蘄艾“五改兩促”新型種植模式研究△

劉大會(huì)，陳昌婕，蔣靜怡，陳盛秋，馬琳，苗玉煥，馬毅平，鮑江峰*

1.湖北中醫(yī)藥大學(xué) 中藥資源中心，湖北 武漢 430065；

2.全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，北京 100125；

3.蘄春縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，湖北 黃岡 438300；

4.湖北省果茶辦公室，湖北 武漢 430065

艾葉為菊科植物艾Artemisia argyiLévl.et Van的干燥葉，又名冰臺(tái)、醫(yī)草、灸草等。艾葉味辛、苦，性溫，歸肝、脾、腎經(jīng)，具有溫經(jīng)止血、散寒止痛、祛濕止癢之功效，臨床用于吐血、衄血、咯血、便血等的治療[1]。艾入藥始載于《名醫(yī)別錄》，為傳統(tǒng)常用中藥，也是享譽(yù)世界的民俗植物[2]。歷代醫(yī)籍中艾葉為“止血要藥”，又是婦科常用藥之一[3]?！侗静菥V目》中對艾葉的道地產(chǎn)區(qū)做了詳細(xì)的記載，并首次將湖北蘄州所產(chǎn)的艾葉命名為“蘄艾”[4]。隨著大健康產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，艾葉制品的需求量越來越高，野生艾已滿足不了市場需求。蘄春縣于2012 年開始規(guī)?；N植蘄艾，至今種植面積已逾13 520 hm2，產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達(dá)60 億元。2019 年，蘄春縣被批準(zhǔn)創(chuàng)建蘄艾中國特色農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢區(qū)，該項(xiàng)目入選中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“2020 年國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園”項(xiàng)目。為促進(jìn)蘄艾人工種植產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效，近年來，本課題組圍繞蘄春縣蘄艾的種植模式和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，提出了蘄艾“五改兩促”［即改春種為秋（冬）種、改栽苗為植根（根莖）、改寬畦為窄壟、改化肥為配施、改單茬為多茬、促進(jìn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合和促進(jìn)綜合開發(fā)利用］新型種植技術(shù)模式，并在蘄春縣進(jìn)行了大面積示范推廣，有效推動(dòng)了蘄春縣蘄艾中國特色農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢區(qū)和國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（蘄艾）產(chǎn)業(yè)園建設(shè)。現(xiàn)將該種植模式的關(guān)鍵技術(shù)、田間管理月歷要點(diǎn)、效益分析進(jìn)行整理歸納，為推動(dòng)高品質(zhì)蘄艾種植生產(chǎn)模式及蘄艾產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展提供參考。

1 蘄艾基原及其生物學(xué)特征

艾Artemisia argyiLevl.et Van.var.argyi為菊科（Asteraceae）蒿屬（Artemisia）多年生植物，除極干旱與高寒地區(qū)外，遍及全國。蘄艾為艾的栽培品種cv.'Qiai'，與原種（野生種）的區(qū)別在于：栽培品種植株高大，高150～250 cm，香氣濃烈；葉厚紙質(zhì)，被毛密而厚，中部葉羽狀淺裂，上部葉通常不分裂，橢圓形或長橢圓形，最長可達(dá)7～8 cm，寬1.5 cm，葉揉之常成棉絮狀；入藥，性溫，味苦、辛、微甘[5]。

蘄艾喜光照充足、溫暖濕潤環(huán)境，喜濕怕澇，生于低海拔至中海拔地區(qū)的荒地、路旁河邊及山坡等地，局部地區(qū)為植物群落的優(yōu)勢種。在蘄春地區(qū)，1—2月為蘄艾根狀莖發(fā)芽出土成蓮座苗期；3—6月為長莖拔節(jié)生長期，其中，5月中下旬至6月中旬為葉片采收期；7—10月為開花結(jié)實(shí)期；11—12月莖稈倒伏期。

