崔寧 高婷 孟祥霄

摘要 北沙參為我國常用大宗藥材，其基原植物為傘形科植物珊瑚菜Glenna littoralis Fr.Schmidt ex Miq.。為了滿足國內(nèi)外大量北沙參栽培種植的需求，減少農(nóng)藥殘留、重金屬外源物質(zhì)污染及化肥濫用等現(xiàn)象，課題組以多年來北沙參種植、生產(chǎn)數(shù)據(jù)為主，兼顧相關(guān)科研情況，建立了科學(xué)合理的北沙參無公害栽培技術(shù)體系，適用于北沙參無公害基地生產(chǎn)。該體系包括基于GIS技術(shù)基地選址、品種選育、病蟲害防治及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容，以實(shí)現(xiàn)在保證北沙參藥材增產(chǎn)的基礎(chǔ)上，達(dá)到低農(nóng)殘和高品質(zhì)的目的。

關(guān)鍵詞 北沙參；無公害種植；生態(tài)適宜性；病蟲害防治

Abstract Radix Glehniae is a commonly used bulk Chinese herbal medicine，whose original plant is umbelliferae of glehnia littoralis named Glenna littoralis Fr.Schmidt ex Miq.In order to meet the needs of domestic and foreign country for a large number of Radix Glehniae cultivation materials，the phenomena of pesticide residues，exogenous contamination on heavy metal levels and fertilizer abuse should be reduced.Research team has established the reasonable pollution-free cultivation technology system of Radix Glehniae based on many years of cultivation and production data of Radix Glehniae，as well as relevant scientific research results，which is suitable for the production of pollution-free bases of Radix Glehniae.The system includes GIS （Geographic Information System） technology base site selection，variety selection，disease and pest control，and quality standards，etc.to achieve the goal of low pesticide residue and high quality on the basis of ensuring the increasing yield of Radix Glehniae.

Key Words Radix Glehniae； Pollution-free cultivation； Ecological suitability； Disease and pest control

中圖分類號：[R282.2] 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A doi：10.3969/j.issn.1673-7202.2018.12.003

北沙參為傘形科植物珊瑚菜Glehnia littoralis Fr.Schmidt ex Miq.的干燥根。本品性甘，味微苦、微寒，歸肺、胃經(jīng)，具有養(yǎng)陰清肺、益胃生津的功效，用于肺熱燥咳、勞嗽痰血、熱病津傷口渴，為臨床常用中藥之一[1]。珊瑚菜分布于東亞和北美洲，在我國遼寧、山東、河北、江蘇、浙江、福建、廣東等省均產(chǎn)[2]。20世紀(jì)80年代之前，我國野生珊瑚菜資源較為豐富，主要靠挖取野生珊瑚菜提供藥用。但由于生境破壞、過度采挖、種子萌發(fā)率低、野生種群較小及分布生境狹閾等原因，珊瑚菜野生資源瀕臨枯竭[3-4]，目前其已被《國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄（第一批）》列為二級瀕危保護(hù)植物。隨著野生珊瑚菜資源的減少，目前北沙參的主要商品來源于人工栽培品。以山東省萊陽地區(qū)產(chǎn)者質(zhì)量最好，俗稱“萊胡參”。

為了滿足國內(nèi)外大量中藥材栽培種植的需求，減少農(nóng)藥殘留、重金屬外源物質(zhì)污染及化肥濫用等現(xiàn)象，課題組提出“中藥材無公害精細(xì)栽培體系”[5-7]。中藥材無公害精細(xì)栽培體系是以生物技術(shù)、信息技術(shù)等多學(xué)科手段為基礎(chǔ)的面向中藥材生產(chǎn)的精細(xì)農(nóng)業(yè)管理，在產(chǎn)區(qū)選擇、田間管理和收獲儲藏等過程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化及智能化。主要包括基于GIS信息技術(shù)指導(dǎo)藥用植物精準(zhǔn)選址技術(shù)，以現(xiàn)代組學(xué)方法為主輔助藥用植物的精細(xì)育種技術(shù)，以宏基因組學(xué)指導(dǎo)土壤復(fù)合改良技術(shù)、藥用植物合理施肥及病蟲害的防治技術(shù)等。課題組以多年來北沙參栽培研究數(shù)據(jù)為主，兼顧大田生產(chǎn)情況，建立了科學(xué)合理的北沙參無公害栽培技術(shù)體系，適用于北沙參無公害基地生產(chǎn)，將為北沙參無公害種植發(fā)展提供重要參考依據(jù)。

