黃精林下種植研究進(jìn)展

趙君謝馥麗王文淵鄭秈

(1.貴州信邦制藥股份有限公司，貴州 貴陽 550000；2.貴州同德藥業(yè)股份有限公司，貴州 銅仁 554300;3.貴州同德中藥材發(fā)展有限公司，貴州 銅仁 554300)

黃精來源于百合科植物滇黃精(Polygonatum kingianum Coll.et Hemsl.)、黃精(Polygonatum sibiricum Red.)或多花黃精(Polygonatum cyrtonema Hua)的干燥根莖，按形狀不同，習(xí)稱“大黃精”“雞頭黃精”“姜形黃精”，性甘、平，歸脾、肺、腎經(jīng)，具有補(bǔ)氣養(yǎng)陰、健脾、潤肺、益腎的功效[1]。黃精始載于《名醫(yī)別錄》，具有較高的藥食兩用價值，國家衛(wèi)生健康委員會于2002年將其列入既是食品又是藥品的物品名單。現(xiàn)代藥理研究表明，黃精中的黃精多糖、黃酮類、蒽醌類、皂苷類、生物堿及氨基酸類等化學(xué)成分是其發(fā)揮療效的物質(zhì)基礎(chǔ)，具有降低血糖、預(yù)防心血管疾病、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、預(yù)防衰老、保護(hù)肝臟、腎臟及抗腫瘤等作用。

黃精喜潮濕陰涼，耐寒，不抗旱，在全國分布廣泛，由于其生長環(huán)境普遍，抗逆性強(qiáng)，且經(jīng)濟(jì)效益突出，受到人們的青睞；農(nóng)戶的大量采挖致使其野生資源出現(xiàn)缺口，導(dǎo)致市場供貨不足，繼而制約相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此，仿野生栽培技術(shù)成為維持黃精資源可持續(xù)發(fā)展的重要手段。由于黃精主要生長在土壤疏松肥沃、水分充沛、陰涼潮濕的灌叢、林下或山坡陰涼處，在林下套種黃精的種植模式具有廣闊的發(fā)展前景。采用林下黃精套種模式，不僅可以有效利用林下耕地，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，還能提升林地產(chǎn)出效益，助力發(fā)展林下經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)農(nóng)村農(nóng)業(yè)的發(fā)展。本文根據(jù)近幾年黃精林下種植的生產(chǎn)實踐，對黃精林下種植優(yōu)良選種、套種模式及種植技術(shù)進(jìn)行歸納總結(jié)，并對黃精產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題進(jìn)行分析。

1 黃精林下種植優(yōu)良種源選擇

根據(jù)《中國植物志》記載，已發(fā)現(xiàn)的黃精屬植物有40余種，我國有31種，其中包括27個黃精品種，4個玉竹品種，如黃精、滇黃精、多花黃精、獨(dú)花黃精、湖北黃精、輪葉黃精、長梗黃精等[2]。黃精種類繁多，在海拔500～3600m處的灌木叢、林下或山陰處均有分布，生長區(qū)域分布廣泛，較易進(jìn)行人工種植。針對市場上繁雜的黃精品種，在進(jìn)行人工栽培時，優(yōu)質(zhì)種源的選擇尤為重要，目前常見的種植品種以多花黃精為主，應(yīng)用較黃精及滇黃精更為廣泛。有研究發(fā)現(xiàn)，黃精為偏陽性植物，多花黃精為中性草本植物，具有較好的耐陰性，在林下、大棚種植時，多花黃精凈光合速率最高，黃精次之，滇黃精最低，但是在高溫全日照環(huán)境下，多花黃精凈光合速率低于黃精，葉片發(fā)黃衰落，黃精生長較好[3],說明多花黃精適合在林下種植，不宜露天栽培，且適宜與其他農(nóng)作物套種。蔣燕鋒等[4,5]研究發(fā)現(xiàn)，17個不同種源多花黃精的地下塊莖增產(chǎn)量幾乎全部高于黃精和滇黃精，其根莖的多糖含量在9.70%～36.32%，平均值為22.21%，是藥典規(guī)定值7%的3.17倍。此外，林下生長的多花黃精還具有以下優(yōu)點(diǎn)：綜合品質(zhì)優(yōu)，在錐栗林下套種的多花黃精的黃精多糖、總皂苷、總黃酮等均高于大田種植的黃精；適應(yīng)性強(qiáng)，林分選擇范圍廣，實際生產(chǎn)實踐中，多選擇在杉木、錐栗、油茶、毛竹等林分；經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益突出。在林下種植黃精既不占用農(nóng)田，又利于林地資源的高效利用。如在錐栗林下種植多花黃精，3a的總收入是普通錐栗林的2.78～5.29倍，同時能顯著減少林地泥沙流失量，改善林地耕作層土壤的理化性質(zhì)。鑒于多花黃精耐陰性較強(qiáng)，林下套種已發(fā)展成多花黃精的主要栽培方式，其栽培品具有較高的產(chǎn)量及有效成分含量，這也是優(yōu)選多花黃精在林下開展種植的主要原因。

