本书是国内系统阐述中药生态农业理论与实践的学术专著。主要内容包括中药生态农业的概况及理论、常见模式及综合效益评估、次生代谢与生态中药材品质形成, 以及中药生态农业的核心技术即土壤综合治理、病虫害综合防控、杂草绿色防控。 为增强实用性, 书中还介绍了10 种常见中药材的生态种植技术规范。全书内容系统, 论述充分, 案例丰富, 技术实用, 是一部理论与实践并重、基础与应用兼具的创新性前沿著作。
生态农业是当今世界农业生产的友好模式,中药材生产种植质量事关人们生命健康和用药安全,以生态农业方式代替传统耕种方式是未来趋势。作者团队长期在这一领域研究和实践,取得了一系列成果,《中药生态农业》是他们长年工作的积累和总结,体现出极高的学术价值和实用价值,是当前填补中药生态农业之空白之作。
20世纪 90年代迅速发展起来的中药农业,不可避免地进入了以化学农业为特征的现代农业生产模式。然而,人们很快就发现中药农业面临着大田作物农业前所未有的挑战。过分追求产量,生产中大肥大水、大量使用农药,导致土壤恶化,病虫害失控,连作障
碍严重,进而引起中药材农残、重金属等含量超标,严重威胁着临床用药安全。
生态农业是目前国际社会的环境友好型种植模式,是按照生态学原理和生态经济规律,以社会、经济、生态综合效益为指标,运用系统工程方法和现代科学技术,因地制宜地设计、组装、调整和管理农业生产和农村经济的农业发展模式。生态农业的核心理念是"道法自然",其独特的思考及生产方式决定了其具有整体性、多样性、高效性、优质性和持续性的特点,其在可持续农业方面的前景举世公认。与化学农业相比较,生态农业投资小,产出高,并且无污染,风险小,其综合效益显著优于化学农业,正在成为21世纪全球农业的新方向。
由于地域性原因,中药生态农业的研究与实践主要集中在中国。2005 年,郭兰萍、黄璐琦等首次提出"中药资源生态学"的概念。之后,郭兰萍先后主持了全国19家单位参与的"十一五"科技支撑计划"有效恢复中药材生产立地条件与土壤微生态环境修复技术"项目,以及全国30家单位共同参与的"十三五"科技重点研发计划"中药材生态种植技术研究及应用"项目,并在长期中药生态农业研究与实践的基础上,于2018年召开的第二届中国中药资源大会上提出了"不向农田抢地,不与草虫为敌,不惧山高林密,不负山青水绿"的中药生态农业宣言,该宣言不但言简意赅地描述了生态农业的核心特征及目标,还指明了中药生态农业前进的路径和愿景。同年,由郭兰萍牵头的团队获批科技部重点领域创新团队"中药生态农业创新团队",这是继 2012年黄璐琦院士获得科技部重点领域创新团队"中药资源可持续利用创新团队"后,我国中药资源领域的新发展。总体来看,中药生态农业已然成为全球生态农业中富有活力和前景的领域。
本书共分为8 章,第1~4章概述了中药生态农业的发展背景、相关概念和发展思路,较为系统全面地阐述中药生态农业的常见模式、效益评估和生态中药材品质形成的相关理论;第5~7 章详细介绍了中药生态农业的 3个核心技术,包括土壤综合治理、病虫害综合防治、杂草绿色防控;第8章介绍了10种常见中药材的生态种植模式及技术。全书理论与实践相结合,希望能够为从事中药生态农业研究的广大师生和科研工作者提供参考。
本书由来自中医药、农业、林业等相关科研院所、高校及企业从事中药生态农业理论与实践研究的一线人员参与编写,从而确保了各章节内容的先进性、科学性和实用性。由于中药生态农业属于新兴领域,正处于快速发展期,有些模式和技术还处于不断探索阶段,本书难免有疏漏和不足,恳请广大读者提出宝贵意见。
编 者2021年12 月
郭兰萍,中国中医科学院研究员、博士生导师,全国中药资源普查工作专家指导组成员。现任中国中医科学院中药资源中心主任、国家中医药管理局中药资源调查及区划重点研究室主任、国家中医药管理局药用植物重点学科带头人、全国中药资源普查动态监测组副组长,兼任中国生态学学会中药资源生态专业委员会主任委员等职。主要研究研究领域为中药资源生态学,其科研团队获批科技部重点领域创新团队中药生态农业创新团队。先后获得国家百千万人才工程有突出贡献青年专家、全国妇联巾帼先进个人、2017诺奖之星全国创新争先奖状岐黄学者岐黄中医药传承发展奖等荣誉。
黄璐琦,中国工程院院士,中国中医科学院院长、首席研究员,全国中药资源普查工作专家指导组组长,科技部重点领域中药资源创新团队负责人,国家中药材产业技术体系首席科学家,部局共建道地药材国家重点实验室(培育基地)负责人。
章 中药生态农业概述
节 中药生态农业的发展背景和现状2
一、生态农业形成的历史背景2