2 蘄春縣生態(tài)環(huán)境及氣候特征

蘄春縣隸屬于湖北省黃岡市，位于湖北東南部，大別山南麓，長江中下游北岸，地勢北高南低，海拔為12.0～1 244.1 m，地貌復(fù)雜，北部為山區(qū)，中部為丘陵地帶，南部為平畈圍區(qū)；土壤以黃棕壤、紅壤和水稻土為主。該地為亞熱帶大陸季風(fēng)氣候，雨量充沛，氣候溫和，四季分明，全年無霜期214～256 d；年均降水量1100～1500 mm，其中，春夏兩季約占全年總降水量的70%～75%；年均日照時(shí)數(shù)2 025.8 h；年平均氣溫16.9 ℃，極端最高氣溫41.1 ℃，最低氣溫-14.9 ℃，＞10 ℃的積溫為4500～5000 ℃。蘄春縣的氣候條件十分適合蘄艾的生長，當(dāng)?shù)貜?012 年開始進(jìn)行大面積蘄艾大田引種馴化栽培，主要種植在中部丘陵地帶和南部農(nóng)田地區(qū)，已有近10 年的蘄艾人工種植歷史，相關(guān)文獻(xiàn)也證實(shí)了蘄艾的道地性[6-7]。

3 蘄艾“五改兩促”新型種植模式技術(shù)要點(diǎn)

3.1 改春種為秋（冬）種

藥用植物的種植時(shí)期會(huì)顯著影響藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量[8]。蘄艾為多年生宿根草本植物，蘄春縣傳統(tǒng)習(xí)慣在2—4 月進(jìn)行蘄艾拔苗或挖根種植，對于具體的種植時(shí)期沒有相應(yīng)的規(guī)范。為了探究蘄艾的最佳種植時(shí)期，本課題組利用蘄艾地下根狀莖作為繁殖材料，設(shè)計(jì)了從第1 年11 月中旬至第2 年3 月上旬的8 個(gè)種植時(shí)期。研究發(fā)現(xiàn)，蘄艾秋冬季種植比春季種植的田間出苗數(shù)多，植株更粗壯、高大，葉片肥厚，單株和田間總產(chǎn)量高，且艾葉出絨率和有效成分含量高；同第1 年11 月15 日種植的蘄艾相比，第2 年3 月1 日種植的蘄艾株高、主莖粗和單株葉質(zhì)量分別降低了30.3%、21.9%和13.7%；秋冬季種植的蘄艾葉片出絨率及有效成分的含量也顯著高于春季蘄艾，與第1 年11 月15 日種植的蘄艾相比，第2 年3 月1 日種植的蘄艾葉片出絨率、總揮發(fā)油和總黃酮含量分別降低了27.4%、45.0%和22.9%[9]。這說明年前秋冬季種植的蘄艾產(chǎn)量較高，葉片質(zhì)量較好，隨著種植時(shí)期的后移，蘄艾的綜合質(zhì)量呈明顯的下降趨勢。因此，建議將蘄艾種植時(shí)間由傳統(tǒng)的2—4 月改為11—12 月，保證蘄艾取得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

