天麻人工栽培模式調(diào)查分析及發(fā)展建議△

郭怡博，張悅，陳瑩，張偉，張懷榮，蘇鑫宇，孫志蓉*

1.北京中醫(yī)藥大學 中藥學院，北京 102488；2.寧強縣中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心，陜西 漢中 724400；3.寧強縣真菌研究所，陜西 漢中 724400

天麻Gastrodia elataBlume 又名赤箭、定風草，為蘭科天麻屬植物，以干燥的塊莖入藥，具有息風止痙、平抑肝陽、祛風通絡(luò)之功效[1]，在我國已有2000 多年的應(yīng)用歷史[2]。長期過度采挖導致野生天麻的資源量不斷減少，其生存環(huán)境遭到破壞。為了解決天麻商品的供需矛盾，自20 世紀50 年代起，我國就開始了天麻人工栽培技術(shù)的研究探索，到20 世紀70 年代，用蜜環(huán)菌純菌種與木材伴栽天麻取得成功，此后天麻大規(guī)模人工種植快速發(fā)展起來[3]。天麻屬于異養(yǎng)型高等植物，對氣候環(huán)境和地形海拔有嚴格的要求，常種植于山坡林下、灌木叢或草叢中，又因天麻的生長發(fā)育必須依賴蜜環(huán)菌侵染木材為其提供營養(yǎng)，所以人工栽培天麻離不開森林資源[4]。天麻人工栽培資源主要分布在秦巴山區(qū)、大別山區(qū)、武陵山區(qū)和烏蒙山區(qū)，這些區(qū)域面臨著環(huán)境保護和鄉(xiāng)村振興雙重任務(wù)。但隨著天麻栽培規(guī)模的擴大，逐漸產(chǎn)生了毀林栽麻、毀草種麻的現(xiàn)象，森林資源保護與天麻種植業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的矛盾[5]。研究表明，栽培過程中天麻和蜜環(huán)菌均會產(chǎn)生連作效應(yīng)和化感作用[6]，造成天麻嚴重減產(chǎn)，故生產(chǎn)上多采用換地栽培的方式解決，導致出現(xiàn)了土地等資源利用率不高、土壤微生物生態(tài)不平衡等問題[7]。本文通過查閱相關(guān)文獻，結(jié)合在陜西寧強、云南小草壩、貴州大方、德江及四川綿陽平武、松潘縣等地的實地調(diào)研，從天麻栽培模式的角度，梳理分析了現(xiàn)有天麻人工栽培模式的特點并提出未來天麻種植模式的發(fā)展方向，為天麻產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供參考。

1 我國人工栽培天麻分布與氣候環(huán)境

根據(jù)文獻整理結(jié)合實地調(diào)研，總結(jié)出天麻人工栽培資源分布與氣候環(huán)境，見表1。我國栽培天麻主要集中在秦巴山區(qū)（陜南、川北、鄂西北、豫西南、甘南、渝東北）、大別山區(qū)（皖西、鄂東北、豫東南）、武陵山區(qū)（鄂西南、渝東南、黔東北）、烏蒙山區(qū)（滇東北、黔西北、川南）等地，東北長白山、西藏林芝地區(qū)、湖南雪峰山等地亦有栽培。天麻栽培區(qū)大部分處于亞熱帶季風氣候區(qū)，少量分布于溫帶季風氣候和高原山地氣候區(qū)，除東北與青藏高原栽培區(qū)溫度較低，其他產(chǎn)區(qū)年平均氣溫基本在8～20 ℃，年降水量在700～1400 mm，降水量過高或過低都會影響天麻生長[8]。產(chǎn)區(qū)土壤類型主要是黃棕壤、黃壤、棕壤、紅壤等酸性至中性土壤。除青藏高原、云貴高原產(chǎn)區(qū)海拔超過2000 m，其他產(chǎn)區(qū)海拔在500～2000 m。天麻栽培產(chǎn)區(qū)均處于我國森林分布區(qū)，植被類型主要是常綠闊葉林和混交林。天麻在我國多地有種植，盡管一些地區(qū)的自然條件相似，但具體的種植模式各有不同[9]。在選擇栽培模式時需考慮到天麻生長的各方面影響因素，以獲得最優(yōu)的生態(tài)經(jīng)濟效益。

