天冬機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)初探

陳 敏，蔣輝霞，李光輝，蔣金巧，羅 俊

(四川省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究設(shè)計(jì)院，四川 成都 610066)

1 引言

天冬又名天門(mén)冬，為百合科植物天門(mén)冬的干燥塊根,中藥上習(xí)慣稱為天冬。天冬味甘、苦，性寒，歸肺腎經(jīng)，具有養(yǎng)陰潤(rùn)燥，清肺生津之功效。天冬是一種既可食用也可藥用的珍品，可制作藥膳、天冬茶、天冬粥、天冬湯、天冬酒、天冬蜜餞等，也可研發(fā)成餅干、飲料、口服液等保健食品。天冬還可用于美容行業(yè)，根據(jù)《惠直堂經(jīng)驗(yàn)方》記載，天冬有養(yǎng)陰潤(rùn)燥、駐顏潤(rùn)膚的功效，將天冬制成天冬膏，能補(bǔ)五臟，養(yǎng)肌膚，而天冬研制成的面膜、護(hù)膚品等暢銷日本、韓國(guó)及東南亞地區(qū)。特別是天冬中含有多種螺旋甾甙類化合物天冬甙、天冬酰胺、瓜氨酸、絲氨酸等近20種氨基酸，有非常顯著的鎮(zhèn)咳去痰、抗菌等作用，尤其天冬合劑在治療百日咳上有非常好的效果，這也是新冠肺炎期間天冬作為患者康復(fù)期重要的處方藥之一的原因。天冬還極具觀賞價(jià)值，它株型優(yōu)美，枝葉稠密，四季常青。

近年來(lái)，由于人們健康意識(shí)的提高，對(duì)中醫(yī)養(yǎng)生熱度持續(xù)增加，天冬需求量不斷增大。但是，從當(dāng)前耕、種、播、收的技術(shù)來(lái)看，天冬栽培和收獲無(wú)法實(shí)現(xiàn)全程機(jī)械化，主要依靠人工收獲。天冬采收期間存在勞動(dòng)力不足、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本高等問(wèn)題，迫切需要實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，使天冬產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。

2 耕地整地技術(shù)

天冬屬于深根莖類中藥材，喜歡溫暖濕潤(rùn)、蔭蔽的環(huán)境，害怕嚴(yán)寒干旱和陽(yáng)光直射。目前天冬耕地整地技術(shù)仍以傳統(tǒng)的人工作業(yè)方式為主，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，生產(chǎn)效率低，成本高，尤其是目前農(nóng)村大量青壯勞動(dòng)力嚴(yán)重缺乏，嚴(yán)重制約著天冬規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，迫切需要機(jī)器代替人工勞動(dòng)，以減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度、生產(chǎn)成本高的問(wèn)題。

3 栽培技術(shù)

天冬塊根發(fā)達(dá)，深入土壤可達(dá)50cm。種植天冬前，首先需要選擇具備溫暖潮濕、腐殖質(zhì)豐厚的土壤或者中性、微酸性的沙壤土，土壤環(huán)境的好壞直接影響天冬的產(chǎn)量和品質(zhì)，因此種植天冬的土壤必須滿足深厚疏松、肥沃濕潤(rùn)和排水良好的條件。其次是對(duì)栽種天冬的土壤進(jìn)行整地做畦，天冬屬于深根莖類中藥材，目前深根莖類中藥材的挖掘機(jī)還無(wú)法完全達(dá)到機(jī)械化栽培，依然需要通過(guò)人工輔助挖50cm以上的深溝翻土，或用簡(jiǎn)易挖掘機(jī)械挖掘后人工撿拾來(lái)完成。天冬栽培技術(shù)分為分株繁殖和種子繁殖。

3.1 分株繁殖

也稱為分根繁殖，其方法是邊收獲邊分株，與收獲結(jié)合進(jìn)行。分株繁殖需要選用4年生以上的塊根做為母本，選擇根莖較粗的塊根用于加工藥材，剩下部分的塊根作為分株母本進(jìn)行植株分割，將母本塊根分割成數(shù)株，每株留3～5個(gè)小塊根，塊根分割以后，需要將分割切口處沾上石灰粉用于滅菌處理，將滅菌處理后的根苗放在通風(fēng)處1～2d，方可進(jìn)行種植繁育。將土地翻耕，碎土整平，畦寬則根據(jù)栽種時(shí)的地形進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，在畦上開(kāi)鍋底形狀的穴，并將處理好的植株逐一放進(jìn)穴中，每穴放1株，接著填上細(xì)沙、壓實(shí)，完成植株栽種后及時(shí)澆水。分株繁殖多用于天冬快速育種。