3.2 改栽苗為植根（根莖）

蘄春縣傳統(tǒng)采用蘄艾春季發(fā)苗后挖取帶根的分株苗進(jìn)行種植[10]，即將分株苗按30 cm×40 cm的株行距種植。該種植方式每畝（1畝≈666.67 m2）僅能定植3000～5000 株。且由于分株苗上有老的莖稈，新苗會(huì)從老莖稈上繼續(xù)生長，生成新的植株；此時(shí)蘄艾地下根狀莖吸收的養(yǎng)分向上運(yùn)輸，會(huì)降低其本身萌發(fā)根芽的能力，因此蘄艾地下根莖休眠芽出苗率較低，定植當(dāng)年的艾苗田間長勢不佳，有效株數(shù)少，單株葉片干質(zhì)量為15～20 g，總產(chǎn)量較低，艾葉畝產(chǎn)量為40～60 kg。因此，在5 月初從生產(chǎn)田間挑選性狀優(yōu)良、一致的單株做母種，待5 月中下旬其地上部分收割后，按30 cm×50 cm 的株行距將地下根兜移植到母種田做秋季采根莖的母種，并于當(dāng)年秋冬季從母種田挖取優(yōu)良母株地下根狀莖做種苗[11]。蘄艾母種田種植密度在3000 株/畝，施足有機(jī)肥和磷肥，精細(xì)化管理，培育母株萌生大量的優(yōu)良地下根莖，1 畝母種田可提供50～100 畝生產(chǎn)田種用地下根莖。挖取蘄艾母種地下根狀莖后，用刀將根莖切成15 cm 左右根莖段，然后在種植壟上開8～10 cm 深種植溝進(jìn)行條播并用溝土壓實(shí)。條播可保證畝根莖段在1.5 萬株左右，這樣冬春季田間可萌發(fā)出6～10 萬株有效蘄艾植株，艾葉畝產(chǎn)為200～300 kg，可保證當(dāng)季蘄艾產(chǎn)量和質(zhì)量。蘄艾分株繁殖材料、根狀莖繁殖材料及其田間生長情況見圖1。

圖1 蘄艾分株繁殖材料、根狀莖繁殖材料及其田間生長情況

3.3 改寬畦為窄壟

蘄艾喜濕怕澇，田間積水和干旱均不利于植株生長。蘄春縣傳統(tǒng)采用160～200 cm 寬平畦種植蘄艾。該縣為亞熱帶季風(fēng)氣候，在蘄艾出苗和旺盛生長的2—5 月，陰雨天氣較多。在這種寬畦平作的種植模式下，早春下雨會(huì)導(dǎo)致艾田積水，影響蘄艾出苗和拔節(jié)生長；而5 月采收期由于雨水多，田間通風(fēng)透光不足，群體間互相蔭蔽，導(dǎo)致蘄艾莖稈下部葉發(fā)病、枯萎和脫葉嚴(yán)重等問題，艾葉產(chǎn)量和質(zhì)量難以保證。因此，本課題組以蘄春縣傳統(tǒng)寬畦模式為對照，按南北向（S-N）和東西向（E-W）分別設(shè)置了4 個(gè)不同的壟幅寬度，并對不同壟寬下蘄艾的產(chǎn)量和質(zhì)量進(jìn)行比較，以探究最佳壟作模式[10]。研究發(fā)現(xiàn)，壟向?qū)μI艾生長和產(chǎn)量、品質(zhì)影響不大，而隨著壟幅寬度變小，蘄艾的有效株數(shù)、株高和葉片產(chǎn)量、出絨率均呈下降的趨勢，但與對照組相比，80 cm壟寬下的蘄艾產(chǎn)量及出絨率無明顯下降，總揮發(fā)油含量提高，總黃酮含量明顯提高。因此，建議將蘄春縣傳統(tǒng)采用的160～200 cm 寬平畦種植改為80 cm高窄壟種植，有利于春夏季田間排水和蘄艾發(fā)根出苗，有效調(diào)節(jié)田間蘄艾密度，改善田間通風(fēng)透光條件，促進(jìn)蘄艾莖稈粗壯和葉片肥厚，在保證群體產(chǎn)量的同時(shí)，促進(jìn)植株個(gè)體發(fā)育，降低植株中下部葉的枯葉率，便于田間除草施肥和收獲期采割晾曬，顯著提高了葉片的品質(zhì)。