表1 我國栽培天麻分布區(qū)的生態(tài)環(huán)境條件

2 我國天麻栽培模式的梳理與分析

天麻的栽培模式有多種，經(jīng)調(diào)研與文獻檢索，總結(jié)歸納出基于作物布局和基于人工干預程度的2 類栽培模式（圖1）。

圖1 我國天麻栽培模式分類

2.1 基于作物布局的天麻栽培模式

根據(jù)天麻在空間及時間上布局的不同可分為單一栽培模式和多樣性栽培模式。

2.1.1 單一栽培模式 目前，天麻種植多以單作為主。單作模式下天麻種植量大，易于田間管理，但需頻繁換地。林下單作天麻時，換地整地時需清除過密的雜樹、雜草[10-11]，易引發(fā)水土流失；有的地區(qū)天麻栽培基質(zhì)采用河沙或山砂，單作模式下，河沙或山砂使用1 次后就需更換，既增加了栽麻成本，又造成了生態(tài)破壞。

2.1.2 多樣性栽培模式 天麻的多樣性栽培模式是指天麻與其他作物搭配種植的方式，主要包括間作、輪作和套作（表2）。此類模式能夠充分利用空間、時間，緩解天麻連作障礙，提高土地、木材資源的利用率，保持土壤生態(tài)平衡。但天麻多樣性栽培模式在實際生產(chǎn)中采用較少，如何選擇適宜的作物與天麻搭配種植，普及關(guān)鍵的種植技術(shù)是目前天麻多樣性栽培研究推廣的重點和難點[12]。

表2 天麻多樣性栽培模式

2.1.2.1 輪作 作為一種用地和養(yǎng)地相結(jié)合的種植模式，輪作能減輕病蟲草害，有效提高經(jīng)濟產(chǎn)量[13]，緩解和克服連作障礙。楊靖春等[14]研究了人參-天麻輪作對土壤微生物特性的影響，發(fā)現(xiàn)老參土輪作天麻后能夠增加人參土壤中的微生物總量和生物活性，而且老參土中的人參殘留物和大量的枯枝落葉也能為蜜環(huán)菌及天麻生長提供營養(yǎng)。張進強等[15]在貴州省德江縣采用林下天麻-竹蓀仿野生輪作栽培的模式，充分利用舊菌材，保障天麻種植過程中的生態(tài)循環(huán)利用。陜西漢中、湖北羅田地區(qū)有農(nóng)戶采用天麻舊菌材種植豬苓，實現(xiàn)了“天麻-豬苓”輪作[7]。

2.1.2.2 間作 林藥間作可以充分利用林地資源，改善林木和中藥材的生長環(huán)境，使兩者的產(chǎn)量增加，收益提高[16]。楊長群等[17]對板栗-天麻間作研究發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)板栗樹根系天然帶有蜜環(huán)菌，板栗與天麻間作，既擴大了復種指數(shù)，合理利用了森林資源，又增加了林地收入。曹流清等[18]在竹林內(nèi)間種天麻，不僅效益好，而且能改善竹林立地條件及生長環(huán)境，為促進竹林豐產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。

2.1.2.3 套作 林下套種中藥材是一種林藥復合經(jīng)營模式，能充分利用林地資源，促進林下經(jīng)濟發(fā)展[19]。李玉麗等[20]研究了伏牛山區(qū)山茱萸林下套種天麻技術(shù)，充分利用了深山區(qū)緊缺的土地資源，山茱萸林為天麻、蜜環(huán)菌生長提供了適宜的森林環(huán)境，收獲天麻后的舊菌材做有機肥料，提高了山茱萸林分質(zhì)量。徐書博等[21]在核桃林中間作套種天麻，使雙方互相促進生長，有效地解決了核桃大小年收益問題。孫志蓉等[22]發(fā)明了一種豬苓與天麻套種的栽培方法，能夠不與農(nóng)作物爭地，節(jié)省人工，充分利用雜灌林間枯枝落葉、林下閑置土地、蜜環(huán)菌等資源。