2 林下種植黃精的影響因素

植物的生長環(huán)境對其有效成分的積累有著重要影響，在林下種植黃精亦應(yīng)遵循其自然生長規(guī)律。光照、溫度、水分、土壤、地形、病蟲害等生態(tài)因子是影響植物藥材生長的重要因素，其中最主要的是光照條件和水分，在特定的環(huán)境下，林間的郁閉度、林下的土壤、坡位、坡向等會引起水分、光照的變化，從而影響植物的生長。

2.1 光照強(qiáng)度對林下黃精生長的影響

光是植物生長不可缺少的環(huán)境因素，光照的強(qiáng)弱，可影響植物的光合作用，從而影響植株生長及其有效物質(zhì)的積累。黃精喜陰濕，光照適應(yīng)區(qū)間廣，研究發(fā)現(xiàn)，30%～70%的透光率更有利于黃精生長。光照強(qiáng)度過高不僅會導(dǎo)致黃精光合作用速率下降，讓黃精提前進(jìn)入倒苗期，還會使其有效成分含量下降，成品品質(zhì)降低。梁永富等[6]研究表明，遮蔭有利于多花黃精生長，可以顯著提高多花黃精總生物量，但過度的遮蔭會促進(jìn)黃精光合產(chǎn)物向地上部分運(yùn)輸，根莖分配比例降低，導(dǎo)致多花黃精根莖產(chǎn)量和多糖含量下降，結(jié)果顯示，在60%的透光環(huán)境下更有益于多花黃精生長，更有利于促進(jìn)提高其根莖產(chǎn)量和品質(zhì)。由此可見，植物生長的光照環(huán)境是影響多花黃精品質(zhì)形成的關(guān)鍵因素，在種植過程中，要嚴(yán)控林間透光率，把握適宜范圍，透光率過高或過低都會對黃精產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生一定影響。高秋美等[7]研究分析了不同透光率的皂角林下多花黃精生長情況，發(fā)現(xiàn)不同遮陰處理的多花黃精組的多糖含量均大于全光照組，且植物生長指標(biāo)及光合參數(shù)較好，結(jié)果表明，在透光率為32.3%～71.7%的皂角林下較適宜多花黃精種植。