3.4 改化肥為配施

艾葉作為典型的葉部藥用植物，對肥料的需求較高。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，施用氮肥可以顯著提高蘄艾出苗率和葉片產(chǎn)量[12]；施用磷肥能促進(jìn)艾葉中總揮發(fā)油、桉油精、黃酮和酚酸類成分的積累[13]；施用鉀肥有利于蘄艾群體產(chǎn)量的形成和葉片中非腺毛的生長[14]?；署B(yǎng)分含量高、肥效快，但營養(yǎng)元素較單一；有機(jī)肥養(yǎng)分全面、肥效持久、含有大量的有機(jī)質(zhì)，能改善土壤理化性狀。適宜的有機(jī)肥和化肥配施比例能有效改善土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)植株生長，顯著提高藥材產(chǎn)量及品質(zhì)。本課題組研究了5 個(gè)不同有機(jī)肥和化肥配施比例下的蘄艾產(chǎn)量和品質(zhì)[15]，發(fā)現(xiàn)隨著有機(jī)肥配施比例升高，蘄艾單位面積出苗數(shù)、株高和葉片產(chǎn)量均呈先增加后降低趨勢，而出絨率顯著增加，總揮發(fā)油含量在67%有機(jī)肥配施比例下最高，較全施化肥和全施有機(jī)肥分別增加了19.61%和24.29%，綠原酸含量在17%有機(jī)肥配施比例下最高，較全施化肥和全施有機(jī)肥分別增加了58.00%和54.90%。將傳統(tǒng)施用化肥的方式改為適宜比例的有機(jī)肥和化肥配施，一方面能有效避免土壤酸化和板結(jié)，保持農(nóng)田可持續(xù)生產(chǎn)能力，另一方面能有效提升蘄艾單位面積出苗數(shù)，促進(jìn)蘄艾植株生長，提高葉片產(chǎn)量及品質(zhì)。

3.5 改單茬為多茬

歷代本草對于艾葉采收期的記載不盡相同，漢末的陶弘景在《名醫(yī)別錄》中描述：“三月三日采，暴干”，唐代孟詵的《食療本草》中也記載：“春初采，為干餅……三月三日，可采作煎”，宋代《本草圖經(jīng)》載：“三月三日，五月五日采葉暴干”，明代《本草綱目》載：“皆以五月五日連莖刈取，暴干收葉”[16]，這說明艾葉的采收由三月初三逐步過渡到了端午前后。蘄春縣傳統(tǒng)的采收習(xí)慣一般是端午節(jié)進(jìn)行單茬采收；6 月采收后，蘄艾再次進(jìn)入營養(yǎng)生長階段，至8 月已經(jīng)長成較成熟的艾株，但這部分艾葉大多被閑置而產(chǎn)生較大浪費(fèi)。因此，為探究艾葉是否可以進(jìn)行多茬采收，本課題組對頭茬艾與二茬艾的產(chǎn)量和品質(zhì)進(jìn)行了綜合比較[17]，研究發(fā)現(xiàn)，二茬艾雖不如頭茬艾高大，但采收二茬艾后，蘄艾的總產(chǎn)量提高了61.50%。二茬艾的出絨率與頭茬艾相比提高了66.34%，且總揮發(fā)油含量與棕矢車菊素含量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。故建議生產(chǎn)中將蘄春縣傳統(tǒng)的單茬采收模式改為5 月1 日左右采收第一茬艾葉，田間中耕除草施肥后在7 月上旬采收第二茬艾葉以提高蘄艾產(chǎn)量，并可有效規(guī)避5 月蘄艾蚜蟲暴發(fā)危害和5 月雨水過多引起蘄艾中下部葉枯死脫落減產(chǎn)等問題。7 月艾葉收割后，在10 月還可進(jìn)行三茬艾的采收，最大程度減少資源浪費(fèi)。

3.6 促進(jìn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合

蘄艾在種植和采收過程中用工較多，傳統(tǒng)完全依靠人力進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)滿足不了日益增長的社會(huì)需求。為了推廣蘄艾科學(xué)種植技術(shù)，提高農(nóng)民種植意愿，形成規(guī)?；?、規(guī)范化種植，需要引進(jìn)蘄艾種植、采收和脫葉農(nóng)機(jī)與設(shè)備，并建立配套的種植模式和技術(shù)措施，大力促進(jìn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，節(jié)約勞動(dòng)成本，提高生產(chǎn)效率。蘄艾地下根狀莖種苗采挖可采用根類藥材采收機(jī)，種植時(shí)可采用配套施肥、起壟的農(nóng)用拖拉機(jī)，中耕除草階段可采用小型中耕除草機(jī)進(jìn)行理溝、除草和培土，到了采收季節(jié)利用收割機(jī)和打捆機(jī)進(jìn)行蘄艾采收、打捆，最后采用脫葉機(jī)進(jìn)行艾葉脫葉。

