[科普中国]-黄芪仿野生种植关键技术

黄芪是著名的常用滋补中药材和传统大宗出口商品，由于黄芪的用途广，除医用外，还是重要的“保健食品”。随着市场对黄芪质量要求的提高，高质量地道黄芪供不应求，而受环境和农药残留污染的商品却无问津。发展半野生或仿野生黄芪栽培，首先要选择适宜的生态环境，把优质、绿色放在生产的首位。同时对恢复野生黄芪资源，保护生态环境，为人们提供良好的生存环境均十分有益。浑源黄芪产地生态环境地道药材的形成是物种长期适应生态环境条件自然选择的结果，各种生态因素在黄芪品质中都起着十分关键的作用，是一个生态综合作用的结果。优质黄芪的形成是黄芪在特定自然条件下长期生态选择的结果。土壤作为生态环境中最为重要的一部分，其肥力状况直接决定了黄芪的生长、产量、品质和营养元素的含量以及初生和次生代谢产物的形成。1 选地与整地1.1 自然肥力特点半野生黄芪栽培的最主要特点是依靠自然肥力来满足黄芪生长发育对土壤养分的需要，是与农田人工栽培黄芪方法最大的不同之处。农田栽培的黄芪主要依靠人工肥力来满足黄芪对营养元素的需要，人工肥力包括农家肥和化学肥料。在施用农家肥料的同时，往往在沤制的过程中不可能将有害病菌和虫卵全部杀死，大部分施用的是未经沤制的或半腐熟的农家肥料，通过施肥将其带入农田，黄芪在生长过程中，这些病菌和虫卵即发生危害。为了防治病虫危害就采取化学防治，大大增加了土壤农药残留和重金属污染。半野生栽培法是完全依靠自然肥力，由于远离村庄，山大坡陡，羊肠小路也无法将大量的农家肥料运入栽培地。开垦荒地，栽培一次黄芪（3~5年）后，再撂荒5~6年，依靠自然植被来恢复土壤肥力，而后在进行2次栽培，依次撂荒轮作。本法的自然肥力特点就是纯天然、绿色、无公害、优质。1.2 选地选远离村庄3千米以上，周围无污染源。大气符合国家GAP质量标准。选野生黄芪分布种群较为集中的山坡地。栽培地坡度一般选15°～35°为宜。坡度低的缓坡地或山坡梯田均不宜选择，因雨季排水不良，土壤通气透水性能差，生长期黄芪宜发生根腐病；坡度大的土层浅，自然肥力不足，且人工操作时不安全，也不宜选择。山坡走向应选东北～西南向的半阴半阳坡或偏阳坡；东西走向的南坡为纯阳坡，植被稀少，土壤肥力不足；北坡的纯阴坡肥力和植被条件虽好，但栽培黄芪后易感病虫危害，且产品质量也差。荒地植被以灌木丛的虎榛子、绣线菊、沙棘、黄蔷薇等为主，草本植物以铁秆蒿、角蒿、黄蒿、四棱蒿、青蒿、艾等菊科植被的土壤肥力高。而宿根性禾本科植物的白茅、芦苇等肥力低，整地时必须将宿根植物的地下根系全部耙出，并清理出栽培地，斩草除根，否则栽培的黄芪就会发生草荒，难以防除，或增加生产成本。土壤以壤土、沙壤土、砂质砾土为宜，地面表层土壤的腐殖质厚度在10～15厘米以上。选地和不施化学肥料的理论基础。选地对于生产绿色、无公害的地道黄芪非常重要，栽培地的土壤必须无重金属污染，在栽培过程中也不能使用农药和化肥等污染物，防止有毒物质在食物链上的浓集，若有毒物质一旦进入栽培系统中，便立即参与物质循环，在循环过程中性质稳定、易被生物体（黄芪）吸收的毒物沿着食物链逐级富集、浓缩。食物链的浓缩作用又称生物放大作用，是指有毒物质沿着食物链各级营养级传递时，在生物体内的残留浓度不断升高，越是上面的营养级，生物体内的有毒物质的残留浓度越高的现象。据华南农学院在曲江县的试验，将水稻收割前20天用过的甲六粉和六六六防治2～3次的稻谷作为猪、鸡饲料，鸡蛋中六六六的富集倍数为稻谷中的12～26倍；猪脂肪中的六六六富集倍数高达38～75倍。重金属中的汞、镉、铅、铬和砷的毒性较大，称为五毒，其中以汞的毒性最大，镉次之。磷肥中除含有较多的重金属元素外，还含有氟和放射性铀、钍等金属。