基于藥草比控制的中藥材田間雜草防除措施初探

摘 要：雜草是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)倡導(dǎo)中藥材仿野生種植和擬境栽培種植模式，種植過(guò)程中，保留一定數(shù)量的雜草，尤其是野生群落中常見(jiàn)的伴生雜草，最大程度地模擬原生態(tài)環(huán)境，從而提升中藥材產(chǎn)量和品質(zhì)，提高栽培中藥材的經(jīng)濟(jì)效益。以中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)關(guān)于雜草防控理論為指導(dǎo)思想，探討了基于藥草比控制的中藥材栽培田間雜草控制措施;同時(shí)以甘草為例，探討了栽培甘草整個(gè)生育期雜草最佳防除頻率。結(jié)果表明：每隔28 d除一次雜草的甘草品質(zhì)最佳，經(jīng)濟(jì)效益最高。這種雜草防除措施可使甘草與雜草在密度、多樣性和蓋度方面的配比達(dá)到最佳平衡值，這為今后中藥材仿野生種植和逆境栽培種植過(guò)程中雜草防除拓寬了研究思路。

關(guān)鍵詞：中藥材; 田間雜草; 雜草管控; 藥草共生; 藥草比

中圖分類(lèi)號(hào)：S451; S567"""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A""""" 文章編號(hào)：1002-204X（2024）09-0056-04

doi：10.3969/j.issn.1002-204x.2024.09.010

Preliminary Study on Weed Control in Field of Traditional Chinese Medicine Based on Control of Ratio of Medicine and Weed

Wang Dongqing1*， Liu Hua1， Ma Bin1， Niu Ying1， Bao Yangmei2， Li Ming1

（1.Institute of Forestry and Grassland Ecology， Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Yinchuan ，Ningxia 750002; 2.College of Pharmacy， Beijing University of Chinese Medicine， Beijing 100029）

Abstract Weeds are an important part of agroecosystems. Traditional Chinese medicine eco-agriculture advocates wild imitation planting and simulated cultivation of Chinese medicinal materials. During the planting process， a certain number of weeds， especially associated weeds commonly found in wild communities， are retained to simulate the original ecological environment to the greatest extent， so as to improve the yield and quality of Chinese medicinal materials and improve the economic benefits of cultivating Chinese medicinal materials. Based on the theory of weed control in TCM eco-agriculture， the weed control measures in the field of TCM cultivation based on herb ratio control are discussed. At the same time， taking licorice as an example， the optimal frequency of weed control in the whole growth period of cultivated licorice is discussed. The results showed that the quality of licorice was the best and the economic benefit was the highest when weeded every 28 days. This kind of weed control measure may make the ratio of licorice and weeds reach an optimal balance value in terms of density， diversity and coverage， which will broaden the research idea of weed control in the process of imitation wild planting and adverse cultivation of Chinese medicinal materials in the future.

Key words Chinese medicinal materials; Weeds in field; Weed control; Medicine and weed symbiosis; Ratio of Medicine and weed

雜草是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，雜草與農(nóng)作物之間是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，二者構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)體系。雜草侵占農(nóng)田地上和地下部空間，與栽培作物爭(zhēng)水、爭(zhēng)肥、爭(zhēng)光，對(duì)栽培作物的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)有影響，同時(shí)增加了田間管理（鋤草）的成本;雜草也常是病菌和害蟲(chóng)的寄主，這加重了農(nóng)作物病蟲(chóng)害的繁殖與傳播[1-3]。據(jù)報(bào)道，雜草造成作物產(chǎn)量損失高達(dá)45%左右，隨著雜草干擾程度的增加，這一比例在豆類(lèi)作物中可能上升到50%，在甘蔗中可能上升到72%，在絕大多數(shù)蔬菜作物中可能上升至90%，在水稻中可能達(dá)到94%～96%[4]。因此，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)傾向于將雜草全部清除。然而，人工除草費(fèi)時(shí)費(fèi)力、成本高[5];化學(xué)除草快速高效、成本低，但影響栽培作物的質(zhì)量安全，污染環(huán)境，同時(shí)施用單一除草劑不能控制整個(gè)作物生長(zhǎng)季的雜草，抗性雜草也會(huì)逐漸增多，增加了雜草防除難度[6-8]，這給農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。