2.2 基于人工干預程度的天麻栽培模式

該類模式根據(jù)天麻栽培過程中人工干預的程度分為設(shè)施栽培、無土栽培、露地栽培和仿野生栽培等，具體分類見表3。

表3 基于人工干預程度的天麻栽培模式

2.2.1 設(shè)施栽培 設(shè)施栽培是指利用大棚、溫室等設(shè)施，人為創(chuàng)造出適宜作物生長環(huán)境的種植方式，又稱保護地栽培[23]。天麻的生長受光照的影響較小，而受溫度和濕度的影響較大。目前天麻的設(shè)施栽培模式包括大棚栽培、箱栽、袋栽和覆膜栽培等（圖2）。設(shè)施栽培能夠有效解決天麻“靠天吃飯”的問題，減輕種植天麻對森林的依賴，便于病蟲害防治。但目前設(shè)施設(shè)備和栽培管理技術(shù)不規(guī)范，部分設(shè)施栽培條件下天麻產(chǎn)量穩(wěn)定性得不到保證，因此未得到大范圍推廣，也限制了天麻集約化、規(guī)?；陌l(fā)展。

圖2 天麻設(shè)施栽培模式

2.2.1.1 大棚栽培 大棚栽培主要是利用遮陽網(wǎng)[24]、塑料大棚[25]等材料和結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)溫度和濕度，控制天麻生長的環(huán)境條件。調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，遮陽網(wǎng)下平地栽培天麻易于操作，降溫效果較好，能夠應(yīng)用于種麻繁殖、商品麻培育和菌材培養(yǎng)等環(huán)節(jié)，但是在實際生產(chǎn)中遮陽網(wǎng)、塑料大棚等結(jié)構(gòu)簡易，抗老化性能差，使用壽命短，使得生產(chǎn)成本相對較高。

2.2.1.2 箱栽 箱栽研究較早，1978年，林鵬等[26]在天麻開花結(jié)實過程及其與生態(tài)因子相關(guān)性的研究中采用了這種模式。其特點是不受場地和土質(zhì)限制，易于控制溫度和濕度，又可以搭架分層，充分利用空間，可用在天麻種子、種麻以及商品麻生產(chǎn)過程中。目前，箱式栽培多采用塑料泡沫箱，循環(huán)幾次使用后會對環(huán)境造成污染。

2.2.1.3 袋栽 袋栽天麻同箱栽一樣，具有可控性，收獲方便、省工、省時等特點[27]，但生產(chǎn)過程中同樣面臨著塑料袋污染的問題。

2.2.1.4 覆膜栽培 地膜覆蓋栽培廣泛應(yīng)用于蔬菜、水果、糧食作物、經(jīng)濟作物、花草、樹苗等生產(chǎn)中[28]。目前，覆膜栽培在黃芪[29]、獨活[30]、當歸[31]等藥材生產(chǎn)中應(yīng)用也比較多。梁玉勇等[32]研究發(fā)現(xiàn)，覆膜窖栽改善了窖內(nèi)的水熱條件，使菌麻在生育過程中受寒熱、干濕的不良影響大為減少，同時也改良了菌麻共生關(guān)系，能提高天麻產(chǎn)量，但天麻覆膜栽培的研究和應(yīng)用不多。