磷矿石和过磷酸钙含氟量一般为2%～4%。当桑叶中含氟量达10%～15%/千克时，能使幼蚕致死。当土壤中镉含量达20毫克/千克时，小麦生长受影响；当含镉量达725毫克/千克时，水稻生长开始受影响。化学氮肥使用过量使蔬菜等植物积累过多的硝酸盐，在一定条件下生成的亚硝胺是致癌致畸物质。1.3 整地按等高线留“生物隔离带”：半野生黄芪栽培法，因是在干旱和半干旱的恒山地区进行，该区属于生态脆弱地区，在栽培时就要充分考虑水土流失和生态环境恢复与治理相结合。整地前根据地形、坡度、植被状况按等高线水平方向留出一定距离的生物隔离带和栽培带。一般生物隔离带宽2~3米，即保留自然状态下的植被，以隔离带的自然生态作用来防止水土流失。保水就是保肥，保土也是保肥。坡度大要多留隔离带，坡小的可适当加大栽培带，做到因地留带，灵活掌握。整地时严禁火烧荒地，过火地带会降低土壤肥力，还会引发山地火灾，同时也会烧毁生物隔离带，起不到隔离带的作用。“生物隔离带”是本栽培法的最重要特点之一。生态和经济效益：浑源县有黄芪坡地33万亩，一般年收购量为100万千克，最多年收购150万千克。若采用本法栽培5万亩，黄芪生长5年后采收，按每年采收1万亩计，每亩产500千克，平均年总产黄芪500万千克，超出野生收购量最高年300万千克。即用少量的土地可以有效保护大面积野生黄芪资源，还可以保护恒山地区的生态环境，又为市场供应优质黄芪，多方受益。按等高线整地： 生物隔离带按等高线划出后，开始整地，自下而上进行，将翻起的土垡打碎，拣出草根、灌木根，清理出栽培带地外，或放在隔离带地边晒死。坡陡处石块多，土层薄，将挖出的石块整理成等高线石堰，或在生物堰上垒石堰，或一道生物隔离带，一道栽培带，一道人工石块工程堰，更有利于水土保持。在28℃以上的陡坡地整地时，由于坡大、土层薄，为了加厚活土层，可采用“活土双层法”。即在生物隔离带或石堰上先整出2～4米宽的栽培带，再整同样宽的栽培带，将其活土覆盖在第一栽培带上，这样就使活土层增加了一倍。然后在死土层上筑石堰，依次进行。活土层的土壤疏松多孔，对黄芪根系的下扎有利，雨季有利于雨水的迅速下渗，可有效防止水土流失；生土带的土壤紧实，对下渗到活土带的水分起拦截作用，可防止土壤水分顺坡而下，使较多的雨季自然降水有效保蓄在隔离带的土壤中。2 播种2.1 播种期的确定夏季或秋季整好的地应于翌年早春播种，一般于4月下旬土壤解冻后进行，时间越早越好，最晚应在5月10日之前完成。早播的出苗好，因是上年整的地，土壤经过了一个冬季的熟化和塌实，土壤理化性能好，对黄芪的生长十分有利，至黄芪越冬前，根系粗而长，一般均在30厘米以上，有的长达60厘米，或更长，独根多，支根少，商品性能好。黄芪的第一年生长对以后的生长十分关键，壮苗先壮根。生产上应大力提倡早播，本法由于是山坡栽培，根本无法进行灌溉。早播土壤水分好，能满足种子出苗对水分的需要。随着时间的推移，恒山地区春夏之交是多风季节，土壤水分随风的加大而蒸发增强，播种时间越晚对出苗越不利。春天整出的地，播种时间就要根据天气情况而定。春整地不能早播，因活土层疏松，土壤水分也不充足，播种后很难出全苗，且宜发生“吊根现象”，使幼苗枯死。何时播种？应在雨季到来前，或下一场透雨后播种。夏播的黄芪苗与春播的相比，幼苗生长差，形不成壮苗，因黄芪种子不利在高温条件下出苗，至越冬时根系也较细而短。秋播一般不提倡，因秋苗不利越冬，且是小苗，翌年出苗后，主根易分叉，容易形成小老苗，即“小老头苗”，表现出营养不良，也不抗病虫害。2.2 种子来源恒山黄芪是我国特有的中药材种质资源，就地采集野生黄芪的种子，本地种质其自身就具备了多种抗逆能力，同时也是保证质量的基本条件，它是和环境条件相一致的有机整体，不可分割。