付曉瑩,郭慧敏,孫偉毅,孟祥才※
(1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),哈爾濱?150040;?2.黑龍江省中醫(yī)管理局,哈爾濱?150040)
絕大多數(shù)中藥材栽培歷史較短,技術(shù)相對(duì)不完善,生產(chǎn)效率不穩(wěn)定,雖與傳統(tǒng)農(nóng)作物栽培同屬于農(nóng)業(yè)范疇,但生產(chǎn)技術(shù)落后,表現(xiàn)在生產(chǎn)周期長(zhǎng)、品種選育落后、抗病力弱、種苗繁育過(guò)程較復(fù)雜等方面,因此,藥用植物栽培需要較高的生產(chǎn)技術(shù)。由于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)及產(chǎn)業(yè)調(diào)整的需要,一些產(chǎn)地(特別是新產(chǎn)地)急于發(fā)展壯大中藥材產(chǎn)業(yè),但在發(fā)展過(guò)程中卻遇到種種困難。本文結(jié)合中藥材生產(chǎn)實(shí)際情況,對(duì)生產(chǎn)中制約中藥材產(chǎn)量的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行概述。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,對(duì)社會(huì)貢獻(xiàn)最大的領(lǐng)域莫過(guò)于遺傳育種。培育出的丹參4倍體優(yōu)良新品系61-2-22與原品種類型對(duì)比,不僅有效化學(xué)成分提高了50%~80%,產(chǎn)量也提高了50%;黃芩C7新品種有效成分黃芩苷含量提高30%,產(chǎn)量提高80%[1];金銀花新品種“九豐一號(hào)”,不僅有效成分綠原酸和木犀草苷含量提高,而且產(chǎn)量提高50%以上[2]。這里需要指出的是,不同品種的栽培成本基本相同,增產(chǎn)部分的產(chǎn)值基本上是栽培的利潤(rùn),因此這些高產(chǎn)新品種的培育可獲得很高的經(jīng)濟(jì)效益。但是,由于品種選育需要周期較長(zhǎng),無(wú)論是基層單位還是研究單位對(duì)此都未引起足夠的重視,制約育種工作的發(fā)展。
我國(guó)在近20年內(nèi)對(duì)藥用植物多樣性進(jìn)行了較多研究工作,其中,采用ISSR(116篇)、RAPD(136篇)、AFLP(21篇)、ITS(760篇)等技術(shù)分析證明,許多分布較廣的藥用植物種群明顯存在遺傳上的差異。如從人參群體中選育出的 “大馬牙”和“二馬牙”,產(chǎn)量較高,成為市場(chǎng)上主導(dǎo)品種;條葉龍膽葉片較窄,為低產(chǎn)性狀[3]等等。對(duì)于栽培歷史較短的中藥材來(lái)說(shuō),野生群體就是遺傳育種的天然寶庫(kù),新品種的選育應(yīng)不斷挖掘野生群體的遺傳多樣性。中藥材應(yīng)選擇高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的品種進(jìn)行栽培;對(duì)于目前尚未培育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的新品種的藥材種類,應(yīng)有意識(shí)進(jìn)行定向量選育。
長(zhǎng)期以來(lái)都用發(fā)芽試驗(yàn)檢驗(yàn)種子的質(zhì)量。生產(chǎn)實(shí)踐表明,實(shí)驗(yàn)室的發(fā)芽率與田間的出苗率之間往往存在很大差距。種子的胚和胚乳是健康種子最關(guān)鍵的核心部位,胚依靠胚乳提供能量,最終發(fā)育成一個(gè)健康的植株。如果胚乳提供的能量較少,種子可能不發(fā)芽,即使能夠發(fā)芽,在出土前也可能因營(yíng)養(yǎng)耗竭而不能出苗;如果胚乳提供的能量較多,胚就會(huì)依靠胚乳提供的能量成長(zhǎng)為一個(gè)茁壯的幼苗;胚乳提供的營(yíng)養(yǎng)成分越充足,幼苗越強(qiáng)壯,從而也越高產(chǎn)。通常采用種子活力表示種子的品質(zhì),種子活力即種子的健壯度,是種子發(fā)芽和出苗率、幼苗生長(zhǎng)的潛勢(shì)、植株抗逆能力和生產(chǎn)潛力的總和。