2.2 郁閉度對林下黃精生長的影響

郁閉度是指林中喬木樹冠遮蔽地面的程度，是反映林分密度的指標(biāo)，林內(nèi)的郁閉度不同，其林間光照、濕度也不同。在不同林分類型、郁閉度不同的條件下黃精的株高、塊莖生長量、多糖含量、總生物量等指標(biāo)有一定差異。嚴(yán)邦祥等[8]研究發(fā)現(xiàn)，多花黃精成活率、生長量及根莖鮮重量在不同郁閉度厚樸林下種植的高低順序依次為(0.3～0.4)>(0.5～0.6)>0.0>(0.7～0.8)，說明適當(dāng)?shù)挠糸]度有利于黃精的生長，厚樸林下郁閉度0.3～0.4時較適宜產(chǎn)出高品質(zhì)多花黃精藥材，其中0.7～0.8產(chǎn)出的黃精多糖含量較低。毛竹林下適宜黃精種植的郁閉度為0.6～0.8，該條件下根莖產(chǎn)量是0.8以上的2.39倍[9]；芮龍燕等[10]研究發(fā)現(xiàn)，杉木林下郁閉度為0.4～0.6時較適宜黃精種植，黃精多糖含量是郁閉度0.8以上的1.14倍。綜上所述，在開展林下套種黃精種植模式時，林間郁閉度的大小會改變環(huán)境的光照條件，從而影響黃精生長，通過現(xiàn)有研究分析，黃精林下種植適宜的郁閉度范圍大致在0.3～0.8，不同林下適宜種植的郁閉度會有所差異，最適宜的條件接近0.6左右。黃精喜陰濕，大面積的光照直射會灼燒植物表層，需要適宜的遮陰條件，過度的遮陰會導(dǎo)致林間光照變?nèi)酰荒軡M足黃精光合作用需求，從而削弱黃精光合作用，容易使植株倒伏，同時影響黃精的產(chǎn)量和品質(zhì)形成。因此，在林下套種黃精時，要嚴(yán)格控制林間密度，保證林下植物充足的光照條件，才更有利于培育高產(chǎn)量、高品質(zhì)的黃精中藥材。

2.3 海拔對林下黃精生長的影響

我國林地資源豐富，分布廣泛，東西南北區(qū)域海拔差異較大，海拔梯度差異會使植物生長環(huán)境的光照、水分、土壤等條件發(fā)生變化，從而影響黃精生長及有效成分含量發(fā)生改變。海拔通過改變植物光合產(chǎn)物的分配比例和干物質(zhì)積累速率而影響其產(chǎn)量及品質(zhì)形成。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，黃精主要分布在海拔180～2800m處，滇黃精分布在700～3600m處，多花黃精多集中于海拔200～2100m處；不同海拔梯度地域的土壤性質(zhì)、水分含量及林間光照強(qiáng)度不同，對黃精的生長產(chǎn)生顯著影響。有研究發(fā)現(xiàn)，多花黃精的生長量和多糖含量隨海拔升高呈逐漸下降趨勢，在海拔150～600m范圍內(nèi)多花黃精的生長量和根莖質(zhì)量較高，較適宜毛竹林下多花黃精生長[11]，這與株志柳等[12]研究結(jié)果多花黃精在500～600m根莖鮮重最高，生長量最高，為其最適宜的生長海拔梯度基本一致；由此可以看出，雖然黃精分布范圍廣泛，但在考察適宜海拔高度的同時，也要綜合考慮林下土壤環(huán)境、光照條件、林間密度等因素，選擇適宜的種植海拔區(qū)域。

2.4 坡向和坡位對林下黃精生長的影響

不同的坡向坡位條件會對植物生長環(huán)境的光照、溫度、降水量、土壤水分及理化性質(zhì)等因子產(chǎn)生影響，從而影響植物的生長，使產(chǎn)品的產(chǎn)量品質(zhì)出現(xiàn)差異。柳鋼峰等[13]研究栽培措施對多花黃精產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)坡向為半陰坡時，各形態(tài)指標(biāo)達(dá)到最高，同陰坡和陽坡相比，總生物積累量分別增加了25.7%和34.2%，多糖含量分別增加了33.92%和42.88%，總皂苷分別增加了22.22%和37.49%，表明在半陰坡的油茶林下種植黃精產(chǎn)量收益較好。章文前[9]對比了不同坡位下多花黃精的生長情況，結(jié)果表明，下坡位的黃精各項生長指標(biāo)均高于上坡位和中坡位，根莖鮮重分別高出32.8g和33.4g。以上研究說明在陰坡環(huán)境的下坡位更利于林下黃精種植，其原因可能與黃精生長特性及土壤結(jié)構(gòu)相關(guān)，下坡位的土壤層較疏松肥沃，營養(yǎng)水分條件較中坡位和上坡位的好，更有利于黃精的生長。黃精喜陰濕，陰坡有天然的蔭蔽林下條件，陽坡光照強(qiáng)度高，黃精不耐曬，且土壤水分含量沒陰坡充足，在陽坡種植，不僅會增加人工遮陰工作強(qiáng)度，增加種植成本，而且黃精的品質(zhì)也會下降。