隨著保護(hù)性農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，雜草的生態(tài)學(xué)功能逐漸為人們所重視。適度保留雜草能夠增加農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性，有利于提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。農(nóng)作物適當(dāng)與雜草共生能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)田雜草控制、病蟲(chóng)害防治、抗旱保墑、土壤肥力的提升、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)提升等。據(jù)報(bào)道，隨著麥田雜草的物種豐富度從7種增加到20種時(shí)，小麥產(chǎn)量損失量從60%下降到了30%[9-10];麥田中主要雜草麥仙翁通過(guò)根系向土壤中釋放赤霉素、麥仙翁素和尿囊素，能促進(jìn)小麥生長(zhǎng)發(fā)育、提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)[11-12];林下保草、生草種植方式能夠調(diào)節(jié)果園的小氣候，改善土壤肥力，提升果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)[13]。

自古以來(lái)，中藥材以野生為主。直到20世紀(jì)90年代后，才開(kāi)始大量種植中藥材[14]。短短30多年，中藥材種植種類(lèi)從過(guò)去的幾十種增加到現(xiàn)在的300種左右[15]。在中藥材種植起步階段，模仿傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植方式，盲目追求產(chǎn)量，在生產(chǎn)中采用大水大肥，大量使用農(nóng)藥、除草劑，使得中藥材品質(zhì)無(wú)法得到保證[16]。中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)倡導(dǎo)中藥材仿野生種植和擬境栽培種植模式。在中藥材種植過(guò)程中，保留一定數(shù)量的雜草，尤其是藥用植物野生群落中常見(jiàn)的伴生雜草，最大程度模擬藥用植物原生態(tài)環(huán)境，有利于促進(jìn)中藥材產(chǎn)量和品質(zhì)的提升[17-18]。但是，在具體中藥材栽培種植實(shí)踐中，如何調(diào)控藥材與雜草的最佳配置比例，使雜草的存在 能提升其產(chǎn)量和品質(zhì)，使中藥材和雜草達(dá)到一個(gè)最佳共生生態(tài)平衡點(diǎn)，這一直是困擾中藥材仿野生種植和擬境種植的現(xiàn)實(shí)難題。本文立足中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)關(guān)于雜草防控的理論指導(dǎo)思想，探討基于藥草比調(diào)控的中藥材種植雜草防除措施，為今后中藥材仿野生種植和擬境種植提供參考依據(jù)。

1 基于藥草比控制的中藥材雜草防除措施

中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)在生產(chǎn)實(shí)踐中，因地制宜，遵循“藥草平衡總體最優(yōu)”“預(yù)防為主，綜合防治”“保益除害，增益控害”的原則開(kāi)展田間雜草防控[17]。如何控制雜草達(dá)到藥草平衡最優(yōu)狀態(tài)，這與雜草和藥材自身的生活型及所處的生境有著極大的關(guān)系。目前關(guān)于雜草控制對(duì)中藥材產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究和報(bào)道少之又少，設(shè)置合理的雜草和藥材最佳配比是開(kāi)展雜草調(diào)控藥材產(chǎn)量和品質(zhì)研究的首要條件。本文通過(guò)分析雜草生長(zhǎng)的數(shù)量表觀特征，總結(jié)了以下4條控制中藥材和雜草比例的易操作雜草防除措施。

1.1 雜草密度控制

雜草的密度直接關(guān)系到雜草競(jìng)爭(zhēng)有限水資源和養(yǎng)分的能力，雜草密度越大競(jìng)爭(zhēng)有限資源的能力越強(qiáng)，對(duì)藥材生長(zhǎng)的脅迫程度越重。藥材自身特有的品質(zhì)是其長(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境脅迫所固化的生存策略。在種植中藥材時(shí)，配置中藥材道地產(chǎn)區(qū)原生境主要伴生雜草，設(shè)置中藥材與雜草的不同密度配比，尋找中藥材和雜草密度配置的最佳比例，使雜草與藥材密度達(dá)到最佳平衡值時(shí)，這種適度的雜草逆境脅迫環(huán)境會(huì)刺激中藥材次生代謝物的積累，從而提高藥材的品質(zhì)。另外，配置適當(dāng)密度雜草，還可以調(diào)節(jié)土壤微生態(tài)環(huán)境，比如防止土壤水分過(guò)度蒸發(fā)，調(diào)節(jié)土壤溫度，改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤益生菌數(shù)量等[19-20]，這些對(duì)中藥材產(chǎn)量和品質(zhì)的提升均有益處。

