“中医农业”原理、发展现状与展望

朱立志 原创 | 2021-09-30 15:03 | 收藏 | 投票

 引言

“中医农业”是中国农业科学院专家经过长期研究提出来的生态农业方式。中医原理和方法应用于农业领域,有效恢复土壤活性,促进动植物健康生长,保障优质安全农产品有效供给,是“中医农业”的基本出发点。“中医农业”根植于中国悠久的传统农耕文明和博大精深的中医思想,实现了现代农业科技与传统中医的跨界融合,是中国特色的生态农业。“中医农业”为农产品产地水、土、气、生立体污染综合防控和改善产地生态环境,有效解决农业系统中病态土壤、不健康动植物和不安全农产品等一系列问题,探索出了一条我国乃至世界农业可持续发展的新途径。“中医农业”突破了常规绿色有机农产品高成本低产量的瓶颈,能使广大消费者以可接受的价格获得优质安全农产品,从而从根本上破解“病从口入”的社会性难题。

乡村振兴产业振兴是首位,农业振兴是根本。要让广大乡村地区在农业振兴中能够振翅腾飞,就必须为农业产业打造两个翅膀:特翅膀色和绿色翅膀。“中医农业”能够促进农业升级,充分利用各地自然禀赋,发展功能农业,有利于构建特色产业集群。同时,“中医农业”能让农业产业全面生态转型,插上强有力的绿色翅膀,实现可持续发展。

“走高效生态的新型农业现代化道路”是习近平总书记在人民日报上发表的文章,为我国农业在现代化道路上可持续发展指明了方向。“中医农业”是生态的,也是高效的,不同于传统生态农业的低效方式,可以为农业农村产业发展带来一系列新的价值增长点和巨大的盈利空间。

“中医农业”在生产实践中主要体现在三个方面:1、用中草药制剂生产“两药”(农药和兽药),保护动植物生长;2、用中草药原料加上天然营养元素的组合搭配生产“两料”(肥料和饲料),促进动植物生长;3、利用中草药活体与其他生物群落之间的相生相克机理(正负向化感作用),调理动植物生长。因此,“中医农业”可以减少化学农药、化学肥料、化学饲料添加剂以及各种抗生素、激素的使用,有利于动植物健康生长、实施农业病虫害绿色防控等。   

近年来,“中医农业”各种投入品在生产实践中表现出了显著成效,普遍表现为优质高产、生态安全、色香味全、功能性强、保鲜期长、抗逆性好并且生产成本有所降低(减少了化肥农药等化学投入品)等效果。同时,“中医农业”投入品土壤修复剂能使土壤团粒结构、微生物群落和有机质含量得到明显提升。

在分析相关文献的基础上,现将“中医农业”的机理探讨和科研结果进行归纳整理,并结合实地调研和典型案例分析,阐述“中医农业”的发展前景。

“中医农业”的应用概述与机理特征

1)“中医农业”的应用概述

中医原理和方法在农业上的应用我国古代早有实践。中国古代先后出现的至今我们还能够看到的300多种农书中,有很多中草药在农业上应用的记载。赵兴鑫[1]、房存金[2]、张贵成[3]等在学术期刊上撰文阐述,我国农业上使用中草药已有几千年的历史,《神农本草经》、《齐民要术》、《农政全书》、《三农记》等都有记载。中草药取自于自然界的植物、动物、矿物,以自然炮制法保持天然结构和活性,并以君臣佐使的组方原则使各种药物联为一体,发挥整体复合作用,这种中草药的复方优势是化学投入品所不能匹敌的。中草药是自然界的精华物质,中国中草药资源丰富,平原、山区随处可见,现已知有13000多种,而开发利用的尚不到20%,潜力很大。

武果桃[4]、向枭[5]等的论文中写道,中草药原本就是地球生物机体的组成和维持生态平衡所不可缺少的,其主要成分是生物机体最易接受的外源精华物质。天然中草药成分有数十种或上百种,多种成分共同作用于生物体,往往会产生全面性和整体性药效。中草药某些有益因子在食品中衍生与残留,还可提高食品的感观质量、药用价值和保健水平,强化农产品的功能性。