二、我国生态农业的发展历程3
三、世界各国生态农业发展现状 4
四、我国生态农业发展现状 6
五、中药生态农业的发展现状 8
第二节 中药生态农业相关概念及其与其他现代农业关系 9
、中药生态农业的概念 9
二、几种现代农业的概念 10
三、中药生态农业与有机农业等几种现代农业的关系 11
四、中药生态农业与中药材GAP 19
第三节 中药生态农业的前景 20
、生态农业的优势 20
二、药用植物的生活型及其面临的环境胁迫 22
三、药用植物适应环境胁迫的策略及中药材品质形成 24
四、中药生态农业的核心原理 26
五、中药生态农业的优势及前景 28
第四节 中药生态农业的发展思路及主要任务 29
一、中药生态农业的发展思路 29
二、中药生态农业存在的主要问题 31
三、中药生态农业的重点任务 32
第二章 次生代谢与生态中药材品质形成
第节 药用植物次生代谢 36
一、次生代谢的概念 36
二、药用植物次生代谢是药材质量的关键 36
三、药用植物次生代谢合成和积累的特点 37
四、不同生态因子对药用植物次生代谢的影响 39
五、次生代谢产物的生态学功能及其抗逆机制 45
第二节 次生代谢在中药生态农业中的作用及利用 48
一、农业生产方式对药用植物次生代谢的影响 48
二、生态种植对次生代谢产物的影响 52
三、生态种植影响次生代谢产物的机制 53
四、中药材生态种植中对次生代谢的诱导和利用 54
第三章 中药生态农业常见模式
节 基于系统层次的常见中药材生态种植模式 60
一、景观模式 60
二、循环模式 63
三、立体模式 63
四、生物多样性模式 63
五、良种良法模式 63
第二节 基于区域分布的常见中药材生态种植模式 64
一、中药生态农业的区域分布特征 65
二、基于区域分布的常见中药材生态种植模式 66
第三节 林草中药材生态种植 75
一、林草中药材生态种植的概念 75
二、林草中药材生态种植现状 75
三、林草中药材生态种植的常见类型 76
四、林草中药材生态种植的优势 78
五、林草中药材生态种植中存在的问题 79
六、林草中药材生态种植可持续发展建议 80
第四节 中药材间套作种植81
一、间套作生态种植模式原理 81
二、常见的间套作生态种植模式 82
三、间套作模式在中药生态农业中的应用 85
第五节 中药材设施栽培87
一、设施栽培的含义和作用 87
二、中药材设施栽培的主要形式和特点 88
三、各类设施的适用条件和使用方法 89
第四章 中药生态农业综合效益评估
节 中药生态农业评估原则及评估指标体系 98
、评估背景 98
二、评估原则 98
三、评估指标 99
第二节 中药生态农业经济效益分析 102
一、基于生产者角度的中药生态农业经济学分析102
二、基于消费者角度的中药生态农业经济学分析 107
三、基于国家发展战略角度的中药生态农业经济学分析 108
第三节 中药生态农业的生态效益和社会效益分析.109
一、中药生态农业在生态效益和社会效益方面的优势 109
二、几种生态种植模式中药材的生态效益和社会效益分析110
第四节 生态种植对中药材品质影响的评估研究 111
一、山药栽培模式及特点112
二、不同栽培模式山药品质比较 112
第五节 生态种植中药材综合效益评估研究113
一、霍山石斛栽培模式及特点114
二、不同栽培模式霍山石斛性状及品质比较 116
三、不同栽培霍山石斛效益分析 117
第五章 中药生态农业的核心技术一∶土壤综合治理
第节 免耕 120
、免耕的概念与历史120
二、免耕在中药材生产中的应用优势与生态效益 122
三、免耕在中药生态农业中的推广应用策略思考 125
四、第二节 田间水分管理 126
一、水资源利用与灌溉 126
二、节水农业与节水灌溉技术 127
第三节 土壤养分管理 128
、测土配方施肥技术128
二、有机肥施用技术 132
三、有机肥在中药生态农业中的应用策略和发展前景136
第四节 中药废渣堆肥技术 138
一、中药渣好氧堆肥处理的步骤 138
二、影响中药渣耗氧堆肥的因素139
三、中药渣有机肥腐熟度的评价 141
四、堆肥系统及其特点143
第五节 丛枝菌根真菌栽培技术 144
、丛枝菌根的概述及功能 145
二、丛枝菌根真菌分离、鉴定、培养技术 146
三、菌剂的质量检测技术149
四、侵染强度的检测技术 150
五、植物田间菌根化栽培技术·151
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