1.2 雜草多樣性控制

在中藥材栽培種植時(shí)，適當(dāng)配置不同種類(lèi)的雜草，提高中藥材田間生長(zhǎng)環(huán)境的雜草多樣性，能夠促進(jìn)中藥材產(chǎn)量和品質(zhì)的提升。如適度配置豆科類(lèi)雜草可以起到生物固氮、增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、提高土壤肥力的作用;配置能夠分泌化感物質(zhì)的雜草，做到“以草抑草”，達(dá)到生物治草的目的[21];某些雜草還是病蟲(chóng)害的中間寄主，能夠使中藥材免受病蟲(chóng)害的侵?jǐn)_，實(shí)現(xiàn)病蟲(chóng)害的自然防控[22];某些雜草還可以緩解作物的連作障礙等[23]?？茖W(xué)保留和配置一定種類(lèi)的雜草，能夠避免或減少中藥材整個(gè)生育期化學(xué)農(nóng)藥和除草劑的施用，有助于減少中藥材化學(xué)農(nóng)殘，從而保證和提升中藥材品質(zhì)。

1.3 雜草蓋度控制

由于雜草種類(lèi)繁多，不同雜草有不同的生活型和形態(tài)特征，對(duì)于長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、冠幅大的雜草可以通過(guò)調(diào)控雜草與藥材蓋度比例來(lái)調(diào)節(jié)中藥材和雜草共生比例。在干旱地區(qū)，雜草對(duì)土壤的遮蓋可以防止土壤水分過(guò)度蒸發(fā)，有利于土壤保墑持水。雜草不僅能為地表遮陰，還能為中藥材遮陰。雜草可以改變藥用植物所接收的光照強(qiáng)度、光質(zhì)和光照時(shí)間等，從而影響中藥材生長(zhǎng)發(fā)育、生理生化特性（如光合特性、酶活性等） 及次生代謝產(chǎn)物的積累[24]，從而影響中藥材的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，控制栽培中藥材與雜草蓋度的配比也是保證中藥材產(chǎn)量和品質(zhì)的一種雜草防除措施。

1.4 有害雜草防除

在中藥材和雜草共生時(shí)，要嚴(yán)格控制有害雜草的侵入，配置有益雜草，最大程度地提高藥用植物抵御雜草干擾的能力，促進(jìn)道地中藥材品質(zhì)的積累與形成。

2 基于甘草雜草除草頻率閾值調(diào)控的實(shí)踐初探

2021年本研究團(tuán)隊(duì)在鹽池縣花馬池鎮(zhèn)田記掌村甘草栽培基地，對(duì)栽培甘草雜草的最適除草頻率進(jìn)行了初步探究，試驗(yàn)方法及結(jié)果如下。

2.1 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)區(qū)干旱少雨，為典型荒漠草原區(qū)，年均降水量約為290 mm，土壤貧瘠，土壤類(lèi)型為風(fēng)沙土、灰鈣土。試驗(yàn)設(shè)置不除草，每隔7 d、14 d、28 d、42 d、56 d、70 d人工鋤草1次，共7個(gè)處理。該除草頻率的設(shè)置是對(duì)雜草密度、雜草多樣性、雜草蓋度綜合控制的一種處理。試驗(yàn)種植的甘草為1年生移栽苗，每處理小區(qū)面積15 m2，每處理重復(fù)3次，共21個(gè)小區(qū)。試驗(yàn)持續(xù)一個(gè)生長(zhǎng)季，即5月（移栽）至10月（收獲）。

2.2 測(cè)定指標(biāo)

對(duì)產(chǎn)量和有效成分進(jìn)行了測(cè)定。10月份進(jìn)行產(chǎn)量測(cè)定，將不同處理小區(qū)內(nèi)所有甘草整根挖出，采用稱(chēng)重法測(cè)其鮮重，并計(jì)算產(chǎn)量。按照2020版《中國(guó)藥典》高效液相色譜方法測(cè)定了甘草有效成分甘草酸、甘草苷的含量。