種子活力主要決定于遺傳性以及種子發(fā)育成熟程度與貯藏期間的環(huán)境因子等因素。成熟度不同會(huì)導(dǎo)致幼苗長(zhǎng)勢(shì)差異很大。如不同成熟度桔梗種子發(fā)芽率分別為54.0%和68.0%,而出苗率相差3倍,產(chǎn)量相差1.6倍[4]。采用疏花措施,可使人參種子千粒重提高7%~45%,優(yōu)質(zhì)苗率提高12%。因此,在生產(chǎn)中常常通過(guò)疏花、灌溉、施肥等措施提高種子的質(zhì)量。隨著種子貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),其活力也會(huì)大大降低,直接影響著產(chǎn)量。
栽培歷史較短的藥用植物,基本上沒(méi)有培育出明顯優(yōu)勢(shì)的抗病新品種,病害發(fā)生較為普遍,其中種子是病害傳播的一個(gè)重要途徑。如細(xì)辛的斑枯病、龍膽的葉枯病等多是經(jīng)過(guò)種子進(jìn)行傳播的,如果采用病害嚴(yán)重的田地采收種子進(jìn)行栽培,其后代發(fā)病嚴(yán)重,難以有效控制,難以保證栽培的成功。
相比農(nóng)作物種子,中藥材種子、種苗市場(chǎng)規(guī)模小,專營(yíng)性不強(qiáng),銷售渠道單一,致使購(gòu)買者難以獲得及時(shí)可靠的中藥材種子、種苗經(jīng)銷信息。有些種植戶為了降低成本,購(gòu)買廉價(jià)藥材種子,從源頭上就決定了藥材栽培效益低下或栽培的失敗。市場(chǎng)種子質(zhì)量的參差不齊[5],影響了中藥材產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
任何一種生物的生存都離不開(kāi)能量的需求,植物也同樣如此。植物干物質(zhì)中除少量物質(zhì)來(lái)自于土壤中的礦物質(zhì)外,90%~95%來(lái)自于光合作用。植物的光合作用的能力以及它對(duì)環(huán)境條件的反應(yīng)取決于植物的遺傳性。一般而言,植物分為陽(yáng)性植物、陰性植物以及介于二者之間的中性植物。陰性植物在全光照下不能生存,更準(zhǔn)確地說(shuō),陰性植物所需要的最適光照強(qiáng)度低于全光照,在最適光照條件下產(chǎn)量最高,隨著光照強(qiáng)度降低,產(chǎn)量急劇下降。不同的光照條件可能導(dǎo)致產(chǎn)量相差幾倍。山參生長(zhǎng)的生態(tài)環(huán)境光照較弱,10年~15年的山參多為二甲子(相當(dāng)于2年生栽培人參);生長(zhǎng)年限在20年~39年之間(平均27年)單株參重僅為39g(相當(dāng)5年生栽培人參),可見(jiàn)光照對(duì)藥材產(chǎn)量的影響的重要性。陰性植物不是喜陰,而是耐陰,采用最佳光照條件是獲得高產(chǎn)的重要措施。同樣,對(duì)于陽(yáng)性植物要充分保證強(qiáng)光照條件。
光照調(diào)節(jié)是栽培技術(shù)的靈魂,在生產(chǎn)中應(yīng)引起足夠重視。如陽(yáng)性植物不可與地上部分高大作物間作或套作;根據(jù)地上部分調(diào)節(jié)種植密度,密度過(guò)高,植株不同個(gè)體之間相互遮陽(yáng),表現(xiàn)“光照不足”,而密度過(guò)低陽(yáng)光直接照射地面又會(huì)浪費(fèi)光源。目前,很多地區(qū)倡導(dǎo)“林下經(jīng)濟(jì)”,林下經(jīng)濟(jì)雖然具有節(jié)約土地資源、不破壞生態(tài)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn),但由于受種群結(jié)構(gòu)的影響,植物很難獲得理想的適宜光照條件,必然導(dǎo)致產(chǎn)量不高,生產(chǎn)也難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械操作,難以進(jìn)行精耕細(xì)作,不能實(shí)現(xiàn)集約經(jīng)營(yíng),幾乎不適用于中藥材生產(chǎn)。
中藥材的栽培生產(chǎn)周期較長(zhǎng),通常需要2年~3年或更長(zhǎng)時(shí)間。藥用植物在長(zhǎng)時(shí)間的栽培過(guò)程中難免土壤板結(jié)、通氣性較差,影響根系的生長(zhǎng)發(fā)育,從而影響植物的生長(zhǎng),制約產(chǎn)量的提高,所以,藥材栽培除選擇疏松肥沃的土壤外,更要重視中耕的作用。然而,在栽培過(guò)程中,進(jìn)入第2年后,植株地上部分很快覆蓋地表,不便中耕,因此,多年生中藥材很少進(jìn)行中耕,這對(duì)中藥材產(chǎn)量的提高產(chǎn)生極其不利的影響。