3.7 促進(jìn)綜合開發(fā)利用

蘄艾經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，除常用作艾灸外，在民俗文化、食品制作、日化產(chǎn)品、養(yǎng)殖等方面都有著廣泛的應(yīng)用。民間素有采摘艾葉制作青團(tuán)、艾草茶、艾草汁、艾草酒等的飲食文化，以及端午掛艾草、戴艾虎、洗艾浴等民俗文化[18]?；诖耍~資源在多個(gè)領(lǐng)域被不斷開發(fā)出新產(chǎn)品，包括香囊、精油皂、牙膏、眼貼、坐墊等。此外，艾絨在制作過程中根據(jù)其等級的不同，一般5～30 kg艾葉可制作1 kg艾絨（5∶1～30∶1 艾絨商品），篩分下來粉末狀固體則為艾葉的葉肉組織、葉柄、葉脈等細(xì)屑，俗稱艾粉，為廢棄副產(chǎn)物。通常艾粉占艾葉總質(zhì)量的80%以上，有的甚至高達(dá)97%。艾粉密度小、體積大，當(dāng)前基本沒有被行業(yè)開發(fā)利用。由于艾粉中富含黃酮類、苯丙素類、萜類等多種活性成分[3]，具有開發(fā)出多種新用途的潛力。前期研究發(fā)現(xiàn)，艾粉的水提物具有高效的化感抑草效應(yīng)，具有開發(fā)為植物源除草劑的良好潛能[19]；艾粉乙酸乙酯提取物對大麗輪枝菌、齊整小核菌、稻瘟病菌、山茶炭疽病菌、鏈格孢、煙草蛙眼病菌具有顯著的抑制作用，為開發(fā)出防治棉花黃萎病、稻瘟病、白絹病等植物病害的植物源殺菌劑提供了可能[20-21]；艾粉乙醇提取物對櫻桃番茄和葡萄具有良好的保鮮作用，具有開發(fā)安全無毒的植物源保鮮劑的應(yīng)用前景[22]。應(yīng)圍繞蘄艾的功效加強(qiáng)產(chǎn)品開發(fā)，促進(jìn)蘄艾綜合開發(fā)利用，實(shí)現(xiàn)全鏈條設(shè)計(jì)、全標(biāo)準(zhǔn)提升和全產(chǎn)業(yè)增值。

4 蘄春縣蘄艾“五改兩促”新型種植模式周年管理工作歷

4.1 11—12月

新地種植蘄艾。新艾田種植前應(yīng)進(jìn)行整地，需深翻土地，每畝施鈣鎂磷肥100 kg、氯化鉀15 kg、有機(jī)肥1000 kg作底肥，均勻混合翻入土壤內(nèi)，耙細(xì)整平。順坡向開溝做高壟，壟寬80 cm、壟溝寬40 cm、壟溝深25 cm。同時(shí)開好田間四溝，利于雨季田間排水。整地完成后從母種田選取挖取優(yōu)良母株地下根狀莖，用刀截成10～15 cm 長的小段保鮮待種。種苗一般隨種隨挖，如不能及時(shí)種植，需將挖取根狀莖放置陰涼地方覆蓋保濕保存，種植前再截成小段。在80 cm 的壟面上，開3 條種植溝，溝深8～10 cm，溝寬10～15 cm；將截好根狀莖種苗，按照5～10 cm株距橫放在種植溝內(nèi)；播種后用壟溝土將條播艾苗壓實(shí)，使壟面平整。定植后如遇干旱天氣要澆水保濕。定植完成后3～5 d，可全田噴施1遍金都爾（精-異丙甲草胺）作封閉防草。

