半夏 “一種多收”生態(tài)種植模式△

鐘淑梅，張景，馬毅平，朱振興，江林波，舒少華，2*

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，武漢 430070；2.中國中醫(yī)科學(xué)院中藥資源中心／道地藥材國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，北京 100700；3.九州通醫(yī)藥集團(tuán)九州天潤（武漢）中藥研究院有限公司，武漢 430050；4.湖北省果茶辦公室，武漢 430070；5.湖北荊禾源生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司，沙洋 430070）

半夏Pinellia ternata（Thunb.）Breit.是天南星科多年生植物，以其干燥塊莖入藥，具有止咳、平喘、止嘔等功效[1]。湖北江漢平原地區(qū)是道地藥材 “荊半夏”的主產(chǎn)區(qū)[2-3]。野生半夏主要生長在玉米、大豆和小麥等旱地作物田間，作為農(nóng)田雜草而存在。隨著除草劑的大量使用和人工采挖的加劇，野生荊半夏資源日益稀少[4-6]。半夏大田人工種植過程中，大量使用農(nóng)藥來防治田間雜草和病蟲害，以及為了片面追求產(chǎn)量而大量施用化肥，導(dǎo)致農(nóng)田生態(tài)環(huán)境惡化和半夏質(zhì)量低下，嚴(yán)重制約了半夏可持續(xù)生產(chǎn)。半夏一種多收是利用半夏珠芽和種子繁殖的特性[7，8]，采用合適的播種密度，一次播種塊莖，多年連續(xù)采挖，收獲半夏藥材。在種植過程中，充分利用半夏與農(nóng)作物生物學(xué)習(xí)性的差別，搭配玉米等高桿農(nóng)作物，能減輕半夏病蟲草害的發(fā)生。同時套種、間作農(nóng)作物還可以增加農(nóng)田生態(tài)多樣性，改良土壤環(huán)境，減少土壤化學(xué)自毒物質(zhì)的積累，減輕半夏連作障礙。本課題組近年來開展了半夏的配方施肥技術(shù)、秸稈還田覆蓋等技術(shù)研究，基本集成了半夏一種多收種植模式。目前該模式已入選湖北省2017年農(nóng)業(yè)主推技術(shù)，在天門市、沙洋縣、潛江市等荊半夏道地產(chǎn)區(qū)示范、推廣近500 hm2，經(jīng)濟(jì)效益顯著，是當(dāng)?shù)卣{(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，農(nóng)民致富增收的主要途徑。

1 核心技術(shù)內(nèi)容

1.1 適時播種

在荊半夏道地產(chǎn)區(qū)江漢平原地區(qū)，選擇土壤肥沃、富含有機(jī)質(zhì)的砂質(zhì)壤土，開溝起廂后于每年11月中下旬至12月中下旬播種。以2250～3000 kg·hm－2的播種量均勻撒播，播種后及時蓋土2～3 cm。

1.2 測土配方施肥

半夏種植過程中采用測土配方施肥可以達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的，同時減少化肥的使用。對于一般肥力土壤，每公頃施用135 kg N、195 kg P2O5、195 kg K2O，其中70%的氮肥和全部的磷鉀肥作基肥結(jié)合整地時施入，30%的氮肥分2次分別于齊苗期和佛焰苞期追施。如土壤缺磷或缺鉀，則應(yīng)相應(yīng)的增施磷肥或鉀肥。

1.3 套種玉米

于4月上中旬，按株行距1.4 m×0.35 m在半夏廂邊播種春玉米，在6月高溫期可減少半夏田間光照強(qiáng)度和溫度，延緩半夏倒苗，延長半夏生育期。同時玉米可有效的控制田間雜草的生長，減少除草劑的使用。玉米于半夏夏季倒苗后8月中旬收獲，可人工收獲也可以機(jī)械收獲。若使用機(jī)械收獲，則應(yīng)選用輪式收割機(jī)，避免對半夏廂面碾壓，導(dǎo)致半夏減產(chǎn)。收獲后的玉米秸稈應(yīng)及時粉碎，就地還田覆蓋半夏廂面，有利于增加秋季半夏群體數(shù)量，從而增加半夏產(chǎn)量。

1.4 秸稈還田覆蓋

半夏倒苗、采挖后，及時覆土，并將玉米、花生、水稻等農(nóng)作物秸稈粉碎后覆蓋在半夏廂面，厚度以2～3 cm為宜。覆蓋秸稈可以保持廂面濕度和溫度，有利于保持田間半夏塊莖、珠芽和種子的活力，使半夏珠芽、種子和塊莖等繁殖材料順利越冬或越夏，增加下一季田間半夏群體數(shù)量，為豐產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)。同時秸稈還田還有利于增加土壤有機(jī)質(zhì)，保持土壤溫濕度，為半夏一種多收提供良好的土壤基礎(chǔ)。

1.5 半夏草害科學(xué)防控

半夏出苗前7～10 d每公頃噴施900 mL 96%精-異丙甲草胺乳油和2250 mL 33%二甲戊靈乳油，對雜草的防控可達(dá)40～60 d。半夏出苗后的田間雜草防治應(yīng)采用化學(xué)防治和人工防治相結(jié)合的辦法，其中化學(xué)防治在雜草4葉期前進(jìn)行，且全生育期最多進(jìn)行2次。化學(xué)防治時，每公頃施用5%精喹禾靈乳油750 mL對半夏田間的單子葉雜草具有較好的防效且對半夏及后茬作物安全性高。田間較大的雙子葉雜草需人工及時拔除。