2.2.2 仿野生栽培 天麻仿野生栽培是指人為在有野生天麻產(chǎn)出的相似環(huán)境中，合理開挖天麻種植穴，輔以適量優(yōu)質(zhì)菌材、麻種，為天麻在野外營造自然生長的環(huán)境，模擬野生天麻野外生長狀態(tài)，進行天麻人工栽培[33]。目前，仿野生栽培在我國多個天麻主產(chǎn)區(qū)得到了應(yīng)用[34]，林下仿野生栽培作為一種生態(tài)種植模式，具有一定的安全性、地域性和效益性[35]。但是林下仿野生栽培依賴于豐富的森林資源，而一些地區(qū)的森林資源匱乏，使這種模式的推廣受到限制。另外蜜環(huán)菌也是多數(shù)闊葉木的主要病害菌之一，天麻種植接種大量的蜜環(huán)菌，多數(shù)麻農(nóng)采收完天麻后不對廢棄菌坑做滅菌處理，使蜜環(huán)菌大規(guī)模入侵，擾亂了林地土壤生態(tài)系統(tǒng)的平衡，給山地林業(yè)帶來了隱患[15]。從生產(chǎn)管理角度來看，由于林下仿野生栽培環(huán)境是林木茂密的山坡，田間管理和材料運輸?shù)鹊碾y度大大增加，這也成為林下仿野生栽培模式推廣和應(yīng)用的限制因素。

2.2.3 露地栽培 露地栽培是指在沒有遮蔽物的土地上種植作物的方式。王銳[36]采用露地高產(chǎn)栽培技術(shù)，以長白山野生天麻為母種培育種麻，取得了一定的經(jīng)濟效益。但天麻對生長環(huán)境要求較高，采用露地栽培方式，對種麻和蜜環(huán)菌的適應(yīng)能力有較高要求，另外還要求有配套的田間管理措施，故此模式在天麻栽培上應(yīng)用不多。

2.2.4 無土栽培 無土栽培是一種用營養(yǎng)液及其他基質(zhì)代替天然土壤的種植模式[37]。土壤養(yǎng)分只是天麻的第二營養(yǎng)源，其生長的大部分營養(yǎng)物質(zhì)來自蜜環(huán)菌的傳輸[38]，這為天麻的無土栽培提供了可能。研究人員對天麻無土栽培的基質(zhì)進行了多方面的試驗研究，朱計錫等[39]介紹了用木屑栽培天麻的方法；汪鋆植等[40]研究發(fā)現(xiàn)，樹葉是影響無土袋栽天麻種麻質(zhì)量的主要因素，并找到了無土培養(yǎng)基最佳配方比；譚自春[41]總結(jié)探索出一套天麻無土節(jié)能栽培技術(shù)，提高了天麻產(chǎn)量，縮短了生產(chǎn)周期。天麻無土栽培多使用枯枝樹葉、木屑、玉米芯等廢棄物以取代木材，但目前由于技術(shù)要求嚴格，栽培成本高于在自然環(huán)境中栽培，所以在實際生產(chǎn)中應(yīng)用還不多。但無土栽培具有能夠減輕病蟲害，克服連作障礙等優(yōu)點[42]，具有研究應(yīng)用的價值。

3 天麻生態(tài)經(jīng)濟型栽培模式的提出

生態(tài)經(jīng)濟在20世紀60年代首次被提出，是指將生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展相結(jié)合，采用現(xiàn)代科技、生態(tài)理念與市場經(jīng)濟等理論，通過發(fā)展模式選擇和技術(shù)創(chuàng)新，促進生態(tài)與經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展，實現(xiàn)雙重良性循環(huán)的高級經(jīng)濟形態(tài)[43]。改革開放以來，中國經(jīng)濟飛速發(fā)展，然而粗放的發(fā)展方式也使生態(tài)環(huán)境成為國家發(fā)展的短板，造成資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴峻形勢。面對中國現(xiàn)代化建設(shè)難以避免的經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護的沖突時，習近平總書記提出以“綠水青山就是金山銀山”重要思想為核心的生態(tài)文明觀，以發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟為主線，以推進綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展為基本觀念，為美麗中國建設(shè)指明了前進方向[44]。