向枭等还撰文阐述,中草药由两大类组成,即活性成分和营养成分,特别是各种活性成分,它们有各自的独特作用,并且相互作用显示出了不起的综合功能,使得中草药有杀菌抑菌作用,甚至能对病毒有灭活或抑制作用。

2 “中医农业”的机理特征

“中医农业”的机理特征是通过中草药制剂的特点体现出来的,房存金[2]、侯佐赢[6]、叶茂[7]等撰文对主要方面进行了阐述:

1、自然性。中草药来源于自然,仍保持着各种成分的自然状态和生物活性。采用中草药可以激发调生物体内抗病因素,提高抗疾病和免疫功能。

2、多功能性。中草药成分较为复杂,表现出多种作用,而且复合方剂中的多味药在一起会进一步得到拓展多方面综合作用。

3、无残留毒性。中草药是一种具有特殊功效天然元素的物质,人和动植物体内有使其分解代谢的酶,故能正常吸收、分解、排泄。此外,中草药还能通过组方佐使的相杀、相畏作用而去毒。此外,中草药还能清除生物体内的有害物质,可利用络合、改性等形式使有害物质变为无害物质并排除体外。

4、无抗药性。中草药治病主要是通过调节阴阳、扶正祛邪恢复平衡、提高免疫力,所以几乎不存在抗药性。换句话说,中草药注重调动机体一切抗病因素,全方位对病害进行灭杀,使之无力适应变异,故不会产生抗药性。

5、双向调节性。是指一味药在机体不同功能状态时它能对其不平衡的病理产生不同的作用,从而调节和恢复机体的阴阳平衡,起到双向调节作用。例如,在亢进时可调节降至正常态,又可在抑制时增进其功能至正常态。

6、灵活多样性。表现在两个方面:一是一方治多病;二是一病用多法。

7、适应原样性。是指使动物在恶劣环境中不断增强适应能力,能缓和应激综合症等功能。

8、经济实用性。普通的中草药及其下脚料、制药的剩余部分都是农业药肥制剂的主要成分,并且制作过程不需要复杂的设备与工艺和较多的人力的消耗,使得成本投入大幅度减少。

“中医农业”在养殖业方面的应用

1)综合阐述

抗生素科技攻关项目主持人佟建明[22]博士撰文阐述,随着对饲用抗生素带来的抗药性及副作用的认识,我国于1996年开始正式研制中草药饲料。其实,早在1986年瑞典就已进行彻底禁用抗生素的试验,并率先禁用抗生素;1999年,欧盟又颁布了全面禁止饲用抗生素的法令。目前,中国农业科学院畜牧研究所研制的中草药饲料以10万只鸡连续做了两年试验,结果表明,中草药饲料不仅具有抗菌活性,还具有免疫调节活性,可彻底替代掉抗生素。佟建明博士介绍,目前全国除了在鸡、猪等牲畜饲养时应用中草药饲料,一些地方在鱼的养殖过程中也开始选用中草药,一定程度上杜绝了鱼和水体的化学污染。

郝福星[12]等的论文指出,应用中草药可刺激垂体细胞分泌生长激素,帮助畜禽健康生长;中草药有助于调节小肠粘膜绒毛生长,促进肠道消化;中草药能够提升消化酶的分泌与活性,可以帮助肠道微生物稳定。试验显示,使用中草药后二个月后,其猪瘟抗体合格率提升10%,影响率达到30%;在肉鸡养料中添入0.005%的特定配方中草药和金霉素效果相近。

伴随着集成化、标准化养殖的发展,当前畜禽繁殖性能较低成为当务之急,直接影响经济收入。郝福星[12]等的研究表明,将枸杞子、白芍、益母草、山药等参照标准要求构成中草药复方,按照0.5%量添入养料中,实践证明达到了壮阳催情排卵效果,这表明中草药应用在饲料中有助于畜禽繁殖性能的提高。