1 北沙參無公害栽培產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境

1.1 適宜產(chǎn)區(qū) 植物的種植環(huán)境嚴(yán)重影響其生長質(zhì)量，因此選擇合適的種植場地非常重要[8]。影響北沙參藥材質(zhì)量的環(huán)境因素主要有：光照、溫度、濕度和土壤條件等。合理調(diào)節(jié)控制各因素值將利于提高北沙參藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量[9]。同時(shí)，依據(jù)北沙參植株生長必要的生態(tài)環(huán)境條件還可客觀推測在全國范圍內(nèi)存在的其他最佳適宜生長區(qū)，以便擴(kuò)大北沙參的引種栽培區(qū)域。課題組依據(jù)“藥用植物全球產(chǎn)地生態(tài)適宜性區(qū)劃信息系統(tǒng)”（Geographic Information System for Globe Medicinal Plants，GMPGIS Ⅱ）[10]進(jìn)行北沙參產(chǎn)地生態(tài)適宜性分析和山東省萊陽市生態(tài)狀況分析，得出北沙參在我國的最大生態(tài)適宜區(qū)域、適宜氣候條件以及萊陽市的主要?dú)夂蛞蜃雍屯寥李愋汀Ｒ姳?。

經(jīng)GMPGIS Ⅱ系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)，北沙參的生態(tài)適宜區(qū)域主要包括：河南、山東、湖北、江蘇、安徽等省；整個(gè)萊陽市均為北沙參的最大生態(tài)相似度區(qū)域，適宜北沙參的種植與栽培。由表1可知，萊陽市21個(gè)氣候因子數(shù)值基本位于北沙參適宜氣候條件范圍內(nèi)。與北沙參生長的全國范圍內(nèi)適宜生態(tài)因子數(shù)據(jù)比較，萊陽市的氣候環(huán)境具有以下特征：1）氣溫偏低；2）溫度季節(jié)性變化較大；3）降水量適中甚至偏少；4）降水量季節(jié)性變化較大；5）日照充足；此外，萊陽市的土壤類型也與該其他地區(qū)適宜土壤種類略有差異，因此，可從生態(tài)適宜性方面揭示萊胡參形成的原因。另外，萊陽市具有某些獨(dú)特的氣候條件十分適合北沙參的生長，如：1）降水量適中至偏少，雨季大田不易造成積水，避免引起爛根及根部粗短等；2）最冷季度溫度較低，適合北沙參的胚后熟型生長；3）日照較充足利于北沙參光合作用，這在某種程度上可解釋萊陽地區(qū)為北沙參高品質(zhì)的原因。同時(shí)，利用GMPGIS Ⅱ系統(tǒng)進(jìn)行萊陽市生態(tài)因子分析可為進(jìn)一步擴(kuò)大北沙參的栽培種植區(qū)域、提高藥材北沙參的質(zhì)量和產(chǎn)量奠定基礎(chǔ)。

1.2 產(chǎn)地環(huán)境要求 無公害北沙參生產(chǎn)地應(yīng)選擇大氣、水質(zhì)、土壤均無污染的地區(qū)[11]。無公害北沙參生產(chǎn)的產(chǎn)地環(huán)境應(yīng)符合國家《中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（試行）》；NY/T 2798.3-2015無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量安全控制技術(shù)規(guī)范；GB15618-2008土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；GB5084-2005農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；GB3095-2012環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；GB3838-2002國家地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等對環(huán)境的要求[12]。