目前，我國中藥資源產(chǎn)業(yè)還未擺脫粗放、污染和孤島式的發(fā)展模式，其經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀和產(chǎn)業(yè)特征大多仍屬于資源消耗量大、利用效率和產(chǎn)出效益低、廢物排放量大的傳統(tǒng)線性生產(chǎn)方式[45-46]，迫切需要發(fā)展中藥生態(tài)經(jīng)濟模式。天麻具有較高的經(jīng)濟價值，已成為眾多山區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和鞏固脫貧攻堅成果的主導產(chǎn)業(yè)，但天麻栽培屬于高耗能、低利用的過程，因此建立與發(fā)展天麻生產(chǎn)的生態(tài)經(jīng)濟型模式（圖3），是解決天麻種植業(yè)面臨的經(jīng)濟要求與生態(tài)要求之間矛盾的重要途徑。

圖3 天麻生態(tài)經(jīng)濟型栽培模式

4 我國人工栽培天麻模式發(fā)展建議

4.1 因地制宜，合理規(guī)劃

天麻對生長環(huán)境要求較為苛刻，在種植天麻時需要考慮到各種影響因素[8]，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)地條件采用不同的栽培模式。從氣候環(huán)境因素角度來看，林下仿野生栽培、多樣性栽培模式能夠利用森林小氣候，適用于全國有天麻分布的林區(qū)；棚栽、箱栽、覆膜栽培等能夠控溫、控濕，克服不利氣候因素影響，適宜地區(qū)產(chǎn)業(yè)集約化發(fā)展。從資源利用角度來看，在森林資源不豐富或者天麻栽培量較大的地區(qū)，可以考慮研究發(fā)展與設(shè)施栽培、無土栽培等模式配套的設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)，同時營造人工林，來緩解林木資源和天麻種植的矛盾。

4.2 科技優(yōu)化模式，做好引領(lǐng)示范

優(yōu)化中藥材種植模式，提高產(chǎn)量和效益，對于促進我國中藥事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[47]。當前，天麻多樣性栽培（輪作、間作、套作）、設(shè)施栽培、無土栽培等模式還不夠成熟，需要加強科技研發(fā)力量以穩(wěn)產(chǎn)提質(zhì)，促進天麻種植走向可持續(xù)發(fā)展的道路。目前，人工栽培天麻還以散戶種植為主，存在著種植管理混亂、栽培技術(shù)不規(guī)范等問題[48-49]，在推廣栽培模式時要做到先基地示范、后擴展推廣，加強農(nóng)戶技術(shù)培訓，逐步實現(xiàn)天麻種植的產(chǎn)業(yè)化。

4.3 加大天麻連作障礙防治研究

近年來，越來越多的學者開始致力于中藥材連作障礙防治的研究，并取得了一定的成果[50]。常見的緩解中藥材連作障礙的方法有土壤滅菌、功能微生物調(diào)控、生物質(zhì)炭改良、作物多樣性栽培調(diào)控等[51]。天麻的連作障礙問題嚴重影響著天麻藥材的產(chǎn)量和品質(zhì)，但相關(guān)方面的研究較少，目前主要是通過合理輪作、換地栽培等方式緩解連作障礙產(chǎn)生的影響。但在實際生產(chǎn)中輪作模式應(yīng)用的不多，換地栽培又易產(chǎn)生栽培基質(zhì)（土壤、河沙等）資源浪費和土地生態(tài)破壞現(xiàn)象，今后應(yīng)當進一步加強天麻連作障礙產(chǎn)生機制與解決辦法的研究，以促進天麻產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。

4.4 探索多模式融合發(fā)展

不同的天麻栽培模式各有利弊，可以相互結(jié)合，取長補短，探索經(jīng)濟和生態(tài)效益的最優(yōu)組合。例如林下仿野生栽培可以結(jié)合多樣性種植模式，既能回歸生態(tài)，又能高效利用資源。有研究表明，棚栽和膜栽相結(jié)合，能實現(xiàn)天麻早栽高產(chǎn)[52]。實地調(diào)研中也發(fā)現(xiàn)，農(nóng)戶將棚栽與林下仿野生栽培相結(jié)合，棚栽獲得種麻，然后移植到林下進行仿野生栽培，達到了經(jīng)濟高產(chǎn)的效果。