2)典型案例

复合中草药可显著提高饲料营养物质的沉积率,有效地降低疾病的发生,减少药物残留。郭文凯[8]等试验显示,中草药添加剂饲喂肉仔鸡后,可显著提高氮沉积率和干物质消化率。在蛋鸡基础日粮中添加中草药,试验组的产蛋率比对照组提高。

为研究复合中草药添加剂对断奶仔猪生产性能、免疫能力和抗氧化功能的影响,胡健[23]等选择断奶大白仔猪按照体重一致性随机分组并设置重复,对照组饲喂基础日粮,另外设1组抗生素对照组。研究结果表明,在断奶仔猪上应用该复合中草药添加剂有助于提高仔猪的日增重、提高饲料转化效率、减少仔猪腹泻、提高断奶仔猪的免疫能力和抗氧化能力,可以替代抗生素。

张金凤[24]等的研究表明,选择适当组方和剂量的中草药添加剂,能够促进仔猪免疫力提升,具有调节肠道免疫力及保护肠上皮方面的重要作用。李汝[25]的试验结果表明,益生菌发酵中草药作为饲料添加剂能够在育肥猪早期阶段显著提高其生长性能,能够显著降低育肥猪整个生长周期的死亡率。

王俊贤[26]等为探讨中草药添加剂对肉羊生产性能的影响,将党参等十二味中草药,经筛选、干燥、按一定比例磨粉混合成中草药添加剂,选取断奶羔羊随机分组,试验组分别按精料量的不同比例添加中草药添加剂,对照组不添加。结果表明在肉羊饲料中添加中草药,可提高肉羊的生长速度和经济效益,增强防病、抗病能力。

潘发明[27]等将奶牛随机分为两组,一组采用常规喂食方式,另一组奶牛在饲料中加入中草药饲料添加剂,结果发现,在饲料中加入中草药添加剂的奶牛体重明显增加,并且牛奶质量较好,而采用常规喂食方式的奶牛产奶质量不高,甚至有部分奶牛患上乳房炎,不仅影响产奶质量,还导致牛奶质量低下,细菌含量较多。

李卓佳[28]等研究了中草药对斑节对虾生长性能、饲料利用以及肌肉营养成分和氨基酸的影响。试验显示,斑节对虾饲料中添加适量的中草药能够促进生长、显著提高成活率和降低饲料系数,并改变斑节对虾肌肉中脂肪含量和氨基酸组成。

“中医农业”在种植业方面的应用

1)综合阐述

农业农村部信息中心《中国农业信息网》根据相关专家观点,以“中草药制剂对作物的作用有哪些”为题于2018620日发文阐述,中草药制剂所富含的功能性物质包括氨基酸类、脂肪酸类、纤维素类、木质素类、黄酮类、生物碱类、鱼腥草素、多硫化合物等高能量物质,以及硫、钙等多种中微量元素,可以从以下三个方面影响作物生长:

1、提高叶绿素含量。用中草药制剂处理后的猕猴桃叶片中叶绿素a和叶绿素b的含量比未处理的提高了近一倍,说明使用中草药制剂,可以通过提高植物叶片中叶绿素的含量、增加光合作用,来增强作物的自营养能力,起到营养复壮的效果。

2、提高酶活性。用中草药制剂处理后的猕猴桃叶片中PODPPO的酶活性均明显提高。POD直接参与细胞壁的木质化和角质化、生长素代谢、受伤组织的栓化愈合及对病原的防御;PPO是含铜离子的酶,当细胞受轻微破坏时某些细胞结构解体,PPO与底物接触发生反应,将酚氧化成对病原菌有毒杀作用醌,这说明使用中草制剂可以通过提高植物体内的酶活性来提高其免疫力和抗逆性。

3、抗病基因的诱导。中草药制剂可以诱导番茄和烟草PR-1PR-5基因的上调表达,提高植株的抗病能力。基因控制性状的表达,诱导抗病基因的表达,可以从根原上提高植物的抗病性。

