[发明专利]一种产生培植稀有中草药所需光源的方法

说明书

技术领域

本发明属于中草药培植领域，涉及稀有中草药的培植技术领域，还涉及光伏农业领域，具体涉及利用光-电-光转换技术为稀有中草药的培植提供合适的种植光环境的技术领域，属于中草药培植与光伏产业的结合技术。

背景技术

中草药，是中医学的重要组成部分，是被数千年中医实践证明了的具有有效药理作用的植物药材。在祖国历代医学家长期的医疗实践中，大胆探索，不断努力，积累了丰富的中草药用药经验与方法。数千年来，中草药作为纺织疾病的主要武器，在保障我国人民健康和民族繁衍中发挥了巨大作用。“道地中草药”通常是指在特定的生态环境和土壤气候等各个因素的综合作用下所形成的产地适宜、品种优良、炮制讲究、疗效突出、质优量大，带有地域特点的中草药。一些道地中草药如石斛、人参、白木香等以其优良的疗效而被视为祖国医学中的一颗颗闪亮的明珠。

但是由于各地所处的地理环境的复杂性，包括水土、气候、日照、生物分布的特异性决定了道地中草药独特的功效和药理作用。由于这种独特的地域限制性，决定了道地中草药作为一种商品在经济市场上的自然资源稀缺性、唯一性、排他性及不可复制性。另外，市场经济下促使中草药种植者追求高产，长期大剂量使用无机肥以及植物生长素，扰乱了其自有的生物学特性，药材栽培技术的滥用及生态环境的改变，使得道地中草药的品种退化，农药滥用及其残留量超标同样使得道地中草药的质量下降，这些原因都使得高品质的道地中草药资源更加的匮乏，加重了其稀缺性。

高品质道地中草药的稀缺性与人们的日益增加的需求产生了激烈的矛盾，进而导致了一些现代的培育技术开始建立。实现稀缺的道地中草药的现代培育技术中主要依托的是模仿并尽可能还原野生道地中草药的生长环境以保证人工培育生产的中草药的高品质。为此，我国提出了中药材GAP（Good Agricultural Practice）即“中药材生产质量管理规范”，它更侧重于植地环境质量和栽培管理，要求对从种子下地到药材上市的全过程监控、管理和规范，最关键的是植地环境质量选择，应选择大气、水质、土壤无污染地区，并在一定范围内没有各种污染源。具体的项目包括：农田灌溉指标，需检测PH值、汞、镉、铅、砷、铬、氯化物、氰化物；加工用水除检测上述项目外，还要检测细菌总数、大肠菌数；大气质量指标需检测总悬浮微粒、二氧化硫、氢氧化物、氟化物；土壤质量指标主要检测汞、铅、铜、铬、砷及六六六、滴滴涕等残留。同时，根据不同中草药对大气、土壤和水质的需要进行不同的配置，尽量模仿道地中草药的野生环境，以便保留其生物活性成分，达到道地中药材的药效。

事实上，按照中药材GAP的标准，运用现代技术人工培育出来的中草药，即使在产量和形态上达到甚至超过了道地中草药，但其的生物活性成分及其药理效用却仍然不如道地中草药；虽然一些生物活性指标可以达到道地中草药中的含量指标，但大部分成分含量仍然不如道地中草药，如在对人工栽培的石斛中的微量元素的检测中仅有少数的微量元素可以勉强达到野生道地石斛的水平。而且，在达到道地中草药含量标准的生物活性成分中，也并非是全部都由中草药在生长过程中自主产生，有的是通过人工给予含某些成分的养料或水分进行栽培的结果，如一些氨基酸类成分。

异地中草药的成功种植不仅仅是在生物学性状上达到道地中草药的水平，还要对它的有效的生物活性成分进行药理学鉴定，确定其是否含有与道地中草药相近的生物活性成分。在现有的控制生产环境及栽培技术的基础上，进一步完善异地中草药的种植成为实现稀有道地中草药的产业化生产的关键性问题，而纵观以往的现代化培育方案，无论是土壤、气候还是水质都已经几乎实现完全模仿野生道地环境，但是就光照来讲，却仍始停留在光照强度及光照时间上，忽略了不同的光谱成分对中草药生长的作用。事实上，不同的光谱成分对植物的生长有着不同的作用，对中草药亦是一样。各地由于经纬度及地理地势的影响，接受的太阳光成分比例不尽相同，导致一些非道地区域的天然太阳光即可造成道地药材的叶片灼伤，生长代谢受限，这些不仅与光照时间长短、强度大小有关，还与太阳光中不同谱段的光线的比例不同有关。

有研究表明，植物是在420nm和620nm波长的光线下进行光合作用，这两个谱段的光线比例的减少及其他谱段光线的比例增多，即光谱比例系数的变化都会影响植物叶片的构型及植物的光和作用，进而影响其他的生长代谢，包括一些有效生物活性成分的合成。