2.3 經(jīng)濟(jì)效益

經(jīng)濟(jì)效益按甘草根干重2021年平均市場(chǎng)價(jià)格計(jì)算，以元·hm-2表示。計(jì)算公式如下：

凈收益=總收益-種植成本（種苗、土地租金等投入，不包括除草費(fèi)用）-除草成本。

3 結(jié)果與分析

3.1 雜草除草頻率控制對(duì)甘草產(chǎn)量的影響

由圖1可知，隨著雜草除草頻率的降低，甘草產(chǎn)量基本呈下降趨勢(shì)。每隔7 d除草1次的處理產(chǎn)量最高，其產(chǎn)量為2 122.20 kg·hm-2，較不除草處理提高了55.65%，差異顯著（Plt;0.05）。每隔7 d、14 d和21 d除草1次間的處理差異均不顯著（Pgt;0.05）;每隔56 d和每隔70 d除草1次間的處理差異也不顯著（Pgt;0.05）?？梢?jiàn)，在沒(méi)有雜草或雜草干擾較少的順境中，甘草產(chǎn)量較高。

3.2 雜草除草頻率控制對(duì)甘草品質(zhì)的影響

從圖2可知，不同處理甘草苷和甘草酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均遠(yuǎn)高于2020版《中國(guó)藥典》（甘草苷：0.50%，甘草酸：2.00%）中規(guī)定的量。每隔28 d除草1次處理的甘草苷和甘草酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，較每隔7 d除草1次的處理分別提高了19.23%和21.30%，較不除草處理分別提高了24.71%和35.48%，差異均達(dá)顯著水平（Plt;0.05）。不除草處理甘草苷和甘草酸的含量最低，說(shuō)明雜草過(guò)多會(huì)影響甘草的品質(zhì)。每隔7 d除1次草處理的甘草苷和甘草酸的值較低，可見(jiàn)在沒(méi)有雜草競(jìng)爭(zhēng)的順境中，甘草有效成分含量較低，而適宜的雜草干擾可能會(huì)促進(jìn)甘草品質(zhì)的提升。

3.3 雜草除草頻率控制對(duì)甘草經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表1看出，每隔28 d除草1次的甘草凈收益最高，較不除草處理增加78.81%;每隔42 d除草1次的凈收益次之;每隔28 d除草1次的處理與每隔42 d除草1次的處理差異不顯著（Pgt;0.05），但與其他處理間差異均達(dá)到顯著水平（Plt;0.05）。

可見(jiàn)，每隔28 d除草1次的甘草不僅具有較高的品質(zhì)，而且經(jīng)濟(jì)效益也最高。每隔28 d除草1次的雜草調(diào)控方式可能使甘草與雜草在密度、多樣性和蓋度方面的配比達(dá)到了最佳平衡值，這對(duì)于生產(chǎn)實(shí)踐有一定的指導(dǎo)意義。

4 結(jié)論與展望

本研究以中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)雜草防控理論思想為依據(jù)，探討了基于藥草比控制的中藥材栽培田間雜草防控措施，總結(jié)了4種易操作的雜草防控方法，分別是雜草密度控制、雜草多樣性控制、雜草蓋度控制和有害雜草防除。同時(shí)以甘草為例，探討了栽培甘草整個(gè)生育期雜草最佳防除頻率，認(rèn)為適度的雜草干擾能夠提高甘草的品質(zhì)。在中藥材仿野生或擬境種植時(shí)，綜合經(jīng)濟(jì)效益是首選考慮因素，而非單一產(chǎn)量指標(biāo)，中藥材品質(zhì)也是衡量最終經(jīng)濟(jì)效益高低的關(guān)鍵因素之一。因此，綜合考慮甘草生態(tài)種植產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，每隔28 d除草1次不僅能顯著提高栽培甘草的品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益，還能促進(jìn)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。

本研究為今后中藥材仿野生和擬境栽培種植藥草比控制指明了方向。目前關(guān)于栽培中藥材最佳藥草比研究甚少，為了更深入地探討藥草比的最佳配置比例，在今后的科學(xué)研究中，要有針對(duì)性地配置中藥材與雜草密度、雜草多樣性和雜草蓋度不同比例，精確設(shè)計(jì)試驗(yàn)，針對(duì)不同藥材摸索藥草比最佳平衡值;同時(shí)深入研究雜草影響中藥材品質(zhì)形成和產(chǎn)量提升的機(jī)制，并進(jìn)行廣泛驗(yàn)證，為中藥材擬境栽培和仿野生栽培提供一定的思路和指導(dǎo)，從而促進(jìn)中藥材產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

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責(zé)任編輯：達(dá)海莉