一般于当地7月下旬至8月初采收生长健壮、抗病虫害能力强，种子成熟基本一致的种子。晒干脱粒，存放在通风阴凉处，翌年使用。或选野生条件的微阳坡和阳坡地，建立仿野生种子生产基地，用移栽技术，选优良种根，采收2年生的种子，以3年生的种子质量最好，生长健壮，抗逆性强，一般4年生后的植株就不宜选用，第3年和第4年是黄芪一生中生命最旺盛生长时期，从第4年开始生命能力逐步下降，虽然其可以连续生长10多年以上，但用其间生产的种子繁殖出的后代，生长弱，品种不佳。采用野生种子是该法的又一特点之一。2.3 种子处理播种前将种子取出，按种子和粗河砂3︰1的比例混和，在石碾上快速碾压数遍，种子厚度一般为1.5～2.0厘米，种子由黑褐色变为灰褐色，种皮发毛，用手抓后，手上有种皮脱落的细灰粘附在皮肤上，种皮微被石碾划破为宜。若碾压过度会损伤种仁而不发芽，碾压轻则种子发芽率不高，一定要掌握适度碾压。然后用500倍液的多菌灵杀菌剂杀菌处理10分钟，捞出后沥干种子表面水分，再用1000倍液辛硫磷浸种10分钟，以杀灭虫卵，捞出后晒干，或沥干种子表面水分即可播种。2.4 播种方法仿野生栽培法完全不同于农田黄芪栽培法，因是在山坡上种植，山大坡陡，不能采用机械播种，也不能畜播，完全使用人工播种。采用人工沟播法，按等高线开沟，自坡下而上进行，坡度超过28°的应自上而下，否则播种后上一垄的土将会自然落体，加深下一垄的覆土，种子出苗困难，因双子叶植物出苗时顶土能力弱，种子盖土不能太深。用镢头、锄头或二钩镢头，或用木犁，去掉犁壁（镜），只留犁铧，开一条宽10厘米，深3~4厘米的浅沟，行距40~50厘米，均匀撒籽，每亩用种子2.0~3.0千克。随种随覆土，覆土2厘米，然后用灌木丛扎一小捆拖地面，即是种子盖土的适宜深度。土壤墒情好用浸种后的种子，以加快种子发芽出苗速度；若土壤墒情差，则用干种子，撒籽后，顺沟用脚踩籽，再拖灌木丛覆土盖籽。墒情太差的用干种子播种，当地称作“干种湿出”，即等雨出苗。也可待下一场透雨后在播种，效果更好。春播后约15天出苗，夏播约7天出苗。3 田间管理3.1 生长特点由于黄芪是深根性植物，在长期的生物进化中，其本身逐渐具备了抗干旱能力，是该地区的耐旱植物种群，其耐旱能力仅次于麻黄科的草麻黄，黄芪已成为该地区草本植物的优势物种。采用仿野生栽培或半野栽培法，与自然状态条件有所不同。首先是生长大环境基本相同，这是本法的最主要特点之一，尽可能为黄芪创造一个与野生条件相同的环境，或大环基本境相同。“生物隔离带”的应用是小环境尽可能相同。栽培带即基本不同，带内生长的黄芪只有种内竞争，没有不同生物种的种间竞争，竞争能力大大下降，生长小环境条件优越。但又不同于农田黄芪栽培法。3.2 中耕锄草春播的或夏播的黄芪，出苗后至越冬前均为幼苗生长期，第1年基本不开花，为纯营养生长阶段，也是黄芪一生中最为重要的生长时期。其特点是生长缓慢，尤其是地上部茎叶的生长较慢，而地下根系的生长相对比较快，是以长根为主的营养生长特点。苗期的主要管理任务是防止草荒，尤其是出苗后的前期管理。因是在新开垦的荒地或撂荒多年的荒地上生产，土壤中散落的杂草种子就比农田土壤多，相对一年生的杂草还比较容易防除，特别是宿根性杂草，如白茅、旱芦苇等，其地下根状茎生长快，拔掉地上部分，地下茎就又很快发出新芽。这类杂草对黄芪幼苗的生长十分不利，若整地时去除不尽，该杂草蔓延速度十分惊人，防治不及时就会成为生态群落中的优势种，黄芪苗始终处于劣势地位，水分和养分竞争不过杂草而供应不及时，幼苗生长瘦弱，易感病虫危害，最终导致死亡。幼苗期除草要掌握除早、除小、除了的原则，杂草一旦成株就比较困难。