3 黃精林下套種模式

近幾年，林藥復(fù)合經(jīng)營模式倍受歡迎，研究復(fù)合經(jīng)濟(jì)效益成為主題，結(jié)合黃精生長特性，林下可以為黃精提供天然的蔭蔽條件，同時減少了人工遮蔭費(fèi)用，節(jié)約成本，開展林藥復(fù)合種植模式能有效改善林間土壤情況，增加林木經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)雙贏。目前，有關(guān)黃精林下種植的研究呈上升趨勢，研究的內(nèi)容主要是不同林下不同生境對黃精產(chǎn)量及有效成分的影響。目前常見的套種林分類型主要有毛竹林、杉木林、錐栗林、香榧林及山核桃林等，結(jié)合生態(tài)環(huán)境對種植的影響，通過分析相關(guān)研究報道，篩選出適宜的套種模式可以對黃精林下種植提供一定的參考。

研究發(fā)現(xiàn)，在香榧林下套種黃精，郁閉度在0.7左右，多花黃精的長勢最好，香榧的各項生長指標(biāo)及單株榧蒲產(chǎn)量均較好，復(fù)合經(jīng)營的綜合效益最佳；該研究結(jié)果與毛竹林下套種多花黃精的最適郁閉度為0.6～0.8、杉木林下套種多花黃精郁閉度0.68時產(chǎn)量最高及山核桃林下套種多花黃精郁閉度≤0.6時生長較好一致[14,15]，說明在林下套種多花黃精時郁閉度0.6～0.8為宜。倪天宇等[16]分析比較了5種不同生態(tài)環(huán)境下多花黃精的品質(zhì)情況，發(fā)現(xiàn)錐栗林下生長的多花黃精浸出物、多糖、總皂苷含量最高，品質(zhì)最佳；且在錐栗林下套種多花黃精，復(fù)合經(jīng)營3a的總收入為70418.25～133912.5元·hm-2，為錐栗林單獨(dú)種植的2.78～5.29倍，復(fù)合經(jīng)濟(jì)效益顯著，說明錐栗林下較適宜黃精套種。其他學(xué)者研究了不同林下間伐密度對黃精生長的影響，發(fā)現(xiàn)香榧林間密度為450株·hm-2時產(chǎn)量高達(dá)2625.5kg·hm-2，是杉木林適宜林分密度下多花黃精產(chǎn)量的1.54～1.57倍。黃云鵬等[17]研究了毛竹林、杉木林、闊葉樹林、馬尾松林4種不同林下多花黃精的生長產(chǎn)量情況，發(fā)現(xiàn)在毛竹林和闊葉林下多花黃精生長最好，產(chǎn)量最高。

綜上所述，盡管關(guān)于林下黃精種植的適宜條件研究已相對成熟，但最佳適宜模式還沒有相關(guān)研究表述，每一種林下都有各自的優(yōu)勢，通過現(xiàn)有的研究分析，在林下套種黃精時，建議選擇多花黃精于錐栗林、香榧林或毛竹林下套種，后期可以開展不同林下相同生態(tài)環(huán)境的黃精生長情況研究，比較篩選最佳套種模式，為黃精標(biāo)準(zhǔn)化高效種植提供參考。