朱晓苹[29]等的试验显示,菌丝体可以帮助植物吸收土壤中的水分和营养物质,有利于农作物生长。但化肥会破坏植物的菌丝体,农药会进一步杀死菌丝体,这样农作物在病虫害到来时没有抵抗力。论文还阐述,中药肥的优势在于可逐步减少化学肥料和农药的使用量,并且一边生产一边改善生态环境。传统的土壤治理需要休耕五六年,每亩土地需要投入几万元,对于一个有着十多亿亩耕地并有十多亿人口需要养活的农业大国是不可能的,而中药肥可以解决这一难题。

张丽敏[21]、孟庆杰[30]等对植物性农药进行了阐述,认为中草药农药来源于自然,能在自然界降解,一般不会污染环境及农产品。一种中草药提取物直接或只经过简单的粗分,去掉有害成分,以天然混合物的形式加以配制使用,可以充分利用中草药本身存在的协同增效作用。另外,不同中草药之间的混配使用,可产生协同增效和药效相加作用。

孟庆杰[30]等认为,中草药制剂可对作物产生医养结合的效果。所谓医,就是修复作物伤口,促进伤口愈合。所谓养,就是使叶片蜡质层厚实,皮孔小,抗日灼,果实表光好,光洁度高。病原菌主要通过自然孔和伤口孔侵染作物,引发病害,中草药制剂可解决这两孔问题,从而从源头起到预防病害的效果。

张丽敏[21]、孟庆杰[30]等的文章还指出,中草药制剂螯合态叶面肥中含有多硫化合物及螯合态的中微量元素,通过喷雾、灌根、涂抹等方式为作物提供多种营养,使植物的氨基酸代谢正常,为开启次生代谢奠定基础;同时还含有螯合态的中微量元素,不会产生元素间的拮抗,能够产生大量的化感物质、品质物质和风味物质,使植物具有抗逆性。根据“药食同源”原理,中草药既可以作植株的养分来源,又具有药品的功能,使得作物在遭受侵袭之前,有充分的时间产生足够量的化感物质抗击进攻,达到有效防控病害的目的。

孟庆杰[30]等的文章阐述,中草药制剂既能治未病又能治已病。治未病时,通过在苗期、展叶期就开始用药,提前杀灭病原菌,修复伤口,让叶片提前木质化、长得厚实,达到早防的效果。更重要的是中草药制剂中的营养成分可以让小苗长的敦实,提前开启植物次生代谢,增加其免疫力和抗逆性。治已病时,在病害高发期,通过提高用药浓度、增加用药次数、缩短用药间隔时间、立体化用药来达到重治的效果。如化学农药只杀表面细菌,用中草药制剂按照“防控治养”的周年立体化用药方案,通过涂抹、刷干、喷雾、灌根等方式可消除病患。

2)典型案例

尚新江[31]等的试验结果显示,主要成分为土荆芥、苦参等中药材加微量元素的中草药叶面肥是一种抗病增产剂,喷施后的大葱的粗度、株高、产量增加显著,同时对大葱霜霉病有很好的防效。试验报告阐述,中草药制剂具有降解除草剂残留、消除农药药害、降解有毒气体、改良土壤的作用。报告还指出,中草药成分能增加土壤中的有益微生物的种群数量,使板结的土壤逐渐恢复成原来的松紧适度。例如,采用中草药灌根,诱导大棚蔬菜根系深扎,植株会生长旺盛。

笔者调研中发现,一些企业联合中国农业科学院等国家和地方大专院校的专家、教授对蔬菜、猕猴桃、茶业、水稻、梨、茄子、柿子椒、玉米、番茄等作物进行多点试验,结果表明植物源植保系列产品对植物的生长调节有重要的作用。某企业将具有清热解毒功效的中草药与农作物生长所需的多种中微量元素和有多种功能性的微生物精制成中药肥,连续多年在全国多地粮食、蔬菜、水果和中草药上做大量的试验,所有农产品的检测值都低于国家GB2763-2016允许残留限量,合格率100%,检测项目全部为“未检出”的报告有占比近80%。良好的实验数据说明了中医药肥在降解农药残留方面有特效。某企业将在收购、加工野生中草药过程中产生的土壤和草药碎屑拌入棚土内,用于大棚蔬菜种植,提高了蔬菜产量和品质,生产出的果蔬在市场上供不应求。

