氰氨化钙等是目前世界范围内常用的化学熏蒸剂[30]。在消毒前，应先清园保证无杂物，土壤含水量50% ～60%，温度12～18°C，施药后用薄膜覆盖，密封12～15 d揭膜透气，透气时间为4～6 d为宜，毒气排净后方可进行种植[31]。半夏常用消毒剂应符合国家相关安全标准，半夏常用药剂消毒方法如下表所示。见表3。
3.2 土壤改良 土壤板结、盐渍化加重、土壤元素缺乏、酸碱化等是目前土壤退化所面临的问题，优质的土壤环境是植物正常生长的前提。结合半夏的实际种植情况，应合理安排轮作种植，减少土壤的退化程度。在土壤改良初期，可选择种植绿肥植物，如大豆、紫云英、蚕豆等，安全环保且成本低[32]。在土壤改良后期，可以增施有机肥增加土壤中的有机质，选择适宜的肥料来防止土壤盐渍化，有针对性的施用微肥来调节土壤的酸碱度[33]，使用的肥料应符合无公害中药材生产的规定。 3.3 播种和移栽 半夏播种一般分为春播和秋播，长江以北多数为春播。半夏有多种繁殖方式，包括种子繁殖、块茎繁殖、珠芽繁殖、组织培养繁殖。见表4。播种前需对种源进行筛选，选择无残损、无病害、颗粒饱满的种源，播种前还需对块茎进行灭菌处理，提高出苗率[34-35]。
3.4 合理施肥 无公害半夏施肥应以有机肥为主，化肥为辅，保证半夏正常生长的同时更确保半夏的品质。无公害半夏所使用的肥料类型及施肥原则应符合DB13/T454标准，科学合理的施肥对半夏的生长、质量和产量有重要影响，降低生产成本的同时提高了生产效率，符合中药材可持续发展的理念。半夏在播种前要施足底肥，一般为厩肥或堆肥，也可在表面施一层草木灰。见图1b。在生长期要进行追肥，常用以人畜粪水为主的农家肥混合适量的腐熟饼肥、过磷酸钙、尿素使用，一般每667 m2施用农家肥5 000 kg、尿素25 kg、普钙50 kg。而目前相关研究表明，不同施肥条件和不同施肥组合都会影响半夏的生产情况，这也为半夏无公害栽培提供了新的科学施肥方案[36-37]。
3.5 倒苗调控 半夏对温度、湿度、光照都比较敏感，温度高、光照强、地表缺水都会使半夏发生倒苗现象，半夏倒苗虽然是对外界不良环境的一种适应，但倒苗缩短了半夏的生长期，严重影响了半夏的产量，因此预防半夏倒苗对半夏的无公害生产具有重要意义[38]。薛建平等研究发现半夏植株喷施适宜浓度的水杨酸有利于植株生长，延缓半夏倒苗，提高块茎产量和总生物碱含量[39]；王兴等研究发现遮荫能促进半夏块茎的生长，显著提高产量[40]（图1c）。因此在半夏的无公害生产中，根据实际情况，在半夏易发生倒苗期及时采取措施减少倒苗的发生。
3.6 无公害种植管理 半夏无公害种植管理主要包括中耕除草、及时排水、合理灌溉、科学施肥和后期采收等方面，涵盖了从半夏播种到收获的整个过程。管理手段是否得当，直接关乎到无公害半夏的品质和产量，各生产区应结合各自的实际情况，因地制宜采取有效管理措施。见图1d。根据植株生长情况，及时进行灌溉和排水，气温过低时要对植株进行覆盖以防温度过低冻伤半夏。在半夏生长期要及时松土除草，一般在6、7月份对半夏叶柄进行培土和追肥，满足株芽的生长需要，生长期长出的花蕾要及时摘除以提高产量[41]。一般在8月对半夏进行采收，小心采挖，避免损伤，采挖回来后要除去外皮，室外晾晒除去水分[42]。见图1。
4 无公害半夏病虫害综合防治
病虫害是严重危害中药材生产的自然灾害之一，严重影响了中药材的品质和产量。目前采取农业防治、生物防治、物理防治、化學防治等有效手段对病虫害进行综合防治，无公害半夏的病虫害防治应遵循“预防为主，综合防治”的原则[13]。根据半夏的病虫害发生规律，结合病虫害预报技术，做到早预防、早发现、早应对，尽可能的减少损失。本着无公害的生产要求，优先选用生物防治、农业防治和物理防治手段，尽量减少化学农药的使用量，农药使用的标准应符合NY/T 393-2013绿色食品农药使用准则[43]。在实际生产中，应根据实际情况，科学合理的采用不同的防治手段对半夏进行病虫害防治工作，确保无公害半夏的优质生产。