中耕可疏松表土、增加土壤通氣性、提高地溫、促進(jìn)好氣微生物活動(dòng)和無(wú)效養(yǎng)分轉(zhuǎn)化、去除雜草、促使根系伸展、調(diào)節(jié)土壤水分狀況。土壤中氧的濃度對(duì)根系生長(zhǎng)發(fā)育影響很大,實(shí)踐證明,在土壤含氧量低于10%時(shí),根系就不能正常活動(dòng),所吸收的水分、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素就不能充分滿足植物生長(zhǎng)發(fā)育的需要。所以在傳統(tǒng)農(nóng)作物栽培過(guò)程中非常重視中耕,一般1年生作物在整個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)至少中耕2次,以保證作物生長(zhǎng)發(fā)育的需要,可見(jiàn)中耕對(duì)多年生藥材生產(chǎn)的重要性。
植物病害的發(fā)生必然影響植物的生長(zhǎng),降低產(chǎn)量。病害不科學(xué)的防治又會(huì)增加生產(chǎn)成本,過(guò)量使用農(nóng)藥又會(huì)使農(nóng)藥含量超標(biāo),降低產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。因此病害的防治也是藥用植物栽培重要的一環(huán)。
植物的產(chǎn)量基本來(lái)自光合作用,光合作用是靠葉片來(lái)實(shí)現(xiàn)的。植物發(fā)病后葉片光合能力大大降低,同時(shí)病原微生物會(huì)大量繁殖,不斷消耗光合作用產(chǎn)物,對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生很大影響。實(shí)踐證明,藥用植物栽培一旦發(fā)生病害不會(huì)取得較好的經(jīng)濟(jì)效益,基本上虧損。正常條件下,在健康的植株內(nèi)通常也存在病原菌,只是在適宜的條件下病原菌數(shù)量較低,在某種條件下未成為優(yōu)勢(shì)種群從而未表現(xiàn)出發(fā)病癥狀,一旦生態(tài)條件改變,病原菌則大量增殖,此時(shí)若采用農(nóng)藥進(jìn)行治療也難以使病原菌數(shù)量降低至安全范圍內(nèi),同時(shí)植物的抗病能力減弱,病害較難控制。所以對(duì)于藥材病蟲害來(lái)說(shuō),應(yīng)該采取的措施是“防”而不是“治”。然而目前普遍存在的現(xiàn)象是為了降低生產(chǎn)成本,只要無(wú)病就不使用農(nóng)藥,輕視“防”,被迫“治”。一旦發(fā)病悔之晚矣。
根類藥材是藥用植物栽培的主要對(duì)象,植物的生殖生長(zhǎng)會(huì)對(duì)根類藥材的產(chǎn)量產(chǎn)生很大的影響。首先表現(xiàn)在開(kāi)花結(jié)實(shí)需要吸收大量的營(yíng)養(yǎng),降低藥材的產(chǎn)量;其次是植株開(kāi)花會(huì)遮擋葉片的光照,降低光合作用;再有開(kāi)花結(jié)果也會(huì)增加地上部分的重量,容易引起倒伏。很多藥材栽培實(shí)踐證明,疏花、疏果可提高產(chǎn)量40%~100%。然而目前在我省中藥材栽培中很少進(jìn)行去花蕾,這對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生很大影響。
藥用植物栽培要在吸收傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)上,以生物學(xué)理論為指導(dǎo),結(jié)合中藥材生產(chǎn)存在的實(shí)際情況,借鑒農(nóng)業(yè)發(fā)展的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),提高中藥材栽培生產(chǎn)技術(shù)水平。中藥材栽培是生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、藥學(xué)和管理學(xué)的結(jié)合[6]。中藥材規(guī)范化生產(chǎn)過(guò)程同樣遵循著水桶板塊理論[7],中藥材生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)要均衡考慮,不得忽視某一具體環(huán)節(jié),而忽視的環(huán)節(jié)就會(huì)成為產(chǎn)量的制約因素,只有整體栽培水平的提高,才能獲得理想的經(jīng)濟(jì)效益。
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