2 半夏一種多收種植歷史

半夏在江漢平原地區(qū)一直以野生為主，2007年以來隨著半夏價格的走高，開始出零星種植，但主要借鑒甘肅高密度的種植模式。在雨水多、土壤濕度大的江漢平原地區(qū)，高密度種植導(dǎo)致病害發(fā)生嚴(yán)重，造成半夏的大量減產(chǎn)，甚至絕收。2010年以來，本課題組在天門市開展半夏一種多收模式研究和示范并取得初步成效。該模式實(shí)現(xiàn)半夏一次播種，多年收獲，大大減少了半夏種植過程中的種苗投入，同時減少60%以上的人工（不計(jì)算采挖）和80%以上的肥料、農(nóng)藥投入，平均每公頃產(chǎn)量達(dá)到6000 kg。隨著試驗(yàn)成功，該模式在江漢平原荊半夏道地產(chǎn)區(qū)迅速推廣。目前，該種植模式已入選湖北省農(nóng)業(yè)主推技術(shù)，在湖北省適生區(qū)域進(jìn)行推廣?，F(xiàn)在湖北省所有人工種植半夏均采用該模式進(jìn)行種植，種植面積近500 hm2。隨著試驗(yàn)的深入，課題組又先后研究集成了半夏玉米間作套種模式，使半夏產(chǎn)量進(jìn)一步提高到7500 kg·hm－2，綜合效益明顯。

3 應(yīng)用效果說明

半夏一種多收，即一次播種，多年多次收獲。該模式大大減少了半夏種植過程中的種子投入，同時減少大量的農(nóng)藥和化肥以及人工的投入。半夏一次播種可持續(xù)收獲5年，相當(dāng)于每公頃每年需種苗費(fèi)3萬元，而常規(guī)種植每年播種一次，需種苗費(fèi)近12萬元，僅種苗費(fèi)一項(xiàng)每公頃每年減少7.5萬元投入。在減少資金投入的同時，還可以減少人工投入，并使每公頃新鮮塊莖年產(chǎn)量穩(wěn)定在4500 kg左右，按近5年市場評價價格每公斤30元計(jì)算，年種植效益可達(dá)15萬元。較高的種植收益極大的激發(fā)了種植戶的種植積極性，已有大量合作社、公司和農(nóng)戶采用此模式種植半夏。該種植模式在節(jié)本增收的同時，還大大減少了農(nóng)藥和化肥的投入，保證了半夏優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，減輕了對環(huán)境的壓力，為半夏可持續(xù)發(fā)展提供了保證。

4 特點(diǎn)和原理

4.1 半夏繁殖習(xí)性

半夏可通過塊莖、珠芽及種子等進(jìn)行繁殖[7-8]。正常生長情況下，半夏珠芽及種子成熟后脫落于土壤表面。野生狀態(tài)下，大部分成熟的繁殖體由于高溫、寒冷或干旱等氣候環(huán)境原因而失活。針對這一問題，課題組通過研究發(fā)現(xiàn)在半夏倒苗后及時覆土或覆蓋秸稈，能有效的保持土壤表層的水分和溫度，使半夏的繁殖體正常存活，提高下一季半夏田間群體數(shù)量，從而達(dá)到高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。

4.2 半夏光合習(xí)性

對半夏的光合特性進(jìn)行研究[9]，結(jié)果表明半夏的光補(bǔ)償點(diǎn)為 88.01μmol·m－2·s－1、光飽和點(diǎn)為750μmol·m－2·s－1，說明弱光或強(qiáng)光均不利于半夏的生長；通過設(shè)置遮陰試驗(yàn)研究了不同遮陰度對半夏凈光合速率、葉片生長、產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明70%的遮陽網(wǎng)能有效緩解半夏的 “光午休”現(xiàn)象，同時能促進(jìn)葉片生長，增大葉面積、提高葉綠素含量、促進(jìn)地下塊莖迅速膨大，從而達(dá)到增產(chǎn)效果。半夏與玉米間作

4.3 生理生態(tài)學(xué)原理

由于半夏與玉米、大豆等大田農(nóng)作物在光合習(xí)性、營養(yǎng)元素需求等方面的生理差異，半夏可與玉米、大豆等農(nóng)作物套種、間作。通過與玉米、大豆等高桿農(nóng)作物合理搭配，能減少半夏葉片光照強(qiáng)度，提高半夏光合速率，從而提高半夏產(chǎn)量。此外，與玉米、大豆等農(nóng)作物間作、套種還可以降低田間溫度，增加土壤耕作層水分含量，延緩半夏夏季倒苗，從而延長半夏生育期[10]。夏季半夏倒苗后，玉米能有效的控制田間雜草的生長，減少化學(xué)除草劑的使用。綜上所述，半夏與玉米、大豆等高桿農(nóng)作物的間作、套種充分利用了光能，提高了單位面積土地產(chǎn)出。同時，套種、間作增加了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)多樣性，通過秸稈還田等措施促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)的炭、氮等物質(zhì)的循環(huán)，增加了土壤有機(jī)質(zhì)，改良土壤理化性質(zhì)，提高了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減輕了病蟲草害的發(fā)生，減少了農(nóng)藥、化肥等農(nóng)業(yè)投入品的使用。