调研中还发现,有企业将中草药与植物蛋白、氨基酸以及矿质营养元素、稳定剂等元素按照中药配伍原理精选、精配、精制制成中药肥,能满足农作物生长所需要的20多种营养元素,可以广泛适用于各类农作物。特别是产品所含的中微量元素与其它肥料中的氮、磷、钾等大量元素构成了一个营养平衡体系,再加入侧孢芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌等为主要成分的微生物复合菌剂,并添加谷胱甘肽营养剂,可显著促进植物对氮、磷、钾的吸收。

“中医农业”的产品营养和品质

叶茂[7]、郭文凯[8]等的试验发现,中草药被吸收后,经血循环可作用于肌、蛋、奶处,从而改进产品的质量的效果。如松针活性物质可使蛋黄色泽加深,用海藻喂鸡鸡蛋含碘量可提高成为“碘蛋”,大蒜可提高鸡的肉香味,此外,许多中草药成分能直接破坏胆固醇在动物机体组织中的形成,从而减少人们对动物源性食品中胆固醇引起心脑血管病的担忧。

王少振[9]等试验证明,在动物饲料中添加中草药后会改善肉食品的香鲜度,可提高农产品中着色物质的含量从而改善色泽度。研究报告还阐述,有些中草药可利用化学结合、络合、改性等形式使有害物质变为无害物质并清除出体外。

杜改梅[10]等的试验表明,中草药饲料添加剂配方中的挥发性成分能提高鸡肉的26种风味成分,同时还有助于提高肉的色泽、系水力和货架寿命。试验还发现,复方中草药添加剂具有改善胴体品质的效果。康龙泉[11]等的试验显示,用中草药饲料添加剂喂蛋鸡,能提高蛋黄指数;用丁香等香辛料喂肉鸡,可以改善鸡肉质量,使鸡肉香味更浓。郝福星[12]等的试验发现,中草药可提高肌肉粘着效果,可使得鸡汤在色香味上有明显改善。郭文凯[8]等研究报道,中草药添加剂可使得鸡肉水分降低、蛋白质提高、腹脂率降低、肌间脂肪含量提高、血胆固醇含量降低、血脂减低。

汤菊芬[13]等在试验在饲料中添加自制复方中草药制剂饲养凡纳滨对虾,结果表明,中草药制剂能提高对虾肌肉中鲜味氨基酸的含量。冯娟[14]等的供试中草药制剂由烘干的板蓝根等6种原料药组成,结果表明,肝体比和脏体比随着中草药剂量的增加而呈下降趋势,全鱼脂肪含量显著降低。黄文[15]等的试验结果表明,饲料中添加复方中草药方剂能使试验鱼肌肉蛋白质含量上升,显著影响呈味氨基酸中的甘氨酸和丙氨酸含量。张耀武[16]、郭文凯[8]等为了研究中草药制剂对黄河鲤鱼主要营养成分的影响,试验在配合饲料中添加复方中草药制剂,测定鱼肉的一般营养成分和氨基酸含量。结果表明,中草药组鱼肉粗蛋白和粗脂肪与对照组相比差异显著;中草药组比对照组氨基酸总量有所增加,其中鲜味氨基酸增加比较明显。

刘瑞生[17]等研究了饲粮中添加中草药添加剂对羊肉营养成分、脂肪酸含量和重金属残留的影响。结果试验组与对照组比较,粗脂肪含量降低2.02gkg,粗蛋白、粗灰分和干物质含量分别提高0.850.063.95个百分点;饱和脂肪酸含量降低4.04个百分点,单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量分别提高2.480.13个百分点;其中硬脂酸含量降低14.38%,亚麻酸含量提高13.89%;羊肉中未检测到重金属残留。表明基础日粮中添加中草药添加剂能够改善羊肉营养价值,提高羊肉品质和风味,肉品安全无害。