4 黃精林下種植技術(shù)

4.1 選地整地

黃精喜陰涼潮濕，耐陰耐濕性較強(qiáng)，在栽培選地時，較宜選擇疏松肥沃、有機(jī)質(zhì)含量豐富、水土營養(yǎng)充分、中性或偏酸性的沙壤土，15°～30°的陰坡或半陰坡，沒有使用過化學(xué)試劑清耕的林地；林間郁閉度在0.4～0.6左右為宜[18]。在種植前，先將土地多次深翻，翻耙深度在30cm以上，再施加腐熟的農(nóng)家肥45～60t·hm-2作為基肥，基肥要與土壤攪拌均勻。建有水平帶的林地可以作畦，作寬1.2～1.4m，高10～15cm，溝寬50cm，長不超過50m的畦。沒有水平帶的林地，種植按水平方向整地，種植寬度可結(jié)合林地實際情況作優(yōu)化調(diào)整。

4.2 優(yōu)良選種

開展林下種植時，優(yōu)良的黃精品種不僅能較好地滿足黃精充分生長，而且能保證較高的繁殖率和出產(chǎn)率，在選種時要注意以下幾點(diǎn)：應(yīng)選擇品質(zhì)較高、近幾年長勢較好的母株，在種植前，還可以通過對母株施肥提高其生命力，增強(qiáng)其抗病蟲害的能力；可以采取適宜的措施來促進(jìn)種子的萌發(fā)和生長，如浸泡、消毒等；應(yīng)挑選生命力較為旺盛的種子，其抵御環(huán)境的能力較強(qiáng)，出產(chǎn)率也相對較高。

4.3 栽培種植

黃精的最佳種植時間在第1年秋天至第2年清明之前，種植的時間有地域差異，但要想獲得可觀的出產(chǎn)率，需要讓黃精生長在濕度和溫度都相對適宜的環(huán)境中。在栽培前，要對林地地表進(jìn)行一定的清理，做好消毒，土壤采用0.9%的高錳酸鉀溶液，種子選擇草木灰及一定的甲基托布津，并對土地進(jìn)行翻耕和起壟，壟的寬度根據(jù)種植規(guī)模來計算，土地的耕翻要達(dá)到20cm左右，便于黃精繁殖及后期的管理。要淺挖帶狀溝或種植穴，深度控制在10cm左右，黃精的株距在25cm左右，另外，在種植過程中，要確保種子芽頭朝上，株距均勻，大多研究發(fā)現(xiàn)，種植時黃精植株之間的行距為35cm×30cm更有利于黃精生長。栽培后覆土保持與畦面持平，澆透水，覆蓋2cm左右的稻草、竹屑等，有利于提高黃精根莖產(chǎn)量。在種植初期，進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯す喔扔欣邳S精葉片的生長，一定要注意遮蔭。

4.4 栽后管理

黃精喜陰濕，種植期間只有保持土壤適宜的濕潤條件，才更有利于黃精幼苗成活，因此，要做好適宜的澆灌工作，結(jié)合種植黃精情況選擇是否進(jìn)行人工澆灌；此外，套種的壟地要時刻保持排水功能，避免積水過多導(dǎo)致黃精根系腐爛。黃精幼苗期雜草生長快，雜草叢生容易帶來蟲害搶奪黃精的營養(yǎng)，因此，要及時做好除草工作，具體的除草時間酌情選擇，在除草松土?xí)r，宜挖淺一點(diǎn)，避免傷及黃精根系，并嚴(yán)禁使用除草劑。

在黃精種植過程中施肥是否恰當(dāng)會直接影響到黃精的產(chǎn)量品質(zhì)，是人工種植的關(guān)鍵。施肥時以有機(jī)肥為主，在施肥過程中，肥料的配比差異會對黃精生長及有效成分積累產(chǎn)生影響，在配比時要做到適時、合理、高效，便于促進(jìn)黃精生長。

