药用作物栽培特点分析

PAGEPAGE6药用作物栽培特点分析药用作物是指含有生物活性成分，可用于防病、治病的植物。其植株的全部或一部分供药用或作为制药工业的原料。药用作物栽培是研究药用作物生长发育规律,探索提高药用品质和产量的学科[1]。是一门综合性的生产学科。既古老、又现代。药用作物栽培是中草药栽培的主体，已成为当前大田作物的重要组成分，于振文主编的《作物栽培学各论》（北方本）已经将药用作物归到第四大部分、第九类别[2]。由于药用作物面积的迅速扩大、农牧民以及林业职工都成为新的药农，在药用作物的栽培过程中，新药农按照传统粮棉油作物的栽培方式进行药用作物栽培，栽培的药用产品的产量低、质量差、特别是出苗保苗、除草等栽培成本更高、经济效益甚差。本文根据现在药用作物栽培现状、通过与传统农作物粮棉油栽培进行比较、分析药用作物栽培特点，为药用作物栽培提供点滴参考。1.药用作物栽培特点分析1.1.药用作物受市场、自然、栽培条件制约更多作物栽培的目的就是为了满足人类对社会的需求、增加农民的收入和外汇的收入。而传统农作物的栽培目的主要是满足人类对粮食的需求、保障食物安全、增加供给的多样性以及实现农业的可持续发展。药用作物栽培的主要目的是保护人类身体健康及满足国内外用药需求。农产品在市场经济下流通、农作物产品既受市场的制约，还受自然条件及生产条件的制约，面积大了产品供大于求价格低，面积小了产品供不应求价格高。近20年来，传统农作物的价格起伏不定已经严重挫伤了农民的生产积极性。药用作物的产品受市场、自然及栽培条件的制约更为明显。多年生药材的价格相对稳定，而一年生药材价格波动剧烈；同一药材野生的价格高、人工栽培的价格低。近年来金银花的价格经过滑铁卢式的变化充分说明了这一点。（2010年以前只有每公斤也就是30元左右，到2010年上升到每公斤200多元，2012年又下降到每公斤85元左右）。药材是防病治病的物质，中药又是多味配伍入药，各品种功效不同，品种间不能相互替代。药材没有不行，多了也不行。药材生产要求品种全，品种、面积比例适当。常用中药又不下400种(栽培的约占50％)，这些常用药材都必须有一定规模的生产面积，保证供应。如果面积过大，不仅影响其它作物的生产，而且还造成损失和浪费。因为许多药材久贮后易降低药效甚至失效。特别是像主含挥发性、脂肪性、易变质性成分的药材，如：当归、白芷、肉桂、细辛、荆芥、罗勒、杏仁、桃仁、洋地黄、麦角等久贮后就失去药用价值。一般人类多发病、用量大的品种，种植面积应适当增加。以保证常年供应。但是这种平衡常被突发性的流行性疾病所破坏。所以药材生产计划还要随时调整品种和面积的比例，以求建立新的平衡关系。这就要求药材生产以后要向产业化、专业化方向发展。1.2.我国药用作物分布范围广、栽培种类多1.2.1多生态类型区决定了药用作物我国幅员辽阔，海拔差异大，生态类型多，从近海浅海的近百米的负海拔到5000米高的海拔都有药用作物的分布，蕴藏着极其丰富的天然药物资源。20世纪80年代全国中药资源调查表明我国有药用植物12772种，较常用的约1000种，其中80%左右主要来自野生，20%左右来自中药农业，但产量约占60%以上[3]。而世界各地栽培的传统的大田作物约90余种，我国种植的约有60余种。1.2.2药用作物中草药的繁殖主要有种子繁殖、营养繁殖和单性繁殖（蕨类植物的中药材）。营养繁殖的常用方法有：分离繁殖、扦插繁殖、压条繁殖和嫁接繁殖。