4.5 遵循綠色理念，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟

隨著中國生態(tài)文明建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展的推進，綠色發(fā)展理念不斷得到充實，現(xiàn)代循環(huán)經(jīng)濟也由“3R”原則拓展到“5R”原則[53]，為解決天麻生產(chǎn)中的實際問題提供了思路，遵循綠色理念、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟成為構(gòu)建和發(fā)展天麻生態(tài)經(jīng)濟型栽培模式的重要手段。

從經(jīng)濟發(fā)展角度，綠色理念強調(diào)創(chuàng)新驅(qū)動，建設(shè)“人與自然共生的現(xiàn)代化”。天麻栽培設(shè)施農(nóng)業(yè)落后，容易受到災(zāi)害性天氣因素影響，因地制宜發(fā)展現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)，是實現(xiàn)天麻種植業(yè)集約化、現(xiàn)代化的重要方向。從生態(tài)環(huán)境角度看，綠色理念強調(diào)可持續(xù)性的發(fā)展和人與自然和諧共生。加強保護天麻野生種質(zhì)資源，為未來天麻優(yōu)良種質(zhì)選育和種質(zhì)退化等問題的解決提供保障。通過多樣性種植、仿野生種植模式，使天麻不與農(nóng)田爭地，科學合理地配置資源，維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。通過設(shè)施栽培減輕天麻的病蟲害[54]，減少農(nóng)藥的使用，實現(xiàn)綠色生產(chǎn)。

依據(jù)減量化（reduce）原則，通過生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)兩菌（蜜環(huán)菌和萌發(fā)菌）和麻種、提高栽培技術(shù)等手段，從源頭控制天麻栽培原材料的使用量，提高單產(chǎn)，避免廣種薄收。依據(jù)循環(huán)再生利用（recycle）原則，通過天麻與竹蓀、冬蓀、豬苓等的輪作、復合種植模式，或?qū)⑴f木材用來生產(chǎn)食用菌（平菇、黑木耳、香菇等），節(jié)約和再利用木材、土地等資源，減輕天麻栽培對森林資源的消耗。依據(jù)資源再配置（relocate）原則，對天麻栽培運作模式進行重構(gòu)，由散戶種植向“合作社+基地+農(nóng)戶”“企業(yè)+協(xié)會（合作社）+基地”等模式轉(zhuǎn)變，形成區(qū)域循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)。依據(jù)資源替代（replace）原則，通過對無土栽培的研究，減輕甚至替代木材的使用，通過營造速生林、經(jīng)濟林替代單一的青岡木等樹種，減少樹木的砍伐。依據(jù)無害化儲藏（restore）原則，通過對土壤和河沙等栽培基質(zhì)消毒滅菌技術(shù)的探索，減輕連作障礙對天麻的影響。

5 展望

天麻已被逐步納入到《中華人民共和國藥典》《中華人民共和國獸藥典》《可用于保健食品的物品名單》等標準和法規(guī)文件中，天麻提取物也被列入《已使用化妝品原料名稱目錄》中。2020年1月，國家衛(wèi)生健康委員會、國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布了《關(guān)于對黨參等9 種物質(zhì)開展按照傳統(tǒng)既是食品又是中藥材的物質(zhì)管理試點工作的通知》。這些政策法規(guī)的頒布使天麻應(yīng)用范圍越來越廣，將極大推動天麻市場發(fā)展，擴大天麻栽培需求量。

縱觀我國天麻栽培模式的發(fā)展，不難發(fā)現(xiàn)天麻栽培模式正逐漸從單一模式向多樣性模式發(fā)展，從簡陋粗放式栽培向現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展。但面對人工栽培天麻中因自身特性、長期單一化種植導致的毀林栽麻、資源浪費、土壤污染等突出的問題，模式轉(zhuǎn)變進程顯得緩慢，嚴重制約了我國天麻產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展。未來應(yīng)當進一步優(yōu)化天麻種植模式，因地制宜地朝向生態(tài)經(jīng)濟型模式的方向發(fā)展，在實際操作中提煉總結(jié)出配套栽培技術(shù)，以促進天麻種植業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。