朱志刚[18]等的试验显示,由黄芪等12味中草药配制成的中草药添加剂,不同添加剂量对肥育猪肉pH、肉色和嫩度与对照组相比有不同程度的提高,对肥育猪肉质特性有所改善,能够使肉质变得细嫩、肉味郁香、汤味鲜浓。研究报告显示,相对于抗生素,中草药在健康养殖的应用生猪体重不断增长、肌肉大理石纹与眼肌面积提高,提高肌肉粗脂肪含量,从而提升瘦肉率与肉产品口感。

在种植业方面,肖范[19]等撰文阐述,化肥、激素促会造成作物生长过快,营养跟不上,结果影响了农产品的品质、品味。中药肥使其按自身的生育规律发育,能满足作物的营养均衡,会恢复农产品的其天然风味,提高其品质、品味,而且货架期延长。

熊运海[20]等选用具有杀菌作用的10种中草药处理番茄果实,在室温条件下贮藏10天,分析了贮藏期间番茄果实腐烂率和可溶性糖、可溶性固形物、有机酸和维生素C的含量变化。结果表明,中草药处理可显著降低番茄贮藏期腐烂率和失重率,影响番茄营养物质代谢。张丽敏[21]等对4种植物性农药的实验室制剂残毒用农药残毒快速检测仪检测,结果显示对胆碱酯酶的抑制率符合国家检测标准。

5  “中医农业”的战略地位与展望

1)“中医农业”的战略地位

我国农业已经到了关键的历史转折点,面临着是否可持续发展下去的战略性问题。乡村振兴的大潮已经到来,如何探索出一条中国特色的生态农业可持续发展道路,助力乡村振兴,意义十分重大。

纵观以上科研文献和实地调研结果,笔者认为,“中医农业”通过集成创新现代科技与传统农业精华,破解常规农业的污染困境,已成为中国特色生态农业的一大亮点,是通向未来农业的一条高效生态的特殊路径,不仅对中国农业,而且对世界农业都将起到引领性作用。

2)“中医农业”展望

目前,“中医农业”积累了很多研究成果,各地也建起了示范基地和生产基地,虽然还有一些机理有待进一步研究,还存在很多问题有待进一步解决,但从实际效果来看,“中医农业”通过现代科技与传统农业精华的集成创新,能够破解化学农业的困境,必将成为中国特色生态农业的重要组成部分。预计在不远的将来,“中医农业”在以下3个方面前景广阔:

1减少化学投入品过度使用对农业的困扰

 “中医农业”投入品在种植业方面不仅有土壤冲施剂,还有叶面喷施剂和一些针对盐碱地和重金属污染的特殊用途修复剂;在养殖方面中草药添加剂不仅各种抗生素 、激素的使用,还能防止各种疾病。

2恢复并提高中草药的药性

生产上大量使用化学肥料和化学农药会破坏药材的药性,正所谓“中医被中草药害了,中草药被化学肥药害了”。中肥药不仅能够替代化学肥料和化学农药,还可以提高中草药对外界的抗性、恢复并提高原始药性。

3生产功能性食品

开发和应用药食同源食品、保健功能的食品和特殊医学用途食品,是中央文件提出的发展功能性农业的新要求,“中医农业”可以在这方面发挥重要作用。中肥药在生物体内引起的次生代谢会产生大量对人类健康有利的物质,这些都是功能性食品所必需的。

 

 

参考文献

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个人简介
德国波恩大学博士,中国农业科学院农业经济与发展研究所生态产业学科首席、研究员、博导,北京中农生态农业科技研究院院长、中医农业理论与体系首创二人之一,健康中国工程首席农业顾问、中国食品行业智库专家、中国绿色食品发…
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