老艾田冬季管理。12 月中下旬至1 月上旬進(jìn)行老艾田施肥，每畝施有機(jī)肥1000 kg（或優(yōu)質(zhì)商品有機(jī)肥500 kg）、氯化鉀10 kg、尿素10 kg 于壟上，促進(jìn)蘄艾老根出苗。同時(shí)，用起溝機(jī)清除田間壟溝中串生蘄艾根莖和雜草，加深壟溝，并通過起溝機(jī)將溝中土覆蓋到壟面將施用肥料覆蓋住。

4.2 1—4月

進(jìn)行早春田間管理，3 月中上旬可進(jìn)行1 次中耕除草，新艾田2月中下旬和3月中下旬分別追施尿素8～10 kg/畝促進(jìn)蘄艾出苗和生長，老艾田在3 月中下旬追施尿素8～10 kg/畝促進(jìn)蘄艾生長。蘄艾喜濕怕澇，3—4 月蘄春多陰雨，要及時(shí)清理田間四溝，做好排水，促進(jìn)土壤通氣和土溫提升，防止田間積水導(dǎo)致蘄艾死苗和僵苗。干旱季節(jié)可采用田間淺灌。

4.3 5月

上旬進(jìn)行頭茬艾采收脫葉，艾葉收割后對艾田進(jìn)行中耕除草，清溝培土，趁下雨追施尿素10 kg/畝，促進(jìn)二茬艾生長。中下旬進(jìn)行母種田整理和母種的移栽定植，母種田種植密度在3000株/畝左右，施足有機(jī)肥和磷肥。

4.4 6月

對母種田進(jìn)行管護(hù)，注意除草，干旱時(shí)及時(shí)澆水，大量降雨后注意清溝排水。

4.5 7—9月

7 月上旬進(jìn)行二茬艾采收脫葉，艾葉收割后對艾田進(jìn)行中耕除草，灌排水，并趁下雨追施尿素10 kg/畝，促進(jìn)三茬艾生長。母種田進(jìn)行除草、灌排水和趁下雨追施優(yōu)質(zhì)復(fù)合肥（15-15-15）15 kg/畝，促進(jìn)母種生長。

4.6 8—9月

艾田和母種田進(jìn)行中耕除草，灌排水管理，促進(jìn)艾葉生長。

4.7 10月

10 月進(jìn)行三茬艾采收脫葉。采收完后清除田間殘留的莖枝，疏除田間過密地塊的莖基和宿根。

5 結(jié)語

蘄春縣是李時(shí)珍的故里，而蘄艾作為一種大宗優(yōu)勢道地藥材已經(jīng)受到了越來越多的重視。通過實(shí)行人工馴化、“五長”工程、“六邊”種植和市場主體帶動(dòng)，2022 年，蘄春縣種植面積達(dá)到20.92 萬畝，產(chǎn)量5.29 萬t。但蘄艾在生產(chǎn)上仍然面臨著種植效益低下等問題，嚴(yán)重制約了蘄春縣蘄艾產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。根據(jù)輕簡生態(tài)種植、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合、綜合開發(fā)用和提質(zhì)增效的生產(chǎn)方針，貫穿生態(tài)綠色發(fā)展理念，在研究實(shí)踐的基礎(chǔ)上，建立蘄春縣蘄艾“五改兩促”新型種植模式，是促進(jìn)蘄艾藥材的提質(zhì)增效的有效手段。目前，這種種植模式已經(jīng)在蘄春縣進(jìn)行試點(diǎn)，種植地畝生產(chǎn)成本約為1000 元，艾葉畝產(chǎn)量約為300 kg，較傳統(tǒng)增產(chǎn)2～3 倍，每畝純收入約為2000 元，艾葉出絨率較傳統(tǒng)方式提高20%以上，揮發(fā)油含量提高30%以上，在保證蘄艾產(chǎn)量的同時(shí)提高了艾葉品質(zhì)，增加了蘄艾的種植效益和農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。本方法可在蘄春縣及周邊蘄艾種植地區(qū)應(yīng)用推廣，從而大力推動(dòng)蘄艾生產(chǎn)方式上品種培優(yōu)、品質(zhì)提升、品牌打造和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的“三品一標(biāo)”發(fā)展。