常用的分离繁殖方法有以下几种:分株,如芍药,杜仲等；分球茎,如西红花,唐菖蒲；分块茎,如天南星,半夏,延胡索等；分鳞茎,如百合,贝母等；分根茎,如百姜,地黄等；分株芽,如半夏,卷丹等。根据扦插的时期又可分为:嫩枝扦插:如佛手,枸杞,月季等;硬枝扦插:如木瓜，连翘，木芙蓉等。根插:如丹参,马兜铃等；还有茎节扦插。1.3.药用作物涉及的学科多、相关的行业广传统农作物粮棉油栽培涉及的学科（如：作物育种学、种子学、土壤肥料学、农业气象学、植物生理学、作物病虫害防治学、耕作学、农产品贮藏加工等）已经形成一个较为完善的系统，研究内容也比较深入细致，研究方法成熟准确；而药用作物栽培学涉及的学科更广、除传统农作物粮棉油栽培涉及的学科外、还涉及栽培与药效成分的关系、药材的炮制等、并且与传统农作物粮棉油栽培涉及的学科的内容有较大的差异。传统农作物粮棉油栽培主要进行的大田农作物的生产，主要涉及种植业（小农业）；而近千余种药用作物的栽培技术分别与粮食、油料、蔬菜、果树、花卉、林木等多学科相近。如薏苡、黑豆、补骨脂、望江南、红花等栽培技术与粮食油料作物相近；当归、白芷、桔梗、地黄、丝瓜、栝楼、欠实、泽泻等栽培技术与蔬菜作物相近；枸杞、五味子、诃子、栀子、忍冬等栽培技术与果树相近；芍药、牡丹、菊花、除虫菊、曼陀罗等的栽培技术与花卉相近；黄柏、杜仲、厚朴、喜树、安息香等与林木栽培技术相似，人参、西洋参、三七、黄连等均是遮荫栽培与林下产业作物栽培相同。除此之外还有天麻、麦角是菌类与植物共生或寄生关系；虫草、白疆蚕是菌类寄生于昆虫幼虫的产物；猪苓是菌类之间的共生生长；槲寄生、兔丝子、列当等植物要寄生栽培，等等。1.4.药用作物的地道性强，利用地理标志保护药材的道地性药材的地道性也叫药材道地性，一般认为地道药材是指经过人们长期医疗实践证明质量好、临床疗效高、传统公认的且来源于特定地域的名优正品药材[4]。不同中药材种类，道地性强弱不同；如吉林人参、甘肃当归、四川的黄连、云南的三七、辽五味(北五味子)、柴达木的枸杞等等就属强道地性药材，山药、地黄、芍药、忍冬等属于弱道地性药材；道地药材具有明显的地域性、特定的质量标准和优质的临床疗效、文化内涵和经济价值。药材道地性产生的原因是：种植地的气候、土质等多种因素影响不仅影响药材的生长发育，更重要的是限定了次生代谢产物及有益元素的种类和存在状态，从而影响药效。如伊贝母从新疆引种到辽宁后，生长发育、产量都很好，贝母生物碱也不少，只是多了一种尚不清楚的成分。由于道地药材供求的不平衡，造成过度开发、无序采伐，不少道地药材资源迅速减少，其中的一些道地药材甚至处于濒危状态；药农种植药材为提高产量、降低成本，过度使用化肥和农药，改变了传统的加工方法致使药材品质严重下降；通常道地药材的市场均价都要高于同种类的普通药材。因为没有特别的标示和证明，市场上出现了大量非道地产区的中药材冒充道地药材销售，使道地药材的声誉受到冲击，在消费者心目中形成“道地药材不地道”的印象[5]。地理标志农产品是指:产自特定区域，其所具有的质量、声誉以及其他特性本质上取决于其产地的自然因素和人文因素，经审核批准后以地理名称进行命名的农产品。对农产品进行地理标志不仅能够增加农产品品牌效应，提高市场地位，而且能够增值溢价。但是，地理标志农产品也存在着品牌商誉保护意识薄弱，缺乏质量跟踪管理与追溯体系，以及深加工技术含量偏低等问题[6]。地理标志和道地药材都是特定自然因素、人文因素或二者相结合的产物，都具有经济价值和文化价值，可以说两者之间存在着内在的契合。