3.2 種子繁殖

該方法適用于大規(guī)模種植。種子繁殖需要栽培第4年開(kāi)花結(jié)果的果實(shí)，每年9～10月，天冬漿果外表呈黃白色，這時(shí)便可以采摘。首先將采摘下的漿果放入裝有清水的盆中，用手將果實(shí)進(jìn)行反復(fù)揉搓，直至搓去果實(shí)外皮，得到黑色的種子，接著選擇顆粒大而飽滿的種子洗凈，即可進(jìn)行播種。如果暫時(shí)不播種，則需要將洗凈的種子晾干，然后將種子進(jìn)行沙藏處理，貯藏于陰涼、低溫和通風(fēng)的地方，種子貯藏年限為1年左右。天冬播種分為當(dāng)年秋播和次年春播，秋播時(shí)間是每年9～10月開(kāi)始，春播時(shí)間是每年3月下旬，秋播春播都是次年春天出苗。播種前，首先需要深翻土地，將深翻后的土地整平、耕細(xì)，耕地時(shí)需要去除地里的雜樹(shù)枝、根頭等，然后開(kāi)始做畦，同時(shí)在畦面上側(cè)開(kāi)淺溝，播種時(shí)，需要將種子均勻的點(diǎn)播于溝中，同時(shí)覆蓋1層細(xì)土，點(diǎn)種完成后，用干稻草平整的蓋在畦面上，以蓋滿、不漏土為最佳，可對(duì)苗床保濕保溫、避免陽(yáng)光照射，也有利于天冬幼苗破土而出。

無(wú)論是分株繁殖還是種子繁殖，從目前生產(chǎn)技術(shù)來(lái)看，都是采用人工勞作的方式完成的。不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)成本居高不下，而且生產(chǎn)效率得不到提高，迫切需要將農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)運(yùn)用到天冬生產(chǎn)中去。

4 收獲技術(shù)

4.1 收獲現(xiàn)狀

天冬以初冬或初春采挖為宜。天冬根形態(tài)如紡錘狀，稍彎曲，以干燥的塊根入藥最佳。因此，在收獲時(shí)應(yīng)注意保護(hù)天冬根塊部分，盡量多的挖出全株塊根，采挖時(shí)，割去莖蔓，將粗塊根剪下作為藥材進(jìn)行進(jìn)一步加工，小塊的根帶根頭適當(dāng)分割作為繁殖材料。

目前天冬收獲主要是依靠人工采收或用簡(jiǎn)易挖掘機(jī)械挖掘后人工揀拾，需要投入大量人力進(jìn)行高強(qiáng)度作業(yè)，人工成本高，生產(chǎn)效率低，收獲損失率高，這就大大增加了天冬的生產(chǎn)成本，降低了天冬的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。而且，天冬收獲具有很強(qiáng)的時(shí)效性，一般是10月至次年春進(jìn)行采收，如不能適時(shí)收獲，將大大降低藥材的品質(zhì)，嚴(yán)重影響藥農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益，極大地限制了天冬種植業(yè)的發(fā)展。

4.2 機(jī)械化技術(shù)難點(diǎn)

4.2.1 開(kāi)發(fā)深層挖掘減阻技術(shù) 由于天冬是深根莖類中藥材，根莖長(zhǎng)在泥土深處，根塊處會(huì)附著大量的土壤，土壤阻力會(huì)隨著土質(zhì)的變化而發(fā)生變化，土質(zhì)不同、土壤干濕程度不同，都會(huì)導(dǎo)致阻力變化。而目前使用的收獲中藥材機(jī)械設(shè)備很難充分發(fā)揮機(jī)械效率，如何降低土壤的牽引阻力,充分發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)功率至關(guān)重要。因此，開(kāi)發(fā)研制深層挖掘減阻部件將成為實(shí)現(xiàn)天冬類深根中藥材收獲技術(shù)的核心和關(guān)鍵之一。

4.2.2 開(kāi)發(fā)根莖與土壤剝離技術(shù) 傳統(tǒng)的天冬收獲都是先采用簡(jiǎn)單的根莖收獲機(jī)械將根莖與土壤一起收集，然后再通過(guò)人工操作將根莖與土壤分開(kāi)，這種方法復(fù)雜、效率低、耗時(shí)久，操作時(shí)還要特別避免根莖纏繞，否則將會(huì)在分離過(guò)程中造成堵塞，影響根莖的分離效果,造成天冬損失。因此，能實(shí)現(xiàn)天冬全程機(jī)械化生產(chǎn)，一次完成耕地、挖掘、播種、收獲中根莖與土壤分離、收集工序，將大大提高天冬的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

4.3 天冬收獲發(fā)展趨勢(shì)

“適時(shí)收獲”和“適位收獲”是天冬收獲的基本要求，天冬收獲機(jī)械的專用性較強(qiáng)，對(duì)操作要求相對(duì)較高。收獲時(shí)需要大量人員在田間進(jìn)行勞動(dòng)，成本高，目前能用于深根莖類中藥材機(jī)械種類少甚至在收獲這塊還是空白，這與當(dāng)今需求存在著巨大差距，目前我國(guó)只有解決小麥、水稻、玉米等大田農(nóng)作物關(guān)鍵環(huán)節(jié)的機(jī)械化，但是大田作物全程機(jī)械化無(wú)法直接用于中藥材全面機(jī)械化，而天冬對(duì)適配性好的優(yōu)質(zhì)中藥材收獲機(jī)械裝備需求卻非常旺盛。

