人參被稱為“百草之王”，是引領(lǐng)中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“排頭兵”，對(duì)中醫(yī)藥傳承發(fā)展具有重要意義。作為吉林省“土特產(chǎn)”，人參在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮了不可替代的作用。
然而近年來人參產(chǎn)業(yè)面臨著品質(zhì)低下、產(chǎn)業(yè)出口狹窄、市場(chǎng)調(diào)控失靈等挑戰(zhàn)。為引領(lǐng)人參產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，在一系列政策性文件支持下，2023年吉林省人民政府與中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院簽署了《聯(lián)合推動(dòng)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略框架合作協(xié)議》。
人參根部。李晨攝
2025年，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院依托特產(chǎn)研究所（以下簡(jiǎn)稱特產(chǎn)所）啟動(dòng)實(shí)施“人參品質(zhì)提升關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與市場(chǎng)調(diào)控研究”重大科技任務(wù)（以下簡(jiǎn)稱人參重大任務(wù)），組織中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院9個(gè)研究所18個(gè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)進(jìn)行有組織科技攻關(guān)，為人參產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供科技支撐。
7月16日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院人參重大任務(wù)推進(jìn)會(huì)暨吉林敦化人參全產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展會(huì)議在吉林省敦化市召開。該重大任務(wù)實(shí)施后，將為吉林省人參產(chǎn)業(yè)的政策研究、品種培育、生態(tài)種植、深加工領(lǐng)域等產(chǎn)業(yè)全鏈條提供科技支撐。
人參育種周期縮短為6~9年
“當(dāng)前我國(guó)人參產(chǎn)業(yè)存在著種源混雜與良種匱乏、林下生態(tài)種植產(chǎn)量低和病害重、產(chǎn)品同質(zhì)化與附加值低、標(biāo)準(zhǔn)體系不完善、政策實(shí)施效果不顯著等問題。”人參重大任務(wù)主持人、特產(chǎn)所研究員張浩告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，人參重大任務(wù)以推進(jìn)人參“優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)”為切入點(diǎn)，將聚焦良種化生產(chǎn)、生態(tài)化種植、精細(xì)化加工和有序化發(fā)展等目標(biāo)，按照“單項(xiàng)攻關(guān)、集成示范、軟硬結(jié)合”的總體思路，開展產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展策略與市場(chǎng)調(diào)控路徑研究。
園參種植。李晨攝
“通過研發(fā)精準(zhǔn)高效育種技術(shù)并培育新品種，突破環(huán)境因子調(diào)控、主要病害診斷與防治、老參地修復(fù)治理等生態(tài)種植關(guān)鍵技術(shù)，完善人參分級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)體系和追溯平臺(tái)，開發(fā)功效明確的藥食同源健康產(chǎn)品，最終構(gòu)建覆全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)模式并示范推廣，打造高質(zhì)量發(fā)展示范樣板。”張浩說。
特產(chǎn)所建有藥用植物種質(zhì)庫(kù)和資源圃，現(xiàn)保存藥用植物種質(zhì)資源5000余份，開發(fā)出藥用植物種質(zhì)資源數(shù)字化管理系統(tǒng)存儲(chǔ)種質(zhì)資源信息26.80萬條。
