14年来，郭兰萍领衔团队向该顽疾发起挑战。近日，该团队相关科研成果——中药材生产立地条件与土壤微生态环境修复技术的研究与应用获得国家科技进步奖二等奖。
市场需求催生栽培顽疾
什么会出现上述“癌症”，郭兰萍总结，问题出在“根”上。
近年来，由于中草药需求量持续增加，种植规模也在不断扩大。“本来一块地种过一种中药后，应该让土地休养生息，过几年才能再种，现在却变成不间隔的连续种植。同一药用植物重茬耕作，由于施肥、灌溉等方式固定不变，会导致土壤理化性质破坏、肥力降低、有益微生物种类和数量减少等一系列土壤恶化的症状，栽培年限越长，问题越突出。”郭兰萍介绍，这种被称为“连作障碍”的问题，导致中药材发病率剧增，品质下降。
目前已实现人工栽培的药用植物中，95%以上存在连作障碍，使道地药材的原产地栽培变得越来越难以实现。”郭兰萍说，由于连作障碍，三七主产区从云南文山向广西转移；怀地黄则由河南焦作移向山东、山西，甚至新疆地区近年来也开始大面积栽培地黄，而道地药材主产区转移必然造成中药材质量下降。
为了应对上述问题，药农不得不采取措施，长得慢就施化肥，病虫害厉害就用农药。“这会导致土壤农残及重金属的积累，经由根系吸收，进而造成中药材农残、重金属含量超标，不仅关系到用药安全，也极大地制约了中药国际化。”郭兰萍说。
细究“病因病机”对症下药
郭兰萍带领团队首先选择对立地条件要求高、适宜用地紧张、连作障碍严重的三七、丹参、苍术等10多种中药材进行研究。
研究组发现，中药材含有大量次生代谢产物并以溶淋、腐解、分泌等形式释放在土壤里，会导致自身种子的发芽率大幅下降，中药连作障碍的“自毒”作用远比普通农作物严重得多。以中药苍术为例，研究组试验证实，随着种植年限增加，药用植物代谢产生的自毒物质在土壤中不断富集，导致其种子发芽率逐渐降低，幼苗后期的存活率和株高下降，产生连作障碍。
如何减弱自毒作用、缩短歇地年限？研究人员调查了三七等栽培中药材的10多项土壤基础数据，形成了中药材土壤质量综合评价体系，建立了中药材栽培适宜性土壤的筛选方法。研究了菊花等药材干物质积累规律、矿质元素营养吸收与分配规律、肥料效应、土壤供肥特性等问题，揭示了药材对矿质养料的需求特点及规律，开展了甘蔗渣、粉煤灰、石灰等土壤改良剂对药材立地土壤的改良。研究人员还优化农艺栽培措施，建立了丛枝菌根缓解丹参等中药材连作障碍并提高中药材产量和品质的综合技术。
与此同时，针对连作障碍引起的重金属污染，建立了重金属复合污染土壤的化学修复、菌根调控技术。利用化学固定等手段，显著降低土壤游离态重金属含量；通过在污染土壤中施加粉煤灰、膨润土和腐殖酸等方式，缓解重金属污染对青蒿生长的抑制作用。针对大量施用农药导致的农残等问题，研究人员建立中药材栽培土壤农残重金属危害风险评估方法及综合治理技术，建立了基于土壤孔隙水中残留农药生物有效性的评估技术，和基于农药降解质粒转移的土壤中残留农药污染持续有效修复技术等。
这些因时、因地、因品种差异的个性化技术的运用，成为解决连作障碍的关键，使多种中药材连作歇地时间显著缩短。
必须走生态种植之路
“我梦想的中药种植，是敬畏自然、尊重中药自身生长规律的生态化种植。”郭兰萍解释说，但这不意味着回归纯天然、原始、传统的中药生产方式，科研人员的使命就是利用手中的技术武器，寻找一条兼顾生态种植、优质足量供应的解决方案。
具体到中草药种植，郭兰萍的努力目标是尽可能缩短由于连作障碍引起的歇地时间，同时保持土壤质量，保证多年生栽培药用植物在栽培全过程中的立地条件和土壤微生态环境。
为了达成这一目标，该团队还建立了中药材土壤肥力综合评价的指标体系，研制开发了三七、菊花等中药的专用肥及三七连作障碍生物菌剂。同时，举办了20多期中药材栽培土壤综合修复及重金属综合治理培训班，培训了大批基层科技骨干和药农，指导中药材种植基地9个，种植中药材面积达10万余亩，产生经济效益3.8亿元。
郭兰萍和同事们希望，随着这些技术的普及，生态化种植理念也能在中药种植业形成共识，种植出更优质、安全的中药，给公众健康带来更大福祉。