近年來(lái)，隨著國(guó)民對(duì)健康意識(shí)的加強(qiáng)，尤其在新冠病毒期間，中藥發(fā)揮了重要的作用，使中藥的關(guān)注度得到了很大提高，市場(chǎng)對(duì)中藥的需求量也是日益增加。中藥材生產(chǎn)機(jī)械與裝備將成為農(nóng)機(jī)行業(yè)新的關(guān)注點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。然而中藥材生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展起步較晚，技術(shù)水平落后，而國(guó)外除了日本和韓國(guó)，其他國(guó)家?guī)缀鯖](méi)有種植中藥材，所以從國(guó)外也難以找到現(xiàn)成的機(jī)械，因此，目前我國(guó)中藥材機(jī)械化生產(chǎn)總體面臨著“無(wú)機(jī)可用”的局面。在這一背景下，應(yīng)整合現(xiàn)階段的研究資源，發(fā)展中藥材機(jī)械化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)機(jī)械化技術(shù)裝備的“從無(wú)到有”，是解決現(xiàn)階段機(jī)械化生產(chǎn)需求與供給矛盾問(wèn)題的關(guān)鍵。

用機(jī)械化生產(chǎn)代替人工勞動(dòng)進(jìn)行收獲，同時(shí)滿足中藥材收獲的時(shí)效性和收獲方式的必要性，加上天冬產(chǎn)地不一、品種多樣、收獲部位要求不同，天冬的機(jī)械化收獲將成為天冬生產(chǎn)過(guò)程中最具特色的環(huán)節(jié)。而且，天冬是川產(chǎn)86種道地藥材之一，科研創(chuàng)新是川藥跨越式發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力，產(chǎn)學(xué)研一體化融合，提升川藥產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新實(shí)力，開(kāi)發(fā)道地中藥材全產(chǎn)品鏈，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研深度融合，從種植、研發(fā)、生產(chǎn)等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全鏈條、一體化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)詮釋中藥材的傳統(tǒng)功效和科學(xué)內(nèi)涵，研發(fā)功能明確、功效確切的中藥材健康產(chǎn)品。四川道地中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大迫切需要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，按照道地藥材基地宜機(jī)整治、耕整地、播種、水肥一體化、收獲、冷鏈等作業(yè)環(huán)節(jié)，開(kāi)展道地藥材機(jī)械化生產(chǎn)集成技術(shù)研究，提出機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)解決方案。以農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合為出發(fā)點(diǎn)，以填空白、補(bǔ)弱項(xiàng)、提質(zhì)量為著力點(diǎn)，以綠色生態(tài)、智能精準(zhǔn)為出發(fā)點(diǎn)，以信息化、智能化為著力點(diǎn)，開(kāi)展深根莖類道地中藥材水肥一體化技術(shù)與成套裝備研究，切實(shí)提高四川道地藥材主產(chǎn)區(qū)農(nóng)機(jī)裝備水平、作業(yè)水平、服務(wù)水平和科技水平。道地中藥材種植相對(duì)分散，應(yīng)著重選擇優(yōu)勢(shì)道地中藥材，進(jìn)行全產(chǎn)業(yè)鏈研究。同時(shí)要適應(yīng)當(dāng)今藥食同源、鮮食藥材發(fā)展趨勢(shì)，運(yùn)用冷鏈設(shè)備，最大限度保留新鮮藥材藥效和食用口感。要積極探索丘陵山區(qū)中藥材機(jī)械化發(fā)展道路，加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的深度融合；加快適宜于丘陵山區(qū)中藥材機(jī)械化發(fā)展的農(nóng)機(jī)裝備研發(fā)；強(qiáng)化中藥材機(jī)械化技術(shù)集成和模式創(chuàng)新。在道地藥材主產(chǎn)區(qū)開(kāi)展機(jī)械化生產(chǎn)集成技術(shù)及裝備的試驗(yàn)示范，通過(guò)以點(diǎn)帶面逐步推廣先進(jìn)適用、安全可靠的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備和農(nóng)機(jī)化集成新技術(shù)，助推“川藥”產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，提升川藥質(zhì)量、擦亮“川藥”金字招牌。同時(shí)，積極尋求與中藥材農(nóng)業(yè)園區(qū)合作、農(nóng)旅結(jié)合、實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)圈的新戰(zhàn)略。

5 結(jié)束語(yǔ)

為有效提高天冬種植效益，迫切需要解決當(dāng)下天冬機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)裝備“無(wú)機(jī)可用”和“有機(jī)難用”的現(xiàn)狀，從根本上改變天冬生產(chǎn)中人工采收費(fèi)時(shí)費(fèi)力、生產(chǎn)率低等狀況。中藥材機(jī)械化生產(chǎn)處于起步階段，農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備在天冬各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中發(fā)揮的作用還不足，應(yīng)順應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展需求，從耕整地、栽培和收獲等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)天冬全程機(jī)械化生產(chǎn)。