1.3 土壤條件 無公害北沙參生產(chǎn)應(yīng)選擇在生態(tài)環(huán)境條件良好的地區(qū)，產(chǎn)地區(qū)域和灌溉上游無或不直接受工業(yè)“三廢”、城鎮(zhèn)生活、醫(yī)療廢棄物等污染，避開公路主干線、土壤重金屬含量高的地區(qū)。此外，北沙參是深根藥用植物，喜向陽、溫暖、濕潤的環(huán)境[13]。耐寒[14]、耐旱[15]、耐鹽堿[16-18]，怕高溫，忌水澇，忌連作。應(yīng)選擇土層深厚、土質(zhì)疏松、肥沃、富含有機(jī)質(zhì)、澆灌便利和排水良好的砂質(zhì)壤土地或細(xì)砂地（如棕壤、褐土和草甸土等），四周無高稈作物和大樹的空曠土地定植[19]，前茬作物以禾本科的玉米、茄科的馬鈴薯等作物為好，忌豆科作物，粘土、土層薄、質(zhì)地黏重、板結(jié)、低洼積水地不宜種植。地塊選好后需深翻50 cm以上，并要做到勻、細(xì)。整地粗糙，參根易于出叉。若地片較大，要在中間開挖數(shù)條排水溝，使參地呈臺田狀，以免受澇。此外，有學(xué)者根據(jù)丹東市金山鎮(zhèn)山林面積大、種植板栗較多的現(xiàn)狀，為了提高板栗園林下土地利用率，探索了在板栗林下栽培北沙參的技術(shù)，獲得了很好效果[20]。

2 無公害北沙參種質(zhì)管理與種植

2.1 北沙參優(yōu)良品種選育 選擇適宜的抗病、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、成熟度高、發(fā)芽力強(qiáng)、商品性好的優(yōu)良品種，尤其是對病蟲害有較強(qiáng)抵抗能力的北沙參品種進(jìn)行種植生產(chǎn)。選育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗病蟲的新品種是無公害北沙參生產(chǎn)的一個(gè)首要措施。當(dāng)前傳統(tǒng)選育是北沙參主要的選育手段之一，該選育方法是利用外在表型結(jié)合經(jīng)濟(jì)性狀通過多代純化篩選，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)或高抗的目的，然而該方法選育周期長，效率低。采用現(xiàn)代生物分子技術(shù)選育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗病蟲的優(yōu)良品種，可以有效的縮短選育時(shí)間，加快選育的效率，進(jìn)而保障無公害中藥材生產(chǎn)[21-24]，這將成為未來北沙參品種選育的主流發(fā)展方向[25]。

按照人工栽培與否將北沙參分為野生和栽培兩大類。野生者稱為“野沙參”，栽培種植的農(nóng)家品種有“白條參”（又稱“白銀條”）、“大紅袍”以及“紅條參”3個(gè)品種[1，26]。其中，白條參中糖類化合物含量較高，適合用藥以增強(qiáng)機(jī)體免疫力；大紅袍中歐前胡素含量較高，在臨床上治療慢性阻塞性肺疾病、支氣管哮喘、支氣管擴(kuò)張等癥時(shí)多選用大紅袍[27]。各品種的主要特點(diǎn)見表2。目前尚未形成穩(wěn)定遺傳的新品種，項(xiàng)目組采用基于組學(xué)的分子輔助育種技術(shù)正開展新品種選育。

此外，可根據(jù)北沙參的開花習(xí)性，將其劃分為一年生開花類型（在種子發(fā)芽后的當(dāng)年就開花結(jié)實(shí)，習(xí)稱花參）和兩年生開花類型（在種子發(fā)芽后當(dāng)年進(jìn)行營養(yǎng)生長，第二年才開花結(jié)實(shí)）2種[9]。