4.1 农业防治 农业防治主要通过优良品种的选育、种子质量检疫、合理施肥、中耕除草、科学灌水、清洁田园、实行轮作、土壤改良消毒等措施来减轻病虫害的发生，具有安全环保、污染少和成效显著等特点[44]。优良品种的选育不仅可以有效降低病虫害的危害程度，更能确保半夏优质稳定的生产。选择优良半夏块茎在播种前用5%的草木灰溶液浸种2 h，能有效降低半夏的发病率。同时根据半夏的生长习性，合理的套种不仅可以充分利用空间，降低半夏的倒苗率，还能增加田间物种多样性，提高对自然病害的抵抗力[45-46]。土壤改良及消毒在农业防治中具有重要作用，提高农业防治效果的同时，更能减少土传病害的发生率。加强田间管理，及时除草，清理病害植物，合理施肥，创造适合半夏生长的环境，减少病虫害的发生率。
4.2 物理防治 物理防治是利用虫害对温度、湿度、颜色、声波等反应规律，通过调控这些因素来控制虫害的发生率，使用物理防治不仅可以降低虫害发生率，还能有效减少农药的使用量，是一种绿色、环保、无毒无害的防治方法[47-48]。半夏害虫常有蚜虫、红天蛾等，可利用害虫的特性，使用诱剂和诱器来对害虫进行防治，例如根据红天蛾具有趋光性，可使用黑光灯进行诱杀[49]。在夏季利用气温高的特性，对休种的土地进行地膜覆盖，通过提高地温的方法将土壤中的病源和虫源杀死。
4.3 生物防治 生物防治方法主要是利用有益生物或者植物代谢产物等物质对中药材病虫害进行防治的技术，主要有微生物防治、寄生性天敌防治、捕食性天敌防治、生物农药、抗生素、昆虫生长调节剂等[50-51]。宁南霉素对半夏的病毒病和立枯病有较好的防效[52-53]，苦参碱对地老虎、菜青虫、蚜虫、有明显的防治效果。中药材的健康可持续发展符合当代世界中药材的发展趋势，生产绿色、安全、无污染的无公害半夏还应在未来加大对半夏生物农药的研发投入，减少化学农药的使用量。
4.4 化学防治 化学防治是解决植物病虫害最有效的方法，尽管化学防治面临很多问题，但农药的使用为病虫害的防治做出了巨大的贡献[54]。化学防治是无公害半夏最主要的防治方法，为符合药用植物GAP生产，禁止使用剧毒、对环境污染大、高残留的化学农药，农药的使用应符合《中华人民共和国农药管理条例》，选择高效、低毒、污染小和低残留的农药，对症施药，达到杀灭虫害的效果。喷洒农药时，应带好口罩，做好防护工作，确保人员的安全[55-56]。半夏的病虫害种类较多，本研究总结了半夏常见病虫害种类及防治措施。见表4、5[57-59]。
5 讨论
中药材是中医药发展的基石，保障中药材健康可持续发展是当前发展的方向。我国是中药资源大国，国内外对中药的需求量有增无减，随着野生资源的匮乏，导致中药价格逐年上涨。近年来，中药材人工种植规模不断增大，由于缺乏规范化的种植技术，导致产品初加工技术落后、规范化水平不高和品质降低等情况。 目前中药材无公害栽培技术体系在很多物种上已有报道，但目前半夏在实际生产过程中缺乏相关标准，导致药农滥用化肥农药，半夏农残和重金属超标，在国际上缺乏竞争力。根据《中药材产地适宜性区划》，确定半夏适宜性产区，本文根据课题组多年来对半夏的研究以及查阅大量资料，制定了半夏无公害栽培技术。为半夏栽培地的选择、新品种选育、田间管理、病虫害防治方面提供了借鉴，促进了半夏产业的健康发展。
无公害半夏的栽培关键在于如何有效减少农药的使用量，未来可培育抗病虫性强的半夏新品种，采用现代分子选育技术减少育种时间。目前半夏生产各环节大都依靠手工方式，还应大力推进机械化进程，包含土地整理、种子处理、播种移栽、灌溉、施肥、农药使用、中耕除草、采收采挖等环节，提高生产效率。推进全国性中药材生产技术服务体系建设，为药农提供必要的技术支持。制定半夏无公害药材质量标准，推进半夏无公害栽培，符合多元化的市场需求，对推动中药材积极健康发展具有重要的借鉴作用。
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