苗期一般应有两次拔草即可防止杂草危害，或结合中耕松土对黄芪的生长更为有利。宿存的黄芪根每年地温达5℃～8℃即开始萌芽，10℃以上陆续出土，5月1日开始返青后迅速生长，约30天（6月1日）即可长到接近正常株高，其后生长速度又减缓下来。宿根黄芪的除草任务主要在封行前进行，即6月上旬前，出苗后的一个月时间最为关键。封行后除草任务不大，拔去露头草即可，以防杂草打籽，造成下年危害。仿野生栽培法的田间管理任务主要是除草，因强调纯天然、绿色、无公害，优质，基本不进行追肥等其它化学方法的使用。3.3 病虫害防治病虫害防治总的原则是，一般情况下不进行任何化学方法的施用。本法因强调的是纯天然、无公害、绿色。若有发生可适当喷施一些生物杀菌剂或生物杀虫剂，或培养七星瓢虫、食蝇虫、赤眼蜂等，达到以虫治虫的生物防治目的。该法因是在恒山野生黄芪分布中心进行，仅是实施小面积的栽培，周围基本是原生态环境条件，动植物之间的生态平衡始终是一种互动的、相互制约的平衡关系。再者因是在山坡栽培，山大坡陡，就具备了农田土壤条件下所没有的天然优势，即通风透光条件好，黄芪植株生长健壮，其抗病虫害能力强。使用农药还会打破这种平衡关系，同时在使用过程中还会把有益生物杀死。经多年栽培未发生严重的病虫危害。4 采收4.1 采收年限的确定经试验，本法栽培的1年生黄芪不能采收，根的产量很低或基本无产量，且根的含水量高，折干率不高，达不到商品要求；2年生的产量也很低，一般每亩仅有鲜品300千克，折干率30%，也不宜采收；3年生的根长达50厘米以上，一般在60~70厘米，每亩可产鲜品500千克，折干率25%，可以采收，但产量还达不到最高值，产品质量也不是最好；应以生长4~5年生的产量和质量最优，鲜品可达1000千克以上或更高。4.2 采挖采收时从生物隔离带或石堰下方按等高水平线开深沟，因是在坡地上采挖，一般可深挖到60厘米以下的土层，坡度越陡采挖的深度就越深。一般4年生以上的黄芪均可长到100厘米以上，有的达150厘米以上，当深挖到60厘米时，再向下挖就比较困难，可用麻绳将根系捆住，尽可能靠近土层，捆牢，在绳结上打一绳套，根粗的黄芪可两人用扁担向上抬出，根细的可一人蹲下，绳套刚可夸在肩上，用力均匀，缓慢起立，垂直向上拔出。这样可使黄芪的根系尽可能地完整，也避免断根留在土中，造成浪费，做到丰产丰收。4.3 整带重新整理栽培耕作带：在采挖黄芪时要边挖边整带，为下一轮作周期提前做好整带工作。因黄芪是深根系植物，采挖深度达60厘米以上，与开垦时相比，开荒仅是活土层的翻动，基本不扰动死土层，而采挖时土壤垂直扰动大，对土壤自然结构破坏大，但这种破坏有双层效应：首先有利的方面是加厚了活土层，对下一轮作周期黄芪的生长十分有利；而不利的则是，表层土壤肥力下降，自然结构破坏，所以要重新整带。采挖时原有的石堰隔离带遭到破坏，采挖后要重新整理出石堰隔离带，否则栽培带坡度大，还会加大栽培地的水土流失。栽培带整好后，不可能再进行栽培黄芪，若连作问题多，土壤肥力不够，病虫害严重等，所以必须撂荒5~6年的时间才能再次栽培黄芪，期间依靠自然植被的生长来恢复土壤肥力，依靠自然生态内部的生物群体来恢复耕作带的养分平衡关系，使其向自然方向发展。采挖与新垦生物隔离带相结合：按等高线采挖，采挖到生物隔离带时就将其开垦，成为下一年的黄芪栽培地，即带状隔离栽培法，采收后的黄芪地开始撂荒，成为新的生物隔离带。但这种隔离带的第1年生物量少而小，在防止水土流失，生态作用方面远不及原自然生态隔离带的作用强，或在坡度小于20度以下的土地上可以采用，坡度大则不宜采用。编辑：石慧芳 审核专家：山西农业大学农学院副教授  王玉庆