2.2 種子種苗繁育 為了實(shí)現(xiàn)藥材北沙參的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)，首先應(yīng)精選北沙參的種子，可選擇產(chǎn)量高、品質(zhì)好的栽培品種，如紫紅梗小葉參，進(jìn)行種子培育[1]。趙玉玲等[28]通過測定不同產(chǎn)地北沙參種子的凈度、千粒重、含水量、發(fā)芽率，觀察種子的外部特征，初步制訂了北沙參種子的質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)，為北沙參的生產(chǎn)質(zhì)量管理提供參考。

北沙參有2種繁育方式：種子繁殖和育苗移栽。種子繁殖應(yīng)從生長兩年的健壯無病株留種，剔除病籽、蟲籽、癟籽，種子質(zhì)量：凈度>90%、千粒重>22.5 g，符合相應(yīng)北沙參種子二級以上指標(biāo)[28]要求。

北沙參種子屬于胚后熟型，存在嚴(yán)重的休眠現(xiàn)象[29]，適當(dāng)?shù)蜏貙Ρ鄙硡⒎N子的活力和萌發(fā)有明顯的促進(jìn)作用[30]。為提高北沙參種子萌發(fā)率，新采收的種子需要進(jìn)行處理1）春播種子，按1∶3的比例拌沙，木箱儲藏或窖藏（深15～30 cm），保持10 ℃以下低溫3個(gè)月以上，期間要保持沙子濕潤[9]；2）秋播種子先用40 ℃溫水浸泡8～12 h，稍晾后進(jìn)行播種。播種后種子可經(jīng)過5 ℃以下土溫4個(gè)月左右低溫階段[31]，此方法為參農(nóng)常用方法，但種子萌發(fā)率受當(dāng)年最冷季氣溫的影響較大；3）除了冷凍處理方法外，在變溫層積條件下，6-BA（6-芐氨基腺嘌呤）溶液可顯著促進(jìn)北沙參種子萌發(fā)[32]，且第90天時(shí)發(fā)芽率可達(dá)最高63.3%。種子消毒方法主要包括溫湯浸種，干熱消毒、殺菌劑拌種，菌液浸種等。

秋季收獲時(shí)，選擇當(dāng)年未開花、根條粗壯、無病蟲害、健康的的優(yōu)良植株作為母株進(jìn)行處理[9]。針對有育苗需要的北沙參，應(yīng)提高育苗水平，培育壯苗，可通過營養(yǎng)土塊、營養(yǎng)基、營養(yǎng)缽或穴盤等方式進(jìn)行育苗。此外，當(dāng)參苗長出2～3片真葉時(shí)，應(yīng)進(jìn)行疏苗（即間苗）[1]。間苗勻苗的原則為去小留大，去歪留正，去雜留純，去劣留優(yōu)，去弱留強(qiáng)。育苗期內(nèi)要控制好溫濕度，精心管理，使秧苗達(dá)到壯苗標(biāo)準(zhǔn)。定植前再對秧苗進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，可以大大減輕或推遲病害發(fā)生。

2.3 田間管理

2.3.1 適宜播期與播種 播種前1個(gè)月，土壤深翻40～50 cm以上。翻地時(shí)揀凈草根、石塊，耙細(xì)整平，以免參根生長受阻分叉。此外，深耕細(xì)耙可以消滅越冬蟲卵、病菌。丘陵地、排水良好的地塊或砂地可以做平畦。

采用種子繁殖時(shí)，可選擇秋播或者春播2種方式。春播應(yīng)在清明至谷雨節(jié)期間完成；秋播應(yīng)在立冬至小雪期間完成。春播用量每畝（666.7 m2）3～4 kg為宜，秋播每畝4～5 kg為宜[33]。春季播種品質(zhì)和產(chǎn)量往往低于秋播[34]。秋播在封凍前宜澆灌封凍水；第二年春天，出苗前輕耬地表，以打破板結(jié)層，幫助出苗。

播種方法以條播為主，有窄幅條播（行距保持15～20 cm）、寬幅條播（行距保持25 cm[35]左右）2種方式[15]。播種深度保持在4～5 cm，播后立即覆土鎮(zhèn)壓。播種時(shí)如墑情不足，可行種溝澆水造墑，亦可播后澆水，但要注意及時(shí)劃鋤地面。播種后常需有所覆蓋。春播一般用麥草或茅草等覆蓋，覆蓋至不露土為止，然后上壓樹枝即可。秋播多用地膜覆蓋，以保溫，便于出苗。