目前，先后有30多种道地药材获得了国家地理标志保护，相当于我国众多的道地药材来说远远不够，道地药材地理标志保护申请任重而道远[7]。我国幅员辽阔，海拔差异大、地形、地势复杂，总可以在全国各地找到气候、土质类似的地方。有些地方气候相同，土质不同还可以通过改良使之相同就可以引种栽培，如人参、西洋参、枸杞、黄连等。发展药用作物栽培应以发展道地药材为主，合理布局及模拟生态系统，进行人工驯化是十分重要的。传统农作物粮棉油的道地性比较弱，为以后药用作物的引种可以提供参考。1.5药用作物生产对产品质量性状要求更严格现在粮食、蔬菜、果品等类作物的生产，不仅要求产量，也要求产品品质，作物品质是指作物经济产品的质量，直接关系到产品对某种特定最终用途的适合性，及其经济价值。评价作物品质一般采用化学指标和物理指标。粮食、蔬菜、果品的质量好坏只是同种成分含量高低的差别，或是品味的优劣，其内不含有害成分。而药材的品质包括内在质量和外观性状两部分。内在质量主要指药用成分或活性成分的多少、有无农药残留等；外观性状是指药材的色泽(整体外观与断面)、质地、大小和形状等。药材生产对产品质量性状的要求更严格。它不仅要求产品的外观性状好，更要求产品的内在质量。栽培条件对药材活性成分含量的影响大于对传统农作物粮棉油及蔬菜营养成分的影响。药用作物的采收期及加工工艺直接影响药材品质、应严格按照相应标准执行。如生附子，因其有毒不能生入药，必须经胆包(主含氯化镁)浸泡、漂洗后，使其毒性成分转化或被漂洗掉，才能入药。不同药用作物的经济器官的采收期不同、其药效成分差异很大。一般根及根茎类采收的时间是秋后或翌年早春,即植物地上部分已枯萎或萌芽之前。此时根或地下茎中积累的有效成分含量最高、药材的产量和加工折干率也高。但也有例外。如白芷、当归在抽薹开花前采收。附子、麦冬在生长发育旺盛期采收。全草类一般是现蕾或花初期采收。如益母草花蕾期收获的总生物碱为0.39%。但麦蒿等应在开花前采；而马鞭草应在话开后采；茵陈蒿、白头翁等必须在幼苗期间采收。皮类一般在春夏之间采剥。此时正值植物生长旺盛期，皮部养分和皮内汁液增多,有效成分含量较高,形成层细胞分裂快，皮与木质部易分裂,剥皮容易，伤口好愈合。如杜仲、黄柏、厚扑、秦皮等。皮大多在秋末冬初采收为好。先挖根部,然后剥取根皮。如牡丹等。叶类一般在花蕾未开放前或花刚开放时采收。这时叶片浓绿、叶肉肥厚、有效成分和产量都高，如大青叶、艾叶。但桑叶要经霜后采；银杏叶要在落叶时采收。花类因为植物种类和药用部位不同而有差异。花采收一般在花蕾期,如金银花、玫瑰花、槐花。以花朵入药的一般在花初放期采收。如月季；以花序、柱头、花粉入药的则适宜在花盛开时采收。如菊花、蕃红花。果实类在成熟后采收。如五味子、连翘等。有的霜后才能采收。也有少数在未成熟或幼果期采收。如乌梅、藏青果等。果实成熟期不一致时，应随熟随采，如佛手、木瓜等。种子类在果实充分成熟、子粒饱满时采收，如牵牛子、决明子等。影响中草药药效价值的栽培因子主要是种源、生态条件和种植栽培过程中的质量控制措施[7]。在引种或药材栽培中通过从道地产地引种或通过有关中药材研究机构鉴定,确定其物种,测定其有效成分和含量,以保证所用中草药种质。掌握正品中草药原产地的自然生态环境,原品种生长习性和生活规律，进行针对性的人工栽培。6.多数药用作物驯化程度低、野生性强我国药用作物栽培历史悠久，开发利用早，品种多。