植物的病害是指在栽培過程中受到真菌、細(xì)菌及病毒的感染，對植物生長機(jī)能及新陳代謝產(chǎn)生損害，使植物出現(xiàn)病態(tài)，甚至死亡的情況。黃精的病害主要有葉斑病、黑斑病、炭疽病、白絹病等，以葉斑病最為常見，白絹病和黑斑病損失最為嚴(yán)重，害蟲主要有蠐螬、小地老虎、金針蟲、葉蟬等。黃精病蟲害的防治技術(shù)是種植過程中關(guān)鍵的一環(huán)，必須嚴(yán)格控制，防治策略主要有預(yù)測預(yù)防、農(nóng)業(yè)防治、生物防治、物理機(jī)械防治及化學(xué)防治等幾個方面。

5 結(jié)語與展望

目前，黃精林下種植研究主要集中在適宜品種篩選、影響因素、林分類型、病蟲害等方面，其中，由于多花黃精耐陰性及塊莖產(chǎn)量較高，在林下套種選種時廣受人們青睞，關(guān)于多花黃精林下種植技術(shù)研究已較為成熟，筆者調(diào)研發(fā)現(xiàn)貴州有大量黃柏林和黃桃林套種模式，但是最適的林下種植模式還需進(jìn)一步研究。關(guān)于黃精和滇黃精的林下種植報道比較少，陳風(fēng)雷等[19]研究分析了海拔與坡向一致的6種不同林下黃精生長情況，結(jié)果表明，花櫟木林下黃精成活率最高，病害最少，產(chǎn)量最高；但對花櫟木下黃精有效成分含量有待考究。龍俊榮等[20]探索了松林下滇黃精生境條件，發(fā)現(xiàn)在排水較好的中坡位、郁閉度0.6左右滇黃精產(chǎn)量最高；關(guān)于滇黃精林下種植的最佳適宜生境條件還有待考究。

黃精生態(tài)學(xué)特性使其較適宜在林下種植，在開展林下套種時，建議選用多花黃精品種，在香榧林或錐栗林下種植獲取的經(jīng)濟(jì)效益較高，產(chǎn)品品質(zhì)較好；除了在常見的幾種林下套種，還可以在農(nóng)作物下進(jìn)行套種；龔軍[21]將黃精與玉米進(jìn)行套種生產(chǎn)實踐，發(fā)現(xiàn)玉米的植株可以為黃精提供天然的遮陰條件，但是需要調(diào)整玉米的種植密度，避免密度過大，導(dǎo)致透光下降，會影響黃精中后期產(chǎn)物轉(zhuǎn)化。此外，獼猴桃林、桃林、杏林、李子林下也可套種黃精。

生產(chǎn)實踐開展了黃精多種套種模式研究，但是最佳的種植模式還有待考究。黃精作為一種高經(jīng)濟(jì)中藥材，得到研究人員的喜愛，目前，關(guān)于黃精林下種植依然存在種苗繁育慢、優(yōu)良種源少、生長周期長、病蟲害及管理過程費(fèi)用高等問題，針對以上這些問題，后續(xù)的研究建議從以下幾個方面開展：加強(qiáng)黃精及滇黃精不同林下種植技術(shù)研究，盡管多花黃精林下產(chǎn)量效益最高，仍需研究黃精及滇黃精林下種植效益研究，可以豐富黃精林下優(yōu)良品種，加快黃精產(chǎn)出效益；建立相同環(huán)境條件下不同林下多花黃精產(chǎn)量及有效成分含量研究，篩選多花黃精最佳林下生境條件，提高多花黃精林下復(fù)合經(jīng)濟(jì)效益；開展黃精優(yōu)育種苗快速繁殖方法研究，縮短栽培年限；研究黃精林下種植機(jī)械，減少人工費(fèi)用成本；加強(qiáng)黃精林下種植病蟲害防治技術(shù)研究。