2.3.2 合理施肥 合理適當(dāng)施肥可利于北沙參的生長。施肥時(shí)應(yīng)堅(jiān)持以基肥為主、追肥為輔[36]，有機(jī)肥為主、化肥為輔，多元復(fù)合肥為主、單元素肥料為輔，大中微量元素配合使用平衡施肥的原則。耕翻時(shí)每畝撒施搗細(xì)的土雜肥4 000～5 000 kg，加施豆餅25～50 kg，亦可加施一定量的磷肥、磷酸二銨或復(fù)合肥做基肥[19]，有利于植株生長發(fā)育，提高參根產(chǎn)量。先將肥料搗細(xì)，然后隨翻地隨將肥料與土壤混勻。

無公害北沙參的肥料類型包括有機(jī)肥、生物菌肥和微量元素肥料等。其中，有機(jī)肥包括堆肥、廄肥、沼肥、綠肥、作物秸稈、泥肥、餅肥等。有機(jī)肥應(yīng)經(jīng)過高溫腐熟處理，殺死其中病原菌、蟲、卵等。生物菌肥包括腐殖酸類肥料、根瘤菌肥料、磷細(xì)菌肥料、復(fù)合微生物肥料等。微量元素肥料是以銅、鐵、硼、鋅、錳、鉬等微量元素及有益元素為主配制的肥料。針對性施用微肥，提倡施用專用肥、生物肥和復(fù)合肥，重施基肥，少施、早施追肥，追肥不宜過多，一般2～3次，以免枝葉徒長。

北沙參根系深，肥料宜適當(dāng)深施（約10～20 cm）[37]。土壤改良后基肥充足，在這種情況下，一般不進(jìn)行追肥。當(dāng)幼苗發(fā)育不良時(shí)，可適量施加催苗肥，以氮肥為主，配合施用磷、鉀肥。生長期追肥以酵素菌高效生物肥效果最好，其次為硫酸鉀復(fù)合肥、硫酸鉀[38]，可明顯促進(jìn)北沙參藥材產(chǎn)量的提高[36]。不偏施速效性氮肥，會導(dǎo)致植物徒長，地下根部生長不良，且不利于多糖等活性成分的積累。采收前一般不宜施用肥料，避免浪費(fèi)[39]。

2.3.3 澆水保墑 播種及施肥后均應(yīng)及時(shí)澆水[40]，播種后保持土壤濕潤即可。早春解凍后土壤常板結(jié)，應(yīng)松土保墑。北沙參抗旱力強(qiáng)，輕度春旱有利于其根向下長，故一般不需灌溉。若過于干旱，可適當(dāng)澆水。若澆水過多，易引起爛根及根部粗短，外形不佳。若遇雨季也應(yīng)注意排澇。

2.3.4 除草與摘蕾 當(dāng)小苗展現(xiàn)2～3片真葉時(shí)，應(yīng)按株距3 cm成三角形定苗。手工松土除草，苗床禁用除草劑。抽苔孕蕾及時(shí)摘除，后期出現(xiàn)的花蕾也全部摘除，以保證根部的充分生長[40]。

3 病蟲害防治

北沙參的病蟲害主要有根瘤線蟲病、花葉病、根腐病、沙參病毒、銹病、大灰象甲、鉆心蟲、蚜蟲、蠐螬（金龜子）、紅蜘蛛等[12]。對病害要求在發(fā)病初期進(jìn)行防治，控制其發(fā)病中心，防止其蔓延發(fā)展，一旦病害大量發(fā)生和蔓延就很難防治；對蟲害則要求做到“治早、治小、治了”，蟲害達(dá)到高齡期防治效果就差。不同的農(nóng)藥具有不同的性能，防治適期也不一樣。