但是由于只限于用于防病治病，面积较小，投入的人财物力较少，无法与粮食、蔬菜等大宗作物相比。所以多数品种的生产、研究水平都处于只知怎么种的开发利用的初级阶段。有些具有特殊生物学性状或适应范围较窄的品种，其生产水平提高的步伐更慢。改革开放以后，药用作物的栽培研究有了迅速的发展。6.1多数药用作物种子小、出苗率低很多药用作物为了适应环境、保留着许多野生性状[8]，如种子小休眠深、休眠时间长、发芽不整齐，当季发芽率极低，野生药用作物的种子落入草丛中在自然状况发芽，人工种植时要模拟此环境才能保证种子发芽。为了达到这个目的、可以采用、种子处理、秸秆覆盖或与传统农作物套种提高药用种子的出苗率。6.2多年生药材居多、生长发育规律差异大由于药用作物种类多、生长发育周期差异很大，少则一年，如全草类药材(颠茄)，多则几年，如根茎类药材(三七、人参)，甚至十几年，如木本的皮类药材(杜仲、黄柏)。而以多年生根茎收获的居多，多年生药材有生命大周期，又有年内小周期，年内小周期又因年龄的变化而不同。药材从种到收最短的要一年时间,一般在2～3年,最长的在6～10年。因此,相比现在经济的快速发展来说时间太长。许多种植户因栽培时间过长而失去耐性,导致田间管理中断,任其自然生长。6.3药用作物对环境要求差异大药用作物在与自然界双向选择的过程中，与产地生态环境建立了千丝万缕的联系。各种中药材均有其特定的分布区，而不同产地的同一药材质量迥异。药用作物种类多、分布广。不同药材种类对环境的要求就不同[9]。如：喜阳的地黄、红花、芍药、北沙参、黄芪等，喜阴的人参、西洋参、黄连、细辛、半夏、天南星、三七等，旱生的仙人掌、沙棘、甘草等，水生的莲、浮萍等，湿生的泽泻、薏苡等，中生地黄、浙贝、党参、桔梗、延胡索等。黄芪是深根性多年生药用作物，在土层深厚的黄土层上栽培产量高、质量好；党参、地黄等适宜在肥沃的砂质土壤上栽培；泽泻等水生药材适合生长在粘质多湿润的土壤中；薄荷生长在砂质土壤中，其挥发油含量高，金银花的道地性土壤质地为砂质土壤。7.大多数药用作物栽培历史短，栽培技术有待进一步提高药用作物由于种类多、对环境要求差异大、要求栽培条件复杂、播种面积小、栽培技术不甚成熟，表现在：药材播种时出苗率低、杂草严重、没有专门的生物药剂防治病虫草害、施肥及田间管理粗放、没有专门的播种、除草、收获的农业机械、GAP种植只占很少的比例、没有形成专业化、规模化、栽培成本高。目前我国大面积栽培的常用中草药约100余种,其中绝大多数都是各省市几十年或几百年栽培的本地药材。近几十年来在药用作物栽培方面有了一些研究，全面深入研究的较少。药用作物通过与传统农作物间作套种可以提高显著提高药用作物出苗率。不同的套种形式、药用作物出苗率不同、幼苗生长状况不同。如：羌活与蚕豆套种比羌活与小麦套种的羌活出苗率高、幼苗生长快[10]。在药材施肥研究方面取得了一定的结果，如：浙贝对氮肥需要量最大、对钾肥需要量次之，对磷肥需要量最少；同时也发现丹参对氮素营养最敏感,其次是磷,最后是钾。不同钾肥用量对羌活株高和复叶数没有明显影响；而对羌活的根茎粗、侧根数、地上部分干重、根长、最大叶长、最大叶宽和根部干重有一定的促进作用[11]。目前存在两种偏向,一是认为野生中草药不需要施肥,尤其不能施化肥,最多施点有机肥。二是搬用大田作物的施肥方法,一味大水大肥地催产,而不针对中草药的特点进行科学施肥。这两种情况对人工栽培中草药的药材产出和提高药效都是不利的。以花和果为药用器官的中草药植物,要注重配施磷钾肥;以根和鳞茎