在人參研究方面，該所已構(gòu)建了人參育種應(yīng)用技術(shù)體系和平臺(tái)，培育出8個(gè)人參品種，占全國(guó)人參品種的1/4。全國(guó)人參種植（園參）面積約50萬畝，“康美1號(hào)”和“延參1號(hào)”累計(jì)推廣面積30萬畝，平均每年1萬畝左右，約占全國(guó)人參面積的2.0%，吉林省人參種植面積的5%。
人參種子。李晨攝
“傳統(tǒng)方法育種周期長(zhǎng)達(dá)25~30年，由于我國(guó)人參育種工作起步較晚，良種自主供應(yīng)能力明顯不足。”張浩說，目前全球登記的82個(gè)人參品種中，中國(guó)僅持有31.7%。而且，現(xiàn)有品種中高產(chǎn)品種占比達(dá)56.1%，缺乏皂苷含量高、性能穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)品種。
對(duì)此，人參重大任務(wù)團(tuán)隊(duì)集成構(gòu)建了“全基因組選擇+組培快繁+植物工廠加代”的精準(zhǔn)高效育種模式，將人參育種周期縮短至6~9年；成功培育出高皂苷品系，四年生人參總皂苷含量達(dá)到3.5%，相比于對(duì)照品種總皂苷含量提高約14%，稀有單體皂苷含量提高2倍以上；開發(fā)了“中大林下參”“中農(nóng)皇封參”人參品種鑒定標(biāo)記，保障人參品種推廣過程中的真實(shí)性；建成人參良種化種植示范基地，累計(jì)推廣人參新品種5萬畝，示范區(qū)每畝產(chǎn)值提高4200元。
研發(fā)綠色高效種植管理技術(shù)
“種植是中藥材質(zhì)量控制的‘第一車間’，但是人參種植過程中存在的土壤有機(jī)質(zhì)含量低、化肥農(nóng)藥施用不合理、病害高發(fā)等問題，導(dǎo)致人參保苗率和商品等級(jí)降低。”人參重大任務(wù)子任務(wù)“人參品質(zhì)提升關(guān)鍵技術(shù)集成與示范應(yīng)用”負(fù)責(zé)人、特產(chǎn)所研究員王秋霞在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)說，人參品質(zhì)和產(chǎn)量雙重下降，嚴(yán)重影響了人參種植的經(jīng)濟(jì)效益，制約了人參產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。
針對(duì)人參種植過程中存在的問題，她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)圍繞人參綠色高效栽培技術(shù)開展重點(diǎn)攻關(guān)，聯(lián)合多個(gè)企事業(yè)單位，集成了人參土壤改良關(guān)鍵技術(shù)、土壤養(yǎng)分高效利用技術(shù)和重大病害綠色防控技術(shù)，建立了人參綠色高效栽培技術(shù)體系，同時(shí)研發(fā)了人參專用有機(jī)肥、含腐植酸水溶肥以及微生物菌劑。
結(jié)果的人參。李晨攝
其中有機(jī)肥以腐熟后的中藥渣為原料，每年可利用廢棄中藥渣3-5萬噸，生產(chǎn)中藥渣有機(jī)肥1-2萬噸，實(shí)現(xiàn)中藥渣廢棄物的循環(huán)利用；從人參根際土壤和植株中篩選兼具促生和拮抗作用的木霉菌等有益微生物菌株，開發(fā)生產(chǎn)人參專用微生物菌劑，微生物菌劑的施用既顯著提高人參土壤有效養(yǎng)分含量，又能改善土壤微生態(tài)環(huán)境，降低人參病害發(fā)生率。
王秋霞說，采用有機(jī)肥替代化肥和以菌治菌的方式，減少化學(xué)肥料和農(nóng)藥施用量15%。該技術(shù)成果在吉林省的10余個(gè)縣市區(qū)域（敦化市、通化縣、撫松縣、集安市、柳河縣、昌邑區(qū)、龍井市、汪清縣、安圖縣、琿春市、靖宇縣等）示范推廣，人參產(chǎn)量平均提高10%以上，優(yōu)質(zhì)參比率提高25%以上。
人參重大任務(wù)子任務(wù)“人參生態(tài)種植與病害綠色防控關(guān)鍵技術(shù)研究”負(fù)責(zé)人、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所研究員王秋霞介紹，人參連作會(huì)引發(fā)其壞死和枯萎，即使間隔10至20年也難以徹底消除這一現(xiàn)象。長(zhǎng)期以來，國(guó)內(nèi)外一直缺乏解決人參連作障礙的行之有效的治理措施，普遍采用更換新地的方式解決連作障礙。
人參重大任務(wù)團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，人參銹腐病、根腐病、菌核病等病害的發(fā)生，根系分泌物的化感毒害作用，土壤微生物區(qū)系失衡以及土壤理化性狀的改變，是導(dǎo)致人參連作障礙的主要因素。