目前，北沙參的病蟲害防治方法主要有農(nóng)業(yè)措施、生物防治、物理防治和化學(xué)防治。見表3。優(yōu)先使用農(nóng)業(yè)措施、生物防治和物理防治，最大限度地減少化學(xué)農(nóng)藥的用量，以減少污染和殘留。

北沙參農(nóng)業(yè)防治可最大限度地減少甚至預(yù)防病蟲害的發(fā)生[41]。包括合理輪作和間作、冬耕曬垡和清潔雜草和廢物等。選擇適合的品種輪作可實(shí)現(xiàn)減輕病蟲的目的，但一般不能選擇同科屬的中藥材植物品種；冬耕曬垡可以直接破壞害蟲的巢穴，減少越冬病蟲源；此外田間雜草往往是病蟲隱蔽及越冬的場所，應(yīng)適時(shí)清潔雜草和廢物。物理防治病蟲害種類較少但不使用藥物，安全無污染。生物防治是指利用生物天敵、植物殺蟲劑、農(nóng)用抗生素及其他生防制劑等方法對北沙參病蟲害進(jìn)行生物防治，是目前北沙參無公害病蟲害防治最有潛力的發(fā)展方向。盡管北沙參病蟲害化學(xué)防治具有農(nóng)殘重金屬超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)，仍然是當(dāng)前最重要的手段之一。針對病蟲害種類，應(yīng)科學(xué)合理地選用高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥?；瘜W(xué)藥劑可單用、混用，并注意交替使用，以減少病蟲抗藥性的產(chǎn)生。在無公害北沙參種植過程中禁止或少用高毒、高殘留農(nóng)藥及其混配劑（包括拌種及殺地下害蟲等）。高毒、高殘留農(nóng)藥有：殺蟲脒、氰化物、磷化鉛、六六六、滴滴涕、氯丹、甲胺磷、甲拌磷、對硫磷、甲基對硫磷、內(nèi)吸磷殺螟磷、磷胺、異丙磷、三硫磷、氧化樂果、磷化鋅、克百威、水胺硫磷、久效磷、三氯殺螨醇、涕滅威等。

4 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測

無公害北沙參是指農(nóng)藥、重金屬及有害元素等多種對人體有毒物質(zhì)的殘留量均在限定范圍以內(nèi)的北沙參植株。無公害北沙參質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)包括藥材材料的真?zhèn)巍⑥r(nóng)藥殘留和重金屬及有害元素限量及總灰分、浸出物、含量等質(zhì)量指標(biāo)。

北沙參真?zhèn)慰赏ㄟ^形態(tài)、顯微、化學(xué)及基因?qū)用孢M(jìn)行判別，《中華人民共和國藥典》2015版[48]對北沙參藥材進(jìn)行了詳細(xì)的描述。

4.1 基原與鑒別 北沙參為傘形科植物珊瑚菜Glehnia littoralis Fr.Schmidt ex Miq的干燥根。鑒別方法可采用DNA條形碼分子鑒定技術(shù)。收錄于《中華人民共和國藥典》2015版[48]通則部分《中藥材DNA條形碼分子鑒定法指導(dǎo)原則》。

4.2 農(nóng)藥重金屬及有害元素殘留限量 無公害北沙參農(nóng)藥殘留和重金屬及有害元素限量應(yīng)達(dá)到相關(guān)藥材的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)以及ISO等相關(guān)規(guī)定。參考《中華人民共和國藥典》、美國、歐盟、日本及韓國對北沙參的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及ISO18664：2015《Traditional Chinese Medicine-Determination of heavy metals in herbal medicines used in Traditional Chinese Medicine》、GB2762-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染限量》[49]、GB2763-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[50]等現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

4.3 檢測 無公害北沙參藥材的檢查（包括水分、總灰分、酸不溶性灰分）、浸出物、指標(biāo)性成分或有效性成分含量參照《中華人民共和國藥典》2015年版對藥材規(guī)定執(zhí)行。

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（2018-11-10收稿 責(zé)任編輯：徐穎）