對(duì)此，人參重大任務(wù)團(tuán)隊(duì)建立了以病害檢測(cè)為先導(dǎo)，以種子、種苗及土壤消毒技術(shù)為核心，以有益菌應(yīng)用為補(bǔ)充的人參土傳病害治理技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了一次處理控制多種土傳病害的高效綠色防控。
目前該技術(shù)已在吉林省延邊、白山等人參主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行推廣應(yīng)用，示范基地人參保苗率達(dá)到90%，銹腐病發(fā)病率降低至15%，播種和移栽地塊產(chǎn)量分別提高30%和45%。
研發(fā)加工技術(shù)賦能高附加值
“中國(guó)是人參第一生產(chǎn)大國(guó)，但由于加工能力不足，國(guó)際市場(chǎng)普遍由韓國(guó)主導(dǎo)高附加值人參產(chǎn)品的開發(fā)、美日等國(guó)引領(lǐng)即食化與功能化產(chǎn)品的生產(chǎn)。”張浩說，我國(guó)人參加工業(yè)整體呈現(xiàn)提取技術(shù)落后、標(biāo)準(zhǔn)缺失、產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重等問題，不利于人參功效開發(fā)與產(chǎn)品附加值提升。
對(duì)此，人參重大任務(wù)團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了人參多維度品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)技術(shù)體系，以期從功效成分、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、有害物質(zhì)等多層面更加全面的評(píng)價(jià)人參品質(zhì)。他們利用代謝組學(xué)，構(gòu)建多成分多維度品質(zhì)評(píng)價(jià)體系；利用高通量分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量標(biāo)志物的高通量篩查與鑒定，開發(fā)高通量鑒定技術(shù)；開發(fā)農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)技術(shù)，例如人參農(nóng)藥殘留、重金屬等危害因子快速檢測(cè)技術(shù)研究。
人參皂苷是人參的主要有效成分，也是衡量人參品質(zhì)的重要參考指標(biāo)。該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新了人參皂苷生產(chǎn)與綠色分離技術(shù)。利用人參組學(xué)技術(shù)，通過改造“糖基轉(zhuǎn)移酶”關(guān)鍵元件，實(shí)現(xiàn)稀有皂苷的定向高效生產(chǎn)，并建立高效、綠色、工業(yè)生產(chǎn)的分離提取方案。
吉林黃果人參。李晨攝
人參的精深加工代表著高附加值的實(shí)現(xiàn)，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了系列加工技術(shù)及健康產(chǎn)品。應(yīng)用納米技術(shù)，重點(diǎn)提高人參皂苷和多糖等有效成分的生物利用度，開發(fā)具備免疫功效的人參速溶片；生物酶聯(lián)合深共晶溶劑低溫提取人參活性成分，結(jié)合納米技術(shù)開發(fā)護(hù)肝產(chǎn)品；開發(fā)出具有增強(qiáng)免疫力功效的人參閃釋片，起效時(shí)間縮短50~80%。此外，他們還研發(fā)了清洗、切片、分選等人參商品化預(yù)處理自動(dòng)化設(shè)備，制定了人參商品化預(yù)處理技術(shù)規(guī)程。相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，將有效提高人參標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)水平和產(chǎn)品附加值。
張浩表示，下一步將繼續(xù)創(chuàng)制優(yōu)良品種，突破人參生態(tài)種植瓶頸，拓展精深加工路徑，以繪制敦化人參產(chǎn)業(yè)一張圖為起點(diǎn)，輻射帶動(dòng)周邊大范圍地區(qū)的人參產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
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